CN109919459B - 一种面向社交网络对象间影响力度量的方法 - Google Patents
一种面向社交网络对象间影响力度量的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种面向社交网络对象间影响力度量的方法,首选对两节点的所有路径(M,K)paths进行枚举,然后再对每一条路径找出所有的子路径RF并计算子路径上的路径影响因子RIF(in→in+1),其中路径影响力因子RIF(in→in+1)为子路径上的节点属性影响力IN(in→in+1)与边属性影响力IE(in→in+1)之和,而节点属性影响力为影响力起始节点的影响力向量与终止节点的被影响力向量转置的乘积,边属性影响力为节点之间的相似度S(in,in+1)与边权重W(in,in+1)的e指数之积,表示为:计算路径上的影响力In_Fpath(M→K)为该路径上所有的路径影响因子之积,最后找出影响力最大的那条路径Pathmax(M→K)的影响力表征为节点之间的影响力In_F(M→K),其中该路径Pathmax(M→K)为从M到K影响力最大的路径。
Description
技术领域
本发明属于计算机网络技术领域,涉及一种面向社交网络对象间影响力度量的方法,适用于大规模网络中度量任意两节点之间的影响力。
背景技术
随着社交网络的飞速发展,越来越多的人开始在提供社交服务的网站与应用(Facebook,Twitter,Weibo和微信)上进行相关社交活动,丰富的社交活动让用户之间的交流变得频繁起来,并产生了海量的用户数据,使得社交网络影响力分析有了数据基础。社交网络影响力分析一直是网络科学技术领域的一大热门研究方向,从最早的六度分离理论到现在的个性化用户影响力分析,社会影响力分析在许多领域都有丰富的应用,比如市场营销,病毒预防扩散,舆论监督,防暴反恐等。目前已经有许多相关的研究项目与成果。然而这些研究有一大部分是针对全局影响力进行研究的,少部分是基于某种特定行为或主题分析并度量网络中所有连边的影响力方向与大小,不能计算跨节点用户之间的影响力。本发明提出了一种新的方法去度量任意用户(包括相邻节点与非相邻节点)之间的影响力。
分析并找出对特定用户K影响力最大的朋友和朋友集合,意义重大,并且可以应用于很多领域,比如在个性化的广告营销中,本发明针对我们感兴趣的目标用户推荐与该用户有可能感兴趣的商品或者地点,然而有些时候,因为某种原因,用户并没有见到或者受到这些广告或者本身就天性排斥这些广告,这样就会导致广告的推销效率变得低下甚至为零。因此,本发明考虑一种新的方案,首先找出对该用户影响力最大的朋友用户集合(比如前十个),再将相关广告推销到这些具有影响力的朋友用户上,那么朋友用户就可能会将这些信息推荐给目标用户,基于朋友之间的信任关系,目标用户会更愿意相信他的朋友,于是便能提高个性化广告的推销效率。
发明内容
针对传统研究领域不能计算跨节点用户计算节点之间的影响力,本发明提出一种能够在全网络中计算相邻与非相邻节点之间的影响力的方法,该方法不需要基于某种行为或主题,不需要丰富的语义数据,数据源要求简单,算法简单,计算复杂度低且准确度较高。
本发明所采用的技术方案是:一种面向社交网络对象间影响力度量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取目标用户K的朋友圈,记目标用户K为目标节点K;
步骤2:制作目标节点K的三阶友谊网络,记为K-Three-ego-network;
步骤3:在K-Three-ego-network中,以某节点用户为起始节点M,搜寻从起始节点M到目标节点K所有三阶以内可达有向路径valid_paths,若没有三阶路径,则起始节点M对目标节点K的影响力为0;
步骤4:对valid_paths中的每一条可达有向路径,计算该路径上的影响力值;
步骤5:计算起始节点M到目标节点K的影响力,选择起始节点M到目标节点K的所有路径中影响力最大的路径的影响力作为起始节点M到目标节点K的影响力;
步骤6:重复回转执行步骤3,选择其他节点作为影响力的起始节点,直到所有节点都计算完毕。
本发明的核心思想在于首次引入了影响力与被影响力的概念,通过构造影响力节点in的影响力向量与邻接被影响节点in+1的被影响力向量,两者的乘积表示为节点属性层级影响力,充分利用和表达了节点的各个维度的中心性;并加入节点之间的相似度与权重的指数积表征为节点之间边属性的影响力,充分表达了节点之间实际互动程度,这种方式相对于传统的直接利用中心性指标表达相邻节点之间影响力的方法更加合理准确且全面。
为了计算跨节点之间的影响力,本发明首先引入了路径影响因子的概念,为相邻节点之间的节点属性层级影响力与边属性层级影响力,并采用一种路径影响的方法,具体而言就是找出起始节点M到终止目标节点K路径影响力最大的那条路径,也称为影响力最大路径,单条路径的影响力计算方法为路径上所有路径影响因子之积。路径影响方案更符合现实生活中人群之间信息的传播方式,也符合影响力的传播方式,而目前计算跨节点影响力的研究基本属于空白,本发明填补了这一空白。
