一种有效贡献激励信息传播的目标寻找方法及装置与流程

本发明涉及社交网络中信息传播与构建领域，特别是指一种有效贡献激励信息传播的目标寻找方法及装置。

背景技术：

近年来，社交网络已经发展成为前所未有的信息传播平台。自我网络(其中，自我网络是以自我(ego)为中心的社交网络的简称)之间的相互作用可以使信息的广泛传播，这可以提供解决具体问题的便利方法，例如寻找失踪人员，但其解决方案需要大量参与者传播信息，而传播的方向性在接近目标的过程中也很重要。

现有技术中，一般采用节点志愿传播方式寻找目标节点，信息传播效率低且准确率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找方法及装置，以解决现有技术所存在的利用节点志愿传播方式寻找目标节点导致信息传播效率低且准确率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，包括：

判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；

若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播。

进一步地，在判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值之前，所述方法还包括：

对于同一个消息，判断某节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播；

若不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；

若能，则将所述某节点设定为共同节点，各个自我网络中的中心节点对共同节点逐一进行竞争，选取在竞争过程中付出努力成本最大的中心节点作为本次竞争的共同节点的唯一信息源节点。

进一步地，竞争过程采用全拍卖机制。

进一步地，共同节点的唯一信息源节点vwin表示为：

其中，n表示实际参与竞争的中心节点数目，表示参与竞争的中心节点vi赢得竞争所付出的最优努力成本，为参与竞争的中心节点vi获得奖励实际付出的努力程度，zi为参与竞争的中心节点vi获得奖励需付出的最低努力程度，λ表示参与本次竞争的中心节点对此次能够参与竞争的中心节点总数估计值，e表示自然常数，f(z)为努力程度z的分布函数，f^-1(z)表示f(z)的倒数，f′(z)表示f(z)的一阶导数，中心节点vi为获得奖励付出的努力程度zi与奖励wi(m)之间的关系函数为zi＝wi(m)，为wi(m)的反函数。

进一步地，所述判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值包括：

确定节点对消息传播所能带来的价值；

确定节点的传播有效率；

将节点对消息传播所能带来的价值与其传播有效率之间的乘积作为节点的传播贡献值；

判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值。

进一步地，设vi为自我网络g中的任一节点，节点vi对消息传播所能带来的价值为:

其中，ωi和ωs分别表示节点影响力和属性相似度的权重，ii表示节点vi的影响力，表示节点vi和目标节点vtar属性相似度，ki为节点vi的出度，kj表示自我网络g中第j节点的出度，|g|表示自我网络g中的节点总数，att(·)表示节点的属性集合。

进一步地，节点vi的传播有效率qi为：

qi＝p(θi,ρi|si＝s)＝p(θi|si＝s)·p(ρi|si＝s)

其中，p(θi|si＝s)为传播成功的概率，p(ρi|si＝s)为传播意愿的概率，θi表示节点vi的传播概率，ρi表示节点vi的传播意愿，s表示节点vi的中心节点到节点vi的传播是否成功，si为值为s的随机变量。

进一步地，设vi为自我网络中有效贡献节点的信息源节点，则vi的奖励函数m(vi)为：

其中，kl为散度，用于表示中心节点vi初始贡献和最终贡献的差异程度为传播程度，并为其传播给予相应的奖励；k为单位差异程度所支付的报酬；为中心节点vi未参与传播时的初始贡献量；表示中心节点vi停止传播时，中心节点vi传播到的所有邻居节点vj的有效传播贡献量之和，t表示具有有效传播贡献量的邻居节点的数目。

本发明实施例还提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找装置，包括：有效贡献激励模块，所述有效贡献激励模块包括：判断子模块和激励子模块；

判断子模块，用于判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；

激励子模块，用于若节点的传播贡献值大于等于预设的传播阈值，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播。

进一步地，所述系统还包括：节点竞争模块；

所述节点竞争模块，用于对于同一个消息，判断某节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播；若不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；若能，则将所述某节点设定为共同节点，各个自我网络中的中心节点对共同节点逐一进行竞争，选取在竞争过程中付出努力成本最大的中心节点作为本次竞争的共同节点的唯一信息源节点。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播，这样，利用有效贡献节点在消息传播过程中引入方向性，能够避免消息的盲传，有利于更快地找到目标节点，同时在传播过程中采用激励机制，相对于节点志愿传播方式，增加了节点的参与度和传播积极性，从而提高信息传播效率和准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法的逻辑框图；

