[發明專利]一種基于逆向拍賣的移動群智感知網絡中用戶激勵方法

有效

• 申請號: 201810061996.5
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108269129B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李慧聰;李萬林;劉媛妮;趙國鋒;唐紅;段潔
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;H04W4/00;H04L67/12
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

本發明請求保護一種基于逆向拍賣的移動群智感知網絡中用戶激勵方法，該方法利用逆向競拍框架激勵用戶參與位置相關的感知活動，并考慮用戶感知過程中的隨機退出情況。該方案以在預算可行的前提下最大化用戶效用為目標提高用戶參與感知活動的積極性。首先，采用以任務為中心的方法選擇用戶作為感知任務的贏標者保證較高的任務覆蓋率。其次，根據贏標者的任務完成情況，采用按時間比例分享規則對用戶進行報酬支付以保證激勵的真實性。本發明所提的基于逆向拍賣的移動群智感知網絡中的用戶激勵方法具有計算有效性，個體理性，預算平衡和真實性等特性。本發明能夠使得用戶獲得最大化效用，激勵用戶參與任務，提高用戶的參與積極性。

技術領域

本發明屬于群智感知技術領域，特別涉及一種基于逆向拍賣的移動群智感知網絡中用戶激勵方法。

背景技術

當前智能手機已經集成許多傳感器,如GPS、加速度計、陀螺儀、麥克風、攝像頭等,這些傳感器可以共同監控人類活動和周邊環境，使得人們可以隨時隨地感知和獲取周圍環境信息。利用普遍存在的智能手機用戶感知和收集大規模的數據已經成為一種新型的感知方式。目前已有一些項目基于移動群智感知實現了環境監測、智能交通、行為監控、室內定位等領域中的不同應用。

移動群智感知應用的數據獲取需要借助大量移動用戶的終端進行數據收集，然而移動終端在數據收集的同時會造成時間、電量、流量等資源的消耗，在位置相關的感知應用中,用戶在共享自身位置信息的同時,還有可能面臨隱私泄露威脅。一般情況下,一個正常理性用戶只有在回報激勵的前提下,才會去提供感知或計算服務。因此,為了招募到足夠的用戶，需要設計合理的激勵機制，提高用戶參與感知活動的積極性，促使用戶參與群智感知應用。

目前，移動群智感知激勵機制的研究主要是通過不同的激勵方式激勵用戶參與感知任務，激勵方式主要可分為三大類：娛樂游戲、信譽值和報酬支付。其中娛樂游戲與信譽值屬于非金錢的激勵方式，娛樂游戲是指通過基于位置的游戲激勵用戶參與到移動群智感知任務中，此類機制的研究重點在于通過設置合適于感知任務的位置相關的娛樂游戲來豐富用戶體驗，例如手機游戲Ostereiersuche、Treasure等。信譽值是指用戶通過執行感知任務得到一定的信譽值，用戶可從中獲得滿足感(社會地位等)，平臺也可以根據用戶的信譽值選取質量高的用戶執行感知任務。此類機制側重于通過用戶為維護自身的社會地位、利益等而帶來的參與感知任務的積極性，以提高感知數據的質量。例如DWI機制、IRONMAN機制等。Reddy S和Estrin D等人指出采取金錢的激勵機制，即基于報酬支付的激勵機制，往往比非金錢的激勵方式更能提高用戶參與的興趣。逆向拍賣作為常用的報酬支付方式，在不同的研究工作中用作基本模型來解決移動群智感知激勵機制中的問題。群智感知平臺為服務請求方，即買方，用戶則為服務提供方，即賣方。

然而，由于人的自私性和隨機性，使得基于逆向競拍模型的移動群智感知激勵方法的設計面臨一定的挑戰。

自私性造成的問題：多數參與者受到群智感知平臺的支付激勵而參與感知任務，在群智感知系統中，用戶收益是影響用戶參與的一個主要因素，即用戶效用越高，其參與感知積極性越高。目前，為吸引更多的用戶參與，研究人員提出了許多激勵模型。例如，YangDejun等人在2012年的mobicom會議上提出了以用戶為中心的激勵模型Msensing，在對用戶成本給予補償的同時，其主要目的在于尋求最優的用戶集合以達到平臺效用最大化的目的，而用戶的效用較低，導致用戶參與積極性較低。Feng Zhenni等人提出TRAC機制，考慮任務與位置的相關性，以最小化平臺成本為目的選擇支付代價最小的用戶作為贏標者。因此，目前機制的設計中，考慮的更多的是群智感知平臺的效益最大化，這也是參與者積極性不高的原因。平臺利用參與者之間的競爭關系來選擇報價最低，支付代價最小的參與者子集作為贏標者。這樣,以平臺為中心的激勵機制,沒有優先考慮參與者的利益,并不能更加高效地激勵參與者加入感知任務。設計以用戶為中心的激勵機制,以最大化用戶效用為目標,會起到更好的激勵作用。