CN104871185A - 网络中的信息传播 - Google Patents

Abstract

一种用于管理网络(2)中的信息传播的方法，所述信息是从源(s)通过网络(2)的路径(6)向接收节点设备(k)传播的，所述路径(6)包括所述网络(2)的直接连接第一中继节点设备(i)和第二中继节点设备(j)的至少一个边，其中，所述方法包括每当所述接收节点设备(k)通过所述路径(6)从所述源(s)接收有用内容时给所述第二中继节点设备(j)分配(22)分数的步骤，其特征在于，所述第一中继节点设备(i)能够以给定速率从所述第二中继节点设备(j)接收信息，且在于，所述方法还包括根据分配给所述第二中继节点设备(j)的分数的总和来周期性地更新所述速率的步骤。

Description

网络中的信息传播

技术领域

本发明大致涉及网络。更具体地，本发明处理网络中的信息传播，在该网络中，若干设备通过向网络中的相邻设备拉取信息来发布该信息。

因此，本发明涉及用于管理网络中的信息传播的方法和设备。本发明还涉及实现本发明的方法的对应网络节点设备和计算机程序。

背景技术

本节中描述的方案可被执行，但不必然是之前已想到或执行的方案。因此，除非本文中另行指出，否则在本节中描述的方案不是本申请中权利要求的现有技术，并且不因被包括在本节中而被承认为是现有技术。

在线社交网络的出现以及用户对其的热忱采用已经改变了信息传送。用户依靠社交网络中的信任关系来访问信息。因此，关系基于接收信息的质量而形成，并继而确定网络中的传播速度。

回溯若干年来对社交网络中的信息(称为传闻(rumor))传播的研究。

现有技术中使用的典型模型是以同步轮次执行的随机化广播模型。在每一轮中，用户随机选择用来传播传闻的邻居。所考虑的扩散机制大致具有三种类型：推送机制，如果用户有传闻，则用户向所选择的邻居发送该传闻；拉取机制，用户从所选择的邻居拉取传闻；以及组合机制，用户在有传闻的情况下推送传闻，且如果所选择的邻居有传闻，则拉取该传闻。

一些现有技术考虑以下的异步模型：每个节点在随机量的时间之后联系邻居；然后，节点从所选择的邻居拉取内容。

此外，如今的商家使用社交网络来进行病毒式营销(viral marketing)。病毒式营销通过将营销内容放到将会向其他用户分发内容的有影响力的用户手中来设法营销产品、服务或想法。不同于涉及诸如在电视上或向各种网站刊登广告之类的行为的传统营销，病毒式营销通常便宜得多，且更有效地到达目标的人口统计学意义上的听众。因此，公司对于融资用户的社交网络以向网络中的用户分发感兴趣的信息非常感兴趣。此外，营销人员希望知道哪些用户在分发信息时是有影响力的、信息如何在用户之间流动等，以使得将来的活动可以更高效地具有针对性。

在该背景下，文档US 2012/0158477描述了一种社交激励系统，该社交激励系统向参与到信息传播中的实体提供激励和奖励，以允许具有重要影响力的人在营销人员进行奖励时从其影响力中获益。

然而，已考虑到社交网络中采取分布式方式的信息传播的问题的先前工作并未考虑到有限咨询频率的实际场景，因为通常假设用户持续咨询其邻居，并在其所获得的信息项中，选择使得这些信息项中仅特定数目的信息项对于其邻居可用。

发明内容

本发明提出了改进该情形的解决方案。

因此，本发明提供了一种用于管理包括多个节点设备的网络中的信息传播的方法，所述多个节点设备之中的接收节点设备能够从源节点设备接收信息，所述信息是从所述源节点设备通过所述网络的路径向所述接收节点设备传播的，所述路径包括所述网络的直接连接第一中继节点设备和第二中继节点设备的至少一个边，其中，所述方法包括每当所述接收节点设备通过所述路径从所述源节点设备接收有用内容时给所述第二中继节点设备分配分数的步骤，其特征在于，所述第一中继节点设备能够以给定速率从所述第二中继节点设备接收信息，以及所述方法还包括根据分配给所述第二中继节点设备的分数的总和来周期性地更新所述速率的步骤。

