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基于微分进化算法消息传播网构建 　　摘 要：某事件发生时，除消息以广播的方式通知相关人员外，还需依赖个体之间的责任关系传播，消除信息孤岛问题。社会网络（Social Network）中的个体之间存在复杂的责任关系，针对该问题，以滑坡事件发生时为例，创建带责任制的消息传播网模型，并采用微分进化算法评估关系属性和来往交流等因素对责任关系的影响权重，同时加入责任弱化（Responsibility Decline，RD）效应模拟消息传播过程。结果表明，关系属性和面对面交流对责任关系的影响较大，紧急消息的传播过程也会受距离的影响。实现了一对多的责任分派机制，多对多的责任分派方式则有待进一步研究。 　　关键词：消息传播网；责任关系；影响权重；微分进化算法 　　DOIDOI：10.11907/rjdk.162758 　　中图分类号：TP301 　　文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2017）007-0005-06 　　0 引言 　　滑坡是我国多发的地质灾害。在面向区内全体人员的WSN（Wireless Sensor Network）滑坡监测预警系统[1-2]方面，手机作为配备最普遍的个人通信工具，是监测系统信息传递与接收的理想节点。但在事关生命安全的紧急情况下，必须使撤离警报无遗漏地传达到每一个人，包括老人、病人、婴幼儿等无行为能力的人员。由于人机分离、遗漏等造成的信息孤岛问题是监测系统中需要解决的问题。因此，除以消息广播的方式传播紧急预警信息给具有接收信息能力的移动设备外，为解决信息孤岛的问题还需将消息传播的责任划分到个体，这意味着收到消息的责任个体需要将消息传播给被负责对象。传统的消息传播网以网络社交平台为传输媒介，研究节点、边的特征及信息特征对消息传播的影响，强调消息的扩散性[3]，但滑坡紧急事件发生时的报警消息传达强调及时性和知晓性。滑坡监测系统将区域中的居民依据责任关系构造成一个消息传播网，责任关系主要受关系属性和来往交流等因素的影响，且影响权重不同。针对多属性决策问题有主观赋权法、客观赋权法[4-5]，解决该问题的采纳率达到了85.8%[1]。为实现滑坡报警消息无遗漏地通知，这里引入主要解决实参数优化问题的微分进化算法[6-8]，确立了影响因子的权重，使得模拟消息传播过程中采纳率在居民之间的百米范围内达到97.8%，同时这种方案考虑了滑坡事件的紧急特殊性，加入受传播距离影响的RD效应，使消息在电话传播和走动传递两种方式中自由切换，与实际情况结合更灵活。根据自定义的目标函数解决优化与责任关系相关的权重组合问题，能够实现一对多的责任分派问题。结果显示，关系属性和各种交流方式对责任关系的影响各占一定比重，但关系属性和面对面交流方式影响更大。同时解决该问题的方案可以运用到其它紧急事件发生并需要传播紧急消息的场景，具有应用拓展性。 　　1 消息传播网模型构建 　　1.1 问题描述 　　滑坡监测系统中的消息传播网由具有信息传播能力的正常人和无知晓能力的老人、病人、婴幼儿等责任关系构成，责任关系主要考虑由关系属性和来往交流频数综合决定。若收到紧急消息的居民不能以电话的方式传播消息给未收到紧急消息的居民，?t以走动的方式传递消息，走动传递消息会受到距离的影响。依据以上问题构建网络模型如下： 　　（1）建立消息传播网络。滑坡区的居民依据责任关系构建一个带权有向的消息传播网络G（V，E，W），V是网络中的节点集合，V={v1，v2，v3，…，vN}，W是边的权值集合，W={wij|i≠j，1≤i≤N，1≤j≤N }，wij表示节点vi与节点vj之间的相互权值，代表居民之间的责任关系强度，其中wij≠wji。 　　（2）加入RD效应。假设电话传播信息失败，则需要个体移动传播信息给被负责对象。这时需要考虑与距离相关的传播时间，存在随时间延迟的RD效应。假设有正常居民A、B、C，其中居民A、B收到紧急信息，居民C没有收到紧急信息且电话联系不上，wACwBC，理应由A负责通知C，但A到C的距离远大于B到C 的距离，在紧急事件发生时需要考虑消息传达的及时性，应由距离C较近的B负责传递消息给C，传播时间更短。因此，A的责任因消息传播时间间隔变大而弱化了。 　　（3）网络中存在普通节点和特殊节点。以居民为节点构成的网络图G（V，E，W），存在老人、病人、婴幼儿等无知晓能力的个体形成的节点，可以视为特殊节点（vs），其余视为普通节点（vg）。 　　1.2 特征提取 　　信息传播以责任制的要求进行，对于任意用户u（假设该用户没有收到广播消息），存在wuv=max{wui|u≠i，1≤i≤N }，与其责任关系最强的用户v负责传播信息给用户u。wuv受居民u与居民v之间关系属性以及来往交流频数的影响。 　　（1）关系属性。任