1.1　移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)及其性質(zhì)

在線社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，也就是人們常說的社交網(wǎng)絡(luò)，是一類基于Web的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如Twitter、微博等。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)[1]則是一個(gè)由具有某種相似特性的個(gè)人通過移動(dòng)設(shè)備互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。與社交網(wǎng)絡(luò)的虛擬性相比，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)更強(qiáng)調(diào)人和移動(dòng)設(shè)備的存在，以及網(wǎng)絡(luò)行為的無中心和自組織。如圖1-1所示，用戶可以通過移動(dòng)設(shè)備與他人連接，隨時(shí)隨地共享信息、圖像、內(nèi)容和新聞等。維基百科[2]將移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)定義為由多個(gè)具有相似興趣或者共同點(diǎn)的用戶，通過移動(dòng)電話或平板電腦等移動(dòng)終端互連而成的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)持有移動(dòng)設(shè)備的用戶都是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，相互之間的聯(lián)系構(gòu)成用戶的移動(dòng)社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究可追溯到20世紀(jì)30年代，精神病學(xué)家Jacob Moreho[3]首次用社交圖分析人群間的關(guān)系。到20世紀(jì)60年代，Erdos和Renyi[4]提出了隨機(jī)圖理論，該理論成為研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的基本理論，Karki等[5]認(rèn)為社交網(wǎng)絡(luò)滿足了用戶與朋友或者其他對(duì)相同話題感興趣的人保持聯(lián)系的需求，而移動(dòng)環(huán)境能夠滿足用戶隨時(shí)隨地加入社區(qū)交流的需求，于是提出了一種移動(dòng)環(huán)境下的社交網(wǎng)絡(luò)方法。Dong等[6]通過大規(guī)模的真實(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建了移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，用實(shí)驗(yàn)證明了該網(wǎng)絡(luò)的小世界性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的用戶行為進(jìn)行分析，得到了有關(guān)用戶主觀思想的特性。Yu和Asim[7]首次探討了如何在醫(yī)療保健領(lǐng)域設(shè)計(jì)基于社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的專業(yè)無線系統(tǒng)，這使得移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用覆蓋范圍變得更廣泛。2015年，哥倫比亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)[8]提出并分析了傳統(tǒng)和未來移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，這些總體架構(gòu)主要采用物理層—用戶層—終端層交互方式分析了一種新的MSNs體系結(jié)構(gòu)。Mao等[9]介紹了一種移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的功能參考體系結(jié)構(gòu)，描述了它的構(gòu)建模塊，并依據(jù)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)關(guān)系、用戶移動(dòng)性、機(jī)會(huì)通信關(guān)系等特征對(duì)當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行分類。Tulu等[10]總結(jié)了移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、平臺(tái)、優(yōu)勢、分類及移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃惴āikolaos和Kun[11]根據(jù)用戶對(duì)信息的注入方式和訪問方式，將移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)分為集中式、分布式和混合式3類，并總結(jié)出社會(huì)關(guān)系（Social Tie）、社交鄰居（Social Neighbours）、社團(tuán)結(jié)構(gòu)（Communities）、中心性（Centrality）、邊擴(kuò)張（Edge Expansion）、聚類系數(shù)（Clustering Coefficient）、利己性（Selfishness）等指標(biāo)，這些指標(biāo)以積極或消極的方式影響節(jié)點(diǎn)的通信模式。目前，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)已得到各界的廣泛關(guān)注，許多團(tuán)隊(duì)相繼投入到移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的研究中，并開展了很多針對(duì)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的重要研究項(xiàng)目。近年來，加拿大滑鐵盧大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系Xuemin Shen教授帶領(lǐng)的研究組[12-15]一直致力于研究移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的隱私與安全問題，并針對(duì)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的攻擊問題設(shè)計(jì)隱私保護(hù)方案。東北大學(xué)王興偉教授團(tuán)隊(duì)研究了移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的意見形成[16]、社團(tuán)檢測[17]、可信安全路由[18]等問題，并將相關(guān)方案應(yīng)用于移動(dòng)車載網(wǎng)絡(luò)和符號(hào)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)[19]等場景中，取得了一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的成果。

