基于时间接触网络的被影响节点查询方法技术

本发明专利技术提供了一种基于时间接触网络的被影响节点查询方法，包括：从被影响节点队列中选取候选节点，并从数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度最大的节点作为目标节点，得到目标节点集合；计算目标节点的传播概率，从中选择传播概率最大的候选点。如果候选点是被影响点，则从影响点到候选点的所有路径中找到影响概率最大的路径，在该路径上找到直接指向候选点的待验证节点进行验证，如果待验证节点是被影响点，则从影响点到该待验证节点的所有路径的公共节点均是被影响节点。从而可以在给定确认次数N的前提下，尽可能多的发现被影响节点，使其有可能突破N的上限。

【技术实现步骤摘要】
基于时间接触网络的被影响节点查询方法
本专利技术涉及信息处理
，具体地，涉及基于时间接触网络的被影响节点查询方法。
技术介绍
现实世界中交互的个体之间形成了复杂的网络，比如交通运输网、人类社交网等，这些都可以表示为由点和边构成的网络。在复杂网络中研究信息的传播，是多年来一直被追踪的热点问题之一。人类社会的发展使得信息传播速度也越来越快。一些在线的社交网络，如Facebook、Twitter和微博等每天要支持几十亿用户的信息分享活动，通过这些社交工具，人们可以随时随地的交流心情、分享图片和视频等信息。在信息传播的过程中，信息需要通过接触进行传播，因而会存在传播的时间间隔，可以把信息传播抽象成为时间图上的信息传播，即时间接触网络上的消息传递。在时间接触网络中，研究信息的扩散范围，预测被影响节点是有重要意义的，比如能够帮助营销团队对被影响的人群制定特定的营销策略，在传染病防控中找到被感染的人群能防止疫情的进一步传播和扩散。目前，对于时间接触网络的被影响节点查询主要是通过时间图、不确定图等方式进行。但是，在不确定的时间图上计算节点被影响概率较为复杂，准确计算被节点被影响概率是一个NP-hard问题。由于预测出节点是否被影响后，还需要进一步的与该节点进行确认，如果确实被影响，则该节点才算是真正被影响的节点。给定确认次数N，假设每一次预测的节点都是成功被影响的，最好情况下，也只能找出N个被影响的节点，不能突破N的上限。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于时间接触网络的被影响节点查询方法。根据本专利技术提供的一种基于时间接触网络的被影响节点查询方法，包括：步骤1：候选集发生器从被影响节点队列Q中选取候选节点，并从数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度最大的节点作为目标节点，得到目标节点集合；步骤2：计算所述目标节点集合中各个目标节点的影响概率，得到记录有目标节点影响概率的候选集C；步骤3：从所述候选集C中选择概率最大的节点Vk进行验证，若所述节点Vk是被影响的节点，则将所述节点Vk标记为被影响节点，将所述节点Vk加入到所述被影响节点队列Q中，并执行步骤4；若所述节点Vk不是被影响的节点，则本次验证结束，判断验证次数是否到达预设的上限值N，若未达预设的上限值N，则重新从所述候选集C中选择未被验证的概率最大的节点进行验证，直到找到一个新的被影响节点Vk，将该节点标记为被影响节点，在被影响节点队列Q中放入该点的信息，执行步骤4，若在此过程中验证次数达到上限值N，执行步骤7；若验证次数未达到上限值N，且所述候选集C中所有节点均被验证，则从所述数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度第二大的节点作为目标节点，得到更新后的目标节点集合；返回执行步骤2；步骤4：若所述节点Vk的入度大于1，则计算从起始节点V1到节点Vk全部路径的概率，在这些路径中选择概率最大一条路径，对直接指向所述节点Vk的节点Vj进行验证，若所述节点Vj是被影响节点，则将所述节点Vj加入到所述被影响节点队列Q中；步骤5：将起始节点V1到节点Vj的所有路径上的公共节点加入到所述被影响节点队列Q中；步骤6：若验证次数未达到上限值N，则将已确定为被影响的节点为起始节点，在所述起始节点h跳范围内入度最大，且未被标记过的节点作为目标节点，得到更新后的目标节点集合，返回执行步骤2；步骤7：输出所述被影响集队列Q中的节点。可选地，在所述步骤1之前还包括：从数据集中确定初始影响节点，并在所述被影响节点集的队列Q中加入所述初始影响节点。可选地，所述步骤2具体包括：通过影响概率计算器利用容斥原理求解所述目标节点集合中所有目标节点的影响概率，将所述目标节点集合中的目标节点按照影响概率从大到小的顺序记录到候选集C中。可选地，所述步骤4还包括：若所述节点Vj不是被影响节点，则将所述节点Vj标记为未被影响节点。可选地，所述步骤4还包括：若所述节点Vk的入度为1，则将起始节点V1到节点Vk的所有路径上的公共节点全部加入到所述被影响节点队列Q中。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的基于时间接触网络的被影响节点查询方法，可以在一个时间接触网络中，尽可能多的找到被某一消息激活的节点的个数，即在给定确认次数N的前提下，尽可能多的发现被影响节点，使其有可能突破N的上限，从而可以找到更多的被影响节点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为时间接触网络的逻辑结构示意图；图2为时间传播路径示意图；图3为时间接触网络的存储结构示意图；图4为以A节点出发2跳范围内的节点选择原理示意图；图5为本专利技术一实施例提供的时间接触网络的被影响节点查询方法的原理示意图；图6为传播路径上的公共节点示意图；图7为经过2次验证找到被影响节点的时间接触网络示意图；图8为经过5次验证找到被影响节点的时间接触网络示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。图1为时间接触网络的逻辑结构示意图，如图1所示，在该网络中，0时刻除了节点A，其余的节点均是未被影响节点，由节点A在1时刻开始逐步激活其他节点。以AB边为例，边上的(1，2，0.8)表达节点A在时间1与节点B发生接触，接触时间长度为2，在这次接触中传播消息的概率是0.8。图2为时间传播路径示意图，如图2所示，路径A→E→F、路径A→B→C是可到达路径。以路径A→E→F为例，该路径表示节点A在时间2与节点E发生接触，接触时间长度为1，在这次接触中传播消息的概率是0.9。节点E被激活之后，在时间3与节点F发生接触，接触时间长度是3，消息传播的概率为0.5。虚线部分表示不可达的传播路径，比如A→B→C→F，在该路径上A→B→C是可达的，但是C→F是不可达的，因为A→B是(1，2，0.8)，说明节点B有0.8的概率被节点A激活，且接收到消息是在时间3上，因而它激活自己相邻的节点也要在时间3之后。B→C是(4，1，0.9)，说明节点B在接收到消息后在时间4与节点C发生接触，接触时间长度是1，消息传播概率是0.9。C→F是(3，2，0.8)，表示节点C在时间3与节点F进行接触，而根据A→B→C，节点C获得消息是在时间5，说明当节点C与节点F发生接触时，消息还没有送达，因而是一条不可达的消息传播路径。在时间接触网络中，从影响节点到达未影响节点的路径上存在消息转发的概率，要确认节点是否是真正被影响的节点，需要进行消息验证。比如给定消息验证的次数是10次，那么有10次机会确认时间接触网络的节点是否被影响，每一次只能和一个节点进行确认。由于消息验证的次数有限，如果验证到该节点没有被影响，则浪费了一次验证的机会，因而选择影响概率相对较大的节点进行验证，验证成功的可能性也较大。在整个时间接触网络中挑选概率较大的节点来验证，效率较低，因而可以从影响节点出发，设置路径长度为h，在h跳范围内进行节点的选择。具体地，如图4所示，图4虚线部分左侧的节点的就是从A点出发2跳范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间接触网络的被影响节点查询方法，其特征在于，包括：步骤1：候选集发生器从被影响节点队列Q中选取候选节点，并从数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度最大的节点作为目标节点，得到目标节点集合；步骤2：计算所述目标节点集合中各个目标节点的影响概率，得到记录有目标节点影响概率的候选集C；步骤3：从所述候选集C中选择概率最大的节点Vk进行验证，若所述节点Vk是被影响的节点，则将所述节点Vk标记为被影响节点，将所述节点Vk加入到所述被影响节点队列Q中，并执行步骤4；若所述节点Vk不是被影响的节点，则本次验证结束，判断验证次数是否到达预设的上限值N，若未达预设的上限值N，则重新从所述候选集C中选择未被验证的概率最大的节点进行验证，直到找到一个新的被影响节点Vk，将该节点标记为被影响节点，在被影响节点队列Q中放入该点的信息，执行步骤4，若在此过程中验证次数达到上限值N，执行步骤7；若验证次数未达到上限值N，且所述候选集C中所有节点均被验证，则从所述数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度第二大的节点作为目标节点，得到更新后的目标节点集合；返回执行步骤2；步骤4：若所述节点Vk的入度大于1，则计算从起始节点V1到节点Vk全部路径的概率，在这些路径中选择概率最大一条路径，对直接指向所述节点Vk的节点Vj进行验证，若所述节点Vj是被影响节点，则将所述节点Vj加入到所述被影响节点队列Q中；步骤5：将起始节点V1到节点Vj的所有路径上的公共节点加入到所述被影响节点队列Q中；步骤6：若验证次数未达到上限值N，则将已确定为被影响的节点作为起始节点，将所述起始节点h跳范围内入度最大，且未被标记过的节点作为目标节点，得到更新后的目标节点集合，返回执行步骤2；步骤7：输出所述被影响集队列Q中的节点。...