这里的有用内容指的是在网络中传播的该信息的所有拷贝之中最早到达接收节点设备的信息。

给定速率表示与第一中继节点设备相关联的用户(具体地，在社交网络中)向其与第二中继节点设备相关联的邻居咨询以得到内容(例如，新闻更新、视频、广告、宣传或其他消息)的速率。通过更新邻居咨询速率，本发明的方法提供了以分布式的方式在最优时间内实现信息传播的机制。

此外，通过该机制，用户也将会向其邻居(即，粉丝或好友)发送内容，即使用户对该内容不是特别感兴趣。

有利地，所述第一中继节点设备具有通过所述网络直接连接到所述第一中继节点设备的多个相邻节点设备，以及所述第一中继节点设备能够从各个相邻节点设备接收信息的速率总和等于恒定的总速率。

该总速率表示与第一中继节点设备相关联的用户的总关注预算。该关注预算自然是有限的。因此，通过自动更新用户咨询其每个邻居的速率，本发明实现了用户的关注预算在其社交网络中的邻居之间的最优分配。

根据第一实施例，分配步骤由自己向路径的第二中继节点设备分配分数的接收节点设备来实现。

更具体地，在该情况下，接收节点设备直接向路径的每个中继节点分配(奖励)分数。该实施例可应用于当接收节点设备知道构成路径的所有中继节点设备的情况。

根据第二实施例，分配步骤由第一中继节点设备来实现。

在该情况下，接收节点设备向其在路径中的相邻中继节点分配分数。然后，每个中继节点设备向其在路径中的相邻中继节点奖励分数

在接收节点设备仅知道其相邻设备而不知道网络拓扑时，该第二实施例是特别令人感兴趣的。

本发明还提供了一种用于管理包括多个节点设备的网络中的信息传播的管理设备，所述多个节点设备之中的接收节点设备能够从源节点设备接收信息，所述信息是从所述源节点设备通过所述网络的路径向所述接收节点设备传播的，所述路径包括所述网络的直接连接第一中继节点设备和第二中继节点设备的至少一个边，其中，所述管理设备包括分配模块，用于每当所述接收节点设备通过所述路径从所述源节点设备接收有用内容时给所述第二中继节点设备分配分数，其特征在于，所述第一中继节点设备能够以给定速率从所述第二中继节点设备接收信息，以及所述管理设备还包括更新模块，用于根据分配给所述第二中继节点设备的分数的总和来周期性地更新所述速率。

本发明还提供了网络的节点设备，该节点设备包括本发明的用于管理信息传播的管理设备。

根据本发明的方法可以在可编程装置上以软件实现。该方法可以通过硬件或软件单独实现，或以硬件和软件的组合来实现。

由于本发明可以通过软件实现，本发明可以体现为在任何适合的载体介质上向可编程装置提供的计算机可读代码。载体介质可以包括存储介质，例如，软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、磁带设备或固态存储设备等。

本发明因此还提供一种计算机可读程序，包括使计算机能够执行本发明的方法的计算机可执行指令。图3的图示出了这种计算机程序的总体算法的示例。

附图说明

在附图的图中通过示例的方式而非限制的方式示出了本发明，在附图中，相似的附图标记指代类似的要素，且在附图中：

图1是根据本发明的实施例的网络的示意图；

图2是根据本发明的实施例的设备的示意图；

图3是示出根据本发明的实施例的方法步骤的流程图；

图4示出了根据本发明的第一实施例的激励机制的示例；以及

图5示出了根据本发明的第二实施例的激励机制的示例。

具体实施方式

参考图1，图1中示出了实现本发明方法的网络2的示意图。网络2优选是社交网络，例如Facebook、Twitter、Klout、Linkedin、Viadeo、雅虎应答器(Yahoo answers)或者可在用户之间交换内容的任何其他社交网络2。

网络2包括与多个(m个)用户相关联的多个节点设备4。

该多个节点设备4之中的节点设备k能够从另一节点设备s(称为源)接收信息，该信息通过网络2的路径6从源s向节点设备k传播，该路径包括直接连接第一中继节点设备i和第二中继节点设备j的至少一个网络边(j，i)。

该两个中继节点设备i、j之间存在边意味着在与这些节点设备相关联的用户之间存在联系，即，这些用户相互接触。

作为示例表示的路径6包括第一中继节点设备i、第二中继节点设备j和源节点设备s。

各个节点设备4是与连接到网络2的用户相关联的用户终端。各个用户具有他所联系的好友群或联系人群或粉丝群，以得到诸如新闻更新、视频或其他消息之类的内容。然后，例如在Facebook墙上或在Twitter流上，各个用户使得其所保存的所有内容对其粉丝可用。在本发明的优选实施例中，不同于单个内容源，所有用户能够以给定频率来创建内容，即，网络的所有节点设备4可以构成信息的源设备s。

在图1中，假设与节点设备k相关联的用户具有与节点设备k的相邻节点设备n相关联的多个联系人。在本描述中，术语节点设备k的“相邻节点”或“邻居”在这里指的是在该相邻设备与节点设备k之间存在直接连接，即，信息在它们之间直接传播且不通过中继节点设备。

此外，假设用户设法获得在网络2中流转的所有内容。因此，用户向其联系人咨询最新的信息更新，且目的在于最小化获得所有信息的平均延迟。

当用户可以例如不止一次地从该用户的不同联系人接收相同的内容时，该用户仅考虑最早接收到的内容作为有用内容。用户对该有用内容的拷贝不感兴趣。

在图1中所表示的该示例中，与节点设备k相关联的用户沿着路径6从源s首次接收所传播的内容。假设用于通过他的邻居i接收该有用内容。因此，该邻居i被称为有用邻居。

当在实际的在线社交网络中时，用户具有有限的关注预算，即，用户可以咨询其联系人的总频率是有限的。因此，必须采取对获得有用内容的延迟进行优化的方式来在联系人之间分配该频率。

本发明优选地向网络2的每个节点设备4提供管理设备8，管理设备8用于在有限用户关注预算的约束下管理网络2中的信息传播。

在图2中表示了管理设备8。

所表示的管理设备8例如是在节点设备k中或在第一中继节点设备i中实现的管理设备。由于与第一中继节点设备i相关联的有限用户关注预算，假设第一中继节点设备i能够以速率y_ij从第二中继节点设备j接收信息。

管理设备8包括分配模块10，每当节点设备k通过路径6从源s接收到有用内容时，分配模块10给第二中继节点设备j分配分数。管理设备8还包括更新模块12，更新模块12周期性地更新速率y_ij，以优化节点设备k获得有用内容的延迟。

下面将参考图3的流程图来详细描述管理设备8的模块10、12所实现的操作。

如图3中示出的，在第一步骤20处，节点设备k通过作为有用邻居的第一中继节点设备i首次从源s接收有用内容。

在步骤22处，给沿着连接源s和节点设备k的路径6的、参与到中继有用内容的每个节点设备分配(即，奖励)分数。

根据图4中表示的第一实施例，该奖励由在节点设备k中实现的管理设备8来执行，管理设备8自己向路径6的每个节点(且具体地，向节点j)奖励分数+1_k。在所表示的示例中，分数+1_k等于+1。

根据图5中表示的第二实施例，在节点设备k中实现的管理设备8向路径6中其相邻中继节点设备(即，第一中继节点设备i)奖励分数+1_k。然后，第一中继节点设备i向其在路径6中的相邻中继节点设备j(即，向第二中继节点设备j)奖励将其从节点设备k接收到的分数+1_k与其自身的分数+1_i相累加的分数。因此，在该情况下奖励给第二中继节点设备j的分数+1_k是节点设备k奖励给第一中继节点设备i的分数+1_k与由第一中继节点设备i向第二中继节点设备j奖励的分数+1的总和。在所表示的示例中，节点设备k、i、j分别奖励的分数+1_k、+1_i、+1_j等于+1。因此，向第一中继节点设备i奖励等于+1的分数，向第二中继节点设备j奖励分数+2，以及向源设备s奖励分数+3。

所奖励的分数被认为是激励，因为作为反馈，其表示链路的重要性，从而表示提供用于导致该链路的分配中的有利变化的激励值。这些激励可以是金钱的或非金钱的。例如在类似Klout的网络中，非金钱的激励可以包括荣誉或认同的形式。在这种网络中，作为他们向其他用户提供的某种服务(类似回答问题)的回报，用户接收计到其荣誉或专业技能的投票。荣誉的增加刺激用户在有可能接收到这种投票时有利地进行响应。特别地，本发明的方法激励用户“服务”其他用户，从而超越自私的关注分配。

