大规模网络中传播和牵引控制的一致性问题研究

Spreading phenomena, such as computer virus spreading, rumor diffusion in social networks and advertising propagation, attract much attention in recent years due to its significant application values. In many empirical networks, there is a threshold of spreading probability above which the information could spread to the whole network, otherwise vanishing. Therefore, much previous works focus on the threshold analysis and the influence of network structure on spreading. Little attention was paid to the analysis of spreading paths above the threshold. In this work, We utilize theories of systematic theory and statistical physics to analyze spreading paths. Then, we transfer the problem of spreading into pinning control problem. In the translation, the threshold and speed of diffusion could be characterized by the strength of pinning control. Specifically, our contribution includes three parts: (1) We investigate the path of spreading in real-world networks beyond the threshold, and characterize the difference at different stage of spreading. (2) Theoretically, we unify spreading model and pinning control, and utilize control tools to analyze spreading process. (3) By analysis of spreading model from the perspective of pinning control, we characterize the optimal influence of spreading seeds, based on which prediction and control of spreading could be achieved. At last, our project integrate theory analysis and real-world cases to investigate the fundamental principle rules underlying the network. Thus our work is of significance importance for data mining, rumor control, information security and so on.

计算机病毒传播、社交网络中舆情扩散以及广告口碑宣传等传播问题的研究具有重要用价值和现实意义，但当前研究侧重于传播临界阈值、网络结构对传播影响的研究，对具体的传播过程分析不足。本项目采用系统科学和统计物理的思路、理论和方法，将传播问题转化为牵引控制问题，传播临界点及传播速度问题转变为网络控制能力强弱的问题，在此基础上通过经典的控制理论分析传播问题。具体的说：1、研究在线社交网络网络传播过程中的有效信息流在网络中的扩散方向，理解信息传播的具体过程。2、在理论上，通过数学建模将传播和控制方程进行转换和统一，从而通过控制理论分析传播问题。3、通过最优控制理论研究实际网络传播中节点影响力的变化趋势，为传播的预测和控制提供依据。本项目结合实际问题，深入分析传播和控制的底层关系，从控制的角度分析传播问题，对互联网时代下的数据挖掘、舆情控制、信息安全等具有重要意义。

计算机病毒传播、社交网络中舆情扩散以及广告口碑宣传等传播问题的研究具有重要用价值和现实意义，但当前研究侧重于传播临界阈值和网络结构影响的研究，对具体的传播过程分析不足。本项目采用系统科学和统计物理的思路、理论和方法，将传播问题转化为牵引控制问题，传播临界点及传播速度问题转变为网络控制能力强弱的问题，在此基础上通过经典的控制理论分析传播问题。具体的说：1、研究在线社交网络网络传播过程中的有效信息流在网络中的扩散方向，理解信息传播的具体过程。2、在理论上，通过数学建模将传播和控制方程进行转换和统一，从而通过控制理论分析传播问题。3、通过最优控制理论研究实际网络传播中节点影响力的变化趋势，为传播的预测和控制提供依据。本项目结合实际问题，深入分析传播和控制的底层关系，从控制的角度分析传播问题，对互联网时代下的数据挖掘、舆情控制、信息安全等具有重要意义。