Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad hossein Saraee,Abdolreza Mirzaei
محمدحسین سرایی (استاد راهنما) عبدالرضا میرزایی دمابی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Azadeh Mohammadi
آزاده محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1387

TITLE

Time-Sensitive Influence Maximization in Social Networks
One of the most significant problems in social networks analysis is influence maximization problem, which aims to find a set of influential nodes. In the real-world social networks, propagation of information from a node to another may incur a certain amount of time delay. In addition, the value of propagated items might reduce in time. Therefore, in this thesis, we propose the Time-Sensitive Influence Maximization (TSIM) problem, which takes into account the time dependence of the information value. We develop two diffusion models, Delayed Independent Cascade (DIC) and Delayed Linear Threshold (DLT) model and prove that the TSIM problem is NP-hard under these models. For solving the TSIM problem, we propose three time-sensitive heuristic methods namely TSDEG, TSPDEG and TSBET as well as two approximation algorithms with approximation ratio, namely GTSIM and RTSIM. We evaluate our methods on five real datasets. The experimental results show that our proposed algorithms outperform conventional influence maximization methods. In addition, comparison of the suggested algorithms shows superiority of RTSIM methods to other algorithms. Specifically, it outperforms other algorithms in terms of propagation value and at the same time it substantially improves upon the second best algorithm, i.e. GTSIM method, in terms of execution time. Key Words Approximation analysis, Influence maximization, Information diffusion, Social networks, Time-Sensitive diffusion
یک شبکه اجتماعی، نمایانگر مجموعه‌ای از افراد و ارتباطات بین آن‌ها است. مطالعات جامعه‌شناسی نشان داده‌اند که افراد مرتبط در یک شبکه اجتماعی از یکدیگر تأثیر می‌پذیرند؛ به این معنی که هر فرد در شبکه، ممکن است با پیروی از آشنایان خود، رفتار، نظر یا ایده مطرح‌شده توسط آن‌ها را اتخاذ نماید. این پدیده تأثیر اجتماعی نامیده می‌شود. بنابراین چنانچه مجموعه‌ای از افراد در یک شبکه، رفتار یا ایده خاصی داشته باشند، به علت وجود ارتباطات بین فردی و تأثیر اجتماعی، آن ایده یا رفتار می‌تواند در شبکه منتشر شود. این پدیده گسترش تأثیر نامیده می‌شود. مطالعه گسترش تأثیر در بسیاری از کاربردها ازجمله تبلیغات، بازاریابی و سیستم‌های توصیه می‌تواند کمک‌کننده باشد. هدف از این مطالعات، بررسی نحوه گسترش تأثیر در شبکه‌های اطلاعاتی و بهینه‌سازی آن می‌باشد. یکی از مهم‌ترین مسائل مطرح‌شده در این حوزه، مسئله بیشینه‌سازی تأثیر می‌باشد. هدف از بیشینه‌سازی تأثیر، انتخاب k فردی است که فعال کردن اولیه آن‌ها، درنهایت بتواند رفتار یا ایده موردنظر را در بین تعداد بیشتری از افراد جامعه گسترش دهد. در شبکه‌های اجتماعی واقعی، انتشار اطلاعات از گره‌ای به گره دیگر همراه با تأخیر زمانی است؛ به‌علاوه، ارزش اطلاعات منتشره در طول زمان ممکن است کاهش یابد. بنابراین، نه‌تنها میزان گسترش بلکه سرعت گسترش نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در تحقیقات انجام‌شده، این جنبه از انتشار اطلاعات، یعنی وابستگی ارزش اطلاعات به زمان و سرعت گسترش، نادیده گرفته ‌شده است. در این رساله، با لحاظ کردن جنبه زمانی در فرایند انتشار و تعریف مفهومی به نام میزان تازگی، مسئله بیشینه‌سازی تأثیر حساس به زمان مطرح گردیده است. با اعمال تأخیر زمانی در مدل‌سازی انتشار، مسئله تعریف‌شده تحت دو مدل انتشار به نام‌های مدل آبشاری مستقل تأخیری و مدل انتشار آستانه خطی تأخیری بررسی شده است و اثبات می‌گردد مسئله بیشینه‌سازی تأثیر حساس به زمان تحت مدل‌های طرح‌شده، از دسته مسائل سخت می‌باشد. ازاین‌رو، در این رساله دو رویکرد متفاوت در حل مسئله اتخاذ شده است. در رویکرد اول، سه روش مکاشفه‌ای به‌نام‌های TSDEG، TSPDEG و TSBET به‌منظور حل مسئله مذکور ارائه داده شده‌اند. در رویکرد دوم، دو روش تقریبی به نام‌های GTSIM و RTSIM پیشنهاد داده شده‌اند و اثبات می‌گردد که هر دو روش تقریبی پیشنهادی قادر به تضمین حد تقریب می‌باشند. با اعمال روش‌های پیشنهادی بر روی مجموعه داده‌های واقعی، کارایی آن‌ها ازنظر میزان انتشار و زمان اجرا با یکدیگر مقایسه و نقاط ضعف و قوت هر روش بررسی شده‌اند. مقایسه روش‌های پیشنهادی با یکدیگر حاکی از برتری روش RTSIM از نظر ارزش انتشار نسبت به سایر روش‌ها می‌باشد. این الگوریتم درعین‌حال که حدتقریب را حفظ می‌کند بر روی مجموعه‌داده‌های بزرگ نیز مقیاس‌پذیر می‌باشد، در حالی‌که روش تقریبی GTSIM به‌علت پیچیدگی زمانی بالا، بر روی مجموعه داده‌های بزرگ قابل اعمال نیست. دو روش مکاشفه‌ای TSPDEG و TSDEG اگرچه به‌دلیل محلی بودن محاسبات، زمان اجرای پایینی داشته و قابلیت مقیاس‌پذیری بر روی مجموعه داده‌های بزرگ را دارند اما نتایج بدست‌آمده نشان‌دهنده آن هستند که روش‌های مکاشفه‌ای، در مقایسه با روش‌های تقریبی پیشنهادی یعنی RTSIM و GTSIM، ارزش انتشار پایین‌تری ایجاد نموده‌اند. از طرف دیگر، مقایسه نتایج حاصل از روش‌های پیشنهادی با چهار روش بیشینه‌سازی تأثیر متداول، نشان می‌دهد روش‌های پیشنهادی که در آن‌ها اثر تأخیر زمانی و کاهش ارزش اطلاعات در فرایند انتشار و در انتخاب مجموعه هسته‌ای در نظر گرفته شده است، نسبت به روش‌های بیشینه‌سازی تأثیر متداول، ارزش انتشار بالاتری ایجاد می‌نمایند. به‌علاوه، آزمایش‌های انجام‌شده نشان می‌دهند مجموعه هسته انتخاب‌شده به ازای توابع تازگی مختلف، متفاوت از یکدیگر می‌باشند. این نتایج، لزوم در نظر گرفتن جنبه زمانی در فرایند انتشار را تائید می‌نمایند. واژه‌های کلیدی: 1- انتشار اطلاعات 2- بهینه‌سازی توابع 3- بیشینه‌سازی تأثیر حساس به زمان 4- تابع تازگی 5- شبکه‌های اجتماعی 6- گسترش تأثیر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی