[發(fā)明專利]社會群體性事件同步行為的演化方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710091747.6
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106845733A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳庭貴;石佳文;許翀寰
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/00;G06Q50/26
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 王兵,黃美娟

1.應用于社會群體性事件同步行為的演化方法，包括以下步驟：

1)引入kuramoto模型用如下的微分方程來描述：

其中，x_i(t)(i＝1,2,…N)表示N個振子的相位，c_i表示振子固有的振動頻率且服從正態(tài)分布g(c)，K＞0為振子間的耦合強度；如果兩個耦合振子的相位x_i(t)和x_j(t)之間以一定的比率m:n鎖定，m、n都是整數(shù)，即|mx_i(t)-nx_j(t)|＜常數(shù)，那么就稱這兩個耦合振子達到了相位同步；

2)運用kuramoto模型，將它引入到群體性事件的同步現(xiàn)象中，分析不同參數(shù)條件下的集群行為同步的演化機制；而外界對個體的影響，考慮到集群行為中每個個體的鄰近個體數(shù)量都不相同，設第i個個體的鄰近個體數(shù)量為n_i；由于每個個體影響他人的能力各不相同，用α_j表示個體j的影。響力，用來刻畫不同個體由于表達等能力的差異導致的能夠使其他個體態(tài)度轉變的能力不同；則鄰近個體j對i的態(tài)度的影響可以表示為：

α_jH[x_j(t)-x_i(t)](2)

其中，H為態(tài)度影響函數(shù)。當x_j>x_i時，個體j比個體i更支持參與集群行為；α_j描述了個體j把這種態(tài)度上的差異轉變成影響個體i態(tài)度的能力，α_j越大則這種差異對個體i的態(tài)度的影響越大；

3)用所有鄰近個體對i態(tài)度影響的算數(shù)平均值來表示個體受到的綜合影響力，用Ω_i表示i的鄰近個體的集合，即：

4)雖然個體都可能受到群體情緒感染而調(diào)整對集群行為的態(tài)度，但是每個個體接受情緒感染的能力不同，為了刻畫這一特征，我們引入w_i表示個體接受影響的能力，反映了個體性情、理解力等方面的差異；另外，每個個體在受到外界影響時表現(xiàn)出的對自己信念的堅持力也是不同的，因此我們進一步假設個體i的從眾性為c_i，用來反映個體的態(tài)度改變率的差異；因此，集群行為個體態(tài)度可以按照以下規(guī)則更新：

5)假設H[x_i(t)-x_j(t)]＝sin[(x_i(t)-x_j(t))]，在K＝w_i.α_i條件下則該模型就轉換為變形的Kuramoto模型如下：

6)在K≠w_i.α_i的情況下，需要利用仿真計算來分析：

用Agent代表具有獨立決策能力的個人，用具有周期邊界的二維方格子表示這些Agent所處的環(huán)境，一個網(wǎng)格上搭載一個Agent；個人參與集群行為的態(tài)度x_i(t)與自身從眾性以及群體環(huán)境有關；

定義Agent＝{A,C,Ω,Φ,X,t}，其中：

①A為整個群體，是Agent的集合，有A＝{Agent1,Agent2,…AgentN,}，一個Agent對應群體中的一個個體；

②C為個體從眾性特征空間，C＝{c₁,c₂…c_N}，通常的，c_i是系統(tǒng)在初始狀態(tài)下按照正態(tài)分布函數(shù)g(c)隨機生成的不隨時間變化的常數(shù)；

③Ω為個體接受能力特征空間，Ω＝{w₁,w₂…w_N}，通常的，w_i是系統(tǒng)在初始狀態(tài)下按照正態(tài)分布函數(shù)f(w)隨機生成的不隨時間變化的常數(shù)；

④Φ為個體影響力特征空間，Φ＝{α₁,α₂…α_N}，通常的，α_i是系統(tǒng)在初始狀態(tài)下按照正態(tài)分布函數(shù)h(α)隨機生成的不隨時間變化的常數(shù)；

⑤X為個體對集群行為的態(tài)度特征空間，X＝{x₁(t),x₂(t)…x_N(t)}，x_i(t)是隨時間推移而不斷變化的，代表了個體對集群行為的參與態(tài)度，由于態(tài)度決定了個體的行為策略，因此x_i(t)也代表了個人參與集群行為的程度；

⑥t為系統(tǒng)時鐘，t＝{1,2,3…}，是模擬系統(tǒng)演化的基礎。

按照式(5)的個體態(tài)度更新規(guī)則作為個體間學習規(guī)則，通過個體間參與集群行為態(tài)度的耦合影響來觀察系統(tǒng)的同步涌現(xiàn)現(xiàn)象；

研究三種不同情況下的集群行為同步涌現(xiàn)規(guī)律：全局耦合同質(zhì)群體、局部耦合同質(zhì)群體、局部耦合異質(zhì)群體；在全局耦合群體中，每個個體都與其他所有個體相連接，而局部耦合群體中的個體只與其周邊鄰居相連；同質(zhì)群體是指所有個體的w_i和α_j的乘積為常數(shù)，即令K＝w_iα_j，而在異質(zhì)群體中則各不相同；首先揭示全局耦合同質(zhì)群體的同步閾值，然后將全局耦合關系變?yōu)榫植狂詈详P系以分析該情況下的同步涌現(xiàn)規(guī)律，最后對局部耦合異質(zhì)群體進行研究；利用下式的值來判斷整個系統(tǒng)是否達到同步，其中表示的均值，集群行為是否完全或部分同步的判別標準就是r值是否等于或接近1；

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