基于元胞自動(dòng)機(jī)的高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化仿真

焉秋瑤++田雙亮

摘要：本文針對高校中網(wǎng)絡(luò)對輿論演化的作用日趨明顯的實(shí)際情況，利用相關(guān)博弈理論建立了一個(gè)基于元胞自動(dòng)機(jī)的高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化模型，并運(yùn)用MATLAB軟件對個(gè)體和群體的演化歷程進(jìn)行仿真，進(jìn)而驗(yàn)證了模型的合理性和可行性，為研究高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化提供了一種新的思路，為高校網(wǎng)絡(luò)輿論調(diào)控策略的制定提供一定的借鑒和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：輿情演化 元胞自動(dòng)機(jī) 計(jì)算機(jī)仿真

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）03-0000-00

隨著互聯(lián)網(wǎng)尤其是校園網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)逐漸成為影響大學(xué)生學(xué)習(xí)和生活、參與公共輿論的重要平臺(tái)。正向、積極的網(wǎng)絡(luò)輿情無疑對大學(xué)生世界觀、人生觀和價(jià)值觀的發(fā)展變化有積極導(dǎo)向作用。另一方面，由于網(wǎng)絡(luò)輿情信息傳播速度極快，對校園群體性事件反應(yīng)迅速、影響面廣，如果控制不當(dāng)將嚴(yán)重影響校園穩(wěn)定。因此研究高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化行為必將對高校管理中如何使用好網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)校園網(wǎng)絡(luò)輿論的健康發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。

本文基于博弈理論和元胞自動(dòng)機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)輿情演化模型，并利用MATLAB進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了模型的合理性和可行性，為研究高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化提供了一種新的思路，為維護(hù)校園網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定發(fā)展提供一定程度的理論參考。

1模型建立

利用元胞自動(dòng)機(jī)的研究方法，先將網(wǎng)絡(luò)空間抽象成二維平面，將此平面平均分割為 個(gè)方格[1]。圖1即為一個(gè)方格平面，每個(gè)方格為一個(gè)元胞代表一個(gè)個(gè)體。本文采用馮·諾依曼型4鄰居規(guī)則，如圖1黑色方格代表一個(gè)元胞，可標(biāo)記為 ，周圍4個(gè)灰色方格代表其4個(gè)鄰居，可分別用 ， ， ， 標(biāo)記。

任意選取一元胞 作為中心元胞即研究對象，每當(dāng)該中心元胞發(fā)表一種態(tài)度（支持或反對），將會(huì)與周圍鄰居元胞進(jìn)行博弈，從而對自身以及鄰居元胞的態(tài)度產(chǎn)生一定影響?；谇敉嚼Ь砙2]和雪堆博弈[3]，我們采用如表1的收益矩陣進(jìn)行演化博弈，雙方若相互合作可同獲較大收益 ，相互背叛則同獲較小收益 ，一方合作一方背叛則背叛方獲得最高收益 ，而合作者獲得最低收益 ，參數(shù)需滿足 且 。當(dāng)元胞 與鄰居元胞博弈一次后，可計(jì)算出該元胞的平均收益 ，同時(shí)可得到元胞自身加鄰居的平均收益，記為 ： 。

2演化規(guī)則

（1） 假設(shè)每個(gè)元胞對某一事件只存在2種態(tài)度：支持和反對。

（2） 初始狀態(tài) 時(shí)刻，支持和反對的元胞是均勻隨機(jī)分布的。

（3） 計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻元胞 的平均收益 、自身加4鄰居的平均收益 。

（4） 當(dāng) 時(shí)，元胞狀態(tài)在下一時(shí)刻發(fā)生改變，否則不變。

（5） 重復(fù)（3）、（4）。

3仿真結(jié)果與分析

利用MATLAB軟件編程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。設(shè)定程序主要參數(shù)： ， ， [4]，迭代時(shí)步 。隨著輿情演化的進(jìn)行，元胞與鄰居之間相互影響，元胞態(tài)度開始改變。圖2為 時(shí)的仿真狀態(tài)圖（藍(lán)色表示支持，黃色表示反對）。在完全相同

的初始狀態(tài)下，對 分別取值1.2、1.5和1.9時(shí)的仿真狀態(tài)頻率變化做了統(tǒng)計(jì)，如圖3（*

代表支持，◇代表反對）。

由圖3可以更直觀的看到 的取值對整個(gè)系統(tǒng)態(tài)度改變的影響。 取值越大（ ），在輿情演化初期元胞態(tài)度的改變波動(dòng)越大，相對地越早進(jìn)入穩(wěn)定期。但不論 取值多少系統(tǒng)內(nèi)支持和反對兩種態(tài)度的比例最終都會(huì)趨于穩(wěn)定，支持率最終穩(wěn)定在0.26左右，反對率最終穩(wěn)定在0.74左右。

這一仿真結(jié)果也比較符合實(shí)際。網(wǎng)絡(luò)中言論混雜，而網(wǎng)絡(luò)輿情信息的傳播又具有高效性，大學(xué)生正處于建立世界觀、人生觀、價(jià)值觀的重要階段，有著渴求新知，跟風(fēng)從眾，獵奇探究等心理，辨別和分析能力不夠，如不正確引導(dǎo)，及時(shí)有效的封存錯(cuò)誤言論的大肆擴(kuò)散，大學(xué)生很容易被不良、不法的動(dòng)機(jī)所利用，做出不理性的行為。

4結(jié)語

本文是對高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化研究的一個(gè)初步探測。利用相關(guān)博弈理論建立了一個(gè)基于元胞自動(dòng)機(jī)的高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化模型，在元胞態(tài)度均勻隨機(jī)分布的初始狀態(tài)下，運(yùn)用Matlab軟件進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)在自然演化的情況下，反對態(tài)度比例快速升高，但又很難最終占據(jù)整個(gè)群體，最終兩種態(tài)度都會(huì)達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。而由于從眾心理的影響，系統(tǒng)中輿情的發(fā)展趨于局部集群現(xiàn)象，但又不會(huì)發(fā)生大規(guī)模的集群。同時(shí)，通過對 取不同的值，結(jié)合實(shí)際分析了參數(shù) 對輿情演化的影響。

研究高校網(wǎng)絡(luò)輿情演化行為有利于增強(qiáng)學(xué)校管理者、教師與學(xué)生之間的相互交流，有利于加強(qiáng)校園輿論監(jiān)督，改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為高校建設(shè)“平安校園”，維護(hù)校園網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定發(fā)展提供理論依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)輿情演化會(huì)受到空間結(jié)構(gòu)，鄰居定義和演化規(guī)則等的影響，本文基于元胞自助機(jī)研究了最簡單的馮·諾依曼4鄰居結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步研究更復(fù)雜的輿情傳播研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]Toffolit， Marglousn. Cellular automatic machine： a new environment for modeling [M].Cambridge， MA：MIT Press，1987.

[2]Axelrod R， Hamilton W D. The evolution of cooperation[J].Science，1981，211（4489）：1390-1396.

[3]Sugden R.The Econom ics of Rights， Co-operation and Welfare， Basic Blackwel[M]. UK：Oxford Press，1986.

[4]Nowak M A， May R M. Evolutionary games and spatial chaos[J]. Nature，1992，359（6398）：826-829.