图3为本发明实施例提供的节点竞争模块的原理示意图；

图4为本发明实施例提供的有效贡献激励模块的原理示意图；

图5为本发明实施例提供的平台支付趋势示意图；

图6为本发明实施例提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的利用节点志愿传播方式寻找目标节点导致信息传播效率低且准确率低的问题，提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找方法及装置。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，包括：

s101，判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；

s102，若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播。

本发明实施例所述的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播，这样，利用有效贡献节点在消息传播过程中引入方向性，能够避免消息的盲传，有利于更快地找到目标节点，同时在传播过程中采用激励机制，相对于节点志愿传播方式，增加了节点的参与度和传播积极性，从而提高信息传播效率和准确性。

本发明实施例所述的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，不仅可用于社交网络还可用于其他复杂网络对目标节点的寻找，如交通网络、犯罪网等，具有使用范围广，通用性强的优点。

在前述有效贡献激励信息传播的目标寻找方法的具体实施方式中，进一步地，在判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值之前，所述方法还包括：

对于同一个消息，判断某节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播；

若不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；

若能，则将所述某节点设定为共同节点，各个自我网络中的中心节点对共同节点逐一进行竞争，选取在竞争过程中付出努力成本最大的中心节点作为本次竞争的共同节点的唯一信息源节点。

本实施例中，可以建立节点竞争模型，通过建立的节点竞争模型利用竞争共同节点的形式确定共同节点的唯一信息源节点，从而避免消息重复低效传播；具体步骤包括：

步骤1-1)、利用建立的节点竞争模型，确定共同节点集：

对于同一个消息，判断某节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播，若不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；若能，则将所述某节点设定为共同节点，共同节点组成的集合称为共同节点集。

步骤1-2)、确定信息源节点：

各个自我网络中的中心节点对共同节点集中的每个共同节点逐一进行竞争，竞争过程采用全拍卖机制，参与竞争的中心节点为参与者，选取在竞争过程中付出努力成本最大的中心节点作为赢家，成为本次竞争的共同节点的唯一信息源节点。

每次竞争中给与赢家的奖励为m，参与者vi为获得奖励付出相应的努力程度为zi且zi∈[0,1]，努力程度与奖励的关系函数为zi＝wi(m)，其中，w是可微的增函数。实际参与竞争的中心节点的数目n对每个参与者未知，n服从泊松分布，则每个参与竞争的中心节点能够赢得竞争的概率为：

其中，λ为参与本次竞争的中心节点对此次参与竞争的中心节点的总数估计值，f(zi)为努力程度zi的分布函数。

本实施例中，假设每个参与者在竞争中是个体理性的，其付出的成本也是参与竞争的最优成本，则根据每个参与竞争的中心节点能够赢得竞争的概率，确定每个参与者赢得竞争所付出的最优努力成本为：

其中，表示参与竞争的中心节点vi赢得竞争所付出的最优努力成本，为参与竞争的中心节点vi获得奖励实际付出的努力程度，zi为参与竞争的中心节点vi获得奖励需付出的最低努力程度，λ表示参与本次竞争的中心节点对此次能够参与竞争的中心节点总数估计值，e表示自然常数，f(z)为努力程度z的分布函数，f^-1(z)表示f(z)的倒数，f′(z)表示f(z)的一阶导数，中心节点vi为获得奖励付出的努力程度zi与奖励wi(m)之间的关系函数为zi＝wi(m)，为wi(m)的反函数。

本实施例中，实际参与竞争的中心节点的数目为n，则共同节点的唯一信息源节点表示为：

在前述有效贡献激励信息传播的目标寻找方法的具体实施方式中，进一步地，所述判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值包括：

确定节点对消息传播所能带来的价值；

确定节点的传播有效率；

将节点对消息传播所能带来的价值与其传播有效率之间的乘积作为节点的传播贡献值；

判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值。

本实施例中，在对各个共同节点确定了信息源节点后，将在网络中进行消息的传播，为了提高消息传播的效率和准确性，在传播过程中引入激励机制，具体可以包括：

步骤2-1)、建立节点价值模型，通过建立的节点价值模型衡量节点对消息传播所能带来的价值。

本实施例中，一个节点的价值的评估，主要从两个方面进行考虑，节点的影响力和属性相似度。

本实施例中，对于一个自我网络g，设vi为网络中任一节点，节点vi的影响力ii可以表示为：

其中，ki为节点vi的出度，kj表示自我网络g中第j节点的出度，|g|表示网络g中的节点总数。

另一方面，属性相似度主要反映了现节点与目标节点的属性的相似程度，常见的属性包括生源地、所在地、工作、性别等等一系列与人信息相关的易于获得的属性。节点vi和目标节点vtar属性相似度可以表示为：

