一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法与流程

本发明涉及一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，属于计算机仿真领域。
背景技术：
：目前的研究中无论是宏观模型还是微观模型，人们主要考虑语言交流网络不同语言的人口比例、语言地位的强弱和家庭语言传承对语言选择使用的影响。认为社会网络中的个体语言学习行为受到周围人群不同类型语言密度和语言地位的影响，人们容易倾向于选择强势语言和语言人口比例大的语言学习，形成了两种语言的竞争。政策研究的重点是通过对弱势语言地位调控实现双语人群比例的提高，进而通过双语来保护弱势语言。一些宏观模型中考虑了地理空间和文化空间的缓冲因素，认为地理和文化隔离有助于弱势语言保存。近来的研究表明，语言地位或语势是短期内不可改变的，不适合作为可变的调控参数。陈保亚认为，影响语言竞争的主要因素是语势(即通常所指的语言地位)，一种语言的语势由该语言的使用人口数、词汇量、和拥有的文献数量决定，所以语势或语言地位很难在短期内改变，不能作为政策调控参数。也就是说语言地位或语势是历史文化的总和，短期内很难改变，作为政策调控措施，在现实中难以实际实施。而随着城镇化和通讯的便利，地理空间的缓冲作用也将受到削弱。所以进一步探寻保持语言和谐机制和政策调控措施势在必行。技术实现要素：本发明提供了一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，以用于解决当前社会濒危语言的竞争与保护问题。本发明的技术方案是：一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，将二维网格按比例分成两个区域，分别在两个区域中创建agents并初始化单语和双语人口，并设置其属性，利用社会圈子原理和虚拟镜像原理分别建立本地社会网络和远程跨区域社会网络；在建立好的网络中，agent间通过水平传播进行语言交流，通过垂直传播进行语言的传承；根据引入的日常移动和长距离移居来描述网络的动态性；agent经过水平传播、垂直传播、日常移动和长距离移居后，将会重新按照社会圈子原理和虚拟镜像原理来进行更新社会网络，利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真；最后通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响。所述方法具体步骤如下：step1、建立agent并初始化单语和双语人口：创建一个250×241范围内的二维空间网络，在二维空间网络中创建nofarea1个agent，其横坐标随机分布在[0，(250*cc)-1]区间内；创建nofarea2个agent，其横坐标随机分布在[(249*cc)，249]区间内，其中cc∈[0,1；设置语言类型：单语x和单语y和双语者z，分配nofarea1个agent中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof1x％、nof1y％和nof1z％，且nof1x％+nof1y％+nof1z％＝1；分配nofarea2个agents中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof2x％、nof2y％和nof2z％，且nof2x％+nof2y％+nof2z％＝1；step2、agent属性设置：设置两种语言的语言地位，x的语言地位为sx，y的语言地位为sy，且sx+sy＝1；为agent分配社会半径，并设置三种社会半径的人口分布比例分别为spop％、mpop％和bpop％，且spop％+mpop％+bpop％＝1；设置agent的日常移动比例movepeople％，两个区域的长距离移居比例crossmovement1％、crossmovement2％，两个区域的远程连接的比例longlinkpeople1％、longlinkpeople2％，远程连接的社会半径longdistance和远程连接的时间timelonglinks；step3、生成社会网络：agent根据自身社会半径，利用社会圈子原理建立本地社会网络：以个体agent在二维平面的位置为圆心，以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，当两个agent中心坐标点的连线的长度q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，否则将不建立连接关系；利用agent的虚拟镜像原理构建远程跨区域社会网络：区域一agent根据设定的比例在区域二中构建具有新的社会半径的虚拟镜像agent'，agent'以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，针对agent'所在区域，当至少存在一个虚拟镜像的两个agent中心坐标点的连线的长度q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，将与虚拟镜像agent'构建连接关系的agent与agent'在区域一中的原agent之间通