基于時(shí)空維度的交友軟件—膠囊

李 昕，仲 珩，褚治廣

基于時(shí)空維度的交友軟件—膠囊

李 昕，仲 珩，褚治廣

（遼寧工業(yè)大學(xué) 計(jì)算中心，遼寧 錦州 121001）

為了豐富人們的日常生活，在時(shí)間和空間的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款基于時(shí)空維度的交友軟件—膠囊。實(shí)現(xiàn)了在特定的時(shí)間、特定的地點(diǎn)交友并且參加活動(dòng)，在同一時(shí)空下與有緣之人相互匹配交友，基于時(shí)間和空間數(shù)據(jù)集的特征預(yù)測(cè)用戶(hù)的社交圈。軟件開(kāi)發(fā)主要以BMOB云數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)的后臺(tái)支撐，同時(shí)結(jié)合OkHttp網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)的請(qǐng)求框架，簡(jiǎn)化查詢(xún)操作，同時(shí)軟件開(kāi)發(fā)采用MD5加密方式進(jìn)行用戶(hù)信息加密，保證用戶(hù)信息的安全，主要采用時(shí)空關(guān)鍵字算法按照用戶(hù)提供關(guān)鍵字匹配相應(yīng)數(shù)據(jù)。使用戶(hù)可以更多地結(jié)識(shí)好友，參加交友活動(dòng)。

時(shí)空交友；時(shí)空數(shù)據(jù)集；時(shí)空關(guān)鍵字

卡內(nèi)基說(shuō)過(guò)，“周?chē)加泻门笥训娜?，比四面楚歌的人不知幸福多少”，時(shí)間和空間位置相互匹配的人之間更容易成為朋友。隨著web技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)，刻畫(huà)描述用戶(hù)時(shí)空位置的數(shù)據(jù)無(wú)處不在，主要體現(xiàn)在：用戶(hù)簽到、用戶(hù)通信和用戶(hù)發(fā)帖等方面。因此在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)思，隨之應(yīng)運(yùn)而生了一款基于時(shí)空維度的交友軟件—膠囊。該軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將時(shí)間和空間位置相結(jié)合，是一種基于時(shí)空數(shù)據(jù)集的社交體系，在此基礎(chǔ)上來(lái)滿足人們突破溝通層級(jí)，進(jìn)行更多的社交活動(dòng)的想法。設(shè)計(jì)軟件時(shí)考慮到了可以使用戶(hù)在特定的時(shí)間、特定的地點(diǎn)交友同時(shí)參加交友活動(dòng)，在同一時(shí)空條件下和與用戶(hù)有緣的人進(jìn)行相互匹配，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了一些可以進(jìn)行簽到打卡、推送預(yù)約、和好友在線聊天等設(shè)計(jì)功能。

基于時(shí)空維度的交友軟件是一款基于時(shí)間和空間相互結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)社交類(lèi)軟件。在軟件設(shè)計(jì)的主要技術(shù)方面，軟件基礎(chǔ)采用Eclipse+Android SDK的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，以BMOB云數(shù)據(jù)庫(kù)[1]作為主要的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行后臺(tái)支撐，采用OkHttp網(wǎng)絡(luò)[2]作為主要的系統(tǒng)請(qǐng)求框架，最大程度上滿足了軟件設(shè)計(jì)需求，簡(jiǎn)化使用者的操作，滿足用戶(hù)體驗(yàn)需求。在軟件設(shè)計(jì)的用戶(hù)使用安全方面，設(shè)計(jì)過(guò)程中采用MD5[3-5]的信息加密方式來(lái)保證用戶(hù)的信息安全。軟件更深層次的基于時(shí)空關(guān)鍵字查詢(xún)的形式進(jìn)行用戶(hù)交友模式，根據(jù)用戶(hù)提供的時(shí)空位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，向用戶(hù)推薦適合用戶(hù)個(gè)人的好友數(shù)據(jù)供用戶(hù)進(jìn)行選擇。

本文主要從時(shí)空關(guān)鍵字[12]查詢(xún)的角度考慮，提供了一種時(shí)空關(guān)鍵字查詢(xún)的算法，并設(shè)計(jì)了一款時(shí)空交友軟件，與本文提供的算法相結(jié)合，最大程度上滿足軟件設(shè)計(jì)需求，使得用戶(hù)在使用過(guò)程中操作簡(jiǎn)單，滿足用戶(hù)體驗(yàn)需求。