其中，att(·)表示节点的属性集合。

根据多权重分配思想，节点vi对消息传播所能带来的价值为:

其中，ωi和ωs分别表示节点影响力和属性相似度的权重，ωi,ωs≥0且ωi+ωs＝1。

步骤2-2)、确定节点的传播有效率。

消息在网络传播的过程中，不仅要考虑消息成功传播到节点的传播概率，还要考虑被传播的节点是否有意愿继续传播，即节点的传播有效率，节点vi的传播有效率qi可以表示为：

qi＝p(θi,ρi|si＝s)＝p(θi|si＝s)·p(ρi|si＝s)

其中，p(θi|si＝s)为传播成功的概率,p(ρi|si＝s)为传播意愿的概率，两者均服从贝塔(beta)分布，θi∈[0,1]表示节点vi的传播概率，s∈{0,1}表示节点vi的中心节点到节点vi的传播是否成功，si为值为s的随机变量，ρi∈[0,1]表示节点的传播意愿。

步骤2-3)、构建有效贡献激励模型。

节点vi的传播贡献值为设定传播阈值从而对节点所做的贡献进行筛选，将大于传播阈值的贡献值看做有效贡献，即：只有当节点vi的传播贡献值大于等于传播阈值时，才会认为是有效传播，此时称节点vi为有效贡献节点，为有效传播贡献量

本实施例中，对能够做出有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进消息向更有价值的节点传播。

本实施例中，vi可以表示自我网络中的任一节点，vi也可以具体为自我网络中有效贡献节点的信息源节点，若vi为自我网络中有效贡献节点的信息源节点，则vi的奖励函数m(vi)为：

其中，kl为散度，用于表示中心节点vi初始贡献和最终贡献的差异程度为传播程度，并为其传播给予相应的奖励；k为单位差异程度所支付的报酬；为中心节点vi未参与传播时的初始贡献量；表示中心节点vi停止传播时，中心节点vi传播到的所有邻居节点vj的有效传播贡献量之和，t表示具有有效传播贡献量的邻居节点的数目。

为了更好地理解本发明实施例所述的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，结合图2和图3对所述方法进行详细说明：

如图2、图3所示，对于同一个消息，在节点竞争模块中，首先判断一个节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播，如果不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；如果能，则将该节点设定为共同节点，并加入共同节点集。

共同节点集确定后，各个自我网络中的中心节点依次对共同节点集中的节点进行竞争，直到每个共同节点都被竞争过一次。每个参与竞争的中心节点根据期望获得的奖励付出对应的努力程度付出的努力成本按下式计算：

对于参与竞争的中心节点vi，若赢得竞争所获奖励m＝0.8，设定λ＝3，zi为均匀分布即分布函数f(zi)＝zi，竞争人数规模服从泊松分布最低努力程度zi＝0，实际付出的努力程度为则节点vi所付出的努力成本为

根据最优努力成本公式依次计算出参与竞争节点的努力成本，选取努力成本最大的节点为信息源节点vwin，即

在确定了每个节点的信息源节点后，有效贡献激励模块根据历史数据利用节点价值模型计算节点的价值。若节点vi的出度为ki，|g|表示自我网络g中的节点总数，利用如下公式计算节点影响力：

利用如下公式计算节点vi和目标节点vtar属性相似度为：

如图4所示，综合考虑节点影响力和属性相似度，设定两者的权重分别为ωi和ωs，且0≤ωi,ωs≤1，ωi+ωs＝1，根据多权重分配思想计算节点vi的价值为:

利用节点价值模型对于节点自身价值进行评估，确定每个节点自身的价值，再通过计算节点的传播有效率，确定节点在传播中所能做的贡献。

在网络中，节点接收到消息再传播有一定的概率，这个概率可表示为节点的传播意愿。用参数θi∈[0,1]表示节点vi的传播概率，参数θi服从伯努利分布，而其先验概率分布服从beta分布，即为初始传播成功的次数，为初始传播失败的次数。参数s∈{0,1}表示节点vi的中心节点到节点vi的传播是否成功，si为值为s的随机变量；用参数ρi∈[0,1]表示节点的传播意愿，仍服从伯努利分布，同样的参数ρi的先验分布服从beta分布，即为初始被认定为传播意愿强的次数，为初始传播意愿弱的次数。在传播r次后，表示中心节点向邻居节点传播r次后传播成功的次数，表示传播失败的个数，同理可得根据θi与ρi的条件独立性，计算节点的传播效率qi如下：