微軟亞洲研究院陳衛(wèi)博士因其在社交網(wǎng)絡(luò)影響力最大化算法研究方面的突出貢獻(xiàn)，入選了2020 IEEE Fellow，其所在團(tuán)隊(duì)的研究工作旨在通過數(shù)學(xué)和算法工具，將現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用和現(xiàn)象與理論基礎(chǔ)聯(lián)系起來，他在關(guān)于信息和影響傳播模型的著作中，詳細(xì)闡述了大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳播模型和社交網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播與影響力傳播[20,21]。斯坦福大學(xué)Jure Leskovec[22]所在的Chan Zuckerberg Biohub團(tuán)隊(duì)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了深入研究，他們認(rèn)為在某種傳染病暴發(fā)之后，人類的流動(dòng)模式發(fā)生了極大的改變，需要建立流行病學(xué)模型來捕捉流動(dòng)性變化對(duì)其傳播的影響，于是建立了相關(guān)移動(dòng)模型，從而能夠精準(zhǔn)地預(yù)測移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的“超級(jí)傳播者”和在不同移動(dòng)性條件下被感染的風(fēng)險(xiǎn)，該成果為移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)在流行病模型下的信息傳播提供了可借鑒的實(shí)例。

由于移動(dòng)終端的泛在性，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)增加了朋友之間見面交流的機(jī)會(huì)。可以這樣說，相較于基于Web的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的融合變得更一致。當(dāng)前針對(duì)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究方向有很多，如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23]、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用[24]、接入方式[25]等，并在某些領(lǐng)域取得了比較可觀的成果。例如，在信息傳播方面，在充分允許借鑒容遲網(wǎng)與機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，基于存儲(chǔ)—攜帶—轉(zhuǎn)發(fā)的信息傳遞方案已經(jīng)有了比較成熟的結(jié)果[26-34]。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的目的是增加用戶之間的社會(huì)關(guān)聯(lián)性和緊密性，以及提高信息發(fā)布的效率。遵從第一個(gè)目的，已有許多基于移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用投入使用，這些應(yīng)用可分為以下兩類：

（1）醫(yī)療保健服務(wù)。在該類服務(wù)中，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)可為病人提供交流、分享癥狀和治療信息的平臺(tái)，如PatientsLikeMe、CarringBridge。而醫(yī)療設(shè)備mCare為各種病癥的主治醫(yī)生與病人提供了交流平臺(tái)，有利于病人找到合適的醫(yī)生。此外，移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)還可用于監(jiān)護(hù)有精神疾病的患者和有成長障礙的兒童。

（2）定位服務(wù)。通過GPS或蜂窩基站定位，用戶更容易找到附近的朋友或到達(dá)附近的銀行、餐廳等地方。在諸多基于定位的服務(wù)中，Google Latitude、Loopt、Gypsii、Whrrl、Mobiluck、Foursquare處在流行前列。

信息傳遞是移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中用戶轉(zhuǎn)發(fā)和共享信息的一個(gè)重要熱點(diǎn)問題，它主要有基于社會(huì)模型的文本分布和基于最優(yōu)化方式的文本分布兩類。要想利用用戶間的社會(huì)關(guān)系進(jìn)行信息傳遞與路由計(jì)算，就要將一群具有社會(huì)關(guān)系的用戶構(gòu)成一個(gè)社區(qū)群體，并要求在這個(gè)群體內(nèi)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)，而如何劃分群體就是社團(tuán)檢測研究的內(nèi)容。群體劃分方法通常有以下兩類：①用戶自己發(fā)布自己的信息，如興趣等，以便具有共同特征的用戶構(gòu)成群體。該方式的交付代價(jià)較小，因?yàn)橛脩舭l(fā)布的信息都很直接，可以很容易地進(jìn)行群體劃分。②根據(jù)用戶的社會(huì)行為，如移動(dòng)特征等計(jì)算哪部分用戶應(yīng)被分到同一群體中。無論使用哪種方式，一旦大的群體完成劃分，就很容易根據(jù)一些算法對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)、更準(zhǔn)確的劃分。吳杰等通過考慮用戶的內(nèi)部社會(huì)屬性構(gòu)造了基于社會(huì)屬性的社群，假設(shè)具有相同關(guān)鍵社會(huì)屬性的用戶構(gòu)成一個(gè)群體，那么該群體中的用戶就可以直接相互通信和共享信息。胡桐在其博士學(xué)位論文中利用朋友關(guān)系構(gòu)造了本地關(guān)系圖，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