在应用实例中,本发明依据“三度影响力”原理(也即一个特定的人的影响力只能传递到其朋友的朋友的朋友),本发明在大网络中以目标节点K为中心提取其三阶子网,相对于传统的方法(直接在全网中搜寻)大大降低了网络的规模,使得计算更加高效快速。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图;
图2为本发明实施例目标用户K的朋友圈提取过程示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明为度量社交网络中任意节点之间的影响力,一是在社交网络中找到针对目标节点K影响力最大的节点Mmax和节点集合Mtop-k,也就是针对目标节点K的个性化影响力最大化。二是针对目标节点在找到影响力最大节点后,找到一条从Mmax到目标节点K的最大影响路径Pathmax。
请见图1,本发明提供的一种面向社交网络对象间影响力度量的方法,包括以下步骤:
步骤1:提取目标用户K的朋友圈,记目标用户K为目标节点K;
请见图2,输入社交网络(比如Facebook)与目标节点K,首先找出网络中所有的极大团,其中节点数高于3的团为极大团;以目标节点K为起点,先找出目标节点K的临近团,再以该临近团基于团渗透算法(CPM)中的连通性规则向外拓展找团,最后直到这些团不能再扩展,最终连通在一起的就是目标节点K的朋友圈。
步骤2:制作目标节点K的三阶友谊网络,记为K-Three-ego-network;
以目标节点K为中心,找出目标节点K的邻居朋友,搜集连边,再以这些邻居朋友为中心,找出这些邻居朋友的邻居朋友,并搜集连边,再以这些邻居朋友的邻居朋友为中心,找出邻居朋友的邻居朋友的邻居朋友,并搜集连边,制作目标节点K的三阶友谊网络。
步骤3:在K-Three-ego-network中,以某节点用户为起始节点M,搜寻从起始节点M到目标节点K所有三阶以内可达有向路径valid_paths,若没有三阶路径,则起始节点M对目标节点K的影响力为0;
步骤4:对valid_paths中的每一条可达有向路径,计算该路径上的影响力值;
具体实现包括以下子步骤:
步骤4.1:找出有向路径中的所有子路径,称为路径因子,记作RF;
步骤4.2:计算所有子路径中的相邻节点(in,in+1)的影响力与被影响力其中,在节点属性影响力中,初节点in的影响力表示为节点中心性指标:度D、加权度WD、网页排名中心性Pr(PageRank_centrality)、紧密度中心性Cl、中介中心性Be、向量中心性Ei这六个维度所组成的向量并归一化,表示为:
其中,|v|为K-Three-ego-network中所有节点,表示为影响力节点in的度,Dm表示为三阶子网中其他节点的度,其他指标依次类推;运算符|V|表示为三阶子网中的所有节点组成的集合,运算符[]表示为向量。
其中,N(k)表示k的邻居节点;
假设in+1的所有邻居中在中心性的各个指标的和分别为:
dsum,wsum,psum,csum,bsum,esum;
而K-Three-ego-network网络中邻居在各个指标的和最大值分别为:
dsum_max,wsum_max,psum_max,csum_max,bsum_max,esum_max;
则in+1的被影响力表示为:
步骤4.3:计算节点属性影响力IN(in→in+1)与节点关系强度影响力IE(in→in+1);
dsum,wsum,psum,csum,bsum,esum分别为被影响节点in+1的所有邻居的度D、加权度WD、网页排名中心性Pr(PageRank_centrality)、紧密度中心性Cl、中介中心性Be、向量中心性Ei的和;
其中N(in)与N(in+1)分别为初节点in与末节点in+1的邻居节点的集合,符号||表示集合的数目。
在这里,本实施例计算相似度采用simrank方法(由MIT实验室的Glen Jeh和Jennifer Widom教授在2002年首先提出,不仅可以计算相邻节点的相似度还能计算非相邻节点的相似度),具体迭代计算方法为:
其中,节点a,b为网络中任意节点,表示初始化状态,C为定常数,N(a)与N(b)分别为初节点a与末节点b的邻居节点,|N(a)|表示为节点a的邻居节点的个数,|N(b)|表示为节点b的邻居节点的个数。
假设(in,in+1)的相似度为S,权重为W,三阶子网中相邻节点对的乘积最大值为(s*ew)max,那么关系强度影响力为:
步骤4.4:计算子路径的路径影响力因子;
步骤4.5:计算valid_paths中每一条路径path的影响力分数In_Fpath(M1→K);
其中,M1为起始节点M;In_Fpath(M1→K)为可达路径上的所有子路径的路径影响因子RIF之积。
步骤5:计算起始节点M到目标节点K的影响力,选择起始节点M到目标节点K的所有路径中影响力最大的路径的影响力作为起始节点M到目标节点K的影响力;
