專利名稱：一種基于流體模型的微博傳播分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于社會(huì)物理學(xué)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于流體模型的微博傳播分析方法，其部分技術(shù)涉及到大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)圖的布局算法，格子波爾茲曼(LBM)流體模型的演化算法，信息傳播的機(jī)制以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。
背景技術(shù)：
微博向人們提供了一個(gè)廣闊的信息共享的平臺(tái)，人們可以在這個(gè)平臺(tái)上隨時(shí)隨地的交流探討不同話題。其中，最具代表性的有TwitteiNFacebook、新浪微博，它們都吸引了大量的用戶。作為一種新式社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，微博已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)，包括文本數(shù)據(jù)的挖掘、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的分析以及信息傳播的研究。在信息傳播的研究中，用戶的行為與交互將極大程度上決定信息流動(dòng)的趨勢(shì)，但是這種用戶行為與交互的分析異常復(fù)雜，因?yàn)樵谀骋粺狳c(diǎn)事件的微博傳播過(guò)程中，往往有成千上萬(wàn)的用戶參與，并且用戶的行為與交互涉及到很多其他因素用戶的心理，微博內(nèi)容、公眾對(duì)用戶的信任、還有一些虛假信息的干擾、網(wǎng)絡(luò)水軍的影響等。相關(guān)研究人員已經(jīng)提出了幾種模型來(lái)模擬與分析人們的交流行為，解釋探討動(dòng)態(tài)信息傳播的過(guò)程。但是其中涉及到的機(jī)制過(guò)于復(fù)雜，太抽象化、公式化，往往不能被人們很好的理解。格子波爾茲曼(LBM)流體模型是目前流行于計(jì)算流體領(lǐng)域的物理模型，它的主要思想是用簡(jiǎn)單規(guī)則的微觀粒子運(yùn)動(dòng)來(lái)反映宏觀的流體變化，從微觀粒子出發(fā)建立離散的速度模型，在滿足質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒的條件下建立粒子分布函數(shù)的演化規(guī)則，然后對(duì)粒子分布函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到壓力和流速等宏觀變量。LBM方法還能夠方便地處理復(fù)雜邊界與障礙物的流體，也可以用來(lái)模擬多相流體。社會(huì)物理學(xué)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)物理學(xué)的發(fā)展階段，旨在從社會(huì)微觀行為的無(wú)序與隨機(jī)中揭示出社會(huì)宏觀行為的識(shí)別特征，從實(shí)證科學(xué)角度用物理學(xué)規(guī)律研究人類社會(huì)。之前很多關(guān)于社會(huì)物理學(xué)的著作已經(jīng)論述了社會(huì)現(xiàn)象和物理模型之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行深入挖掘并實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)行為規(guī)律的認(rèn)知、模擬與調(diào)控。人們已將物理模型應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，例如社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、輿論動(dòng)力學(xué)、交通地理學(xué)等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服微博傳播模擬的現(xiàn)有方法中注重于數(shù)據(jù)挖掘、復(fù)雜模型公式的創(chuàng)立、結(jié)果展示不直觀等問(wèn)題，提供了一種基于LBM流體模型的微博傳播分析方法，包括以下步驟I)基于微博數(shù)據(jù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析根據(jù)微博上的用戶數(shù)據(jù)樣本構(gòu)建相應(yīng)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；根據(jù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與微博傳播的特點(diǎn)進(jìn)行信息屬性的提取。2)基于LBM流體模型的動(dòng)態(tài)信息傳播用LBM流體模型的基本演化公式模擬社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)格內(nèi)和網(wǎng)格間的信息交流過(guò)程；根據(jù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，完善動(dòng)態(tài)信息傳播中的交互。3)流體形式的可視化用水波的擴(kuò)散、漣漪、衍射等模擬微博信息的傳播。LBM的基本框架初級(jí)的LBM將空間劃分為規(guī)則的均勻網(wǎng)格，網(wǎng)格里都充滿著一定數(shù)量的液體粒子。這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)有8個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)。粒子發(fā)生一次遷移時(shí)，只可能運(yùn)動(dòng)到這些鄰居節(jié)點(diǎn)上，即粒子的運(yùn)動(dòng)方向有9種(包括粒子的靜止?fàn)顟B(tài))。