社交網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播效應(yīng)優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們進入了連接一切的互聯(lián)網(wǎng)時代。作為新興崛起的一種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，社交網(wǎng)絡(luò)滿足了人們固有的社交需求，成為了人們分享信息的重要平臺。社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播的便捷性帶來巨大機遇的同時也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。一方面，社交網(wǎng)絡(luò)促進了社會交流、方便了民眾生活，催生了新的商業(yè)模式;另一方面，社交網(wǎng)絡(luò)也成了各種網(wǎng)絡(luò)輿情事件的滋生地。因此，深入探索社交網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播規(guī)律對于輿情監(jiān)控、社會治理、商業(yè)變革都有重要意義。基于以上背景，本文針

2、對傳統(tǒng)社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播研究僅僅關(guān)注信息傳播本身的局限性，展開了社交網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播效應(yīng)優(yōu)化方法研究，分別從動態(tài)傳播過程、靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及結(jié)合動態(tài)傳播過程和靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三個方面入手，研究了三個問題:信息傳播覆蓋最大化問題，稠密子圖統(tǒng)一挖掘框架問題以及信息傳播活躍度最大化問題。具體而言，本文主要的貢獻如下。
　　首先，從信息傳播的動態(tài)過程出發(fā)研究了信息傳播覆蓋最大化問題。經(jīng)典的影響力最大化問題只考慮信息傳播中的激活結(jié)點，忽略非激活結(jié)點

3、可能的價值，而實際上非激活結(jié)點中包含了知曉信息的信息感知結(jié)點。要探索信息傳播產(chǎn)生的輻射效應(yīng)，準確建模信息傳播覆蓋的范圍，就必須同時考慮信息的傳播者（激活結(jié)點）和信息的閱讀者（信息感知結(jié)點）。為此，本文提出了信息覆蓋最大化問題，該問題的目標函數(shù)在考慮了激活結(jié)點的數(shù)量的同時還考慮了信息感知結(jié)點的數(shù)量，因此能準確地度量信息傳播的覆蓋范圍。為了深入理解信息傳播的輻射效應(yīng)，本文全面分析了信息覆蓋最大問題的性質(zhì)，證明了該問題的計算復(fù)雜度，探索了目標

4、函數(shù)的性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了貪心算法等三種不同的求解算法，并在三個真實數(shù)據(jù)集上驗證了算法的良好性能，同時證實了影響力最大化問題與信息覆蓋最大化問題的區(qū)別。最后，本文進一步探索了如何設(shè)定信息感知結(jié)點相對價值的問題，將信息覆蓋最大化進行了泛化與推廣。
　　其次，從社交網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)出發(fā)研究了稠密子圖統(tǒng)一挖掘框架問題。社交網(wǎng)絡(luò)中的用戶往往以緊密連接的社團存在，可以說社團是社交網(wǎng)絡(luò)的骨架。對于單個用戶而言，不同的社團意味著不同的社交

5、圈子，因此為了探索用戶的社交圈子，需要挖掘不同大小和密度的稠密子圖。相關(guān)研究雖然能挖掘特定大小與密度權(quán)衡下的稠密子圖，但是系統(tǒng)探索大小與密度權(quán)衡的統(tǒng)一框架仍是空白。為此，從二次規(guī)劃的角度，本文提出了稠密子圖的統(tǒng)一挖掘框架。該框架統(tǒng)一了已有的和本文新提出的目標函數(shù)，可以系統(tǒng)地探索大小與密度之間的權(quán)衡。為了深入探索框架的性質(zhì)，本文分別從數(shù)值優(yōu)化和圖論的角度對框架對應(yīng)的優(yōu)化問題進行了分析，并擴展了收縮-擴展算法以求解框架對應(yīng)的優(yōu)化問題。在四個

6、數(shù)據(jù)集上，本文對提出的統(tǒng)一框架進行了實驗分析，實驗結(jié)果證實框架確實能挖掘不同大小與密度的子圖。
　　最后，綜合考慮傳播的動態(tài)過程和靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究了信息傳播活躍度最大化問題。基于影響力傳播的優(yōu)化問題都是以“點”的視角看待問題的，把網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點當成孤立的個體來對待，忽略了這些結(jié)點之間的聯(lián)系。然而，結(jié)點之間存在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在信息傳播過程中可能產(chǎn)生各種交互活動。因此，要探索信息傳播產(chǎn)生的交互效應(yīng)，準確建模信息在網(wǎng)絡(luò)中的活躍度，就

7、必須切換視角，從“邊”的視角去看待網(wǎng)絡(luò)中的激活結(jié)點，將他們當成一個相互之間有緊密聯(lián)系和交互的整體來看待。為此，本文提出了活躍度最大化問題，該問題以傳播導(dǎo)出子圖為建模目標，優(yōu)化傳播導(dǎo)出子圖上的交互強度總和，因此能準確刻畫信息在網(wǎng)絡(luò)中的活躍度。為了深入理解信息傳播的交互效應(yīng)，本文全面分析活躍度最大化問題的性質(zhì)，證明了該問題的計算復(fù)雜度，討論了該問題的可近似性，建立了該問題與最稠密子圖發(fā)現(xiàn)問題之間的聯(lián)系，并探索了目標函數(shù)的性質(zhì)。為了求解該問題