[發明專利]一種在異構網絡上考慮群組的謠言傳播模型構建方法

有效

• 申請號: 202010071064.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111274496B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王友國;奚亞麗
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F16/9536
• 分類號: G06F16/9536;G06Q50/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 邵斌

1.一種在異構網絡上考慮群組的謠言傳播模型構建方法，其特征是，在SEIR傳播模型的基礎上引入群組傳播，網絡中的節點分為四類；易感節點S、潛伏節點E、感染節點I和免疫節點R；謠言傳播過程為：易感節點S通過個體間傳播接觸到謠言信息會以概率τ轉變為潛伏節點E；易感節點S通過群組傳播接觸到謠言信息會以概率γ轉變為潛伏節點E；潛伏節點E通過個體間傳播接觸到謠言信息會以概率η轉變為感染節點I，所述潛伏節點E通過群組傳播接觸到謠言信息會以概率ε轉變為感染節點I,若潛伏節點E對該謠言不感興趣，則潛伏節點E會以概率υ轉變為免疫節點R；感染節點I會以概率θ直接轉變為免疫節點R；

其中，所述異構網絡具有度分布，所述SEIR傳播模型為：

其中，S_k(t)表示在t時刻度為k的易感節點S的相對密度，E_k(t)表示在t時刻度為k的潛伏節點E的相對密度，其中k＝1,2，…,n，n是每個節點的最大邊連接數，p(j|k)表示度為k的節點與度為j的節點的邊相連的概率，λ表示易感節點S通過個體間傳播變成潛伏節點的平均概率，表示每個個體節點間的聯系概率的平均，E_j(t)表示在t時刻度為j的潛伏節點E的相對密度，N表示在網絡中所有節點的數量，p_j＝P(j)，其中，P表示網絡的度分布，e_j(t)表示度為j的潛伏節點通過群組傳播的平均數量；

所述考慮群組的謠言傳播模型為：

其中，I_k(t)表示在t時刻度為k的感染節點I的相對密度、R_k(t)表示在t時刻度為k的免疫節點R的相對密度，表示群組傳播率，表示通過一個群組傳播謠言的平均概率，表示群組感染率，表示群組成員數的平均數量，X表示所有群組的數量，表示個體所在群組的平均度，一個傳播個體在一個群組中的概率是i_j(t)表示度為j的感染節點I通過群組傳播的平均數量，r_j(t)表示度為j的免疫節點R通過群組傳播的平均數量；

而模型的穩態即為如果e_k＝0，i_k＝0且同時滿足s_k+r_k＝p_k時存在平衡點，則平衡點表示為E＝(s_k,0,0,r_k)，其中，i_k表示度為k的感染節點I通過群組傳播的平均數量，e_k表示度為k的潛伏節點E通過群組傳播的平均數量，s_k表示度為k的易感節點S通過群組傳播的平均數量，r_k表示度為k的免疫節點R通過群組傳播的平均數量，p_k表示度為k的節點在傳播停止時刻占總節點數的比例。

2.根據權利要求1所述的在異構網絡上考慮群組的謠言傳播模型構建方法，其特征是，使用下一代矩陣法計算所述考慮群組的謠言傳播模型的基本再生數。

3.根據權利要求2所述的在異構網絡上考慮群組的謠言傳播模型構建方法，其特征是，在平衡點附近使用雅可比矩陣，然后將矩陣分解為描述新感染產生的傳播部分和描述變化的過渡部分。

4.根據權利要求2所述的在異構網絡上考慮群組的謠言傳播模型構建方法，其特征是，所述基本再生數是下一代矩陣的譜半徑，即

其中，R₀表示基本再生數，ρ(FV^-1)表示下一代矩陣的譜半徑，p(k|k)表示度為k的節點變為另一個度為k的節點的概率，p_j度為j的節點在傳播停止時刻占總節點數的比例，r_j表示度為j的免疫節點R通過群組傳播的平均數量。