过边连接；step4、个体的水平传播和垂直传播：当个体满足公式(1)-(5)时，进行水平传播，满足公式(6)-(10)时，进行垂直传播；px→x＝1-px→z(2)py→y＝1-py→z(4)pz→z＝1(5)式中，px→z表示单语者x转换为双语者z的概率，py→z表示单语者y转换为双语者z的概率，px→x表示单语者x转换为单语者x的概率，py→y表示单语者y转换为单语者y的概率，pz→z表示双语者z转换为双语者z的概率；ch是水平传播概率前系数，pxy代表单语者x对学习y语言的态度，pyx代表单语者y对学习x语言的态度，取值范围为[0,1]；sx代表单语x的语言地位，sy代表单语y的语言地位；nb代表agent个体社会半径内所有个体的总数量，nm代表与其具有远程连接关系的所有个体的总数量，nbx、nby和nbz分别代表agent个体社会半径内单语者x、单语者y、双语者z的数量，nmx、nmy和nmz分别代表与其具有远程连接关系个体中单语者x、单语者y、双语者z的数量；k、u分别代表双语者z对单语者x、单语者y变为双语者z的影响力，取值范围为[0,1]；w代表远程连接权重；px→x＝1(6)py→y＝1(7)pz→z＝1-pz→x-pz→y(10)式中，pz→x表示双语者z转换为单语者x的概率，pz→y表示双语者z转换为单语者y的概率；cv是垂直传播概率前系数；pa代表对学习双语的态度，取值范围为[0,1]；step5、网络的动态性：agent在每个时间步长tick都需要判断是否满足日常移动的概率，如果满足，则根据移动距离进行移动，否则不移动；同时，agent在每个时间点都需要判断是否满足长距离跨区域移居的概率，如果满足，则采用大于自身社会半径的移动距离进行移动，否则不移动；移动后个体agent根据其社会半径和社会圈子连接规则重新生成社会网络，当agent间连接的长度大于相互连接的agent中社会半径小的agent的社会半径时，连接断开，否则保持连接；step6、更新社会网络：利用社会圈子原理和虚拟镜像原理重新更新社会网络，随着时间更新，重复执行步骤step3～step5，直到时间步长tick达到设定值time时，社会网络停止更新；step7、利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真：分别画出横坐标在[0，(250*cc)-1]和[(249*cc)，249]区间中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例nx、ny和nz随时间增长演化的轨迹；画出二维空间网格中所有单语者x、单语者y和双语者z的人口比例nx、ny和nz随时间增长演化的轨迹；step8、参数调整：通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响，重复执行步骤step3～step7。本发明的有益效果是：本发明改进了基于agent社会圈子网络建模方法，构建了具有远程弱连接关系的社会网络，能够描述城镇化背景下区域人口流动和通讯连接导致的社会网络弱关系增强趋势。不同人群语言演化机制上除考虑语言地位和语言人口比例的影响外，引入了双语者对单语者向双语者转变的影响力和语言态度对语言选择行为的影响新机制。给出了改进的agent语言水平和垂直传播模型，传播模型综合考虑了语言地位、语言密度、语言态度、双语者对单语者的影响力和远程连接权重等因素。构建了考虑语言态度和双语者凝聚力的动态社会网络语言竞争模型，并仿真分析了人口混居和聚居条件下语言态度和双语者凝集力对语言传承和传播规律的影响。计算实验结果表明：传统聚居背景下的强关系社会网络弱势语言衰变速度慢、保存时间长，但不能改变系统最终的演化趋势；培养积极的语言态度、提高双语者对单语者向双语者转变的影响力等措施能引导强弱两种语言系统在社会网络弱连接增强背景下向深层次双语融合态演化，形成稳定的全民双语型社区。附图说明图1为本发明社会圈子中个体的联系情况示意图一；图2为本发明社会圈子中个体的联系情况示意图二；图3为本发明社会圈子中个体的联系情况示意图三；图4为本发明的跨区域远程社会网络；图5为本发明的语言演化模型示意图；图6为本发明的仿真流程图；图7为本发明的混居条件下双语影响力变化下系统的轨迹图；图8为本发明的聚居条件下双语影响力变化下系统的轨迹图；图9为本发明的混居条件下语言共存的pxy参数空间示意图；图10为本发明的聚居条件下语言共存的pxy参数空间示意图；图11为本发明的混居条件下语言共存的pa参数空间示意图；图12为本发明的聚居条件下语言共存的pa参数空间示意图；图13为本发明的社会网络弱连接比例变化下的动态调控分析图。具体实施方式实施例1：如图1-13所示，一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，一种基于分区双层网络的语言竞争微观仿真模型的建模仿真方法，将二维网格按比例分成两个区域，分别在两个区域中创建agents并初始化单语和双语人口，并设置其属性，利用社会圈子原理和虚拟镜像原理分别建立本地社会网络和远程跨区域社会网络；在建立好的网络中，agent间通过水平传播进行语言交流，通过垂直传播进行语言的传承；根据引入的日常移动和长距离移居来描述网络的动态性；agent经过水平传播、垂直传播、日常移动和长距离移居后，将会重新按照社会圈子原理和虚拟镜像原理来进行更新社会网络，利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真；最后通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响。进一步地，可以设置所述方法具体步骤如下：step1、建立agent并初始化单语和双语人口：创建一个250×241范围内的二维空间网络，在二维空间网络中创建nofarea1个agent，其横坐标随机分布在[0，(250*cc)-1]区间内；创建nofarea2个agent，其横坐标随机分布在[(249*cc)，249]区间内，其中cc∈[0,1；设置语言类型：单语x和单语y和双语者z，分配nofarea1个agent中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof1x％、nof1y％和nof1z％，且nof1x％+nof1y％+nof1z％＝1；分配nofarea2个agents中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例分别为nof2x％、nof2y％和nof2z％，且nof2x％+nof2y％+nof2z％＝1；step2、agent属性设置：设置两种语言的语言地位，x的语言地位为sx，y的语言地位为sy，且sx+sy＝1；为agent分配社会半径，并设置三种社会半径的人口分布比例分别为spop％、mpop％和bpop％，且spop％+mpop％+bpop％＝1；设置agent的日常移动比例movepeople％，两个区域的长距离移居比例crossmovement1％、crossmovement2％，两个区域的远程连接的比例longlinkpeople1％、longlinkpeople2％，远程连接的社会半径longdistance和远程连接的时间timelonglinks；step3、生成社会网络：agent根据自身社会半径，利用社会圈子原理建立本地社会网络：以个体agent在二维平面的位置为圆心，以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，当两个agent中心坐标点的连线的长度q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，否则将不建立连接关系；利用agent的虚拟镜像原理构建远程跨区域社会网络：区域一agent根据设定的比例在区域二中构建具有新的社会半径的虚拟镜像agent'，agent'以其社会半径长度构成的圆作为其社会圈子，针对agent'所在区域，当至少存在一个虚拟镜像的两个agent中心坐标点的连线的长度q小于等于连线两端agent较小的社会半径r时，表示两个个体agent都处于对方社会圈子内，互相认识，agent间将建立连接关系，将与虚拟镜像agent'构建连接关系的agent与agent'在区域一中的原agent之间通过边连接；step4、个体的水平传播和垂直传播：当个体满足公式(1)-(5)时，进行水平传播，满足公式(6)-(10)时，进行垂直传播；px→x＝1-px→z(2)py→y＝1-py→z(4)pz→z＝1(5)式中，px→z表示单语者x转换为双语者z的概率，py→z表示单语者y转换为双语者z的概率，px→x表示单语者x转换为单语者x的概率，py→y表示单语者y转换为单语者y的概率，pz→z表示双语者z转换为双语者z的概率；ch是水平传播概率前系数，pxy代表单语者x对学习y语言的态度，pyx代表单语者y对学习x语言的态度，取值范围为[0,1]；sx代表单语x的语言地位，sy代表单语y的语言地位；nb代表agent个体社会半径内所有个体的总数量，nm代表与其具有远程连接关系的所有个体的总数量，nbx、nby和nbz分别代表agent个体社会半径内单语者x、单语者y、双语者z的数量，nmx、nmy和nmz分别代表与其具有远程连接关系个体中单语者x、单语者y、双语者z的数量；k、u分别代表双语者z对单语者x、单语者y变为双语者z的影响力，取值范围为[0,1]；w代表远程连接权重；px→x＝1(6)py→y＝1(7)pz→z＝1-pz→x-pz→y(10)式中，pz→x表示双语者z转换为单语者x的概率，pz→y表示双语者z转换为单语者y的概率；cv是垂直传播概率前系数；pa代表对学习双语的态度，取值范围为[0,1]；step5、网络的动态性：agent在每个时间步长tick都需要判断是否满足日常移动的概率，如果满足，则根据移动距离进行移动，否则不移动；同时，agent在每个时间点都需要判断是否满足长距离跨区域移居的概率，如果满足，则采用大于自身社会半径的移动距离进行移动，否则不移动；移动后个体agent根据其社会半径和社会圈子连接规则重新生成社会网络，当agent间连接的长度大于相互连接的agent中社会半径小的agent的社会半径时，连接断开，否则保持连接；step6、更新社会网络：利用社会圈子原理和虚拟镜像原理重新更新社会网络，随着时间更新，重复执行步骤step3～step5，直到时间步长tick达到设定值time时，社会网络停止更新；step7、利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真：分别画出横坐标在[0，(250*cc)-1]和[(249*cc)，249]区间中单语者x、单语者y和双语者z的人口比例nx、ny和nz随时间增长演化的轨迹；画出二维空间网格中所有单语者x、单语者y和双语者z的人口比例nx、ny和nz随时间增长演化的轨迹；step8、参数调整：通过调整双语对单语的影响力、单语者x对学习y语言的态度、学习双语的态度、远程连接比例参数分析对语言传播的影响，重复执行步骤step3～step7。