[发明专利]一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源系统及方法

权利要求书

1.一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源系统，其特征在于，包括：SEIR传播模型建立模块、节点感染偏心距计算模块及Jordan感染中心选取模块；其中，所述SEIR传播模型建立模块，用于将网络中所有的节点状态模拟为SEIR传播模型，即网络中所有的节点状态由以下四种状态表示：潜伏态S、暴露态E、感染态I以及恢复态R，用于分析谣言在网络中的传播规律；所述节点感染偏心距计算模块，通过节点状态获取软件获取当前网络节点的感染快照，其中在感染快照中只能分辨出感染态I的节点，而不能分辨潜伏态S、暴露态E以及恢复态R的节点，根据感染态I节点在感染快照中的位置，计算网络中各个节点与感染态I节点的距离，从而求出各个节点的感染偏心距；所述Jordan感染中心选取模块，用于从所有节点的感染偏心距选取Jordan感染中心，并最终确定谣言源点。

2.根据权利要求1所述的一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源系统，其特征在于，所述SEIR传播模型建立模块具体包括：

将网络中所有的节点和边模拟为一个无向的图G＝{V，E}，其中V代表一个可数的节点集合，E代表一个可数的边集合，在SEIR传播模型中，网络中的节点状态可以用以下四种状态来表示：潜伏态S、暴露态E、感染态I以及恢复态R，并在离散的时间片传播系统下，假设所有节点在每个离散的时间片都可以根据各自之前时间片的状态来改变自己的当前状态；

在所述的SEIR传播模型中，假设谣言开始传播时，即时间片t＝0时，网络中只有一个状态为I的节点，即谣言源点s^*，随后，s^*逐渐感染扩散周围的S状态节点，具体包括：

在传播的每一个时间片，状态为I的节点都会向状态为S的邻居节点传播谣言，收到谣言的S状态节点则转变为E状态，如果这些E状态的节点相信谣言的真实性，并转发谣言给S状态的邻居节点，则E状态转变为I状态，如果E状态的节点不相信谣言的真实性，并删除谣言，E状态转变为R状态，此外，如果处于I状态的节点删除谣言，则I状态转变为R状态，而R状态的节点不会再收到谣言。

3.根据权利要求1所述的一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源系统，其特征在于，所述节点感染偏心距计算模块具体包括：根据一个谣言传播结果的网络观测快照Φ，只能分辨状态为I的节点，而不能分辨其他状态的节点，对于节点u，v∈V且节点v为感染态I，定义符号l(u,v)表示节点u到被感染节点v的最短路径，则网络节点u的感染偏心距定义为这个节点到其余被感染节点的最大距离，用公式表示如下：

4.根据权利要求3所述的一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源系统，其特征在于，所述Jordan感染中心选取模块，用于从所有节点的感染偏心距选取Jordan感染中心，并最终确定谣言源点，具体包括：

得到网络中所有节点感染偏心距的大小，从所有网络节点中选取Jordan感染中心，在网络中，Jordan感染中心被定义为一个感染偏心距最小的网络节点，用公式表示如下：

由于Jordan感染中心为谣言源点s^*概率较大的特点，最终确定谣言源点s^*。

5.一种基于SEIR传播模型的单一谣言源点溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

SEIR传播模型建立步骤：将网络中所有的节点状态模拟为SEIR传播模型，即网络中所有的节点状态由以下四种状态表示：潜伏态S、暴露态E、感染态I以及恢复态R，用于分析谣言在网络中的传播规律，获取网络感染快照，确定所有网络节点的状态；

节点感染偏心距计算步骤：从网络感染快照中计算网络中所有节点的感染偏心距；

Jordan感染中心选取步骤：从所有节点的感染偏心距选取Jordan感染中心，并最终确定谣言源点。