起始节点M到目标节点K的影响力为:
步骤6:重复回转执行步骤3,选择其他节点作为影响力的起始节点,直到所有节点都计算完毕。
待所有节点计算完毕后,找到影响力最大的节点Usermax与排名前h个用户Usertop_h。
其中,|v|表示K-Three-ego-network网络中的所有节点。
计算影响力最大的节点Usermax到目标节点K的最大影响力路径Pathmax为:
其中,path属于Usermax到K的所有可达三阶有向路径。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本发明的保护范围之内,本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种面向社交网络对象间影响力度量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:提取目标用户K的朋友圈,记目标用户K为目标节点K;
步骤2:制作目标节点K的三阶友谊网络,记为K-Three-ego-network;
步骤3:在K-Three-ego-network中,以某节点用户为起始节点M,搜寻从起始节点M到目标节点K所有三阶以内可达有向路径valid_paths,若没有三阶路径,则起始节点M对目标节点K的影响力为0;
步骤4:对valid_paths中的每一条可达有向路径,计算该路径上的影响力值;
步骤4的具体实现包括以下子步骤:
步骤4.1:找出有向路径中的所有子路径,称为路径因子,记作RF;
步骤4.2:计算所有子路径中的相邻节点(in,in+1)的影响力与被影响力其中,在节点属性影响力中,初节点in的影响力表示为节点中心性指标:度D、加权度WD、网页排名中心性Pr、紧密度中心性Cl、中介中心性Be、向量中心性Ei这六个维度所组成的向量并归一化,表示为:
其中,|v|为K-Three-ego-network中所有节点,表示为影响力节点in的度,Dm表示为三阶子网中其他节点的度,其他指标依次类推;运算符|V|表示为三阶子网中的所有节点组成的集合,运算符[]表示为向量;
其中,N(k)表示k的邻居节点;
假设in+1的所有邻居中在中心性的各个指标的和分别为:
dsum,wsum,psum,csum,bsum,esum;
而K-Three-ego-network网络中邻居在各个指标的和最大值分别为:
dsum_max,wsum_max,psum_max,csum_max,bsum_max,esum_max;
则in+1的被影响力表示为:
步骤4.3:计算节点属性影响力IN(in→in+1)与节点关系强度影响力IE(in→in+1);
其中,dsum,wsum,psum,csum,bsum,esum分别为被影响节点in+1的所有邻居的度D、加权度WD、网页排名中心性Pr、紧密度中心性Cl、中介中心性Be、向量中心性Ei的和;
其中N(in)与N(in+1)分别为初节点in与末节点in+1的邻居节点的集合,符号||表示集合的数目;
假设(in,in+1)的相似度为S,权重为W,三阶子网中相邻节点对的乘积最大值为(s*ew)max,那么关系强度影响力为:
步骤4.4:计算子路径的路径影响力因子;
步骤4.5:计算valid_paths中每一条路径path的影响力分数In_Fpath(M1→K);
其中,M1为起始节点;In_Fpath(M1→K)为可达路径上的所有子路径的路径影响因子RIF之积;
步骤5:计算起始节点M到目标节点K的影响力,选择起始节点M到目标节点K的所有路径中影响力最大的路径的影响力作为起始节点M到目标节点K的影响力;
步骤6:重复回转执行步骤3,选择其他节点作为影响力的起始节点,直到所有节点都计算完毕。
2.根据权利要求1所述的面向社交网络对象间影响力度量的方法,其特征在于,步骤1的具体实现过程是:输入社交网络与目标节点K,首先找出网络中所有的极大团,其中节点数高于3的团为极大团;以目标节点K为起点,先找出目标节点K的临近团,再以该临近团基于团渗透算法中的连通性规则向外拓展找团,最后直到这些团不能再扩展,最终连通在一起的就是目标节点K的朋友圈。
3.根据权利要求1所述的面向社交网络对象间影响力度量的方法,其特征在于,步骤2的具体实现过程是:以目标节点K为中心,找出目标节点K的邻居朋友,搜集连边,再以这些邻居朋友为中心,找出这些邻居朋友的邻居朋友,并搜集连边,再以这些邻居朋友的邻居朋友为中心,找出邻居朋友的邻居朋友的邻居朋友,并搜集连边,制作目标节点K的三阶友谊网络。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的面向社交网络对象间影响力度量的方法,其特征在于:待所有节点计算完毕后,找到影响力最大的节点Usermax与排名前h个用户Usertop_h。
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