[发明专利]一种基于节点能量模型的衡量网络信息传播能力的方法

权利要求书

1.一种基于节点能量模型的衡量网络信息传播能力的方法，其特征在于，首先将模型在被测量网络上运行多次，分别统计该网络信息传播的成功率与感染率，计算测量网络成功率与感染率的乘积，具体包括以下步骤：

步骤1：按照节点度从小到大的方式，统计被测网络的节点序列node_array，对序列中相同节点的进行100次实验，实验在初始时，对节点的属性进行初始化，初始化属性包括节点初始能量为0，节点临时能量为0，接受能量时间序列为1，接受能量次数为0，信息传播标志位True，节点状态为S，设置温度序列为空；

在node_array中选出一个初始信息传播节点，对每一个存在的度数值进行100次实验，该实验中的节点是在相同度值的节点中随机选取的，节点初始温度为T₀，节点状态为I，在本方法中初始温度T₀＝50；

信息传播过程如下：

1)遍历网络节点状态，判断网络上是否有被感染节点，若有则继续传播；若无，则传播结束；

2)计算节点的能量，遍历网络中节点，若节点为非I状态，则继续计算下一节点，若节点为I状态，则进行能量计算，节点能量计算方法如下；

E_i(t)＝cmT_i(t)

上式中，m为节点的度，c为节点对信息的信任程度，T_i(t)为在t时刻该话题对节点的吸引程度，t为信息传播过程中的时间，t_j为节点第j次接受该信息的时刻，τ为遗忘系数，若节点能量E_i(t)1，则节点状态转变为R；

3)能量衰减主要有两个过程；a.新信息的出现导致的衰减；b.节点对信息的遗忘，计算公式分别如下：

上式中，L_j(t)为新信息增加而造成的衰减系数，t_j为节点第j次接受该信息的时刻；τ为遗忘系数，下式为节点能量衰减的计算方式：

H_j(t)＝L_j(t)F_j(t)

4)节点转发信息计算；节点根据自身能量变化，算出转发信息的概率，计算方式如下：

γ＝(E_t-E_t-1)/E_t-1

上式中，φ为Sigmoid函数的偏移，为可调参数；之后，本方法通过对比随机数与的值决定节点向其邻居转发信息，若节点向其邻居转发信息，则在其邻居节点处留下相关记录信息；

5)节点接受信息计算，处于I状态的节点会根据其接收来自邻居转发信息的个数，进行多次判断，每次判断接受的概率为1/d_i；

在一个度数值实验结束后，统计其成功率R_Si与感染率R_Ii；

步骤2：统计被测量网络的成功率R_S与感染率R_I；

步骤3：计算被测量网络的信息传播能力η＝R_S×R_I。

2.根据权利要求1所述的一种基于节点能量模型的衡量网络信息传播能力的方法，其特征在于，步骤1中使用的基于节点能量的信息传播模型，模型运行步骤如下：

步骤1：读取测试网络G，初始化网络节点能量及相关属性；

步骤2：设置起始节点；

步骤3：判断网络上节点状态属性，若无信息传播节点则跳到步骤7；

步骤4：计算网络上节点能量变化；

步骤5：计算节点向其邻居进行传播信息的概率；

步骤6：计算节点接受来自邻居传来信息的概率，跳至步骤3；

步骤7：记录传播状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于节点能量模型的衡量网络信息传播能力的方法，其特征在于，步骤2中，设置起始节点过程如下：

步骤1)获取被测量网络的节点度排序数组；

步骤2)在相同度节点中选出一个节点，作为初始节点；

步骤3)设置初始节点状态为I，向节点添加初始温度T₀，在信息未传播以前，网络上所有节点的状态为S，节点在接受来自邻居的信息后，其状态转变为I，一段传播后，节点失去对信息的关注，状态转变为R。