基于BDI模型的谣言传播计算实验研究

Rumor spreading has become a hot issue for social management, facing with difficulties of interdisciplinary research, diversity in rumor spreading individuals and large-scale repeated experiments. The method of computational experiments provides a new way to solve these problems and validate and explore the spreading mechanisms and laws. This project is going to conduct the research on the approach of belief formation and belief expansion for heterogeneous agent of rumor spreading based on BDI model, and experiment design and analysis of computational experiments for rumor spreading. The main work includes: 1) The approach of belief formation for heterogeneous agent of rumor spreading based on learning and memory models and the knowledge ontology of rumor spreading. 2) The approach of belief expansion for heterogeneous agent of rumor spreading based on limited share belief set and memory-prediction model. 3) The design approach of computational experiments for rumor spreading based on Latin hypercube sampling with orthogonality and the analysis approach of rumor messages based on sample entropy and symbolic transfer entropy. The project provides theories and effective ways for computational experiments for rumor spreading in aspects of the approach of belief formation and belief expansion for heterogeneous agent, the design approach of computational experiments and the analysis approach of rumor messages.

谣言传播已成为社会管理所关注的热点问题，面临着跨学科研究、谣言传播个体多样化、难以进行大规模重复性实验以及分析评估困难等难题。计算实验方法为解决这些问题、验证和揭示已知或隐含的谣言传播规律与机理提供了一条新思路。本项目以地震谣言为例，围绕基于BDI模型的谣言传播异质性个体Agent信念形成、信念扩展以及计算实验设计与分析评估开展研究工作，主要内容包括：1）基于学习记忆模型和谣言传播知识本体的谣言传播异质性个体Agent信念形成方法；2）基于有限共享信念集、记忆预测模型的谣言传播异质性个体Agent信念扩展方法；3）具有正交性的超拉丁方谣言传播计算实验设计方法以及基于样本熵和符号转移熵的谣言消息分析评估方法。本项目为谣言传播计算实验涉及到的异质性个体信念形成和信念扩展、计算实验设计以及谣言消息分析评估等提供了理论和方法、以及切实有效的实现途径。

本项目围绕谣言传播中异质性BDI Agent信念形成和扩展以及谣言消息分析评估方法和计算实验设计方法进行深入研究，取得了如下研究成果：1）在谣言传播异质性Agent信念形成方面，基于BP神经网络、序列联想学习记忆模型、和分层时间记忆模型（HTM）提出了个体对谣言消息学习记忆模型，模拟人脑对谣言消息学习记忆过程，研究了针对谣言的个体信念形成方法，并通过实验验证了基于学习记忆模型的个体信念形成方法符合三种异质性形成机制，证明了这种信念形成方法的可行性。2）在谣言传播异质性Agent信念扩展研究中，针对个体信念改变的三种影响因素进行建模，分别从个体角度和群体角度探讨这三种因素各自对信念改变的影响，最后通过符合社会常识和社会演化规律的仿真实验结果验证所提出信念改变方法的可行性。3）在谣言传播计算实验的设计实现与谣言消息分析评估方法研究中，对原有的谣言传播计算实验平台进行了设计和改进，针对不同因素对谣言传播过程的影响进行了多次正交实验设计，将谣言传播与人际关系网络结合起来计算实验，并利用信息熵对谣言消息传播结果进行测度分析，探究权威度、熟人关系以及认知方式对消息传播的影响。本项目将心理学、新闻传播学和计算机科学等领域知识结合起来，从个体异质性的BDI模型出发，研究了量化的个体信念形成和改变模型及谣言消息评估分析方法，并进行计算实验分析，为从个体角度出发，采用计算实验方法研究谣言传播机制提供了一种崭新的思路，可以为政府治理、舆论引导等提供一些有效的实验验证，具有实际的应用意义。