再进一步地，给出如下实验数据：初始参数设计如表1所示：表1初始固定参数参数初始值描述nofarea1500区域一人口的总数量nofarea2500区域二人口的总数量cc0.5区域一所占整个区域的比例nof1x％0.4区域一中x单语者比例nof1y％0.6区域一中y单语者比例nof2x％0.4区域二中x单语者比例nof2y％0.6区域二中y单语者比例sx0.4x语言地位sy0.6y语言地位s-reach13小社会半径大小m-reach23中社会半径大小b-reach33大社会半径大小spop％55小社会半径人口比例bpop％8大社会半径人口比例k0.15双语者对x单语者的影响程度u0.4双语者对x单语者的影响程度w0.2远程连接的权重pxy0.65x单语者对学习y语言的态度pyx0.45y单语者对学习x语言的态度pa0.7对学习双语的态度ch0.2水平传播概率前系数cv0.2垂直传播概率前系数movepeople％60agent日常移动的比例movedistance1～6区域内日常移动的长度crossmovement1％3区域一每个agent长距离移居区域二的概率crossmovement2％3区域二每个agent长距离移居区域二的概率longlinkpeople1％20区域1中有长距离链接(到区域2)的agent比例longlinkpeople2％10区域2中有长距离链接(到区域1)的agent比例timelonglinks1每隔多少步有一次长距离链接longdistance10远程连接时的社会圈子半径cross-edge％75区域之间穿越成功的概率首先对网络中的个体进行数量、语言种类、社会半径、位置等属性的设定。网络中，个体拥有长度不等的社会交流半径，以个体自身为中心，社会半径长度为半径作圆形成个体的本地社会圈子。当两个体中心点的连线的长度q小于等于连线两端个体较小的社会半径r时，个体将建立连接关系产生联系。如图1所示，q>r，个体不会连接，所以不产生联系，如图2所示，q<r，两者建立连接所以互为邻居。如图3所示，随着社会半径的增加，社会圈子不断扩大，有连接关系的个体数目也逐渐增加。远程跨区域社会网络的建立如图4所示，有一定比例的区域一人口除了和自己社会半径内的人产生连接关系，还会与区域二一定社会半径范围内的所有个体产生连接关系，相当于区域一中个体在区域二中的一个虚拟镜像，或者相反。为了实现这种连接，我们引入agent虚拟镜像的概念，结合社会圈子理论的方法，实现跨区域社会连接。方法如下：区域agenti在区域一中有固定的位置，agenti'是agenti在区域二的虚拟镜像，有新的社会半径，将agenti'视为区域二里面的一个个体，利用上节的社会网络圈子方法，寻找与其具有连接关系的个体，将这些个体与区域一中原agenti之间通过边连接，便得到agenti在区域二中的远程社会连接关系。在构建社会圈子网络以后，设置网络中的个体进行语言的水平传播和垂直传播，具体解释如下：个体的水平传播和垂直传播，如图5所示。当个体满足公式1-5时，进行水平传播，满足公式6-10时，进行垂直传播。px→x＝1-px→z(2)py→y＝1-py→z(4)pz→z＝1(5)式中，px→z表示单语者x转换为双语者z的概率，py→z表示单语者y转换为双语者z的概率，px→x表示单语者x转换为单语者x的概率，py→y表示单语者y转换为单语者y的概率，pz→z表示双语者z转换为双语者z的概率；ch是水平传播概率前系数，pxy代表单语者x对学习y语言的态度，pyx代表单语者y对学习x语言的态度，取值范围为[0,1]；态度越高，学习另一种语言的积极性越高，相反容易产生排斥学习其它语言的行为，sx代表单语x的语言地位，sy代表单语y的语言地位；nb代表agent个体社会半径内所有个体的总数量，nm代表与其具有远程连接关系的所有个体的总数量，nbx、nby和nbz分别代表agent个体社会半径内单语者x、单语者y、双语者z的数量，nmx、nmy和nmz分别代表与其具有远程连接关系个体中单语者x、单语者y、双语者z的数量；k、u分别代表双语者z对单语者x、单语者y变为双语者z的影响力，取值范围为[0,1]；值越大表示双语者个体的吸引力和影响力越大；w代表远程连接权重；px→x＝1(6)py→y＝1(7)pz→z＝1-pz→x-pz→y(10)式中，pz→x表示双语者z转换为单语者x的概率，pz→y表示双语者z转换为单语者y的概率；cv是垂直传播概率前系数；pa代表对学习双语的态度，取值范围为[0,1]；取值越大代表人们对双语的态度越积极；语言水平传播和垂直传播交流完之后，agent进行日常移动(移动距离为movedistance和长距离跨区域移居(agent从一个区域长距离移动到另一个区域，移动距离超过自身社会半径)。