1 軟件設(shè)計(jì)

1.1 軟件功能設(shè)計(jì)

用戶(hù)下載好軟件后，首先進(jìn)行注冊(cè)、填寫(xiě)個(gè)人信息、登錄，進(jìn)行以上操作后即可進(jìn)入軟件的主要界面。

軟件采用了多種不同類(lèi)型的模塊設(shè)計(jì)，其中包括“膠囊”模塊、“簽到”模塊、“附近”模塊、“商圈”模塊、“我的”模塊，這5個(gè)大的模塊提供給用戶(hù)進(jìn)行選擇。

(1)“膠囊”模塊

該模塊界面為整體軟件設(shè)計(jì)的主界面。在“膠囊”模塊下主要包括“身邊的圈子”和“推廣活動(dòng)”這2個(gè)主要內(nèi)容。在該界面是根據(jù)用戶(hù)的手機(jī)定位查看自己所處位置附近有哪些交友圈子和交友活動(dòng)的項(xiàng)目推廣，用戶(hù)可以根據(jù)自己的交友需求進(jìn)行查看了解。

(2)“簽到”模塊

該模塊主要向用戶(hù)提供簽到打卡服務(wù)。在日常生活中總有許多的人會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的推薦到一個(gè)地方旅游拍照，該模塊就是向用戶(hù)提供這類(lèi)服務(wù)，用戶(hù)可以在“簽到”模塊界面進(jìn)行簽到打卡，同時(shí)可以查看用戶(hù)自己或者其他用戶(hù)的打卡簽到信息，點(diǎn)擊進(jìn)入后可以和在當(dāng)前地點(diǎn)打卡的人一起聊天，彼此相互了解交友。在該模塊可以到指定地點(diǎn)打卡，也可以自發(fā)地發(fā)起當(dāng)前位置的簽到打卡，打卡交友后可以進(jìn)行評(píng)論，發(fā)表自己對(duì)這個(gè)地方的想法，和其他打卡簽到的用戶(hù)分享心得。

(3)“附近”模塊

該模塊結(jié)合手機(jī)定位一起使用，用戶(hù)可以在該界面尋找同一時(shí)空下的“他”或“她”，用戶(hù)間進(jìn)行一對(duì)一的匹配，一起聊天，該模塊的主要作用在于在某個(gè)相同的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行用戶(hù)匹配，尋找志同道合的人，例如，一起在圖書(shū)館學(xué)習(xí)的小伙伴，一起在野外露營(yíng)的驢友，同時(shí)也可以找到你所處環(huán)境周?chē)臅r(shí)空圈，可以使得用戶(hù)針對(duì)性地交友。

(4)“商圈”模塊

用戶(hù)打開(kāi)手機(jī)定位，可以尋找附近的商圈，同時(shí)可以了解當(dāng)前商圈中的相關(guān)活動(dòng)，尋找美食等。

(5)“我的”模塊

用戶(hù)將自己的個(gè)人信息填寫(xiě)到該模塊中，完善自己的信息，使得周?chē)呐笥芽梢韵嗷チ私狻?/p>

客戶(hù)端的系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能

1.2 軟件功能設(shè)計(jì)

在技術(shù)方面，系統(tǒng)采用Bmob云后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)作為整個(gè)軟件的后臺(tái)系統(tǒng)用于支撐基于Android的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[6]，網(wǎng)絡(luò)則是采用OkHttp網(wǎng)絡(luò)[7-8]，簡(jiǎn)化用戶(hù)的查詢(xún)操作，通過(guò)不同的交互接口實(shí)現(xiàn)軟件與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的信息交互。圖片處理方面，系統(tǒng)采用Picasso開(kāi)源框架結(jié)合PhotoView開(kāi)源庫(kù)，在有效防止內(nèi)存溢出的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了不同的手勢(shì)拖拽功能。軟件的安全方面，在用戶(hù)的注冊(cè)、登錄過(guò)程中將用戶(hù)密碼等信息采用MD5加密的形式，并通過(guò)循環(huán)進(jìn)行反復(fù)加密，最大程度上保證用戶(hù)信息的安全。

