舆论传播的元胞自动机模型(Ⅰ)

第 2O 卷 第 2 期 2OO2 年 6 月 广西师范大学学报(自然科学版) J0 URNAL 0 F GUANGXI N0 RMAL UNIVERSIT VO1~ 2O NO~ 2 June 2OO2 收稿日期: 2OO1-11-1O 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 1OO62OO1) ;广西自然科学基金资助项目( OOO7O17) ;教育部高等学校骨干教师 资助计划项目 作者简介:刘慕仁( 1963 ) 9男9广西柳州人9广西师范大学教授 ~ 舆论传播的元胞自动机模型( ) 刘慕仁9邓敏艺9孔令江 (广西师范大学 物理与电子科学系9广西 桂林 1OO ) 摘 要:提出舆论传播的元胞自动机模型 ~ 在周期边界条件下9对二维四方格子两种邻域( 邻域 ~ 9 邻域)的情 况9按少数服从多数的演化规则进行了计算机模拟 ~ 模拟结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明9具有不同赞成率的随机初始态随时间的演 化都会达到相应稳定的终态 ~ 但终态的赞成率随初态的赞成率的不同而处于不同的相9各相存在的参数区间9 因影响邻域的不同而不同 ~ 关键词:舆论传播 ;元胞自动机模型 ;演化规则 中图分类号: 0 O 文献标识码: A 文章编号: 1OO1-66OO( 2OO2) O2-OOO1-O 我们不难发现社会上经常会流行着一些思潮和观点 ~ 如 1989 年全国曾出现过抢购风;前一些年9全国 老老少少曾经流行过玩 呼拉圈 ;去年9许多人认为 脑白金 具有非常好的疗效和保健作用9于是全国形 成了一股购买和服用的热潮 ~ 最常见的流行思潮和观点是每年的流行时装的款式变化 ~ 另外9我们在生活中常常要对一些事情作出决断9如面对大致一个档次的电视机或洗衣机9在购买时 你如何选择;在股市发生动荡时9面对各种传言9你如何处理你的股票? 以上这些现象都是日常社会生活中常见的现象9这些现象的演化结果实际上和舆论的传播有着密切 的关系 ~ 舆论的传播是一个典型的社会复杂系统的演化过程 ~ 实际上社会舆论是社会行为的基础9是形成 法律和道德约束的基础9是形成社会评价体系的基础 ~ 因此9研究舆论在社会中的传播与传播的性质 ~规律 以及如何控制舆论传播的导向有着重要的现实意义9特别在商业营销策略的研究方面意义尤其积极 ~ 元胞自动机[1]是一种时间 ~ 空间和变量均离散的数学模型9已经在流体[2]~ 反应扩散系统[3]~ 免疫系 统[ ]~城市交通系统[ ]的研究中取得了大量的成果9因此被认为是研究复杂系统的有效工具 ~ 本文的目的就是尝试用元胞自动机 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 建立舆论传播的模型9并进行一些初步的研究(特别是想研究 我们社会的组织原则为什么要采取少数服从多数的原则;如何控制舆论的传播) ~ 1 舆论传播的元胞自动机模型 本文的模型建立在二维规则的四方格子上(根据具体问题9也可选择六方格子或不规则的格子) 9每个 格子代表存在一个人 ~ 格子上的人在对待某件事情上只有两种选择的可能9一种态度是赞成9一种态度是 反对 ~ 我们用 1 表示赞成的态度9用 O 表示反对的态度9当格子取定一个值时就确定了该格子的状态 ~ 一个人对待一件事情的态度是会变化的 ~ 人对事物的认识主要来源于三种渠道9一是来源于生活实 践9二是来源于前人积累的知识9三是来源于人与人之间的信息交流 ~ 在知识爆炸和社会分工日益细化的 情况下9人际间的信息交流对形成个人对某件事情认识态度起着越来越主要的作用9这也正是广告业发展 的基础 ~ 通常人们对事情的态度采用少数服从多数的原则9即当周边大多数人都采取某种意见9则该人也 会逐步改变他的态度同意大家的意见 ~ 因此9我们在演化格子的状态时就依据这种少数服从多数的原则 ~ 本文在考虑一个格子的影响范围时9考虑了两种简单的邻域9一种是仅考虑最近邻影响格子的 VOn Neumann 邻域9另一种是还考虑了次近邻影响格子的 MOre 邻域 ~ 一个格子的 VOn Neumann 邻域有 个 格子,一个格子的 MOre 邻域有 9 个格子. 采用少数服从多数的演化原则,相当于格子状态的演化规则对应于 TOtalistic 型的规则[6].采用文献 [6]中对演化规则的标记方式,对于 VOn neumann 邻域,演化规则为 56 号规则;对于 MOre 邻域,演化规 则为 992 号规则. 在本文中,为了减少格子大小和边界的影响,我们采用了周期边界条件. 