對(duì)應(yīng)于這9種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為該節(jié)點(diǎn)記錄9個(gè)浮點(diǎn)值，記為fi, i = 0, ···，8,這里稱之為分布密度(packet distribution functionvalue)。這些液體粒子在離散的時(shí)間步上沿著離散的方向運(yùn)動(dòng)到最近的網(wǎng)格中。公式(I)稱為碰撞步，構(gòu)造碰撞步的原則在于保證質(zhì)量和動(dòng)量的局部守恒。任一時(shí)刻在某節(jié)點(diǎn)r上，必定具有確定的速度和密度，各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上都對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的分布密度。假設(shè)在r上，總是存在一個(gè)平衡的狀態(tài)，這個(gè)平衡狀態(tài)依賴于該節(jié)點(diǎn)的速度和密度。而碰撞過(guò)程就是一個(gè)使各個(gè)分布密度向平衡狀態(tài)變化的過(guò)程，對(duì)應(yīng)于該平衡狀態(tài)的分布密度標(biāo)記為f q。于是在保證守恒條件的前提下，碰撞使得流體的動(dòng)量重新分布，驅(qū)使流體向平衡狀態(tài)運(yùn)動(dòng)fiir/) = f^rj)(Ji (r, t)) - /嚴(yán)(ρ, ))(1)fj (r+ei； t+l)=fi (r, t*) (2)其中，r表示一個(gè)格子節(jié)點(diǎn)，r+ei表示沿ei方向與r相鄰的格子節(jié)點(diǎn)。公式(2)稱為流動(dòng)步，表示網(wǎng)格與鄰居網(wǎng)格間的粒子交互。公式(I)中常量τ表示松弛因子，反應(yīng)了
碰撞過(guò)程趨于平衡狀態(tài)的快慢，這也就決定了流體的粘性V

權(quán)利要求
1. 一種基于流體模型的微博傳播分析方法，其特征在于包括以下步驟a)基于微博數(shù)據(jù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，具體包括i)根據(jù)微博上的用戶數(shù)據(jù)樣本構(gòu)建社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖利用大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)圖的快速分級(jí)布局算法構(gòu)造該社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的布局；根據(jù)布局，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析為每個(gè)網(wǎng)格添加驅(qū)動(dòng)力屬性和障礙物屬性；ii)信息屬性的提取根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的重要性將節(jié)點(diǎn)劃分為明星用戶節(jié)點(diǎn)和普通用戶節(jié)點(diǎn)；基于微博事件的傳播特性，抽象出微博事件的兩個(gè)特征即時(shí)效系數(shù)和內(nèi)容關(guān)鍵系數(shù)；b)基于格子波爾茲曼流體模型的動(dòng)態(tài)信息傳播，具體包括i )基于格子波爾茲曼流體模型，將碰撞步與流動(dòng)步映射為社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)格內(nèi)和網(wǎng)格間的信息交流過(guò)程；ii)根據(jù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì),完善動(dòng)態(tài)信息傳播中的交互根據(jù)網(wǎng)格的驅(qū)動(dòng)力屬性以及明星用戶節(jié)點(diǎn)的影響來(lái)完善信息傳播中的方向性、爆發(fā)c)流體形式的可視化，具體包括以社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的布局為背景，用綠色顯示點(diǎn)的分布，不再顯示線的分布；單一事件中根據(jù)信息量設(shè)置網(wǎng)格的顏色，信息量越大，顏色越紅；針對(duì)兩觀點(diǎn)交鋒事件，分別用紅色、藍(lán)色表示不同的觀點(diǎn)的信息量分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于流體模型的微博傳播分析方法，其步驟為1)基于微博數(shù)據(jù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析根據(jù)微博的用戶數(shù)據(jù)樣本建立相應(yīng)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)布局并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析2)基于LBM流體模型的動(dòng)態(tài)信息傳播應(yīng)用LBM流體模型來(lái)模擬微博傳播的基本過(guò)程，并結(jié)合社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，完善動(dòng)態(tài)信息傳播中的交互；3)用流體形式的可視化方法展示不同種類的事件、同一事件不同的觀點(diǎn)的微博傳播模擬，并加以分析探討。應(yīng)用本方法可以形象、生動(dòng)的展示某一事件在微博網(wǎng)絡(luò)中的傳播情況，快速、逼真地對(duì)其信息傳播進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，解決了現(xiàn)有模擬方法只注重于復(fù)雜模型公式的創(chuàng)立、結(jié)果展示不直觀等問(wèn)題，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102999617SQ201210500679
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者王長(zhǎng)波, 劉玉華, 肖昭, 葉鵬 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)