[發明專利]基于敏感節點免疫的負面信息級聯阻擋方法

有效

• 申請號: 202110316810.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113052713B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李黎;鄭曉華;韓靜;張立臣;李鵬;王小明
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G06Q50/00
• 分類號: G06Q50/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種基于敏感節點免疫的負面信息級聯阻擋方法，其特征在于由下述步驟組成：

(1)構建負面信息傳播模型

將網絡中的N個節點作為元胞，N為有限正整數，采用元胞自動機方法將元胞空間C、有限狀態集Q、元胞領域V、元胞狀態轉換規則函數δ四要素構建成動態的易感—易染—易感的負面信息傳播模型；

(2)網絡圖初始化

給定網絡圖并初始化，選取a％的節點作為初始感染源，a∈(0,10]；

(3)獲取社團結構信息

用網絡社團劃分方法，得到網絡圖的社團結構信息，該社團結構信息包括網絡圖的社區劃分結果以及每個社團結構的節點數；

(4)確定級聯敏感節點集

(4a)在節點數最多的社團結構中先隨機選擇一個節點i，按式(1)確定節點i為敏感節點：

式中為網絡圖平均度，k_i為被選節點i的度且不為0，q為信息傳播門檻值，0q1；

(4b)用式(1)確定敏感節點中至少2個相鄰敏感節點，即為級聯敏感節點；

(4c)將級聯敏感節點加入級聯敏感節點集；

(4d)選擇下一個節點，重復步驟(4a)直至選擇完所有節點，得到級聯敏感節點集；

(5)確定最優級聯敏感節點子集

(5a)在級聯敏感節點集中根據節點及其鄰居度值之和由大到小對節點進行排序；

(5b)在級聯敏感節點集中依次選擇一個滿足式(2)的節點；

式中Vc(i)為節點i直接相連的社團結構數，Vc(i)＞1，為級聯敏感節點集度的平均值；

(5c)重復步驟(5b)直到判斷完所有節點，將被選節點組成最優級聯敏感節點子集；

(6)確定免疫節點數d％

采用廣度優先搜索方法統計隨著免疫節點數目的增加，剩余網絡最大連通子圖的節點數目占網絡總節點的比值的變化情況，在比值滿足80％～90％時，確定免疫節點數d％；

(7)阻擋負面信息級聯

刪除最優級聯敏感節點子集中前d％比例的節點，阻擋了負面信息級聯。

2.根據權利要求1所述的基于敏感節點免疫的負面信息級聯阻擋方法，其特征在于在(1)構建負面信息傳播模型步驟中，所述的元胞空間C為：初始時刻建立包含有N個元胞的一維元胞空間；

所述的有限狀態集Q為：節點對應元胞的狀態分為易感狀態S和感染狀態I，分別用0和1表示，有限狀態集Q如下：

Q＝{0,1}

按下式確定狀態變量s_i(t)：

式中s_i(t)表示在t時刻節點i的狀態變量，s_i(t)∈Q；

所述的元胞領域V為元胞鄰居之間的關系，即節點的直接鄰居；

所述的元胞狀態轉換規則函數δ為：在任何時刻t，S態和I態節點之間的元胞狀態轉換規則函數δ如下：

式中上橫線表示取反操作，h表示S態和I態節點之間的狀態轉換規則判斷函數，p_i表示節點i直接鄰居中處于感染態的節點數目占其總鄰居數目的比率，q表示信息傳播門檻值，0q1，β表示恢復率，0β1，λ表示恢復率的判斷值，λ在(0，1)之間隨機取值。

3.根據權利要求1所述的基于敏感節點免疫的負面信息級聯阻擋方法，其特征在于：在(2)設置網絡圖并初始化步驟中，所述的a取值為5。

4.根據權利要求1所述的基于敏感節點免疫的負面信息級聯阻擋方法，其特征在于：在(4)確定級聯敏感節點集步驟中，所述的q為信息傳播門檻值，q取值為0.2。