2 计算机模拟结果 计算机模拟过程按如下路线进行:首先让每个格子按一定的概率随机地取 1 值(或 0 值) ,格子取 1 值 的概率实际上代表了初始时刻系统对某种意见的倾向率,然后每个格子的状态根据选定的邻域类型按照 少数服从多数的原则同时改变其状态.我们对不同的初始概率条件进行了模拟,模拟结果显示出如下一些 特点: D图 1 和图 2 表明,虽然系统的初始状态是随机的,但经过一段时间的演化,系统的状态出现了空间 结构,这表明系统具有自组织的功能; @不论是 56 号规则,还是 992 号规则,系统从任何初始状态出发都会演化到一个稳定的状态或在非 常小的局部出现周期变化的状态,这种结果表明这两个演化规则都属于元胞自动机中第二种演化行为的 规则; 在终态的图形中,我们可以发现,具有相同值的格子都聚集在一起,这似乎体现了 物以类聚 ~ 人以 群分 的社会现象.在考虑 VOn neumann 邻域时,聚集的最小单元是最近邻的 4 个格子都取 1 值;在考虑 MOre 邻域时,聚集的最小单元是最近邻的 12 个格子都取 1 值,从图 1 和图 2 可以明显地看到; ( a) 密度为 0. 35 的初始随机分布 ( b) 初态( a)按 56 号规则演化 100 步后达到稳定态 ( c) 密度为 0. 5 的初始随机分布 ( d) 初态( c)按 56 号规则演化 100 步后达到稳定态 图 1 不同初态按 56 号规则演化后达到稳定态 2 广西师范大学学报(自然科学版) 第 20 卷 ( aD 密度为 0. 35 的初始随机分布 ( bD 初态( aD按 992 号规则演化 100 步后达到稳定态 ( cD 密度为 0. 5 的初始随机分布 ( dD 初态( cD按 992 号规则演化 100 步后达到稳定态 图 2 不同初态按 992 号规则演化后均达到稳定态 G由于我们用 1 和 0 两种值代表每个格子的两种意见 因此系统中取 1 值和取 0 值的格子数目就分 别代表了对两种意见的倾向性.为此 我们定义赞成的倾向率为 R1= N1/N ( 1D N 是系统总的格子数目 N1 是系统取 1 值的格子数目;显然反对率为 R0= 1-R1.初始时刻的赞成率和反 对率 分别表示为 R1( 0D R0( 0D ;终态的赞成率和反对率 分别表示为 R1( tD R0( tD .我们从不同赞成率的 随机初始状态开始演化 给出了终态赞成率与随机初始态赞成率之间的关系 如图 3 图 4 所示.如果系统 绝大部分的格子都取 1 值 我们说系统处于赞成相;如果系统绝大部分的格子都取 0 值 我们说系统处于 反对相;如果系统取 1 值的格子数目和取 0 值的格子数目相当 我们称系统处于两相共存态.从图 3 中可 图 3 按 56 号规则演化得到的 R1( tD随 R1( 0D的变化曲线 图 4 按 992 号规则演化得到的 R1( tD随 R1( 0D的变化曲线 3第 2 期 刘慕仁等:舆论传播的元胞自动机模型( I D 以看到 随着 R1( 0)由小变到大 系统将经历反对相 ~ 两相共存态 ~ 赞成相.在不同状态之间的转变存在一 个比较明显的转变点.对 56 号规则 当 0 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 当格子的影响邻域扩大后 系统更容易达成共 识. 对于系统取不同大小的格子数时 我们模拟结果发现给出基本相同的结果 表明相变点与格子大小 基本无关. 参 考 文 献: [1] Stephen Wolfam. Statistical mechanics of cellular automata[J]. Revs Mordern Phys 1983 3: 601 621. [2] Frish U ~asslacher B Pomeau Y. TWo dimensional cellular automata[J]. Phys Rev Lett 1986 56: 1 505 1 506. [3] Chen S DaWson S P Doolen G D et al. Lattice methods and their applications to reacting systems[J]. Computers Chem Engng 1995 6/7: 617 646. [4] Bemaschi M Succi S. Larg-scale cellular automata simulation of the immune system response[J]. Physical RevieW 2000 2: 1 851 1 854. [5] Debashish ChoWdhury Ludger Santen Andreas Schadschneider . Statistical physics of vehicular