基于网络科学的网络谣言传播机理及干预机制研究

The rapid spread of Internet rumors not only endangers the healthy development of Internet, and even threats the normal social order in China. In order to effectively cope with the Internet rumors propagation, this project studies the propagation mechanism and intervention mechanism of rumors in social media environment based on the network science. First, we shall calculate and analyze the topological features of the user relationship networks of main social media, and based on this, the evolution models of the user relationship networks of social media are constructed. Then, in view of the actual situation that Internet rumors can spread both in the social media and among different individuals, the new propagation models are presented to investigate from different angles the dynamical behaviors of rumors spreading in the user relationship networks of social media and the social network coupled environment. According to this, we shall analyze the spatiotemporal characteristics of Internet rumors propagation to obtain their propagation mechanism and extract the key factors affecting their transmission. Finally, based on the thorough analysis of the limitations of classical immunization strategies, and combining the propagation mechanism of Internet rumors and the important nodes affecting their spread, effective intervention mechanisms of Internet rumors are designed to reduce the harms caused by their propagation. The implementation and completion of this project will provide reliable theoretical basis and innovative technical means for the effective control of Internet rumors propagation, provide reasonable schemes for the safety management of Internet technology application in China, and also provide a new growing point for the application of network science.

网络谣言借助于社交媒体快速传播不仅危及我国互联网的健康发展，甚至还威胁我国正常的社会秩序。为有效应对网络谣言传播，本项目基于网络科学研究社交媒体环境下的谣言传播机理及干预机制。首先，计算分析主要社交媒体用户关系网络的拓扑特征，基于此构造刻画社交媒体用户关系网络的演化模型；然后，针对网络谣言同时在社交媒体和人群中传播的现实情况，提出新的传播模型，多角度研究社交媒体用户关系网络及人际关系网络耦合下的谣言传播动力学行为，分析网络谣言传播过程具有的时空特性，获取其传播机理，提炼影响其传播的关键因素；最后，深入分析经典免疫策略的局限性，结合网络谣言传播机理及影响其传播的重要节点，设计有效应对网络谣言传播的干预机制，从而降低其传播造成的危害。本项目的实施与完成，将为网络谣言传播的有效控制提供可靠理论依据与创新性技术手段，为我国互联网技术应用的安全管理提供合理化方案，也为网络科学应用提供一个新的生长点。

本项目顺利完成，实现了预期研究目标，取得的成果概括如下：基于复杂网络理论研究微博用户关系网络的内部特征，本项目提出了一种微博用户关系网络演化模型。研究发现由该模型演化生成的微博用户关系网络具有无标度特性，度分布指数不仅与反向连接概率有关，而且还取决于节点的吸引度分布。考虑到网络媒介的影响，本项目提出一种新的SIR传播模型研究谣言在均匀网络和非均匀网络上的传播机理。研究发现网络媒介的存在降低了网络传播临界值，增大了谣言的传播程度。研究还发现，随着人群与网络媒介之间传播率的增大，谣言传播也随之加速，与非均匀网络相比，这种影响对均匀网络更加明显。考虑主动问询因子的影响，本项目借助于平均场理论探讨了谣言在均匀网络上的传播动力学行为。研究发现，在主动问询因子的影响下，网络中新建连接的比例越高，网络的传播临界值越小，谣言的传播速率越大。研究还发现，随着新建连接数量的增大，网络中最终接受谣言的数量也会随之增加。考虑到实施免疫与谣言传播之间总是存在延迟，以及谣言背后的真相也能够在网络中传播的现象，本项目构造了一个新的SIR模型。研究表明，传播延迟越大，免疫机制的免疫效果越差。研究还发现，真相的传播能够在一定程度上减缓谣言传播，并且减缓的程度随着真相可信度的增加而增大。本项目提出了一种新的SIR谣言传播模型，探讨了该模型在均匀网络和非均匀网络上的传播动力学行为。研究表明，当考虑节点辨识力差异性影响时，网络传播临界值显著增大，而谣言最终的传播程度则明显降低。研究还发现，节点辨识力差异性的存在延长了谣言在网络中传播到达稳定状态的时间，减小了最终接受谣言的节点数量。本项目研究从众心理机制对谣言传播动力学行为的影响，提出一种新的SIR传播模型。研究表明，从众心理机制显著降低了网络传播临界值，增大了谣言的最终传播程度。研究还发现，考虑从众心理机制的影响，谣言在网络中的传播速率明显增大，并能够以较短的时间达到稳定状态。