[发明专利]一种快速重构传播网络结构的方法

说明书

本发明公开了一种快速重构传播网络结构的方法，首先记录网络中每个结点V_i与其他结点即L_vi中每个结点之间的关联强度，记录在集合MI_vi中，L_vi是网络中除V_i外的剩余结点；然后计算网络中L_vi中每个结点为V_i父结点的可能程度，记录在集合PI_vi中；将L_vi中结点按与V_i的关联强度降序排序得集合SL_vi，计算SL_vi中每个结点的拐点率记录在集合BP_vi中；最后，初始化有向图G＝{V，E}，对于网络中的n个结点集合V，依次考虑每个结点V_i，从BP_vi中选择p个拐点率较高的结点构造到V_i的有向边，添加到E中，并把G返回给用户。本发明能够基于收集到的感染状态数据，快速确定结点之间的关联程度和影响关系，从而准确地推断出潜存的影响关系图。

技术领域

本发明涉及信息传播技术领域，具体为一种快速重构传播网络结构的方法。

背景技术

科学技术的进步使得信息传播过程发生地更加便捷和频繁，促使形成了一个复杂的信息传播网络，获取传播网络的结构可以帮助直观了解这些传播网络，理解相关的传播过程，从而能够更好地促进或阻止将来的信息传播过程，例如在传染病传播过程中，发现传染病潜在的传播网络后，疾病防控部门可以更好地调动防疫资源对潜在易感人群进行防控，从而防止疫情恶化，减少传染病带来的损失。

现有的绝大多数传播网络结构重构算法利用的数据包括结点在传播过程中被感染的确切时间数据和结点在传播过程结束后的感染状态数据。在许多实际传播过程中，例如疾病传播过程，确切的感染时间信息往往是缺失的，导致基于感染时间信息的重构算法的可用性有较大的局限。而结点感染状态数据无法直接反映网络中结点之间的影响关系，使得基于结点感染状态的重构算法一般具有较高的时间复杂度，因此如何利用易获得的感染状态数据快速重构传播网络结构具有重要研究意义和实用价值，为此，提出一种快速重构传播网络结构的方法。

发明内容

为了推断传播网络中存在的影响关系，本发明提供了一种快速重构传播网络结构的方法，基于网络中各节点在传播过程结束之后的感染状态数据和初始感染结点信息，依次考虑网络中的每个结点，找到最有可能对该节点产生影响的父节点，从而确定所有结点之间的影响关系图。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：提供了一种快速重构传播网络结构的方法，定义传播网络中n个结点V＝{V₁,V₂,...,V_n}间潜在的影响关系图为G＝{V,E}，其中E是代表影响关系的有向边集合，即若结点V_i能够影响结点V_j，则在影响关系图上存在一条从V_i指向V_j的有向边，此外，使用集合 S＝{S₁,S₂,...,S_β}来记录β次传播过程结束后结点的感染状态，其中表示第l次传播过程结束后网络中n个结点的感染状态，表示第l次传播过程结束后结点V_i被感染，表示第l次传播过程结束后结点 V_i未被感染。同时，使用集合I＝{I₁,I₂,...,I_β}来记录β次传播过程中的初始感染点信息，其中表示第l次传播过程发生时网络中n个结点是否为初始感染点，表示第l次传播过程发生时结点V_i是初始感染点，而表示第l次传播过程发生时结点V_i不是初始感染点，包括以下步骤：