在步骤24，每当节点设备j将有用内容中继到节点设备k时，第一中继节点设备i将该第二中继节点设备j的分数保持为等于节点设备j在步骤22处接收到的分数的总和。

通过将奖励分数的时间尺度设想为等于时隙(即，每时隙地发送分数)，在被选择为比在其上发送分数的时隙长得多的时间周期t的结束处(例如，t＝p*时隙，其中，p例如可等于至少50或100)，在第一中继节点设备i中实现的管理设备8的更新模块12如下更新要用于下一时间周期t+1的速率y_ij：

$y_{ji}(t+1)=y_{ji}\left(t\right)-{\mathrm{\γ}}_t\left({\mathrm{\δ}}_{ji}\right(t)-\frac{{\mathrm{\Σ}}_k{\mathrm{\δ}}_{ki}\left(t\right)}{d_i})$

其中 ${\mathrm{\δ}}_{ji}\left(t\right)=-\frac{1}{m(m-1)y_{ji}{\left(t\right)}^2}{O}_j^i,{\mathrm{\γ}}_t=1/t.$

因此，本发明特别地提供了对邻居咨询速率进行调整以使得内容的传播最优的激励机制。

虽然已经示出和描述了当前被认为是本发明的优选实施例的内容，本领域技术人员会理解的是，可以进行各种其他修改，且可替换等同替代，而不背离本发明的真实范围。此外，可以进行很多修改，以使具体情况适合于本发明的教导，而不背离本文描述的中心发明思想。此外，本发明的实施例可以不包括上述全部特征。因此，本发明不限于所公开的具体实施例，而是本发明包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。

在解释本说明书以及其相关联的权利要求时，要以非排他性的方式来理解诸如“包括”、“包含”、“合并”、“是”和“具有”之类的表达，即，将它们理解为允许未被显式地定义的其他项或组件也存在。对单数的引用也被理解为涉及复数，反之亦然。

本领域技术人员将容易地意识到，可以修改本说明书中公开的不同参数，并且可以合并所公开和/或所要求包含的不同实施例，而不背离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种用于管理包括多个节点设备(4)的网络(2)中的信息传播的方法，所述多个节点设备(4)之中的接收节点设备(k)能够从源节点设备(s)接收信息，所述信息是从所述源节点设备(s)通过所述网络(2)的路径(6)向所述接收节点设备(k)传播的，所述路径(6)包括所述网络(2)的直接连接第一中继节点设备(i)和第二中继节点设备(j)的至少一个边，其中，所述方法包括每当所述接收节点设备(k)通过所述路径(6)从所述源节点设备(s)接收有用内容时给所述第二中继节点设备(j)分配(22)分数的步骤，其特征在于，所述第一中继节点设备(i)能够以给定速率从所述第二中继节点设备(j)接收信息，以及所述方法还包括根据分配给所述第二中继节点设备(j)的分数的总和来周期性地更新(26)所述速率的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一中继节点设备(i)具有通过所述网络(2)直接连接到所述第一中继节点设备(i)的多个相邻节点设备(n)，以及所述第一中继节点设备(i)能够从各个相邻节点设备(n)接收信息的速率总和等于恒定的总速率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，分配(22)步骤由自己向所述路径的所述第二中继节点设备(j)奖励分数(+1)的所述接收节点设备(k)来实现。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，分配(22)步骤由所述第一中继节点设备(i)来实现。

5.一种用于管理包括多个节点设备(4)的网络(2)中的信息传播的管理设备(8)，所述多个节点设备(4)之中的接收节点设备(k)能够从源节点设备(s)接收信息，所述信息是从所述源节点设备(s)通过所述网络(2)的路径(6)向所述接收节点设备(k)传播的，所述路径(6)包括所述网络(2)的直接连接第一中继节点设备(i)和第二中继节点设备(j)的至少一个边，其中，所述管理设备(8)包括分配模块(10)，用于每当所述接收节点设备(k)通过所述路径(6)从所述源节点设备(s)接收有用内容时给所述第二中继节点设备(j)分配(8)分数，其特征在于，所述第一中继节点设备(i)能够以给定速率从所述第二中继节点设备(j)接收信息，以及所述管理设备(8)还包括更新模块(12)，用于根据奖励给所述第二中继节点设备(j)的分数的总和来周期性地更新(12)所述速率。

6.一种网络(2)的节点设备(4)，包括根据权利要求5所述的管理设备(8)。

7.一种计算机可读程序，包括使得计算机能够执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的计算机可读指令。