用戶(hù)根據(jù)自己個(gè)人的需求在系統(tǒng)界面選擇需要的內(nèi)容，根據(jù)用戶(hù)的個(gè)人需求進(jìn)行反饋，Bmob云數(shù)據(jù)庫(kù)接收到系統(tǒng)進(jìn)行處理后的消息后向用戶(hù)返回結(jié)果，通過(guò)不同的數(shù)據(jù)交互接口實(shí)現(xiàn)APP端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互。在交互接口通信時(shí)采用POST的上傳形式，拒絕明文上傳，以保證用戶(hù)的數(shù)據(jù)安全。返回的數(shù)據(jù)則用JSON[9-11]的形式進(jìn)行傳遞。若用戶(hù)使用過(guò)程中需要系統(tǒng)提供翻譯服務(wù)，只需要向翻譯接口發(fā)送請(qǐng)求，系統(tǒng)接受消息并進(jìn)行翻譯操作后反饋給用戶(hù)。同時(shí)還調(diào)用了“支付寶”和“微信”的支付接口，保證用戶(hù)的不同需求。

軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 軟件體系結(jié)構(gòu)

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重點(diǎn)額設(shè)計(jì)部分為時(shí)空關(guān)鍵字查詢(xún)。通過(guò)用戶(hù)提供的時(shí)間和空間位置信息，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，向用戶(hù)推薦適合用戶(hù)的各類(lèi)查詢(xún)數(shù)據(jù)。

2 時(shí)空關(guān)鍵字查詢(xún)

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)電話、智能手表以及GPS設(shè)備在社會(huì)上的普及，大眾的日常社交與時(shí)空關(guān)鍵字信息之間的聯(lián)系正以肉眼可見(jiàn)的速度變得越來(lái)越緊密。許多的智能手機(jī)用戶(hù)也通過(guò)手機(jī)簽到、發(fā)帖、地理標(biāo)簽等方式貢獻(xiàn)自己的地理位置信息，和好友甚至是不認(rèn)識(shí)的人分享自己的時(shí)間、空間位置的信息。

2.1 時(shí)空社交網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)存的傳統(tǒng)社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含用戶(hù)以及用戶(hù)之間的關(guān)系，隨著用戶(hù)的社交網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)方式在逐步實(shí)現(xiàn)形式上的多樣化，空間位置信息與社交網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系越來(lái)越密切，用戶(hù)在使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社交時(shí)，和其他用戶(hù)分享自己個(gè)人的位置信息已經(jīng)在社會(huì)中普及開(kāi)來(lái)。再者，時(shí)間是事物發(fā)展的最本質(zhì)的屬性，隨著時(shí)間的前進(jìn)，事物也在隨著發(fā)展。同時(shí)，時(shí)間信息與空間位置信息、社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間相互融合，形成基于時(shí)間和空間的社交網(wǎng)絡(luò)體系。基于此設(shè)計(jì)了一款基于時(shí)空維度的交友軟件。

基于位置信息的社交方式已經(jīng)成為當(dāng)前的社交主流形式，用戶(hù)在游玩、交友的過(guò)程中向其他用戶(hù)分享自己的位置信息并分享自己當(dāng)時(shí)的內(nèi)心感受。而如今，社交已經(jīng)不能再僅僅只是局限于用戶(hù)之間的聊天和分享文字內(nèi)容、圖片信息的方式，應(yīng)該在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)更加有趣、吸引用戶(hù)的社交方式。

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)社交方式以及GPS等實(shí)時(shí)定位技術(shù)的發(fā)展愈來(lái)愈迅速，用戶(hù)在使用網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行社交的過(guò)程中，會(huì)分享自己的旅游心得、吃到的美食店、去過(guò)的每一處有意義的地方，那么，除了會(huì)產(chǎn)生文本信息之外還會(huì)產(chǎn)生時(shí)間和空間形式的信息[12]，這種信息形式具體體現(xiàn)如下。

