[發(fā)明專利]帶預(yù)算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋移動群智感知激勵框架

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610141592.8
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105787788A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐佳;項金鑫;李輝;徐小龍;李千目;李濤
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)鹽城大數(shù)據(jù)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q30/08
• 分類號: G06Q30/08;G06Q10/06
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 唐小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶預(yù)算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋移動群智感知激勵框架 方法，屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動互聯(lián)網(wǎng)的交叉領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前的智能手機上已經(jīng)集成了許多功能強大且廉價的傳感器，如攝像頭、亮 度傳感器、GPS、加速度傳感器、數(shù)字羅盤、陀螺儀、麥克風(fēng)、距離傳感器等， 因而智能手機已經(jīng)發(fā)展成強大的可移動數(shù)據(jù)采集設(shè)備。由于有廣闊的時空覆蓋， 低成本，高擴展性，普遍存在的應(yīng)用場景等特點，利用智能手機采集數(shù)據(jù)，即移 動群智感知技術(shù)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。移動群智感知目前在健康護理、智能 交通、社交網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域中有許多應(yīng)用。

但目前的這些應(yīng)用都是假設(shè)參與者能自愿地積極的參加數(shù)據(jù)感知，這往往不 切實際。因為參與者需要消耗設(shè)備的能量、計算能力、存儲空間、數(shù)據(jù)流量等完 成群智感知任務(wù)，同時參與者在提交感知數(shù)據(jù)的同時，往往會暴露自身的隱私信 息。設(shè)計合理的激勵機制能彌補參與者的損失，進而提高感知數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

然而，激勵機制的設(shè)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(jīng)決定支付數(shù)額產(chǎn)生破壞。目前已經(jīng)存 在一些移動群智感知激勵方法的研究，但并沒有考慮連續(xù)時間區(qū)間覆蓋的感知任 務(wù)，而這類任務(wù)是普遍存在的。本發(fā)明提供兩個解決帶預(yù)算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋 移動群智感知激勵框架。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供移動群智感知中帶預(yù)算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋移動群智 感知激勵框架，解決在帶預(yù)算連續(xù)時間區(qū)間覆蓋任務(wù)的群智感知中選擇用戶和計 算支付數(shù)額的問題。本發(fā)明相對于目前的激勵方法，首次解決了帶預(yù)算的連續(xù)時 間區(qū)間覆蓋的群智感知應(yīng)用場景的激勵機制設(shè)計問題。本發(fā)明首先提出了該應(yīng)用 場景的系統(tǒng)模型，在所提的系統(tǒng)模型下最大化連續(xù)時間區(qū)間覆蓋。接著本發(fā)明提 出了兩個基于窮舉的帶預(yù)算的激勵框架：分別稱為基于感知時間區(qū)間的激勵框架 和基于標(biāo)書時間區(qū)間的激勵框架?；诟兄獣r間區(qū)間的激勵框架遍歷在感知時間 區(qū)間內(nèi)所有可能的連續(xù)時間區(qū)間，并選擇防欺騙機制計算得到的最佳結(jié)果。而基 于標(biāo)書時間區(qū)間的激勵框架基于手機用戶的標(biāo)書時間區(qū)間，遍歷所有可能的連續(xù) 時間區(qū)間。本發(fā)明采用“移動群智感知中一種用于單時間窗口任務(wù)的激勵方法(申 請?zhí)枺?01510047053.3)”作為防欺騙機制來最大化社會效益。本發(fā)明所述帶預(yù) 算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋移動群智感知激勵框架是能高效運行的、個人理性的、防 欺騙的以及滿足預(yù)算約束的。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

考慮一個移動群智感知系統(tǒng)包括一個平臺和一群智能手機用戶。平臺處于云 端，并要求在特點時間區(qū)間內(nèi)采集時間連續(xù)的感知數(shù)據(jù)。每個智能手機用戶可以 提交一個或多個可以完成感知任務(wù)的時間區(qū)間。本發(fā)明專利所述帶預(yù)算的連續(xù)時 間區(qū)間覆蓋移動群智感知激勵框架包含一個反向拍賣框架和兩個可選的激勵框 架。

本發(fā)明所述帶預(yù)算的連續(xù)時間區(qū)間覆蓋移動群智感知激勵框架中，平臺和智 能手機用戶的交互過程體現(xiàn)為一個反向拍賣流程，步驟如下：

步驟201：平臺發(fā)布一個感知時間區(qū)間W＝[T_S,T_E]和支付預(yù)算B，其中T_S和 T_E分別為感知時間區(qū)間的開始時間和結(jié)束時間，即平臺請求從T_S到T_E的感知 數(shù)據(jù)。B為平臺愿意支付給手機用戶的額度總和；

步驟202：設(shè)智能手機用戶集合為U＝{1,2,…,n}，每個用戶向平臺提交一 個標(biāo)書A_i＝([s_i,e_i],b_i)，其中[s_i,e_i]是用戶i能完成感知任務(wù)的時間區(qū)間，稱為標(biāo) 書時間區(qū)間。每個標(biāo)書都存在一個真實代價c_i。b_i是用戶i完成任務(wù)[s_i,e_i]的報 價，即用戶i希望獲得的報酬；

步驟203：平臺通過激勵框架計算出一個用戶子集作為本次感知任務(wù)的參與 者，并為每個參與者計算報酬；

步驟204：用戶在自己提交的時間區(qū)間內(nèi)感知數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)提交平臺；

步驟205：平臺通過在線形式給每個參與者支付報酬。

在步驟203中，平臺選擇參與者的問題形式化表示為