隨著移動(dòng)設(shè)備的普及和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟發(fā)展，用戶利用移動(dòng)終端作為媒介，通過將真實(shí)關(guān)系與虛擬網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合進(jìn)行社交活動(dòng)。本章總結(jié)了移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的4個(gè)特征，具體如下：

（1）社會(huì)性。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)性包含社會(huì)關(guān)系、社會(huì)屬性和社會(huì)行為等。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主體是一些人或社會(huì)實(shí)體。在這些人或社會(huì)實(shí)體之間，存在一些關(guān)系或互動(dòng)模式，如人與人之間的友誼關(guān)系、公司與公司之間的業(yè)務(wù)關(guān)系、家庭與家庭之間的婚姻關(guān)系等，這些關(guān)系即為社會(huì)關(guān)系。社會(huì)屬性是指個(gè)體社會(huì)生活中的特征，如性別、年齡、身份、語言、從屬關(guān)系等。社會(huì)屬性通常與社會(huì)相似性結(jié)合使用，可以進(jìn)行社團(tuán)劃分和鏈路預(yù)測等研究。社會(huì)行為主要體現(xiàn)在信息傳播過程中，個(gè)體可以作為傳播方或接收方，對(duì)傳播過程進(jìn)行干預(yù)，以達(dá)到促進(jìn)或抑制信息傳播的效果。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析主要側(cè)重于研究社會(huì)實(shí)體之間的關(guān)系，以及這些關(guān)系的模式和含義。社會(huì)關(guān)系是描述親密人際關(guān)系的一個(gè)概念，可以將它看作一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的定義。一方面，有社會(huì)關(guān)系的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要有持久和定期的聯(lián)系；另一方面，這對(duì)節(jié)點(diǎn)需要有更多共同的興趣。人們通常根據(jù)自己的社會(huì)屬性來接觸有共同興趣的人，這在信息傳播過程中提高路由性能方面發(fā)揮了重要作用[35]。與動(dòng)態(tài)信息相比，節(jié)點(diǎn)之間的社會(huì)關(guān)系和行為隨著時(shí)間的推移趨于穩(wěn)定，有助于促進(jìn)信息傳輸[36]。

（2）移動(dòng)性。移動(dòng)性是移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主要特征。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備越來越受到人們的青睞，藍(lán)牙、Wi-Fi和5G等無線技術(shù)擺脫了蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施的限制，直接擴(kuò)展了移動(dòng)設(shè)備之間的通信方式。用戶可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行通信和共享數(shù)據(jù)，這增加了用戶移動(dòng)的靈活性。因此可以根據(jù)用戶的移動(dòng)性判斷其日常行為，并根據(jù)地理位置推斷其屬性特征。用戶的移動(dòng)性也給網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播帶來了動(dòng)態(tài)變化的可能性，這也成為動(dòng)態(tài)信息傳播模型建立的一個(gè)依據(jù)。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是建立在機(jī)會(huì)性網(wǎng)絡(luò)上的，移動(dòng)用戶通過使用短距離無線通信技術(shù)的機(jī)會(huì)性點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路來交換和共享信息[37]。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的另一個(gè)關(guān)鍵主題，它通過實(shí)體之間接觸的模式來研究通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳播和轉(zhuǎn)發(fā)[38]。信息傳播是由信源、信道、信息等要素共同構(gòu)成的。移動(dòng)端用戶在網(wǎng)絡(luò)輿情傳播過程中起主導(dǎo)作用，網(wǎng)絡(luò)輿情傳播已經(jīng)進(jìn)入移動(dòng)新媒體傳播主體時(shí)代。在移動(dòng)新媒體傳播過程中，硬件終端是網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的起點(diǎn)，除了選擇社交朋友，最好選擇具有高流動(dòng)性的用戶來存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)信息。基于概率的路由算法會(huì)考慮節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和歷史相遇信息，因?yàn)樗鼈儾粌H可以預(yù)測節(jié)點(diǎn)之間的相遇，還可以有效控制網(wǎng)絡(luò)中消息復(fù)制的次數(shù)[39]。