traf f ic and some related systems[J]. Physics Reports 2000 329: 199 329. [6] Packard N ~ Stephen Walfam. TWo dimensional cellular automata[J]. J Stat Phys 1985 5/6: 901 946. CELLULAR AUTOMATA FOR T~E INFECT OF PUBLIC OPINION LIU Mu-ren DENG Min-yi KONG Ling-j iang (Department of Physics and Electronic Science Guangxi Normal University Guilin 541004 China) Abstract: A Cellular Automata for infect of the public opinion is presented. Simulation With the periodic boundary condition is done on the sguare lattice With f ive neighbors and nine neighbors obeying the rules that the minority must be subordinated to the majority. The results shoW that dif f erent corresponding steady status Will be obtained When simulated With dif f erent initial random status. Key words: infect of public opinion; Cellular Automata; rules of simulation (责任编辑 李小玲) 4 广西师范大学学报(自然科学版) 第 20 卷 舆论传播的元胞自动机模型(Ⅰ) 作者： 刘慕仁， 邓敏艺， 孔令江 作者单位： 广西师范大学物理与电子科学系,广西,桂林,541004 刊名： 广西师范大学学报(自然科学版) 英文刊名： JOURNAL OF GUANGXI NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 2002,20(2) 被引用次数： 32次 参考文献(6条) 1.Packard N H;Stephen Walfam Two dimensional cellular automata 1985 2.Debashish Chowdhury;Ludger Santen;Andreas Schadschneider Statistical physics of vehicular traffic and some related systems[外文期刊] 2000(4-6) 3.Bemaschi M;Succi S Larg-scale cellular automata simulation of the immune system response 2000 4.Chen S;Dawson S P;Doolen G D Lattice methods and their applications to reacting systems 1995(6-7) 5.Frish U;Hasslacher B;Pomeau Y Two dimensional cellular automata 1986 6.Stephen Wolfam Statistical mechanics of cellular automata 1983 本文读者也读过(6条) 1. 李兰瑛.LI Lan-ying 基于CA的网络舆论传播因素的研究[期刊论文]-科学技术与 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 2008,8(22) 2. 司国安.苏金远.李静.SI Guo-an.SU Jin-yuan.LI Jing 前现代社会两个不同时期的舆论传播形式比较[期 刊论文]-西北大学学报（哲学社会科学版）2007,37(5) 3. 方薇.何留进.孙凯.赵鹏.FANG Wei.HE Liu-jin.SUN Kai.ZHAO Peng 采用元胞自动机的网络舆情传播模型 研究[期刊论文]-计算机应用2010,30(3) 4. 彭麟.吴大艳.刘贵泉 具有自适应性元胞自动机舆论传播模型的模拟与分析[会议论文]-2005 5. 曾显葵 基于多数规则和协同规则的元胞自动机舆论传播模型研究[学位论文]2007 6. 