移动后个体agent根据其社会半径和社会圈子连接规则重新生成社会网络。当agent间连接的长度大于相互连接的agent中社会半径小的agent的社会半径时，连接断开，否则保持连接。图6为仿真流程图，首先将二维网格按比例分成两个区域，分别在两个区域中创建agents并设置其属性，利用社会圈子原理和agent的虚拟镜像原理构建一个具有远程连接关系的分区域两层语言竞争网络，网络中agent的语言传播综合考虑了个体的语言地位、语言密度、语言态度、双语者对单语者的影响力和远程连接权重等因素的影响，根据引入的日常移动和长距离移居来描述网络的动态性。利用建立的社会圈子网络对语言的竞争传播进行建模仿真，通过调整双语对单语的影响力分析系统的动力学特性；设置语言态度为单一可变参数，分析模型参数变化对语言共存可能性的影响；最后通过动态调控验证此模型在不同比例的弱连接关系条件下政策调控对系统演化的影响。第一步：模拟混居条件下双语影响力变化对系统演化的影响，混居初始人群比例的设置要实现整个区域内单语者x和单语者y随机分布，区域一中和区域二中单语者x的人口比例相同，单语者y的人口比例也相同，即nof1x％＝nof2x％，nof1y％＝nof2y％。探讨当混居初始人群比例变化时系统的最终演化状态，系统的主要仿真参数设置如下：弱势语言x的语言地位sx＝0.4，强势语言y的语言地位为sy＝0.6，单语者x对学习强势语言的语言态度为pxy＝0.65，单语者y对学习弱势语言的语言态度为pyx＝0.45，单语者对学习双语的态度为pa＝0.4。以下将以双语影响力(k和u)为变化参数分析混居条件下系统的演化趋势，实验表明系统演化的时间步超过2000步后，系统的演化状态不再改变，所以我们以系统2000步时系统的演化状态，表征系统演化终点状态。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图7(a)所示，系统的最终状态取决于单语者x、y的初始人口比例，当单语者x的初始人口比例小于等于0.65时，系统最终收敛到(0,1,0)，系统中只剩强势语言y。单语者y学习x语言的态度低于单语者x学习y语言的态度，因此单语者x更容易学习单语y形成双语，由于对人们对学习双语的态度不高，即使转化为双语，在遗传给子辈时，受y语言的地位和人口密度的影响，遗传强势语言y的概率更高。当单语者x的初始比例范围在0.65～0.7时，系统最终收敛到(x,y,z)，是一种三语共存状态，人口比例参数共存区间很小，实际社会中很难保持这样的条件，该状态是一种不稳定的状态，相同初始条件下系统演化的终点状态会以一定概率迁移到稳定状态。当单语者x的初始比例大于0.7时，系统最终收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x。弱势语言x的初始人口多，agent社会圈子内几乎都讲单语x，为了交流更加方便，在短时间内单语者y也会学习弱势语言x形成双语者，由于对学习双语的态度低，单语者y会逐渐遗忘掉自己的语言。所以，弱势语言x在人口比例占优势的情况下，可以弥补语言地位上的差异保留下来。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.4，如图7(b)所示。系统的最终状态取决于单语者x、y的初始人口比例，当单语者x的初始人口比例小于等于0.55时，系统最终收敛到(0,1,0)，系统中只剩强势语言y。当单语者x的初始占比范围在0.55～0.65时，系统最终演化状态是一种三语共存状态。和图8(a)相比较，系统最终平衡状态的位置发生了改变，人口初始比例共存区间扩大了一点，但仍然很小。由于k和u的提高，系统在演化的过程中产生了更多的双语。当单语者x的初始比例大于等于0.65时，系统最终收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x。(3)当考虑双语者对单语者x的影响力小，对单语者y的影响力比较大的情况下，即k＝0.15、u＝0.85，如图7(c)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x，并且随着单语者x的初始比例越大，到达最终的平衡态所需要的时间就会越短。所以，在此情形下双语者对强势语言者转化为双语者的影响力在系统演化中起了决定性作用，系统中双语者快速增加，但是双语者稳定性不强，在遗传给子代时转变为单语x，系统演化的终点只剩下x单语。(4)当考虑双语者对单语者x的影响力大，对单语者y的影响力比较小的情况下，即k＝0.75、u＝0.25，如图7(d)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(0,1,0)，只剩强势语言y，并且随着单语者x的初始人口比例越高，到达最终的平衡态所需要的时间就会越长，其原因同前。(5)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.55、u＝0.65，如图7(e)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(0,0,1)，系统最终是一个全双语状态。