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基于元胞自动机的信息传播模型
审中-实审

Information spreading model based on cellular automaton

申请号:201710462669.6 申请日:2017-06-18
摘要:本发明提供了一种基于元胞自动机的信息传播模型,包括模型的演化规则、参数、算法以及衡量状态的主要技术指标。在此基础上,把用户状态划分为七种,分析研究谣言传播的过程,并分别根据参数不同比对结果的不同,揭示了谣言的传播机理。进一步提出了控制谣言传播的策略,对最终信息传播的广度有很大的抑制作用。由于基于元胞自动机构建的模型其模拟是从微观入手来反映群体的宏观行为,模拟结果更直观,同时,模型结构灵活,能够在演化过程中随时改变控制策略,这是传统微分方程模型所不能比拟的。由于真实数据和仿真实验结果具有较高拟合度,说明所建模型具有实际应用价值,并可以为制定谣言控制决策提供支持。
Abstract: The invention provides an information spreading model based on a cellular automaton, comprising the evolution rule, parameter and algorithm of the model and main technological indexes for measuring states. On such a basis, user states are divided into sever types, a rumor spreading process is analyzed and researched, and a rumor spreading mechanism is revealed according to differences of different parameter comparison results. A rumor spreading control strategy is further provided, and a great suppression effect on a final information spreading extent is achieved. Simulation of the model built based on the cellular automaton starts with microcosm to reflect macroscopic behaviors of groups, a simulation result is more intuitional, meanwhile, the model is flexible in structure, and can randomly change the control strategy during an evolutionary process, which is incomparable with a traditional differential equation model. Real data and a simulation experiment result have a relative high fitting degree, so that the built model has the actual application value, and can provide a support for making the rumor control strategy.
申请人: 太原理工大学
Applicant: UNIV TAIYUAN TECHNOLOGY
地址: 030024 山西省太原市迎泽西********(隐藏)
发明(设计)人: 王爱莲 裴纪尧 伍伟丽 杨崇艳 崔波
Inventor: WANG AILIAN; PEI JIYAO; WU WEILI; YANG CHONGYAN; CUI BO
主分类号: G06Q50/00(2012.01)I
分类号: G06Q50/00(2012.01)I G06N3/00(2006.01)I
  • 法律状态
2017-10-24  实质审查的生效 IPC(主分类):G06Q 50/00申请日:20170618
2017-09-22  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  1.一种基于元胞机的信息传播模型,其特征在于:具体内容如下所述:
(一)模型的构建
定义:A=(L,S,N,f),其中A为元胞自动机系统,L为元胞空间,边界条件为周期性边界, S为元胞状态集合,N为元胞的邻域集合,定义半径为1的Moore领域类型,f为局部映射集合;
s i t + 1 = f ( s j 1 t , ... , s j N t )
其中,为第i个元胞在t+1时刻的状态,j1,…,jN为元胞的邻居,
有邻元的状态集合;邻居的形式采用Von Neumann型,每个节点拥有上、下、左、右、左上、左
下、右上、右下八个方位的邻居,其数学表达式如下:
NMoore={vi=(vix,viy)vix-vax|<<1,|viy-vay|<<1,(vix,viy)∈ZZ}
其中,vi为表示中心元胞坐标值为(vax,vay)的相邻元胞的集合,(vix,viy)则表示邻居元 胞的空间位置;
(二)模型描述
在SNS网络中,结合真实社交网络中用户对待信息传播的态度,把社交网络中信息的传
播过程细化为多个状态,用不同类型节点的状态转移进行表示;其中元胞的状态集合S=
{0,1,2,3,4,5,6},分别对应谣言传播过程中的各种状态,对于每个元胞,在t时刻有七种不
同的取值,分别对应信息传播过程中的个体的状态;其状态含义如下:0,未接触谣言状态;
1,已接触谣言状态;2,相信谣言状态;3,不相信谣言状态;4,传递谣言状态;5,质疑谣言状
态;6,辟谣状态;对每个元胞定义时间参数,代表当前状态时间,其所对应的状态集
合如下:
未接触信息状态,即个体未被感染,如果接触到信息,可以成为已接触者;
已接触信息状态,但可以相信也可以不相信;
相信信息状态,如果此时有辟谣者出现,可以成为免疫者,否则成为传播者;
不相信信息状态,成为免疫者;
传播信息状态,如果辟谣者的数量大于传播者的数量,进入辟谣行列;
质疑信息状态,成为辟谣者;
辟谣状态,如果辟谣者的数量小于传播者的数量,进入传播状态;
所述状态集合的特性参数如下:该模型以现实中的信息传播过程为依据,引入4个参 数:p1,p2,p3及p4;
p1(0≤p1≤1)表示节点的免疫成功率,会进入辟谣状态的概率,p1越大,质疑信息成功 越大;
p2(0≤p2≤1)为感染率,相信谣言的关注率,接触信息后的可能感染性;
p3(0≤p3≤1)为传播率,传播谣言的传播概率,p3越大,越容易传播信息给邻元;
p4(0≤p4≤1)为质疑谣言而进入辟谣状态的辟谣率;
(三)关键算法
在上述建立的在线社交网络的谣言传播模型中,设定元胞数量为50*50,通过引入的4 个参数在满足系统规则的设定下自动的演化,算法所示如下:


2.根据权利要求1所述的一种基于元胞机的信息传播模型,其特征在于,所述模型描述 中,状态集合与其参数所遵循规则如下:
s i · j t = 0 :
1)当邻域中存在的元胞,则以p1(免疫成功率)为概率转变状态为
2)当邻域中存在的元胞,则转变状态为
以p2(感染率)为概率转变状态为以1-p2为概率转变状态为
s i · j t = 2 :
1)当邻域中存在的元胞,则以p1(免疫成功率)为概率转变状态为
2)以p3(传播率)为概率转变状态为以1-p3为概率保持状态不变;
以p4为概率转变状态为以1-p4为概率保持状态不变;
当邻域中状态6的元胞数量大于状态4的元胞数量以p1为概率转变状态
以1-p1为概率保持状态不变;
以p3(传播率)为概率转变状态为以1-p3为概率保持状态不变;
当邻域中状态6的元胞数量小于状态4的元胞数量以p2为概率转变状态
以1-p2为概率保持状态不变;
其中,为元胞的邻域集合。
公开号  107194819A
公开日  2017-09-22
专利代理机构  太原市科瑞达专利代理有限公司 14101
代理人  李富元
颁证日  
优先权  
 
国别 优先权号 优先权日 类型
CN  201710462669  20170618 
国际申请  
国际公布  
进入国家日期  
  • 专利对比文献
类型 阶段 文献号 公开日期 涉及权利要求项 相关页数
注:不保证该信息的有效性、完整性、准确性,以上信息也不具有任何效力,仅供参考。使用前请另行委托专业机构进一步查核,使用该信息的一切后果由用户自行负责。
X:单独影响权利要求的新颖性或创造性的文件;
Y:与检索报告中其他 Y类文件组合后影响权利要求的创造性的文件;
A:背景技术文件,即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件;
R:任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件;
P:中间文件,其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件,或会导致需核实该申请优先权的文件;
E:单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
  • 期刊对比文献
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  • 附加信息
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