(1)時(shí)間信息：在用戶(hù)發(fā)布內(nèi)容、評(píng)論帖子、轉(zhuǎn)發(fā)或者收藏帖子的使用過(guò)程中，后臺(tái)所產(chǎn)生的相應(yīng)的鏈接內(nèi)容中包含了用戶(hù)在進(jìn)行操作過(guò)程的具體時(shí)間信息，使用用戶(hù)之間進(jìn)行相互關(guān)注操作同時(shí)互相建立朋友關(guān)系時(shí)、使用用戶(hù)在進(jìn)行登入或登出賬號(hào)操作時(shí)的具體操作時(shí)間等等。

(2)空間信息：當(dāng)用戶(hù)在使用APP的過(guò)程中，用戶(hù)將自己手機(jī)的定位服務(wù)功能打開(kāi)并始終將手機(jī)的定位服務(wù)功能處于開(kāi)啟狀態(tài)，手機(jī)的GPS定位服務(wù)功能就會(huì)記錄用戶(hù)當(dāng)前使用手機(jī)時(shí)的實(shí)時(shí)地理位置信息等。而在此過(guò)程中，時(shí)間信息和空間信息是密不可分的關(guān)系，若要采集實(shí)時(shí)的地理位置信息就需要采集用戶(hù)當(dāng)前的時(shí)間數(shù)據(jù)信息。

(3)文本信息：用戶(hù)通過(guò)手機(jī)APP發(fā)布的信息內(nèi)容中包含的文本信息，地理位置標(biāo)簽則包含相關(guān)的未知關(guān)鍵字等。

基于時(shí)間和空間信息的社交網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上就是結(jié)合了以上3個(gè)基本信息形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Social Network)、空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Spatial Network)和時(shí)間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Temporal Network)。

基于時(shí)間和空間的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析如圖3所示。

圖3 基于時(shí)間和空間的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

2.2 時(shí)空數(shù)據(jù)模型

在基于時(shí)間和空間特征融合的時(shí)空數(shù)據(jù)模型[13]中，按照基于時(shí)間的時(shí)空數(shù)據(jù)模型和基于空間的時(shí)空數(shù)據(jù)模型處理所有的時(shí)空數(shù)據(jù)，或者用戶(hù)的正確時(shí)空數(shù)據(jù)?；跁r(shí)間的時(shí)空數(shù)據(jù)和基于空間的時(shí)空數(shù)據(jù)的特征分類(lèi)算法主要包含邏輯回歸算法(LR)、支持向量機(jī)算法(SVM)、樸素貝葉斯算法(NB)、決策樹(shù)算法(DT)和隨機(jī)森林算法(RF)[14]。

基于時(shí)間和空間特征融合的時(shí)空數(shù)據(jù)模型能有效地反映各個(gè)側(cè)面的不同類(lèi)型的時(shí)空信息數(shù)據(jù)，能夠充分利用所得到的各個(gè)側(cè)面的不同特征信息。因此，當(dāng)信息中的1個(gè)或者多個(gè)特征信息出現(xiàn)誤差時(shí)，通過(guò)特征的再次融合可以獲得想得到的正確結(jié)果信息。

2.3 時(shí)空關(guān)鍵字查詢(xún)

假設(shè)查詢(xún)的查詢(xún)條件為(R, [ts, te], Wq)，其中，R = (c, r)，為了找到在指定的時(shí)空范圍內(nèi)與關(guān)鍵詞相關(guān)的用戶(hù)組集合，這類(lèi)方法基本的工作流程為：第一步，選定作用于索引的根結(jié)點(diǎn)，即為作為查詢(xún)條件的時(shí)間段[ts, te]；第二步，得到所需要的一些符合時(shí)間條件的R-tree；第三步，使用R-tree的檢索算法，對(duì)于每個(gè)不同的結(jié)點(diǎn)使用Bloom Filter算法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)是否為查詢(xún)的關(guān)鍵詞集合，整個(gè)的過(guò)程持續(xù)進(jìn)行到找到符合條件的葉子結(jié)點(diǎn)；最后一步，進(jìn)行特定的計(jì)算算法，形成最終的查詢(xún)結(jié)果。

