[發明專利]社交網絡中雙信息協同擴散過程動態建模與最優調控方法

在審

• 申請號: 202110798327.8
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113434774A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 林亞光;王小明;王亮;李鵬;郝飛;萬鵬飛
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G06F16/9535
• 分類號: G06F16/9535;G06F16/9536;G06Q50/00
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 張波濤;尹秀峰

一種社交網絡中雙信息協同擴散過程動態建模方法，其特征在于，基于社交網絡中用戶的社會接觸和隨機接觸兩種信息擴散途徑，建立基于常微分方程的雙信息協同擴散動力學模型，來準確刻畫社交網絡中同一事件相關的雙信息協同擴散過程。該方法能夠為社交網絡中信息的高效可控傳播提供一定的理論基礎和技術支撐，為社交網絡信息傳播趨勢預測及相關應用場景提供一定的借鑒。

技術領域

本公開屬于社交網絡技術領域，具體涉及一種社交網絡中雙信息協同擴散過程動態建模與最優調控方法。

背景技術

隨著即時通訊技術的快速發展和智能終端設備的迅速普及，社交網絡逐漸興起并成為人們傳播和共享信息的主要平臺。社交網絡可以為大眾提供各種信息服務，簡單、快捷和無距離的優點使得社交網絡深入到民眾工作和生活的各個領域，目前已成為電子信息和新型網絡領域的前沿研究方向。近年來，融合物聯網技術和大數據技術的社交網絡在諸如新聞傳播、移動通訊、在線教育、智能家居和電子商務等應用領域展現出了廣闊的應用前景，吸引了工業界和學術界的廣泛關注。

社交網絡是一種高度開放的網絡。在社交網絡中，每個用戶均是收發信息的主體，用戶可以自主的選擇和轉發其感興趣的各種信息。在龐大的網絡中，信息可以快速地傳遍世界的每個角落。在此情形下，如果社交網絡中流傳有不良信息，例如謠言、虛假新聞，則有可能會對網絡用戶造成一定的誤導和損失；如果權威新聞消息和不實消息同時在社交網絡中擴散，由于用戶判斷的主觀性和轉發消息的自主性，

不實消息有可能阻礙權威新聞消息的傳播。特別是，在熱點事件爆發時，關于事件的多個消息同時在社交網絡中交織擴散，使得無法準確地把握事件的擴散動向和影響范圍，進而無法有效地對民眾輿論進行正確的引導。因此，如何建模信息的擴散過程并預測其擴散趨勢，進而對其進行有效的調控，成為了社交網絡應用基礎研究中亟待解決的問題。

近年來的相關研究工作表明，針對社交網絡中的信息擴散過程建模方法主要有基于微觀的信息擴散級聯建模方法和基于宏觀的信息擴散動力學建模方法。現有的研究工作主要集中在單一信息和語義正負相對的雙信息在社交網絡中的擴散過程建模問題，而關于同一事件的雙信息協同擴散過程建模方面的研究工作尚處于起步階段。針對社交網絡中信息擴散過程的調控方法主要有信息擴散源頭阻塞方法和信息擴散過程調控方法。現有的信息擴散調控方面相關的研究工作仍集中在單一信息擴散調控和競爭信息擴散調控，關于同一事件的雙信息協同擴散過程調控方面的研究工作尚未見文獻報道。

發明內容

鑒于此，本公開提供了一種社交網絡中雙信息協同擴散過程動態建模方法，其特征在于，基于社交網絡中用戶的社會接觸和隨機接觸兩種信息擴散途徑，建立基于常微分方程的雙信息協同擴散動力學模型，來準確刻畫社交網絡中同一事件相關的雙信息協同擴散過程。

通過上述技術方案，針對社交網絡中和同一事件相關的雙信息協同擴散過程進行有效地建模，在此基礎上預測事件信息的整體擴散趨勢，進一步提出針對雙信息協同擴散過程的最優調控方法。本公開的主要貢獻包括如下四個方面：

1)聚焦社交網絡中同一事件相關的雙信息協同擴散過程建模和最優調控問題，首次提出了雙信息協同擴散動力學模型和最優調控方法。

2)考慮到社交網絡中用戶的社會接觸和隨機接觸兩種信息擴散途徑，建立基于常微分方程的動力學模型，來準確刻畫雙信息協同擴散過程。

3)從理論上分析了雙信息協同擴散的演化規律，推導出信息能否在網絡中爆發或是隨時間消亡的必要條件，進一步預測雙信息協同擴散的趨勢。

4)針對不同用戶，提出兩類信息擴散調控策略，以信息擴散最大化和控制費用最小化為總體目標，采用最優控制理論，建立出相應的最優控制系統，求解出調控策略隨時間的最優動態分布。

附圖說明

圖1是本公開一個實施例中用戶信息狀態及信息狀態轉移關系示意圖；

圖2是本公開一個實施例中雙信息協同擴散調控模型示意圖；