双语者对两种单语向双语转变都有较强的吸引力，单语者向双语者转变的概率增加，尽管双语稳定性较弱，但是整个系统仍以向双语转变为主流，系统演化的终点稳定在全民双语的稳定态，双语凝集力引导系统向双语态演化起到了主导作用。第二步：模拟聚居条件下双语影响力变化对系统演化的影响，聚居初始人群比例的设置要实现区域内单语者x和单语者y独立分布，分配区域一内的agents只会弱势语言x，区域二内的agents只会强势语言y，即nof2x％＝0、nof2y％＝1。cc代表区域一所占整个二维空间网格面积的比例，取值在0和1之间。区域面积的大小和人口比例对应，保持区域一和区域二的人口密度相同。探讨当聚居初始人群比例变化系统的最终演化状态。系统的主要仿真参数设置同混居，以下将以双语影响力(k和u)为变化参数分析聚居条件下系统的演化趋势，实验表明系统演化的时间步超过4000步后，系统的演化状态不再改变，所以我们以系统4000步时系统的演化状态，表征系统演化终点状态。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图8(a)所示，系统的最终状态取决于单语者x、y的初始人口比例，当单语者x的初始人口比例小于等于0.84时，系统最终收敛到(0,1,0)，系统中只剩强势语言y。和图7(a)相比，系统达到最终状态时所需的时间明显延长了很多，演化的过程中也不会出现很多的双语人群，强势语言会从两个区域的分界处一层层向弱势语言渗透，弱势语言会在短时间内以双语的形式存在，很快就会被同化为强势语言。当单语者x的初始人口比例范围在0.84～0.88时，系统最终收敛到(x,y,z)，是一种三语共存状态，主要以弱势语言为主，少量强势语言和双语共存。当单语者x的初始人口比例高于0.88时，系统最终收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x。虽然弱势语言的语言地位低，当初始人口比例很高时，弱势语言可以得到很好的保持。即弱势语言x在人口比例占优势的情况下，可以弥补语言地位上的差异保留下来。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.4，如图8(b)所示，系统的最终状态取决于单语者x、y的初始比例，当单语者x的初始人口比例小于等于0.55时，系统最终收敛到(0,1,0)，系统中只剩强势语言y。当单语者x的初始人口比例范围在0.55～0.6时，系统最终演化状态是一种三语共存状态，和图7(b)相比较，系统最终平衡状态的位置发生了改变，共存区间扩大。由于k和u的提高，系统在演化的过程中产生了更多的双语。当单语者x的初始比例大于等于0.6时，系统最终收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x。(3)当考虑双语者对单语者x的影响力小，对单语者y的影响力比较大的情况下，即k＝0.15、u＝0.85，如图8(c)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(1,0,0)，只剩弱势语言x，并且随着单语者x的初始比例越高，到达最终的平衡态所需要的时间就会越短。在此情形下双语者对强势语言者转化为双语者的影响力在系统演化中起了决定性作用，系统中双语者快速增加，但是双语者双语稳定性不强，在遗传给子代时转变为单语x，系统演化的终点只剩下x单语。和图7(c)相比，总趋势一样，但不会产生那么多双语者。(4)当考虑双语者对单语者x的影响力大，对单语者y的影响力比较小的情况下，即k＝0.75、u＝0.25，如图8(d)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(0,1,0)，只剩强势语言y，在演化的过程中单语者x会先全变成双语，再慢慢遗忘掉自己的母语，最终只掌握强势语言y。和图7(d)相比，总趋势一样，但不会产生那么多双语者。(5)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.55、u＝0.65，如图8(e)所示，无论单语者x和单语者y的初始人口比例多少，系统最终都收敛到(0,0,1)，系统最终是一个全双语状态。双语者对两种单语向双语转变都有较强的吸引力，单语者向双语者转变的概率增加，尽管双语稳定性较弱，但是整个系统仍以向双语转变为主流，系统演化的终点稳定在全民双语的稳定态，双语凝集力引导系统向双语态演化起到了主导作用。综上所述，在k和u较小的情形下，聚居演化到最终状态所需时间更长，平衡态位置相较于混居发生了改变，在k和u很大的情形下，无论聚居还是混居，系统最终状态一样，由于双语者的影响力很大，聚居就相当于混居的情形。这说明聚居有利于弱势语言的保存，延长其存在时间，但扭转不了其最终消亡的局面。第三步：设置pxy为单一可变参数，pxy表示单语者x学习y语言的态度，系统主要的仿真参数设置如下：sx＝0.4、sy＝0.6、nx＝450、ny＝550、pyx＝0.45、pa＝0.4，nx指的是弱势语言单语者比例、ny指的是强势语言单语者比例；通过计算实验研究在混居2000步的条件下系统语言共存状态对应的pxy参数区间，以下将以不同k、u为情形来进行分析。