1.一种在线社会网络中正负信息耦合扩散的监控方法,包括下述步骤:S100、根据网络中用户是否接收了正信息或负信息,将在线社会网络中的用户进行状态分类:(1)未知态S:用户既没有接收到正信息,也没有接收到负信息;
(2)正信息-扩散态P:用户当前接收到了正信息并且认可它,同时参与正信息的扩散;
(3)负信息-扩散态N:用户当前接收到了负信息并且认可它,同时参与负信息的扩散;
(4)双信息-混沌态C:用户当前同时拥有正信息和负信息,但处于徘徊状态,该用户既不参与正信息的扩散,同时也不参与负信息的扩散;
S200、根据步骤S100中划分的用户状态,定义不同状态间的转移关系:a)处于状态S的用户接收了来自于状态P用户的正信息后,以概率α转移到状态P;处于状态S的用户接收了来自于状态N用户的负信息后,以概率β转移到状态N;
b)处于状态P的用户接收了来自状态N用户的负信息后,以概率γ转移到状态N并且参与负信息的扩散;处于状态P的用户接收了来自状态C用户的正信息和负信息后,以概率δ转移到状态C;
c)处于状态N的用户接收了来自状态P用户的正信息后,以概率ε转移到状态P并且参与正信息的扩散;处于状态N的用户接收了来自状态C用户的正信息和负信息后,以概率ρ转移到状态C;
d)处于状态C的用户接收了来自于状态P的用户的正信息后,以概率λ转移到状态P并且参与正信息的扩散;处于状态C的用户接收到来自于状态N的用户的负信息后,以概率μ转移到状态N并且参与负信息的扩散;
S300,根据用户在不同状态之间的转移关系,建立正负信息耦合扩散模型SPNC,包含如下式(1)-(5):s(0)≥0,p(0)≥0,n(0)≥0,c(0)≥0; (5)式(1)、(2)、(3)和(4)分别表示在任意时间处于未知态S、正信息-扩散态P、负信息-扩散态N和双信息-混沌态C的用户比例随时间的变化关系,构成一个非线性动态系统,式(5)表示该SPNC模型满足的初始条件;
式中,s(t),p(t),n(t),c(t)表示在任意时间处于状态S、P、N和C的用户数在总用户数中所占的比例,有 s(t)+p(t)+n(t)+c(t)=1;其中,S(t),P(t),N(t),C(t)表示任何时间t处于S、P、N和C状态的用户数,Φ(t)表示在任何时间网络区域Θ内总的用户数目,有S(t)+P(t)+N(t)+C(t)=Φ(t),且初始值S(0)≥
0,P(0)≥0,N(0)≥0,C(0)≥0;
S400,利用所述SPNC模型监控在线社会网络中的正负信息耦合扩散情况。
2.根据权利要求1所述的方法,所述步骤S300之后还包括下述步骤:根据用户在各个状态之间的转移关系,确定负信息在网络中扩散的临界条件:其中R0为负信息是否继续在网络中扩散的临界条件;
若R0小于1,网络中的负信息自动消失,不再继续扩散;
若R0大于1,网络中的负信息以稳定趋势继续在网络中扩散。
3.一种基于权利要求1或2的监控方法对在线社会网络中的负信息扩散进行控制的方法,包括下述步骤:针对用户所处的不同状态,确定所要实施的不同控制策略;
所述的控制策略用于使用户从当前某一拥有负信息的状态转变到拥有正信息的状态,从而控制负信息在网络中的扩散。
4.根据权利要求3所述方法,其中所述控制策略包括:治疗控制策略,用于使用户从负信息-扩散态N以概率 转移到正信息-扩散态P;
劝服控制策略,用于使用户从双信息-混沌态C以概率σ转移到正信息-扩散态P。
5.根据权利要求3所述的方法,还包括如下步骤:基于实施控制策略所产生的开销、负信息扩散造成的损失和正信息扩散带来的收益,确定关于实施控制策略的总开销函数;
确定使得总开销函数最小的控制策略,从而得到最优控制策略。
6.根据权利要求5所述的方法,所述的总开销函数由下式确定:式中:
J为总开销;
T为控制策略的实施时长;
s(t)表示处于未知态S的用户在总用户数中所占的比例;
p(t)表示处于正信息-扩散态P的用户在总用户数中所占的比例;
n(t)表示处于负信息-扩散态N的用户在总用户数中所占的比例;
μ1(t)表示治疗控制策略随时间的变化关系;
μ2(t)表示劝服控制策略随时间的变化关系;
w和z为正常数,wn(t)表示处于负信息-扩散态的用户造成的损失,zp(t)和zs(t)表示处于正信息-扩散态和未知态的用户带来的收益;
x为正常数,表示治疗一个负信息-扩散态的用户所产生的平均开销;
y为正常数,表示劝服一个双信息-混沌态的用户所产生的平均开销。
7.根据权利要求5或6所述的方法,所述总开销函数取得最小值时的最优控制策略由下式确定:式中:
表示最优的治疗控制策略;
表示最优的劝服控制策略;
μ1max表示μ1(t)的上界,μ1(t)表示治疗控制策略随时间的变化关系;
μ2max表示μ2(t)的上界,μ2(t)表示劝服控制策略随时间的变化关系;
h1为使得总开销取得最小值时的治疗控制策略;
h2为使得总开销取得最小值时的劝服控制策略。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,基于最优治疗控制策略和最优劝服控制策略建立最优控制系统,所述最优控制系统包含下式(40)-(43):式(40)-(43)表示最优的系统状态随时间的变化关系,式中,表示治疗策略实施后用户转移的概率;σ表示劝服策略实施后用户转移的概率。
9.根据权利要求8所述的方法,其中:
所述最优控制系统具有如下边界条件:0≤μ1(t)≤μ1max,0≤μ2(t)≤μ2max;
其中,μ1max和μ2max分别代表控制策略μ1(t)和μ2(t)的上界,并且0≤μ1max≤1,0≤μ2max≤
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