一种基于Gur Game的群智感知网络管理方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种基于Gur?Game的群智感知网络管理方法及其系统，该方法包括如下步骤：向各用户智能设备发送感知任务的信息质量需求；对信息贡献量初始值进行信息融合处理后，通过Gur?Game迭代过程，计算出分配给每个用户的信息贡献量；进行参与者选择并将选择结果反馈给各用户智能设备；当被选中的用户完成本次任务后，获得报酬。该系统包括群智感知服务器、网络平台信息中心和用户智能终端，所述群智感知服务器和用户智能终端之间通过网络平台信息中心进行信息交互。本发明的方法和系统将自动机理论和迭代计算应用到感知任务分配计算中，降低了实施中的复杂度；还通过提出反向竞拍的奖励机制，在促进用户参与的同时，降低了运营商的奖励支出，实现双赢。
【专利说明】—种基于Gur Game的群智感知网络管理方法及其系统
【技术领域】
[0001]本发明属于无线传感网络【技术领域】，具体涉及一种基于Gur Game的群智感知网络管理方法及其系统。
【背景技术】
[0002]近几年来出现的便宜、无线和易于编程的移动设备，例如智能手机和平板电脑，与嵌入式传感器像加速度计、陀螺仪、GPS、摄像头和麦克风。这些集成的多媒体和位置跟踪功能是启用多种新的应用程序和创新的“参与性遥感”模型。它的任务已部署的智能设备，形成互动式和参与式的传感器网络，使公众和专业用户，收集、分析和共享本地知识。
[0003]众包指的是一个公司或机构把过去由员工执行的工作任务，以自由自愿的形式外包给非特定的(而且通常是大型的)大众网络的做法。众包的任务通常是由个人来承担，但如果涉及到需要多人协作完成的任务，也有可能以依靠开源的个体生产的形式出现。今天的智能手机从根本上改变了传统的“众包”的理解，一个新兴类型的参与性、面向任务的应用程序。它旨在支持所谓的“公民科学努力”为知识发现、理解人类行为和措施/评估他们的意见。
[0004]传统的方法之一为CenceMe项目，其通过手机传感器对人的生活状态进行感知，并自动向社交网络发布信息；传统的另一方法为EmotionSense项目，其通过手机的使用情况以及心理学知识，分析人的社交状况、心情状态的信息；传统的再一方法为Citizennoise pollution monitoring,该方法通过手机麦克和GPS定位器，自动统计城市各处的噪声污染状况，并为用户提供“噪声地图”。但由于上述传统方法具有缺乏对感知任务合理分派模式的设计和缺乏用户招募措施的局限性，因此如何解决众包过程中的大数据分析与处理、信息质量保证、隐私保护、分布式与能量高效的用户管理以及激励用户参与机制成为迫切需要解决的难题。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一在于提出一种简单易行、鲁棒性高、实现感知任务合理分配的基于Gur Game的群智感知网络管理方法。为此，本发明是通过如下技术方案实现的:
[0006]一种基于Gur Game的群智感知网络管理方法，包括如下步骤:
[0007]群智感知服务器通过网络平台信息中心向各用户智能设备发送感知任务的信息质量需求；
[0008]各用户智能设备分别将信息贡献量初始值发送至网络平台信息中心，所述网络平台信息中心对信息贡献量初始值进行信息融合处理后，综合考虑用户智能设备能耗状况及用户感知能力大小，通过Gur Game迭代过程，计算出分配给每个用户的信息贡献量；
[0009]各用户智能设备根据分配的信息贡献量将所需报酬发送至网络平台信息中心，由所述网络平台信息中心进行参与者选择并将选择结果反馈给各用户智能设备；[0010]当被选中的用户完成本次任务后，所述网络平台信息中心向用户支付报酬。
[0011]进一步地，所述网络平台信息中心对信息贡献量初始值进行信息融合处理的方法为:
[0012]对信息贡献量进行级别划分，每个级别中均包括一稳定状态和至少一个中间状态；
[0013]建立带有自动机链的Gur Game结构，通过Gur Game结构确定出每个状态分别与奖惩函数的关系，所述奖惩函数包括下式的奖励函数斤(幻和惩罚函数P\(k):
[0014]
【权利要求】
