[發明專利]移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法

有效

• 申請號: 201510047053.3
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104657133B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 徐佳;盧蔚;蔣凌云;李濤;李千目;徐小龍;王海艷
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451;G06Q30/08
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 唐小紅

本發明提供移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法，針對單時間窗口任務的群智感知系統，設計了一種用戶激勵方法。該方法包含一個方向拍賣流程和兩個階段：用戶選擇階段和支付決策階段。在用戶選擇階段采用動態規劃方法解決最小化社會代價用戶選擇問題，在支付決策階段采用VCG拍賣機制計算每個入選用戶的報酬數額。該方法包括用戶選擇階段和支付決策階段總的時間復雜度為O(n²logn)，該激勵方法具有個人理性、防欺騙的良好性質，并且可以產生最優解，即能夠在多項式時間之內找到覆蓋感知時間窗口的最小社會代價的用戶子集S。

技術領域

本發明涉及移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法，屬于無線傳感器網絡和移動互聯網的交叉領域。

背景技術

近年來，智能手機市場快速增長，2014年全球智能手機出貨量接近13億，比2013年增長了26％。目前的智能手機集成眾多有用且接個低廉的傳感器，這些傳感器可以用于感知人類活動和周圍環境。如果把全球的智能手機利用起來，將組成世界上最大的傳感器網絡。

移動群智感知由于其廣泛的時空覆蓋、低廉的成本、優秀的可擴展性以及普遍存在的應用場景而被認為是一種具有巨大潛力的新型數據感知和收集模式。目前已有一些項目基于移動群智感知實現了健康護理、智能交通、社交網絡、環境監控等領域中的不同應用。

但目前的這些應用都是假設參與者能自愿地積極的參加數據感知的，這往往不切實際。因為參與者需要消耗設備的能量、計算能力、存儲空間、數據流量等完成群智感知任務，參與者需要得到一定數量的激勵以抵消這些損失。群智感知應用的成功實施取決于參與者數量以及數據質量，沒有激勵上述兩點都得不到保證。因此，激勵機制的設計在群智感知應用中十分重要。

然而，激勵機制的設計并不容易，因為單個參與者往往會采取策略行為，以最大化自身的效用，這將對選擇參與者已經決定支付數額產生破壞。目前，群智感知的激勵機制主要考慮地點相關型的任務，即任務分散在不同的地理位置。但卻忽略了時間相關型的任務，更沒有發現存在針對該類任務類型的激勵方法。本發明提供一種用于群智感知中單時間窗口任務的激勵方法。

發明內容

本發明的目的是提供移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法，解決在單時間窗口任務類型的群智感知中選擇用戶和計算支付數額的問題。本發明相對于目前的激勵方法，首次解決了單時間窗口任務這種新的群智感知應用場景的激勵機制設計問題。本發明首先提出了該應用場景的系統模型，在所提的系統模型下最小化社會代價。接著本發明提出了一個動態規劃算法用于選擇參與者，在決定每個被選擇用戶的報酬時采用經典的VCG拍賣機制。本發明所述移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法是能高效運行的、個人理性的、可信的以及最優化的。

本發明的技術解決方案是：

考慮一個移動群智感知系統包括一個平臺和一群智能手機用戶，平臺處于云端。本發明所述移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法是針對感知給定時間窗口內的連續數據的場景，在這種場景下平臺需要收集一個時間窗口內的連續數據。每個智能手機用戶可以提交一個可以完成感知任務的單個時間窗口。

本發明專利所述移動群智感知中一種用于單時間窗口任務的激勵方法，其特征在于包含一個反向拍賣流程和兩個階段：用戶選擇階段和支付決策階段。用戶選擇階段采用動態規劃方法解決最小社會代價用戶選擇問題。在支付決策階段計算每個被選擇用戶的報酬，這個計算是基于VCG拍賣機制的。