基于微博的社會網(wǎng)絡特征研究.pdf

1、復雜性科學被稱為21世紀的科學，其主要目就是揭示復雜系統(tǒng)的一些難以用現(xiàn)有科學方法解釋的動力學行為。我們將復雜系統(tǒng)理論作用于社會研究中，發(fā)現(xiàn)人類社會在其發(fā)展過程中的各種社會現(xiàn)象、社會文化以及社會行為等變化規(guī)律，對人類社會自身的控制與管理提供更多的研究實證和更有價值的結果。網(wǎng)絡博客和論壇等是對現(xiàn)實社會的人及組織行為的映射，可用來分析個人和群體的行為模式，研究關于人群的交互方式、社會群體網(wǎng)絡的形態(tài)及其演化規(guī)律。
　　本論文以微博為具體研

2、究載體，以復雜網(wǎng)絡理論、系統(tǒng)動力學理論為主要研究方法，采用理論分析、數(shù)學建模、算法設計、數(shù)值實驗等方法相結合的思路對在線社會網(wǎng)絡的特征、規(guī)律;網(wǎng)絡社區(qū)的評判標準、數(shù)學模型和挖掘等進行了系統(tǒng)研究，并取得一定成果。
　　主要工作如下:
　　(1)進行了微博網(wǎng)絡特征分析，通過對新浪微博網(wǎng)絡的實例分析，發(fā)現(xiàn)人類行為具有高度的復雜性。引入時間刻度，在用戶的時間行為特征方面，發(fā)現(xiàn)人類行為存在長時間的靜默與短期內(nèi)的高頻率的爆發(fā)的特點，出現(xiàn)

3、了明顯的非泊松分布，符合冪律分布的特點。在用戶時間性特征上，也體現(xiàn)出分段冪函數(shù)的特點，符合人類社會其他網(wǎng)絡特性。在用戶的空間行為特征方面，人類的空間活動具有普遍的同時性。我們對微博網(wǎng)絡的拓撲結構進行研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)點出度具有分段冪律分布的現(xiàn)象，分析可能是由于存在大量的“明星節(jié)點”和新浪的推薦機制。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡中的大多數(shù)節(jié)點以較短的路徑相連;網(wǎng)絡具有較高的聚集度。通過計算節(jié)點相似度，基于BA模型提出基于語義的微博網(wǎng)絡模型，將時間概念引入模

4、型當中，應用馬爾科夫鏈理論，計算網(wǎng)絡節(jié)點的連接概率，實驗證明構造網(wǎng)絡符合真實網(wǎng)絡的特性。
　　(2)對網(wǎng)絡社區(qū)結構特征進行了分析和刻畫。建立了社區(qū)模型，定義社區(qū)為必須具有邊界封閉性和內(nèi)部緊密性兩個特征。并基于此給出社區(qū)結構定義和約束條件。在社區(qū)結構挖掘方面，提出了一種基于子圖同構和結構同構的頻繁子圖挖掘算法。該算法通過利用決策樹將目標集（頻繁子圖集）與樣本集（圖集）存儲起來，圖集的決策樹將圖集中每個圖的置換矩陣都存儲起來，保證了后

5、續(xù)頻繁子圖和頻繁子圖結構挖掘的完全性，在頻繁子圖的生成過程中，通過對候選子圖集的檢查，及時去除了那些不可能頻繁的候選子圖，因此減少了搜索的范圍，提高了性能。對復雜網(wǎng)絡社區(qū)結構挖掘具有一定意義。
　　(3)討論了以微博為具體形式的社會網(wǎng)絡信息傳播的原理、模式和機制，主要關注的是網(wǎng)絡輿論的演化及觀點的傳播。通過微博實證研究，提出了社會公共事件的網(wǎng)絡輿論演化五階段模型，認為網(wǎng)絡輿論從第一級的“社會沉默到聊天室/論壇表達”的最弱狀態(tài)，可以

6、很短時間發(fā)展到第五級“語言向行為輿論轉(zhuǎn)化”的最強狀態(tài);而其回落過程也相當迅速。接下來，討論了微博網(wǎng)絡中一個新的“觀點”的網(wǎng)絡傳播模型。提出了基于微博的觀點傳播模型，模型基于平均場的假設，將網(wǎng)絡用戶劃分為未獲得信息無觀點的人群、已獲得信息且明確支持某觀點的人群和已獲得信息且不支持任何觀點的人群，并根據(jù)微博網(wǎng)絡特點對模型進行了進一步改進;該模型符合經(jīng)典的BA模型特點。最后討論了“弱連接”理論，定義弱連接的成立必須是節(jié)點間有雙向信息流存在的，