用节点价值与该节点的传播效率表示传播贡献量，因此节点vi的传播贡献量为：

一个节点对消息传播由于其自身的价值和传播效率的不同所能带来的贡献量也会有大小的差异。而要想高效找到目标节点，确定传播方向，节省传播成本，就要找到传播贡献大的节点进行传播。如图4所示，为了区分贡献量大小的差异选出贡献量大的节点，在模型中引入传播阈值假设传播阈值具体阈值将由平台根据实际情况来设定，只有当节点vi的传播贡献不小于该阈值时，才会认为是有效传播，此时称为有效传播贡献量，即传播有效贡献量为：

在每个自我网络中，都存在中心节点向其邻居节点的传播，将被传播的邻居节点视为子节点，这将会产生一系列的传播贡献量，根据传播阈值进行筛选，可以选出具有有效传播贡献量子节点，将该中心节点传播到的所有子节点的有效传播贡献量之和作为评估标准，利用kl散度表示中心节点初始贡献和最终贡献的差异程度为传播程度，并为其传播给予相应的奖励。为节点vi的未参与传播时的初始贡献量，节点vi停止传播时子节点有效传播贡献量之和为设定单位差异程度所支付的报酬为k且k大于单位传播程度所付出的成本b，对节点vi的传播奖励：

本实施例中，对能够做出有效贡献节点的信息源节点给予奖励，基于奖励结果，确定目标节点的传播路径、传播跳数等信息。

如图5所示，根据奖励函数的性质，因为所以当逐渐增大时，节点vi获得的奖励也会逐渐增多，这就促进了节点为了获得更高的奖励而努力寻找具有有效传播贡献量的邻节点。又则对于平台来说对节点vi的支付将是一个凸函数。由此通过节点竞争和有效贡献激励机制的设立可以提高信息在网络中的传播效率和准确性，更快找到寻找目标节点的最优路径，从而减少了传播成本。

综上,本发明实施例所述的有效贡献激励信息传播的目标寻找方法，通过构建的节点竞争模型，利用全拍卖机制思想确定共同节点的唯一信息源节点，从而避免消息重复低效传播；并构建有效贡献激励模型，判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播，这样，利用有效贡献节点在消息传播过程中引入方向性，能够避免消息的盲传，有利于更快地找到目标节点，同时在传播过程中采用激励机制，相对于节点志愿传播方式，增加了节点的参与度和传播积极性，从而提高信息传播效率和准确性。

实施例二

本发明还提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找装置的具体实施方式，由于本发明提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找装置与前述有效贡献激励信息传播的目标寻找方法的具体实施方式相对应，该有效贡献激励信息传播的目标寻找装置可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述有效贡献激励信息传播的目标寻找方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的有效贡献激励信息传播的目标寻找装置的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

如图6所示，本发明实施例还提供一种有效贡献激励信息传播的目标寻找装置，包括：有效贡献激励模块，所述有效贡献激励模块包括：判断子模块和激励子模块；

判断子模块11，用于判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；

激励子模块12，用于若节点的传播贡献值大于等于预设的传播阈值，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播。

本发明实施例所述的有效贡献激励信息传播的目标寻找装置，判断节点的传播贡献值是否大于等于预设的传播阈值；若是，则所述节点为有效贡献节点，对所述有效贡献节点的信息源节点给予奖励，以促进网络中的消息向更有价值的节点传播，这样，利用有效贡献节点在消息传播过程中引入方向性，能够避免消息的盲传，有利于更快地找到目标节点，同时在传播过程中采用激励机制，相对于节点志愿传播方式，增加了节点的参与度和传播积极性，从而提高信息传播效率和准确性。

在前述有效贡献激励信息传播的目标寻找装置的具体实施方式中，进一步地，所述系统还包括：节点竞争模块；

所述节点竞争模块，用于对于同一个消息，判断某节点是否能够接受到来自不同中心节点的传播；若不能，则将向所述某节点传播消息的唯一中心节点作为所述某节点的唯一信息源节点；若能，则将所述某节点设定为共同节点，各个自我网络中的中心节点对共同节点逐一进行竞争，选取在竞争过程中付出努力成本最大的中心节点作为本次竞争的共同节点的唯一信息源节点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。