[发明专利]一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法

权利要求书

1.一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，其特征在于：将二维网格按比例分成两个区域，分别在两个区域中创建agents并初始化单语和双语人口，并设置其属性，利用社会圈子原理和虚拟镜像原理分别建立本地社会网络和远程跨区域社会网络；在建立好的网络中，agent间通过水平传播进行语言交流，通过垂直传播进行语言的传承；根据引入的日常移动和长距离移居来描述网络的动态性；agent经过水平传播、垂直传播、日常移动和长距离移居后，将会重新按照社会圈子原理和虚拟镜像原理来进行更新社会网络，利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真；最后通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响；

生成社会网络：agent根据自身社会半径，利用社会圈子原理建立本地社会网络：以个体agent在二维平面的位置为圆心，以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，当两个agent中心坐标点的连线的长度Q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，否则将不建立连接关系；利用agent的虚拟镜像原理构建远程跨区域社会网络：区域一agent根据设定的比例在区域二中构建具有新的社会半径的虚拟镜像agent'，agent'以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，针对agent'所在区域，当至少存在一个虚拟镜像的两个agent中心坐标点的连线的长度Q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，将与虚拟镜像agent'构建连接关系的agent与agent'在区域一中的原agent之间通过边连接；

个体的水平传播和垂直传播：当个体满足公式(1)-(5)时，进行水平传播，满足公式(6)-(10)时，进行垂直传播；

P_x→x＝1-P_x→z (2)

P_y→y＝1-P_y→z (4)

P_z→z＝1 (5)

式中，P_x→z表示单语者x转换为双语者z的概率，P_y→z表示单语者y转换为双语者z的概率，P_x→x表示单语者x转换为单语者x的概率，P_y→y表示单语者y转换为单语者y的概率，P_z→z表示双语者z转换为双语者z的概率；c_h是水平传播概率前系数，P_xy代表单语者x对学习y语言的态度，P_yx代表单语者y对学习x语言的态度，取值范围为[0,1]；S_x代表单语x的语言地位，S_y代表单语y的语言地位；n_b代表agent个体社会半径内所有个体的总数量，n_m代表与其具有远程连接关系的所有个体的总数量，n_bx、n_by和n_bz分别代表agent个体社会半径内单语者x、单语者y、双语者z的数量，n_mx、n_my和n_mz分别代表与其具有远程连接关系个体中单语者x、单语者y、双语者z的数量；k、u分别代表双语者z对单语者x、单语者y变为双语者z的影响力，取值范围为[0,1]；w代表远程连接权重；

P_x→x＝1 (6)

P_y→y＝1 (7)

P_z→z＝1-P_z→x-P_z→y (10)

式中，P_z→x表示双语者z转换为单语者x的概率，P_z→y表示双语者z转换为单语者y的概率；c_v是垂直传播概率前系数；P_a代表对学习双语的态度，取值范围为[0,1]。

2.根据权利要求1所述的基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

Step1、建立agent并初始化单语和双语人口：创建一个250×241范围内的二维空间网络，在二维空间网络中创建nofArea1个agent，其横坐标随机分布在[0，(250*cc)-1]区间内；创建nofArea2个agent，其横坐标随机分布在[(249*cc)，249]区间内，其中cc∈[0,1]；设置语言类型：单语x和单语y和双语者z，分配nofArea1个agent中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof1x％、nof1y％和nof1z％，且nof1x％+nof1y％+nof1z％＝1；分配nofArea2个agents中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof2x％、nof2y％和nof2z％，且nof2x％+nof2y％+nof2z％＝1；

Step2、agent属性设置：设置两种语言的语言地位，x的语言地位为S_x，Y的语言地位为S_y，且S_x+S_y＝1；为agent分配社会半径，并设置三种社会半径的人口分布比例分别为Spop％、Mpop％和Bpop％，且Spop％+Mpop％+Bpop％＝1；设置agent的日常移动比例movepeople％，两个区域的长距离移居比例crossmovement1％、crossmovement2％，两个区域的远程连接的比例longlinkpeople1％、longlinkpeople2％，远程连接的社会半径longdistance和远程连接的时间timelonglinks；

Step3、生成所述社会网络；

Step4、进行所述个体的水平传播和垂直传播；

Step5、网络的动态性：agent在每个时间步长tick都需要判断是否满足日常移动的概率，如果满足，则根据移动距离进行移动，否则不移动；同时，agent在每个时间点都需要判断是否满足长距离跨区域移居的概率，如果满足，则采用大于自身社会半径的移动距离进行移动，否则不移动；移动后个体agent根据其社会半径和社会圈子连接规则重新生成社会网络，当agent间连接的长度大于相互连接的agent中社会半径小的agent的社会半径时，连接断开，否则保持连接；

Step6、更新社会网络：利用社会圈子原理和虚拟镜像原理重新更新社会网络，随着时间更新，重复执行步骤Step3～Step5，直到时间步长tick达到设定值time时，社会网络停止更新；

Step7、利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真：分别画出横坐标在[0，(250*cc)-1]和[(249*cc)，249]区间中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例n_x、n_y和n_z随时间增长演化的轨迹；画出二维空间网格中所有单语者x、单语者y和双语者z的人口比例n_x、n_y和n_z随时间增长演化的轨迹；

Step8、参数调整：通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响，重复执行步骤Step3～Step7。