[发明专利]移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法

说明书

本发明提供移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法，针对单时间窗口任务的群智感知系统，设计了一种用户激励方法。该方法包含一个方向拍卖流程和两个阶段：用户选择阶段和支付决策阶段。在用户选择阶段采用动态规划方法解决最小化社会代价用户选择问题，在支付决策阶段采用VCG拍卖机制计算每个入选用户的报酬数额。该方法包括用户选择阶段和支付决策阶段总的时间复杂度为O(n²logn)，该激励方法具有个人理性、防欺骗的良好性质，并且可以产生最优解，即能够在多项式时间之内找到覆盖感知时间窗口的最小社会代价的用户子集S。

技术领域

本发明涉及移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法，属于无线传感器网络和移动互联网的交叉领域。

背景技术

近年来，智能手机市场快速增长，2014年全球智能手机出货量接近13亿，比2013年增长了26％。目前的智能手机集成众多有用且接个低廉的传感器，这些传感器可以用于感知人类活动和周围环境。如果把全球的智能手机利用起来，将组成世界上最大的传感器网络。

移动群智感知由于其广泛的时空覆盖、低廉的成本、优秀的可扩展性以及普遍存在的应用场景而被认为是一种具有巨大潜力的新型数据感知和收集模式。目前已有一些项目基于移动群智感知实现了健康护理、智能交通、社交网络、环境监控等领域中的不同应用。

但目前的这些应用都是假设参与者能自愿地积极的参加数据感知的，这往往不切实际。因为参与者需要消耗设备的能量、计算能力、存储空间、数据流量等完成群智感知任务，参与者需要得到一定数量的激励以抵消这些损失。群智感知应用的成功实施取决于参与者数量以及数据质量，没有激励上述两点都得不到保证。因此，激励机制的设计在群智感知应用中十分重要。

然而，激励机制的设计并不容易，因为单个参与者往往会采取策略行为，以最大化自身的效用，这将对选择参与者已经决定支付数额产生破坏。目前，群智感知的激励机制主要考虑地点相关型的任务，即任务分散在不同的地理位置。但却忽略了时间相关型的任务，更没有发现存在针对该类任务类型的激励方法。本发明提供一种用于群智感知中单时间窗口任务的激励方法。

发明内容

本发明的目的是提供移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法，解决在单时间窗口任务类型的群智感知中选择用户和计算支付数额的问题。本发明相对于目前的激励方法，首次解决了单时间窗口任务这种新的群智感知应用场景的激励机制设计问题。本发明首先提出了该应用场景的系统模型，在所提的系统模型下最小化社会代价。接着本发明提出了一个动态规划算法用于选择参与者，在决定每个被选择用户的报酬时采用经典的VCG拍卖机制。本发明所述移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法是能高效运行的、个人理性的、可信的以及最优化的。

本发明的技术解决方案是：

考虑一个移动群智感知系统包括一个平台和一群智能手机用户，平台处于云端。本发明所述移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法是针对感知给定时间窗口内的连续数据的场景，在这种场景下平台需要收集一个时间窗口内的连续数据。每个智能手机用户可以提交一个可以完成感知任务的单个时间窗口。

本发明专利所述移动群智感知中一种用于单时间窗口任务的激励方法，其特征在于包含一个反向拍卖流程和两个阶段：用户选择阶段和支付决策阶段。用户选择阶段采用动态规划方法解决最小社会代价用户选择问题。在支付决策阶段计算每个被选择用户的报酬，这个计算是基于VCG拍卖机制的。