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图9(a)所示，当0≤pxy≤0.25时，单语者x学习y语言的积极性很低，几乎不学y语言；单语者y学习x语言的积极性较高，会学习x语言变成双语者z，由于对学习双语的态度低，单语者y会逐渐遗忘掉自己的语言，系统最终是弱势语言x人口会占据全部人口。当0.25<pxy<0.3时，随着单语者x学习y语言的积极性提高，有一部分单语者x会在短时间内变成双语者z，由于对学习双语的态度低，双语在系统中存在的时间短，系统最终是单语x和单语y的共存态。当pxy≥0.3时，系统最终仅剩单语y，单语y的语言地位高，初始人口比例高，在单语者x对学习y语言的语言态度不是特别低的情况下，系统最终都是强势语言y胜出。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.45，如图9(b)所示，当0≤pxy≤0.45时，系统最终弱势语言x人口会占据全部人口，相较图9(a)，系统最终弱势语言胜出的区间更大，弱势语言可以完全保持，这是由于双语者对单语者y的影响力相较单语者x更大。当0.45<pxy<0.5时，系统最终是单语x和双语z的共存态。当pxy≥0.5时，系统是强势语言y和双语z的一种共存态。相较图9(a)，系统中最终不再是强势语言胜出，弱势语言以双语的形式保存下来。(3)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.85，u＝0.55时，如图9(c)所示，当0≤pxy≤0.1时，系统最终是弱势语言x人口会占据全部人口，区间很小，即只有在单语者x对学习y语言的语言态度特别低的情况下，弱势语言才会胜出。当0.1＜pxy＜0.2时，系统最终是弱势语言x和双语z的一种共存态。当pxy＞0.2时，系统最终是一种全双语状态。双语者对两种单语向双语转变都有较强的吸引力，单语者向双语者转变的概率增加，尽管双语稳定性较弱，但是整个系统仍以向双语转变为主流，双语凝集力引导系统向双语态演化起到了主导作用。图9横向对比，当k和u为0时，随着pxy的提高，系统最终只有两种状态，全部强势语言或全部弱势语言，不会出现全部双语的情形。随着k和u的提高，系统开始出现全部双语的情形，k和u越大，系统最终双语人群的比例会越高，存在的区间也会变得更大。第四步：为了体现不同语言人群的空间分布对系统语言共存状态对应的pxy区间的影响，在上述系统主要仿真参数设置不变的情况下，通过计算实验研究在聚居2000步的条件下系统语言共存状态对应的pxy参数区间，以下将以不同k、u为情形来进行分析。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图10(a)所示，当0≤pxy≤0.1时，单语者x学习y语言的积极性很低，最终弱势语言x人口会占据全部人口。当0.1<pxy<0.7时，随单语者x学习y语言的态度提高，系统最终是三种语言的共存态，共存态中单语y的比例是最高的；当pxy≥0.7时，在单语y的语言地位和初始人口比例占优势的同时，单语者x学习y语言的态度很积极，系统最终都是强势语言y胜出。和图9(a)相比，语言共存的区间明显变宽，更有利于弱势语言的保持。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.45，如图10(b)所示，当0≤pxy≤0.4时，单语者y学习x语言的态度更高，最终弱势语言x人口会占据全部人口。当pxy＞0.4时，系统是强势语言y和双语z的一种共存态。和图9(b)相比，共存态中单语y和双语z相比更占优势，并且随着pxy的增大，共存态中的单语y更多。(3)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.85，u＝0.55时，如图10(c)所示，当0≤pxy≤0.1时，单语者x学习y语言的积极性很低，最终弱势语言x人口会占据全部人口。当0.1＜pxy＜0.2时，系统最终是弱势语言x和双语z的一种共存态；当pxy≥0.2时，系统最终是一种全双语状态。和图9(c)相比，系统在2000步的演化状态最终几乎完全一样，由于k、u的值很大，即双语者的影响力很大，加速了系统演化的进程，弱势语言在不同语言人群的空间分布(混居、聚居)的情形下都能得到很好的保持。从图10(a)、(b)中可以很明显的看出，系统还处在动态变化中，还没完全演化成最终状态；聚居最终演化完的状态空间图和混居是几乎一样的，如图9所示。所以聚集可以延长弱势语言的保持时间，但不能改变系统最终的演化状态，到达最终演化状态大约需要4000步。第五步：当父辈为双语者个体时，人们对学习双语的态度变化会影响子辈继承父辈双语的概率，设置pa为单一可变参数，系统的主要仿真参数设置如下：sx＝0.4、sy＝0.6、nx＝450、ny＝550、pxy＝0.6、pyx＝0.45，通过计算实验研究在混居2000步的条件下系统语言共存状态对应的pa参数区间，以下将以不同k、u为情形来进行分析。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图11(a)所示，当0≤pa≤0.9时，系统最终强势语言会占据全部人口，随着人们对学习双语的态度提高，父辈双语者个体在遗传给子辈双语的概率增大，但由于双语者对单语者无影响的情况下，弱势语言受强势语言y的地位和人口密度的影响，被强势语言同化。