[发明专利]一种去中心化群智感知系统中的分布式最优拍卖方法

说明书

本发明涉及一种去中心化群智感知系统中的分布式最优拍卖方法，适用于在城市区域中利用大量的、广泛分布的、来源广泛的各类智能设备上的传感器资源构建大规模智能应用的问题，所述分布式最优拍卖方法针对去中心化群智感知系统进行设计，所述分布式最优拍卖方法在基于区块链系统和智能合约技术构建的公开的和可信的去中心化交易平台上以完全分布式的形式解决任务分配和报酬计算及兑付问题，达到最优化的社会效益，其特征在于，在分布式拍卖过程中，拍卖中参与方只需要根据公开信息和自己的私有信息做简单的决策，拍卖过程经历多次迭代，感知任务的交易价格和参与者的决策在迭代过程中不断更新，直到得到一个稳定的交易价格，拍卖结束。

技术领域

本发明涉及一种针对去中心化群智感知系统的分布式最优拍卖方法，特别涉及一种基于不可信参与者构建的群智感知系统中的高效的任务分配和分布式激励方法。

背景技术

作为一种典型的共享经济应用，移动群智感知系统(mobile crowd sensingsystems)提供了一种绝佳的高效利用群体智慧的实践方式。移动群智感知系统将广阔的城市区域内闲置的各种各样的传感器有机结合，统一的调度和分配，以极低的部署成本构建智慧城市应用。这些传感器可以来自人携带的智能手机、平板电脑等各种移动设备，也可以嵌入在各种智能车辆、智能道路基础设施中。传感器的种类非常丰富，常见的传感器包括定位装置、麦克风、摄像头、相机、加速计、陀螺仪、温度计、湿度计等，因此各类传感器可以提供非常丰富的环境感知数据。由于移动群智感知系统的各种参与方来自不同的组织或个人，收集和传输感知数据会耗费资源，各种参与方缺乏为系统提供有效的感知数据的动机。为此，现有的各种群智感知系统引入激励，鼓励尽可能多的参与方参与进来。但现有方法忽略了中心化群智感知系统带来的各种风险，比如隐私泄露、索要过高的交易费、恶意操作市场价格等。

本发明考虑针对去中心化群智感知系统的一种分布式最优拍卖方法。移动群智感知系统中有通常有两大类参与方，各种移动智能设备被认为是提供感知服务的劳动者，发布感知需求的个人或组织被认为是消费感知服务的需求方。需求方可以雇佣劳动者执行感知任务，并且给劳动者提供适当的报酬作为补偿或奖励。完成一个感知任务被带来一定的社会效益，其数量与参与的劳动者的成本和需求方对感知任务的估值有关，而需求方支付给劳动者的报酬决定了社会效益在二者之间的分割方案。在去中心化场景下如何高效的匹配需求方和劳动者的需求、优化群智感知的社会效益，需要解决分配问题、激励问题和组织问题这三大关键问题。分配问题指的是有效的匹配需求方的感知任务和劳动者，使总体的社会效益最大化。激励问题指的是给需求方和劳动者恰当的激励，也就是设计合理的报酬，保证参与的各方都满意并且愿意积极参与到群智感知系统中。组织问题指的是在一种完全分布式的环境下组织需求方和劳动者之间的交易过程。本发明基于区块链技术搭建去中心化场景下的群智感知系统，并在此基础上设计了一种分布式最优拍卖方法解决了上述三个关键问题。

针对去中心化群智感知系统设计分布式最优拍卖方法面临着许多挑战。首先，所有的参与方都是自私的，即每个参与方总是期望获得尽可能多的收益。其次，劳动者的成本和需求方的估值都是参与方的私有信息，他们并不愿意向外披露这些信息。最后，各个参与方是不可信的，信任风险也会降低的劳动者和需求方的参与意愿，不利于系统的整体效率和稳定性。参与方的不可信行为可能包括一些为了提升自身收益的恶意行为，比如需求方故意拒绝为正常执行的感知任务支付报酬。

发明内容

本发明的目的是：提供了一种针对去中心化和不可信参与方场景下的群智感知系统的分布式最优拍卖方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种去中心化群智感知系统中的分布式最优拍卖方法，适用于在城市区域中利用大量的、广泛分布的、来源广泛的各类智能设备上的传感器资源构建大规模智能应用的问题，所述分布式最优拍卖方法针对去中心化群智感知系统进行设计，所述分布式最优拍卖方法在基于区块链系统和智能合约技术构建的公开的和可信的去中心化交易平台上以完全分布式的形式解决任务分配和报酬计算及兑付问题，达到最优化的社会效益，其特征在于，所述分布式最优拍卖方法包括以下步骤：