1.一种基于Gur Game的群智感知网络管理方法，其特征在于，包括如下步骤:群智感知服务器通过网络平台信息中心向各用户智能设备发送感知任务的信息质量需求；各用户智能设备分别将信息贡献量初始值发送至网络平台信息中心，所述网络平台信息中心对信息贡献量初始值进行信息融合处理后，通过Gur Game迭代过程，计算出分配给每个用户的信息贡献量；各用户智能设备根据分配的信息贡献量将所需报酬发送至网络平台信息中心，由所述网络平台信息中心进行参与者选择并将选择结果反馈给各用户智能设备；当被选中的用户完成本次任务后，所述网络平台信息中心向用户支付报酬。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络平台信息中心对信息贡献量进行信息融合处理的方法为:对信息贡献量进行级别划分，每个级别中均包括一稳定状态和至少一个中间状态；建立带有自动机链的Gur Game结构；通过Gur Game结构确定出每个状态分别与奖惩函数的关系，所述奖惩函数包括下式的奖励函数R丨如和惩罚函数( k):
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立带有自动机链的GurGame结构的方法为:确定信息贡献量的稳定状态；确定各级别中与稳定状态相对应的中间状态个数；所有状态通过自动机链依次进行连接；设置稳定状态和中间状态的奖惩函数迁移方向:若是稳定状态的奖励函数，则迁移回该稳定状态；若是稳定状态的惩罚函数，则分别迁移至与该稳定状态相邻的所有中间状态；若是中间状态的奖励函数，则跳转至该中间状态所对应的稳定状态；若是中间状态的惩罚函数，则朝与该中间状态所对应稳定状态的相反方向迁移至下一相邻的稳定状态或中间状态。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，通过GurGame迭代过程,计算分配给每个用户的信息贡献量的方法为:首先，设置M=N，Μ为最终选择出执行本次任务的参与值个数；令所有用户的信息贡献量超过感知任务信息质量需求，即i/ =(1 + 5)//，用参数替换Gur Game结构中的参数f ；然后，通过Gur Game算法计算替换参数f后分配给每个用户的信息贡献量。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于，所述GurGame算法包括如下步骤:A1)设置当前迭代次数k的初始值为0，设置总迭代次数为K ；A2)初始化用户智能设备；A3)计算所有用户信息贡献量初始值之和"
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A6中判断状态迁移方向的方法为:若
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络平台信息中心进行参与者选择的方法为:Β1)根据用户向网络平台信息中心发送的报酬bi对N个用户进行排序，使得b1 ( b2 (bN,另 i=N ；B2)如果m之w',则令M =uM = M — [/} , /=/-.1.，重新执灯该步骤 B2 ;否则，转向步骤B3 ；B3)最终选择出执行本次任务的参与者为Μ个用户，f
8.一种基于Gur Game的群智感知网络管理系统，该系统包括群智感知服务器、网络平台信息中心和用户智能终端，所述群智感知服务器和用户智能终端之间通过网络平台信息中心进行信息交互，其特征在于:所述群智感知服务器，用于采集和存储用户周围的感知信息，还用于向用户智能终端发送感知任务的信息质量需求以及接收用户智能终端反馈的最终感知信息；所述网络平台信息中心，用于对接收到的信息贡献量初始值进行信息融合处理；所述用户智能终端，用于计算分配给每个用户的信息贡献量，还用于向网络平台信息中心发出用户所需报酬。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述网络平台信息中心包括:感知任务分派模块，用于通过无线传感器将感知任务的信息质量需求分发至各用户智能终端；数据融合分析平台，用于对接收到的感知信息进行信息融合处理；所述用户激励平台，用于选择出执行本次任务的参与者。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述用户智能终端包括:电量监控模块，用于监控用户智能终端的剩余电量；Gur Game感知动作推荐引擎，用于向网络平台信息中心发送信息贡献量初始值并通过与网络平台信息中心的互动确定出分配给每个用户的信息贡献量；竞价模块，用于根据Gur Game感知动作推荐引擎发来的初步感知行动推荐向网络平台信息中心发送奖励金额，还用于当用户完成本次任务后，接收网络平台信息返回的奖励金额；感知动作决定模块，用于接收网络平台信息中发来的参与者选择信息，如果被选中，则告知用户执行本次任务，同时将最终感知信息通过网络平台信息中心返回给群智感知服务器。
【文档编号】H04W84/18GK103647671SQ201310710766
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘驰, 樊骏, 丁刚毅 申请人:北京理工大学