[发明专利]基于爆发阈值及用户体验的谣言抑制方法

权利要求书

1.一种基于爆发阈值及用户体验的谣言抑制方法，其特征在于依次按照如下方法进行：

步骤1：构建PISIR模型

步骤1-1：计算谣言的个体传播倾向概率P_ind

设定S态为易感状态，即没有听过谣言的人；I态为感染状态，即相信谣言并传播谣言的人；R态为免疫状态，即不再参与谣言传播的人；

假设t-1时刻节点u处于I态，那么t时刻节点u发送谣言给邻居节点v的概率如下：

式中：C表示谣言的可信度，D_out_u表示节点u的出度，P₀表示节点u的谣言初始发送概率，表示节点u由S态转变为I态的时刻，即被感染时刻，表示当前时刻t与节点u的被感染时刻的时间间隔；

假设t-1时刻节点v处于S态，那么t时刻节点v接受邻居节点u发送的谣言的概率如下：

式中：D_in_v是节点v的入度，Rw_uv表示节点u对节点v的相对影响权重；

所述Rw_uv如下：

式中：f(u,v)表示节点u对节点v的影响权重，f(v,u)表示节点v对节点u的影响权重；

所述f(u,v)如下：

式中：为节点v的所有邻居节点的出度之和；

所述f(v,u)如下：

式中：为节点u的所有邻居节点的出度之和；

则t时刻I态节点u向S态节点v发送谣言，S态节点v接受该谣言，并转化成I态的概率，即节点(u,v)之间谣言的个体传播倾向概率P_ind如下：

步骤1-2：计算谣言的整体流行度P_glb

利用多峰高斯分布来模拟谣言在宏观层面上的传播过程，即整体流行度P_glb如下：

式中：峰值系数k_i∈[0,1]，且u_i与σ_i分别代表高斯分布中的均值及标准差，k₀表示谣言传播的下限值，n表示多峰高斯分布的峰数；

步骤1-3：计算节点(u,v)间的谣言成功传播概率P_uv(t)

式中：β₁,β₂∈(0,1)为平衡系数，且β₁+β₂＝1；

步骤1-4：计算t时刻节点v由S态转变为I态的概率，即激活概率P_v^active(t)如下：

式中：Ne_v表示节点v的所有邻居节点集合，是网络关系矩阵A中的一个元素，表示节点(u,v)之间存在有向边，表示节点(u,v)之间不存在有向边，S_u(t-1)表示节点u在t-1时刻所处的状态，如果节点u处于I态，则S_u(t-1)＝1；如果节点u处于S态，则S_u(t-1)＝0；如果节点u处于R态，则S_u(t-1)＝2；

步骤1-5：计算t时刻节点u由I态转变为R态的概率，即痊愈概率P_u^recure(t)如下：

所述激活概率P_v^active(t)和痊愈概率P_u^recure(t)构成PISIR模型；

步骤2：在观测时间窗T内，以PISIR模型计算感染率并根据用户体验作为选取阻断节点子集的约束条件，通过选取阻断节点子集并模拟将其阻断，使网络中被感染的节点数量所占比例始终小于谣言爆发阈值：

步骤2-1：在当前时刻t，利用PISIR模型预测t+1时刻的节点感染率I(t+1)是否大于等于爆发阈值R_T，若I(t+1)≥R_T，则进行步骤2-2，否，转步骤4；

步骤2-2：根据阻断节点选择算法从候选阻断节点集合G中选取一个满足用户体验约束条件PU≥U_th的阻断节点ub，所述PU表示用户的体验，所述U_th表示用户的体验容忍阈值；将选取的阻断节点ub从G中移除并加入到阻断节点集合V_B中，同时更新网络关系矩阵A；

所述用户体验计算如下：

式中：PU(i,t_block)表示节点i在阻断持续时间t_block后的体验值，t_block表示阻断持续时间，即节点接收信息的延迟时间，u(i)表示节点i未被阻断时的初始体验，df(i)表示节点i的体验折扣系数，即节点i在延迟时间t_block后，才能接收到信息的用户体验的折扣系数；

所述体验折扣系数df(i)计算如下：

df(i)＝γ₁×Au_i+γ₂×Mk_i+γ₃×D_out_i

式中：Au_i表示节点i的活跃度，Mk_i表示节点i的兴趣度，D_out_i表示节点i的出度，系数γ₁,γ₂,γ₃∈(0,1)，且γ₁+γ₂+γ₃＝1；

所述阻断节点选择算法的具体步骤如下：

在t时刻阻断G中的节点ub之后，在t+1时刻，其S态邻居节点v激活概率的变化量计算如下：

所述节点ub的所有S态邻居节点v激活概率的变化量之和M^ub(t+1)计算如下：

按照如下目标函数选择阻断节点：

步骤2-3：根据更新后网络关系矩阵A，利用PISIR模型再次预测t+1时刻的I(t+1)是否小于等于R_T，否，则转至步骤2-2，是，则转至步骤3；

步骤3：检测V_B内的阻断节点的阻断时长t_duration是否达到阻断持续时间t_block；当检测到某个节点t_duration≥t_block后，释放该阻断节点并将该阻断节点从V_B中移除，更新关系矩阵A并返回到步骤2-3；若所有节点均t_duration＜t_block，则切断V_B内所有节点的关系连接且t←t+1；若t＜T，转步骤2-3，否则结束；

步骤4：t←t+1；若t＜T，转步骤2-1，否则结束。