Meer dan driekwart van het internetverkeer van vandaag komt van streaming video, een aantal dat naar verwachting in de loop van de tijd alleen maar zal stijgen. Om aan deze vraag te voldoen, internetproviders bieden consumenten hogere datasnelheden tegen premium prijzen, met gigabit-per-seconde niveaus die in sommige gebieden beschikbaar zijn.

Maar verbeteren deze duurdere plannen de kwaliteit van videostreaming eigenlijk? EEN Wall Street Journal onderzoek beantwoordde onlangs deze vraag met de hulp van Prof. Nick Feamster, een University of Chicago-expert op het gebied van de prestaties en beveiliging van communicatienetwerken, in een samenwerking die zowel de consument informeert als de wetenschap bevordert.

Het verhaal begon drie jaar geleden met wat volgens de verslaggevers een simpele vraag zou zijn:zijn hogere snelheden van belang voor het streamen van video? Om het te beantwoorden, ze wendden zich tot Femster, daarna aan de Princeton University, voor zijn expertise op het gebied van genetwerkte computersystemen. De groep van Feamster had softwaresystemen ontwikkeld die op betrouwbare wijze de werkelijke internetsnelheden konden meten die consumenten thuis ontvingen, een belangrijk onderdeel van het WSJ-onderzoek. Maar het verzamelen van de andere helft van de gegevens - de prestaties van streaming videodiensten in die huizen - zou een mix van systemen vereisen, machine learning en werving.

Terwijl videoproviders zoals Netflix, Amazon en YouTube kunnen gegevens verzamelen over de kwaliteit die gebruikers via hun software ontvangen, ISP's en externe onderzoekers tasten in het duister. Met de hulp van de Wall Street Journal , de onderzoekers rekruteerden meer dan 60 huishoudens, verzamelde informatie over hun internetdienst, en installeerde een monitor van de gegevens die door hun netwerk gaan. Maar uitdagingen bleven.

"We kijken in feite naar onzinverkeer; het is allemaal versleuteld, we kunnen de inhoud ervan niet zien, en we willen op de een of andere manier weten:streamt de gebruiker een Netflix-video, en als het zo is, wat is de resolutie? En, hoe lang duurde het voordat ik begon te spelen?" zei Feamster, Neubauer hoogleraar computerwetenschappen en faculteitsdirecteur van het Center for Data and Computing, die op 1 juli lid werd van de faculteit van UChicago. "Dat is een interessant en zeer uitdagend probleem voor het afleiden van machine learning. We zien een heleboel versleutelde gegevens, en we proberen de kwaliteit van deze video te achterhalen - niet alleen 'snelheid, " maar de kwaliteit van de daadwerkelijke ervaring van de gebruiker."

Het werk leidde tot een onderzoekspaper en een nieuwe tool genaamd Net Microscope, die kwaliteitsstatistieken voor videostreaming, zoals opstartvertraging en resolutie, in realtime afleidt van de gecodeerde gegevensstroom. Door gegevens te verzamelen van meer dan 200, 000 videosessies vanuit de vrijwilligershuizen, het team heeft een model getraind dat naar versleutelde gegevens kan kijken en kan identificeren welke streams van Netflix komen, YouTube, Amazon en Twitch, evenals de kwaliteit die eindgebruikers ervaren.

Vanaf daar, konden de onderzoekers eindelijk antwoord geven op de vraag van de Wall Street Journal :Hoe presteren deze diensten bij verschillende internetsnelheden? Uit de studie bleek dat streaming video prestatie plateaus lang voor de hogere plannen aangeboden door ISP's, met plannen van meer dan 100 megabits per seconde verbeteren de opstartvertragingen en resolutie slechts marginaal, zelfs wanneer meerdere apparaten tegelijkertijd video's bekijken.

Dat is waardevolle informatie voor consumenten, die zich misschien genoodzaakt voelen om te upgraden naar een duurder abonnement als ze thuis niet tevreden zijn met hun streaming videokwaliteit. Maar het is ook nuttige informatie voor ISP's, Femster zei, die hun klanten beter kunnen helpen de ware oorzaak van onbevredigende prestaties te vinden in plaats van alleen een snellere service aan te bevelen.

"Alles wat we doen dat kan helpen om meer licht op die vraag van consumenten te werpen, kan uiteindelijk ook helpen bij de werking van het netwerk zelf, "Zei Feamster. "Dus het gaat in twee richtingen."

Het project past in Feamster's bredere onderzoeksfocus op de prestaties en beveiliging van communicatienetwerken, die het werk aan Internet of Things-technologieën omvat, censuur en informatiecontrole over online platforms, en beleidsvragen zoals netneutraliteit en breedbandtoegang.

Zoals de Wall Street Journal projecteren, veel van deze onderzoeksgebieden en beleidskwesties vereisen het creëren van nieuwe software en systemen die gegevens kunnen verzamelen en de prestaties in de echte wereld kunnen meten. Vanuit de lens van zijn nieuwe rol bij het Center for Data and Computing, Feamster ziet dit project als het begin van wat hij hoopt dat meer werk zal zijn op het snijvlak van datawetenschap, overheidsbeleid en onderzoeksjournalistiek.

"Het aanpakken van beleidsproblemen hangt af van het hebben van toegang tot goede data, omdat wat nodig is om het debat te informeren, nauwkeurige informatie is over wat er werkelijk aan de hand is, Feamster zei. "Deze datasets bestaan ​​over het algemeen niet, er is geen tranche van snelheidstestgegevens die in onze schoot wordt geworpen die deze vragen kunnen beantwoorden. We moeten de methode ontwerpen en het systeem bouwen om gegevens te verzamelen die niemand anders heeft... dan kunnen we een antwoord geven."