[發明專利]一種基于GurGame的群智感知網絡管理方法及其系統

有效

• 申請號: 201310710766.4
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103647671B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 劉馳;樊駿;丁剛毅
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W72/12;H04W84/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于無線傳感網絡技術領域，具體涉及一種基于Gur Game的群智感知網絡管理方法及其系統。

背景技術

近幾年來出現的便宜、無線和易于編程的移動設備，例如智能手機和平板電腦，與嵌入式傳感器像加速度計、陀螺儀、GPS、攝像頭和麥克風。這些集成的多媒體和位置跟蹤功能是啟用多種新的應用程序和創新的“參與性遙感”模型。它的任務已部署的智能設備，形成互動式和參與式的傳感器網絡，使公眾和專業用戶，收集、分析和共享本地知識。

眾包指的是一個公司或機構把過去由員工執行的工作任務，以自由自愿的形式外包給非特定的(而且通常是大型的)大眾網絡的做法。眾包的任務通常是由個人來承擔，但如果涉及到需要多人協作完成的任務，也有可能以依靠開源的個體生產的形式出現。今天的智能手機從根本上改變了傳統的“眾包”的理解,一個新興類型的參與性、面向任務的應用程序。它旨在支持所謂的“公民科學努力”為知識發現、理解人類行為和措施/評估他們的意見。

傳統的方法之一為CenceMe項目，其通過手機傳感器對人的生活狀態進行感知，并自動向社交網絡發布信息；傳統的另一方法為EmotionSense項目，其通過手機的使用情況以及心理學知識，分析人的社交狀況、心情狀態的信息；傳統的再一方法為Citizen noise pollution monitoring，該方法通過手機麥克和GPS定位器，自動統計城市各處的噪聲污染狀況，并為用戶提供“噪聲地圖”。但由于上述傳統方法具有缺乏對感知任務合理分派模式的設計和缺乏用戶招募措施的局限性，因此如何解決眾包過程中的大數據分析與處理、信息質量保證、隱私保護、分布式與能量高效的用戶管理以及激勵用戶參與機制成為迫切需要解決的難題。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的目的之一在于提出一種簡單易行、魯棒性高、實現感知任務合理分配的基于Gur Game的群智感知網絡管理方法。為此，本發明是通過如下技術方案實現的：

一種基于Gur Game的群智感知網絡管理方法，包括如下步驟：

群智感知服務器通過網絡平臺信息中心向各用戶智能設備發送感知任務的信息質量需求；

各用戶智能設備分別將信息貢獻量初始值發送至網絡平臺信息中心，所述網絡平臺信息中心對信息貢獻量初始值進行信息融合處理后，綜合考慮用戶智能設備能耗狀況及用戶感知能力大小，通過Gur Game迭代過程，計算出分配給每個用戶的信息貢獻量；

各用戶智能設備根據分配的信息貢獻量將所需報酬發送至網絡平臺信息中心，由所述網絡平臺信息中心進行參與者選擇并將選擇結果反饋給各用戶智能設備；

當被選中的用戶完成本次任務后，所述網絡平臺信息中心向用戶支付報酬。

進一步地，所述網絡平臺信息中心對信息貢獻量初始值進行信息融合處理的方法為：

對信息貢獻量進行級別劃分，每個級別中均包括一穩定狀態和至少一個中間狀態；

建立帶有自動機鏈的Gur Game結構，通過Gur Game結構確定出每個狀態分別與獎懲函數的關系，所述獎懲函數包括下式的獎勵函數和懲罰函數

式中，I(k-1)為信息質量因子，

u^a(k-1)為所有用戶信息貢獻量初始值之和，

其中，p_i為信息有效概率，u_i為每個用戶的信息貢獻量初始值，N為用戶總數，i∈N，j為信息質量貢獻水平，u^r為感知任務的信息質量需求。

進一步地，所述建立帶有自動機鏈的Gur Game結構的方法為：

確定信息貢獻量的穩定狀態；

確定各級別中與穩定狀態相對應的中間狀態個數；

所有狀態通過自動機鏈依次進行連接；

設置穩定狀態和中間狀態的獎懲函數遷移方向：

若是穩定狀態的獎勵函數，則遷移回該穩定狀態；若是穩定狀態的懲罰函數，則分別遷移至與該穩定狀態相鄰的所有中間狀態；

若是中間狀態的獎勵函數，則跳轉至該中間狀態所對應的穩定狀態；若是中間狀態的懲罰函數，則朝與該中間狀態所對應穩定狀態的相反方向遷移至下一相鄰的穩定狀態或中間狀態；

進一步地，通過Gur Game迭代過程，計算出分配給每個用戶的信息貢獻量的方法為：