当0.9<pa<0.95时，系统最终是单语y和双语z的一种共存态。当pa≥0.95时，即人们对学习双语的态度很积极，父辈双语者个体在遗传给子辈双语的概率很大，系统最终双语人口会占据全部人口。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.45，如图11(b)所示，当0≤pa≤0.3时，对双语学习的态度不积极的情况下，系统最终是单语者y占据全部人口。单语者之间会相互学习变成双语者，双语在遗传给子代时概率很低，双语很难长时间存在，弱势语言会逐渐被强势语言同化。当0.3＜pa＜0.45时，系统是强势语言y和双语z的一种共存态。当pa≥0.45时，随着人们对学习双语的态度提高，父辈双语者个体在遗传给子辈双语的概率越大，系统最终双语人口会占据全部人口。相较图11(a)，随着k和u的增大，系统中最终双语胜出的区间更大。(3)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.85，u＝0.55时，如图11(c)所示，当0≤pa≤0.25时，系统最终是强势语言y人口会占据全部人口，区间很小。当0.25＜pa＜0.3时，系统最终是强势语言y和双语z的一种共存态。当pa≥0.3时，系统最终是一种全双语状态，这是由于双语者对两种单语向双语转变都有较强的吸引力，即使对双语的态度不是特别高，整个系统仍以向双语转变为主流。图11横向对比，在人们对学习双语态度积极的情况下，k和u越大，系统最终是全部双语的区间也就越大；当人们对学习双语态度不积极的情况下，不管k和u多大，系统最终都是强势语言y胜出。第六步：为了体现不同语言人群的空间分布对系统语言共存状态对应的pa区间的影响，在上述系统主要仿真参数设置不变的情况下，通过计算实验研究在聚居2000步的条件下系统语言共存状态对应的pa参数区间，以下将以不同k、u为情形来进行分析。(1)当不考虑双语者对单语者x、y的影响情况下，即k＝0、u＝0，如图12(a)所示，当0≤pa≤0.5时，系统最终强势语言会占据全部人口。当pa＞0.5时，系统最终是单语y和双语z的一种共存态，随着人们对学习双语的态度提高，共存态中双语者z的比例更高。和图11(a)相比，系统最终演化状态不会出现全部双语的情形，并且语言共存的区间明显变宽，更有利于弱势语言的保持。(2)当考虑双语者对单语者的影响均较小的情况下，即k＝0.15、u＝0.45，如图12(b)所示，当0≤pa≤0.7时，系统是三种语言的一种共存态，和图11(b)相比，系统最终演化状态不会出现强势语言胜出的情形，出现了语言共存的情形，且语言共存的区间很宽。当pa＞0.7时，随着人们对学习双语的积极态度提高，系统最终是双语胜出，双语胜出的区间变窄，相较于混居的情形需要更高的双语态度。(3)当考虑双语者对单语者x、y的影响都比较大的情况下，即k＝0.85，u＝0.55时，如图12(c)所示，当0≤pa≤0.25时，系统最终强势语言会占据全部人口。当0.25＜pa＜0.4时，系统最终是强势语言y和双语z的共存态。当pa≥0.4时，系统最终是一种全双语状态。和图11(c)相比，系统在2000步的演化状态最终几乎完全一样，由于k和u很大，双语的影响力很大，加速了系统演化的进程，弱势语言在不同语言人群的空间分布(混居、聚居)的情形下都能得到很好的保持。从图12(a)、(b)中可以很明显的看出，系统还处在动态变化中，还没完全演化成最终状态；聚居最终演化完的状态空间图和混居是几乎一样的，如图11所示，只是时间上进行了延长，大约需要4000步。聚居是语言保护的一种有效措施，尽管不能最终改变弱势语言消亡的趋势，但是衰减的过程明显延长，为人们保护语言提供了更多的时间和机会。第七步：验证此模型在不同比例的弱连接关系条件下政策调控对系统演化的影响，以图8(a)为基准进行分析，探讨当nx＝0.4、ny＝0.6的初始人口比例的条件下，当弱势语言者x和双语者z两者的比例低于百分之三十时，通过提高双语者的影响力(k＝0.5，u＝0.4)和改变语言态度(pxy＝0.5，pa＝0.5)进行调控后来看系统未来演化趋势的变化，如下图13所示。实验表明：(1)在无政策调控的条件下，系统中弱势语言和双语很快就会消亡，并且随着社会网络中弱连接比例的增加(由10％变为30％)，消亡的速度会加快，最终消亡的时间由大约1200步提前到800步。这说明当跨区域远距离流动和通讯联系成为常态时，人们的社会关系范围扩大、强度弱化，不利于弱势语言的保存。(2)通过提高双语者的影响力和改变语言态度进行政策控后(即k＝0.5，u＝0.4，pxy＝0.5，pa＝0.5)，当系统运行到2000步时，在社会网络中的弱连接比例为10％的条件下，单语者x和双语者z的总比例为21％，当弱连接比例增加到30％时，单语者x和双语者z的总比例增加到35％。随着社会网络弱中连接比例的增加，系统最终演化状态中单语者x和双语者z的总比例会增加，这说明在弱连接比例高的情形下调控措施更容易取得成效。综上所述，政策调控措施能在具有弱连接的社会网络中起到保护弱势语言的作用，使弱势语言能够以双语的形式保存下来，可以阻止和改善未来弱势语言消亡的趋势。上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。当前第1页12