（3）高聚集性。由于移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)具有高聚集性，其在局部會(huì)出現(xiàn)許多高度連接且重復(fù)的子圖。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，某些子圖出現(xiàn)的頻率顯著高于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中子圖出現(xiàn)的頻率，于是將這些子圖稱為模體。模體是網(wǎng)絡(luò)中除點(diǎn)和邊外的基本構(gòu)成單元塊，它是網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)功能模塊的前提。社團(tuán)結(jié)構(gòu)是一些內(nèi)部連接比外部連接更緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它也是移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)高聚集性的一種體現(xiàn)形式。網(wǎng)絡(luò)模體可以看作一個(gè)小的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，社團(tuán)結(jié)構(gòu)也可以由一些網(wǎng)絡(luò)模體組成。實(shí)際上，來自同一社團(tuán)的人比來自不同社團(tuán)的人更傾向于互動(dòng)，這表明社團(tuán)可以進(jìn)一步促進(jìn)信息傳播。在社會(huì)學(xué)中，人們常常與興趣相似、行為相似和經(jīng)常見面的人交朋友，因此可以通過節(jié)點(diǎn)之間的歷史聯(lián)系或共同興趣來大致確定兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的社會(huì)關(guān)系。近年來，對(duì)移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究不僅有節(jié)點(diǎn)和邊在網(wǎng)絡(luò)中的功能，還有集中于網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)和模體結(jié)構(gòu)。一般來講，基于社會(huì)關(guān)系的路由可以分為基于社團(tuán)、基于相似性和基于中心性3種路由。

（4）交叉網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組成的交叉網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)包含通信網(wǎng)絡(luò)層、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)層，每層網(wǎng)絡(luò)都有自己的特點(diǎn)，對(duì)信息傳播也有不同方面的作用。在由通信網(wǎng)絡(luò)和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)組成的雙層耦合網(wǎng)絡(luò)中，它們不僅在結(jié)構(gòu)上相互依存，還在信息傳輸過程中存在相互促進(jìn)的作用。移動(dòng)設(shè)備可以利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的特征關(guān)系隨時(shí)隨地結(jié)識(shí)新朋友，幫助人們快速、可靠、簡單地找到附近有相同問題或興趣的人，并構(gòu)造社團(tuán)。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)也可以利用移動(dòng)功能和無處不在的訪問性進(jìn)行交互。例如，依據(jù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)用戶的社會(huì)行為和社會(huì)關(guān)系來定義用戶及其相關(guān)組織之間的結(jié)構(gòu)和交互，從而提高移動(dòng)通信的效率和分布式系統(tǒng)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中提供服務(wù)的有效性。由于用戶的社會(huì)關(guān)系通常表現(xiàn)出長期特征，它比移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸鏈路更穩(wěn)定，因此可以利用移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中固有的社會(huì)屬性來優(yōu)化路由決策，從而提高路由效率[40]。此外，還可以通過移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)直接和間接的社會(huì)關(guān)系，定義局部社團(tuán)中心度，以衡量節(jié)點(diǎn)對(duì)社團(tuán)中消息轉(zhuǎn)發(fā)的影響。利用社會(huì)關(guān)系優(yōu)化路由策略，可以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不受行為不端節(jié)點(diǎn)的吸引[41]。社會(huì)關(guān)系親密的鄰居節(jié)點(diǎn)可以提供更多的信任建議，從而使其他用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的正常行為獲得較高的信任值。