吴青峰.程庆华.刘慕仁.WU Qing-feng.CHENG Qing-hua.LIU Mu-ren 噪声影响下舆论传播的建模与仿真[期 刊论文]-长江大学学报（自然科学版）2006,3(1) 引证文献(32条) 1.方薇.何留进.宋良图 因特网上舆情传播的预测建模和仿真研究[期刊论文]-计算机科学 2012(2) 2.刘怡君 基于多主体的舆论建模与仿真研究[期刊论文]-上海理工大学学报 2011(4) 3.阮冰.朱建冲.姜礼平.汲万锋 基于社会网络的民意形成演化建模与仿真研究[期刊论文]-计算机仿真 2011(2) 4.覃松.邓敏艺.孔令江 融资融券影响的元胞自动机股票市场模拟研究[期刊论文]-广西师范大学学报（自然科 学版） 2011(4) 5.杜蓉.梁红霞 公共危机事件中政府对网络舆论的引导仿真[期刊论文]-情报杂志 2011(11) 6.刘小波 基于人际关系网络的舆情演化建模研究[期刊论文]-情报理论与实践 2011(9) 7.王路帮.钱省三 基于元胞自动机的隐性知识传递仿真研究[期刊论文]-华东师范大学学报（自然科学版） 2011(3) 8.胡朝浪.胡勇.丁雪峰.吴荣军.周安民 加权零阶局域法在网络舆论趋势预测中的应用[期刊论文]-四川大学学 报（自然科学版） 2010(5) 9.方薇.何留进.孙凯.赵鹏 采用元胞自动机的网络舆情传播模型研究[期刊论文]-计算机应用 2010(3) 10.储庆中.何杰 基于多智能体元胞自动机的城市交叉口控制方法[期刊论文]-现代交通技术 2009(5) 11.胡朝浪.吴荣军.周安民.杨勇.胡勇.刘嘉勇.夏天 基于主体观点度演变的网络舆论形成模型研究[期刊论文] -四川大学学报（工程科学版） 2009(4) 12.黎艳玲.张超英.刘海燕.梁宗经 基于元胞自动机模型的企业战略选择研究[期刊论文]-广西师范大学学报 （自然科学版） 2009(4) 13.张芳.司光亚.罗批 谣言传播模型研究综述[期刊论文]-复杂系统与复杂性科学 2009(4) 14.杨玲.方勇.张恒.赵建林.曾祥平 舆论引导的元胞自动机模型研究[期刊论文]-成都信息工程学院学报 2008(1) 15.田兴玲 BA网络上的差额选举模型[期刊论文]-运城学院学报 2008(2) 16.魏旭东 基于元胞自动机健康模型的市场营销多态管理[期刊论文]-福建商业高等专科学校学报 2008(6) 17.李兰瑛 基于CA的网络舆论传播因素的研究[期刊论文]-科学技术与工程 2008(22) 18.余永阳.张明智.刘常昱.司保华 基于Agent的战争舆情演化模型研究[期刊论文]-计算机仿真 2008(9) 19.朱留华.吕集尔.郑容森.孔令江.刘慕仁 一维五邻居元胞自动机的演化行为[期刊论文]-系统工程 2008(10) 20.程雪玲.胡非.赵松年.姜金华 格子玻尔兹曼方法及其在大气湍流研究中的应用[期刊论文]-地球科学进展 2007(3) 21.李晓寒.王宗笠.马显光.宁旭.陈仕国 二维Ising模型元胞自动机(Q2R)模拟[期刊论文]-安徽大学学报（自 然科学版） 2007(1) 22.田兴玲.刘慕仁.孔令江 一维Sznajd舆论模型中噪声因素对演化的影响[期刊论文]-广西师范大学学报（自 然科学版） 2006(1) 23.吴青峰.程庆华.刘慕仁 噪声影响下舆论传播的建模与仿真[期刊论文]-长江大学学报（自然科学版） 2006(1) 24.王静.孔令江.刘慕仁 小世界网络上的手机短信息传播模型[期刊论文]-广西师范大学学报（自然科学版） 2006(3) 25.袁泉 基于元胞自动机的地理时空动态模拟系统[学位论文]硕士 2006 26.肖海林.邓敏艺.孔令江.刘慕仁 元胞自动机舆论模型中人员移动对传播的影响[期刊论文]-系统工程学报 2005(3) 27.涂育松.李晓.邓敏艺.孔令江.刘慕仁 一维Sznajd舆论模型相变的研究[期刊论文]-广西师范大学学报（自 然科学版） 2005(3) 28.吴青峰 用元胞自动机研究舆论传播的复杂性[学位论文]硕士 2005 29.吴青峰.孔令江.刘慕仁 元胞自动机舆论传播模型中人员个性的影响[期刊论文]-广西师范大学学报（自然 科学版） 2004(4) 30.邓敏艺.刘慕仁.孔令江 二维Selkov反应扩散模型的格子Boltzmann方法模拟[期刊论文]-广西师范大学学报 (自然科学版) 2004(3) 31.罗平 地理特征元胞自动机及城市土地利用演化研究[学位论文]博士 2004 32.曹锋.邓培民.易忠 关于Moore自动机可逆性的一些结果[期刊论文]-广西师范大学学报(自然科学版) 2003(4) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gxsfdxxb200202001.aspx