移动社交网络中考虑群组的谣言传播动力学建模研究

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现今对于移动社交网络的研究主要是网络拓扑结构演化模型分析、谣言传播模型建立和控制策略以及谣言溯源探究和预测等,其中谣言传播模型建立和控制策略已成为情报科学以及其他交叉学科的研究热点。本文的研究主旨是建立更加贴合实际移动社交网络的谣言传播模型,研究内容从均质网络到异质网络,并在此模型上讨论控制舆情传播的免疫策略。在经典的谣言传播模型基础上,结合实际社交网络中用户群组传播的特点,建立引入群组参数的谣言传播模型,在不同网络上进行稳态分析,根据其传播动力学过程给出模型的传播阈值,考虑群组参数、网络拓扑结构、用户行为等因素对传播过程的影响。在此模型的基础上讨论均匀、目标免疫策略的有效性,从而丰富控制舆情传播的措施,降低谣言带来的损失,维护社交网络的和谐稳定。本文的主要研究内容如下:(1)在现实社会生活中,由于个人的性格特点、教育背景、法律意识等因素,一些社交网络用户在接收到信息后无法确定该则信息是否是谣言,他们将首先会成为潜伏状态。虽然潜伏状态的人们不确定谣言的真实性,但是他们也有可能散布谣言。移动社交网络的特点在于所有用户都可以创建和管理社交群组并邀请朋友加入,而已经加入的群组成员可以邀请其他人加入群组。结合上述内容,本文在SEIR谣言传播模型的基础上,在均质网络上建立了考虑群组的新型SEIR谣言传播模型,进行稳态分析得到模型的传播阈值。在WS小世界网络上进行仿真,验证理论推导的结果,并分析群组传播对谣言传播全局动力学的影响。(2)将建立的考虑群组的新型SEIR谣言传播模型推广到异质网络上,进行稳态分析得到模型的传播阈值。在BA网络和Facebook网络上进行仿真,从人工网络到实际社交网络验证理论推导的结果,分析引入群组传播参数的重要性和现实意义。研究表明当人们倾向于通过群组发送谣言时,系统的稳定性和谣言传播行为并不明显依赖于网络的拓扑结构。若是在社交网络中人们所属的平均群组数量(即个人的群组程度)是恒定的,那么增大群组规模比增加群组数量更能有效地传播谣言,因此在谣言传播的研究中应给予大群组更多的关注。(3)在异质网络考虑群组的新型SEIR谣言传播模型的基础上研究了均匀免疫和目标免疫这两种免疫策略的效果,从而丰富控制舆情传播的措施,降低谣言带来的损失,维护社交网络的和谐稳定。经过分析得到当平均免疫率相同时,在控制恶意舆情方面目标免疫策略比均匀免疫策略更有效。从长远来看,可以通过提高国民素质,以及加强网络的监管,使得恶意舆情的传播对社会的影响逐渐减小。
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