《複雜網路上的廣義傳播過程溯源》是依託北京師範大學，由王文旭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜網路上的廣義傳播過程溯源
- 外文名：Tracing the generalized propagation process in complex networks
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：王文旭
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
快速和高效定位傳播過程源頭在公共健康、環境治理、輿情監督和生物醫學等領域有重要的科學和套用價值。傳播溯源問題需要複雜網路理論與多學科交叉，並且需要實證數據的支持，包括複雜網路傳播理論、經典控制理論、複雜網路控制理論、統計物理、資訊理論、計算機技術，以及疾病監控數據、線上社交數據、環境監測數據和醫療數據等。目前，基於部分信息定位傳播源頭的研究正處於起步階段，仍然存在很多有待研究的科學問題。本項目旨在提出一套較完整和系統的複雜網路上廣義傳播過程溯源的理論框架，包括單一源頭和多源頭的快速高效定位方法、可定位性條件和確定最少觀察節點的最小輸出理論。進一步，將理論方法與實證數據結合，檢驗方法的實用性。最後，將研究方法套用於實際系統，解決實際問題，包括疾病傳播和信息傳播溯源、空氣和水污染溯源以及癲癇病灶區定位等。項目為將複雜網路理論與其它學科的結合和多學科交叉提供新的思路並為解決實際問題提供理論依據。
結題摘要
項目研究了複雜網路系統中廣泛存在的傳播過程的溯源問題。快速和高效地定位源頭在環保、輿情監督、公共健康和醫學等很多領域有重要的科學價值和實際意義，是典型的交叉學科問題。傳播溯源問題涉及複雜網路傳播理論與方法、控制論中的可控客觀理論、統計推斷方法、信息科學和計算機技術等。研究問題涉及多種實證數據，包括疾病監控數據、線上社交數據、環境監測數據和醫療數據等。目前，在工程控制領域有一些相關研究，但是與複雜網路理論以及統計物理方法結合不夠，能處理的傳播溯源問題有限，並且溯源效率、準確率和抗噪性等指標都有待提高。本項目提出了通過反向傳播方法，基於少數觀察節點信號到達時間的溯源方法；提出了結合控制論中可控和可觀性理論以及壓縮感知理論，基於少數節點可觀測信息的高效溯源方法等。研究方法充分藉助學科交叉的特點，結合了複雜網路傳播理論與方法，控制論中的可觀性理論與方法，資訊理論中的壓縮感知理論以及極大似然估計等方法。研究結果對於進一步完善傳播溯源理論與方法以及解決實際系統中的溯源問題提供了一定的借鑑，開闊了研究思路。