【技术特征摘要】
1.一种基于时间接触网络的被影响节点查询方法，其特征在于，包括：步骤1：候选集发生器从被影响节点队列Q中选取候选节点，并从数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度最大的节点作为目标节点，得到目标节点集合；步骤2：计算所述目标节点集合中各个目标节点的影响概率，得到记录有目标节点影响概率的候选集C；步骤3：从所述候选集C中选择概率最大的节点Vk进行验证，若所述节点Vk是被影响的节点，则将所述节点Vk标记为被影响节点，将所述节点Vk加入到所述被影响节点队列Q中，并执行步骤4；若所述节点Vk不是被影响的节点，则本次验证结束，判断验证次数是否到达预设的上限值N，若未达预设的上限值N，则重新从所述候选集C中选择未被验证的概率最大的节点进行验证，直到找到一个新的被影响节点Vk，将该节点标记为被影响节点，在被影响节点队列Q中放入该点的信息，执行步骤4，若在此过程中验证次数达到上限值N，执行步骤7；若验证次数未达到上限值N，且所述候选集C中所有节点均被验证，则从所述数据集中找到所述候选节点在h跳范围内入度第二大的节点作为目标节点，得到更新后的目标节点集合；返回执行步骤2；步骤4：若所述节点Vk的入度大于1，则计算从起始节点V1到节点Vk全部路径的概率，在这些路径中选择概率最大一条路径，对直接指向所述节点Vk的节点Vj进行验证，若所述节点Vj是被...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金晶，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32