模型设计与仿真实验大纲

1 模型的构建

1.1 获取样本数据

• 选取小木虫中一个（或多个？）板块的内容，通过网络爬虫获取样本数据。主要包括用户、帖子、评论与回复数据。

• 抓取数据的结构：

1.2 分析数据

1.2.1 微观数据

• 每个用户发帖数、评论数、回复数、点赞数
• 每个帖子的浏览数、评论数、回复数
• 每个评论的点赞数
• 其他？

1.2.2 宏观数据

• 总用户数
• 总帖子数
• 总浏览数
• 总评论数
• 总回复数
• 总点赞数
• 平均发帖数/用户
• 发帖数数学期望
• 平均浏览数/帖子
• 平均评论数/帖子
• 平均点赞数/评论
• 浏览、发帖、评论、回复、点赞数的统计概率
• 使用贝叶斯公式计算浏览后进行其他行为的条件概率

1.3 抽象主体模型和关系结构

• Agent（用户）

  属性：发帖数、评论数、回复数、点赞数

  行为：发帖、评论、回复、点赞

• 主体关系

  使用用户和主题帖之间的关系构建一个二分图、通过用户与主题帖之间的数量关系确定联系和联系强度，再将此二分图映射为一个仅包含智能主体的加权无向（有向？）图。

1.4 研究主体和关系结构

使用复杂网络理论对结构进行研究，主要包括：

1.4.1 Node（Agent）

• 节点的维度
• 节点的度
• 节点的强度
• 度和强度的分布

1.4.2 Edge（Relation）

• 路径
• 连通性
• 聚类系数
• 稀疏性与稠密度

通过以上的研究，结合典型的复杂网络模型，对小木虫社区知识交流样本数据网络进行定性（利用？）。

2 仿真系统的设计

2.1 主体类

classDiagram
    class User
    User : + Integer post
    User : + List(tuple) comment
    User : + List(tuple) recomment
    User : + List(tuple) praise
    User : + browse(implements interface Browse)
    User : + comment(implements interface Comment)
    User : + recomment(implements interface Comment)
    User : + praise(impelments interface Praise)

2.2 行为接口

classDiagram
class Browse {
    <<interface>>
    return Boolean
    input: List(posted users)
}

classDiagram
class Comment {
    <<interface>>
    return List
    input: List(posts | !commented & browse())
}

classDiagram
class Praise {
    <<interface>>
    return List
    input: List(comments | !praised)
}

2.3 运行与终止

2.3.1 变量假设

• 时间单元

  将系统看作时间t的函数，将仿真实验时间总长设置为T，并将T平均划分为n个时间片t

  1. 社区成立时间

• 内部变量

  1. 智能体数量
  2. 智能体发帖概率

• 外部变量

  1. EPI成员数量

2.3.2 用户行为的模拟

1. 以平均数学期望概率模拟用户发帖概率
2. 以统计概率和条件概率确定用户的评论、回复、点赞概率

2.3.3 程序的终止条件

• 以统计概率连接节点并动态更改权重
• 以某一节点的度或强度达到某一阈值为终止条件？
• 以网络的稠密度达到某一阈值为终止条件？

2.3.4 系统的运行流程

import Agent
nodes = List(Agent())
edges
n
while n:
  nodes.post()
  nodes.browse()
  nodes.comment()
  nodes.recomment()
  nodes.praise()
  n--
  if strength(one of nodes) >= s or len(edges) >= l:
    return (nodes, edges)
  return (nodes, edges)

3 仿真系统的实现

此两个方案仅为预想，未进行可行性研究

3.1 基于Python的实现方式

• 使用Python编写主体类、接口和其他相关程序
• 使用NetworkX建立网络模型
• 使用Postgres + Cayley进行数据存储

3.2 基于NetLogo的实现方式

• 选用内置仿真模型
• 使用Logo语言自定义仿真模型

4 实验结果的分析

此部分内容尚未考虑完善

• 运用知识交流理论和效率测度指标对实验输出进行解释

• 是否考虑调整网络结构对比在相同规模和密度下，对评论、回复、点赞数量的影响

5 不足与改进

5.1.1 不足之处

• 未考虑网络演化过程中主体的增加
• 未考虑交流内容对持续交流的影响

5.1.2 改进思路

• 研究用户增长，在系统中动态添加节点
• 可考虑使用文本分析和强化学习融入情感色彩（正向和反向对于持续交流的影响）