[发明专利]一种带有空间因素的二维时空PDE信息传播模型及求解方法

说明书

本发明公开了一种带有空间因素的二维时空PDE信息传播模型及求解方法，属于在线社交网络技术领域。本发明研究并构建具有空间因素的二维时空PDE信息传播动力学模型，并提出了求解方法，该信息扩散模型能够有效地将社交网络用户的社会结构属性与地理结构属性相结合，从而更好地达到分析在线社交网络中信息在时空维度传播的特点与规律的目的，为引导社会舆论、抑制谣言传播、制定宣传策略及在市场竞争中制定决策提供一定的依据。

技术领域

本发明属于在线社交网络技术领域，尤其涉及一种带有空间因素的二维时空PDE信息传播模型及求解方法。

背景技术

社交网络(OnlineSocialNetwork,OSN)如Twitter、新浪微博等已成为人们维持社会交往关系以及进行信息传播的重要载体和方式，社交网络的实时性、互动性以及传播形式多样性使其在信息传播方面具有强大的影响力。然而社交网络对于人类社会而言是一把双刃剑，人们在方便快捷地传播和获取信息的同时，也受到了虚假谣言的相关困扰。因此研究信息在社交网络中的传播规律和特点，以及如何进行信息传播控制对于预测和疏导舆情有着重要的理论和现实意义，正引起社会的重视。

现有的信息传播模型如流行病模型和线性影响模型，虽然在一定程度上可以刻画信息传播过程中各阶段所呈现的特征，预测和监测在线社会活动。但是现有的模型主要针对随时间变化的信息扩散动力学，利用时间和空间两个维度来研究不同节点行为的研究很少，这些研究中要么没有考虑地理位置因素对信息传播造成的影响，或者只是基于调查数据定性地分析地理位置对信息扩散的影响。由于缺乏完整的信息传播动力学机制的分析，最终导致所构建的模型无法完整、真实的模拟现实世界中信息的传播过程。除此之外，巨大的网络规模、海量的用户数据等诸多因素也使传统理论不能满足社交网络拓扑性质和传播规律的研究，急需新的理论来刻画在线社交网络的演化规律，揭示网络形成的基本动力。

因此在考虑时间、社交网络距离因素的基础上，充分考虑用户行为等动态特性，引入用户地理位置这一因素，利用偏微分方程相关知识，建立带有地理位置因素的时间-空间信息扩散模型，更加真实的揭示信息传播的内在规律。

发明内容

本发明针对在社交网络拓扑结构的构建上考虑不全面以及忽略用户的地理位置因素等问题，提出了一种可以更加准确预测信息传播规律的带有空间因素的二维时空PDE信息传播模型及求解方法。

一种带有空间因素的二维时空PDE信息传播模型，包括以下步骤：

步骤1：数据获取与预处理

步骤1.1：数据获取

本发明获取的数据包括信息数据和与信息数据对应的用户数据。其中用户数据包括多个用户属性特征，主要包括用户信息、用户社交关系、用户地理信息等三个方面的数据。

本发明通过以下两种方法之一获取数据：

a：从现有的在线社交媒体的公共API下获取用户相关信息；

b：通过网络爬虫技术抓取web中的内容以获取社交网络用户的相关信息；

步骤1.2：数据预处理：

将步骤1.1获取的信息数据中噪音数据去除，并存入数据库。

步骤2：提取用户属性

基于步骤1对数据的获取与处理，本发明分别从社会属性和地理属性两方面来提取用户的相关属性。

步骤2.1：提取用户的社会属性

本发明用网络距离表示用户社会属性。