算法：

3 軟件使用

3.1 軟件界面展示

“膠囊”主界面如圖4所示。該界面向用戶(hù)展示了用戶(hù)所在位置附近可參與的全部線下活動(dòng)，同時(shí)用戶(hù)可以自行在軟件中發(fā)布線下活動(dòng)，可根據(jù)用戶(hù)的喜好、偏向有針對(duì)性地向用戶(hù)推薦適合用戶(hù)個(gè)人的線下活動(dòng)，使用戶(hù)可以和志同道合的人一起參與、交友。在該界面，用戶(hù)選擇了自己喜歡的活動(dòng)內(nèi)容后，即可進(jìn)入到活動(dòng)詳情界面。

圖4　“膠囊”主界面

圖5　活動(dòng)詳情界面

活動(dòng)詳情界面如圖5所示。在活動(dòng)詳情界面，用戶(hù)可以查看發(fā)起人的信息、參與的成員的信息，同時(shí)可以查看到允許參加活動(dòng)的成員要求，以及活動(dòng)的參與人數(shù)等相關(guān)信息。用戶(hù)在瀏覽信息之后即可在該界面進(jìn)行報(bào)名操作，報(bào)名成功后可以在“我的”模塊進(jìn)行查看。

“商圈”界面如圖6所示。在該界面用戶(hù)可以查看到所處位置附近的商圈以及商圈內(nèi)的優(yōu)惠活動(dòng)，可以自己上傳評(píng)價(jià)，也可以向其他用戶(hù)推薦自己喜歡的餐館，同時(shí)也可以瀏覽到其他用戶(hù)上傳的商圈內(nèi)的美食信息，互相評(píng)價(jià)、分享自己品嘗后的感受。使得用戶(hù)可以實(shí)時(shí)了解所處環(huán)境周?chē)男畔?，了解周?chē)挛铮奖阌脩?hù)的日常生活。

圖6　“商圈”界面

3.2 校園內(nèi)使用情況

將基于時(shí)空維度的交友軟件—膠囊投入到校園內(nèi)進(jìn)行使用。同學(xué)們根據(jù)自己的喜好等條件進(jìn)行有針對(duì)性的查找。同時(shí)，學(xué)校社團(tuán)也將自己社團(tuán)組織的各項(xiàng)活動(dòng)發(fā)布到軟件中，感興趣的同學(xué)就會(huì)按照社團(tuán)提供的相關(guān)信息選擇參加。當(dāng)學(xué)校附近有新開(kāi)業(yè)的店鋪，打頭嘗鮮的同學(xué)將自己的品嘗感受發(fā)布出來(lái)供想去嘗試但一直沒(méi)有去的同學(xué)進(jìn)行參考。不同院系的同學(xué)之間在軟件中聯(lián)系相互了解，最終成為朋友。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)基于時(shí)空維度的交友軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，展示了相關(guān)軟件設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)流程，幫助開(kāi)發(fā)者系統(tǒng)地了解Bmob云技術(shù)、Okhttp技術(shù)，同時(shí)在軟件中調(diào)用不同的API接口為用戶(hù)提供各類(lèi)不同的基礎(chǔ)服務(wù)，通過(guò)MD5信息加密算法進(jìn)行信息加密。軟件通過(guò)關(guān)鍵字查詢(xún)的方式，根據(jù)用戶(hù)提供的關(guān)鍵字信息向用戶(hù)推薦適合用戶(hù)的內(nèi)容，用戶(hù)可以查看所處位置附近的實(shí)時(shí)活動(dòng)、實(shí)時(shí)信息，豐富用戶(hù)日常生活的同時(shí)可以讓用戶(hù)交到更多的朋友。在用戶(hù)使用體驗(yàn)的過(guò)程中根據(jù)用戶(hù)提供的時(shí)空位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，向用戶(hù)推薦適合用戶(hù)個(gè)人的好友數(shù)據(jù)供用戶(hù)進(jìn)行選擇，在實(shí)現(xiàn)交友的同時(shí)可以找到和自己有共同語(yǔ)言、共同話題的好友。

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Dating Software Based on Space-time Dimension--Capsule

LI Xin, ZHONG Heng, CHU Zhi-guang

（Computer Center, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China）

In order to enrich people’s daily life, a dating software capsule based on time and space is designed. It achieves the goals such as making friends in a specific time and place and participating in activities, matching and making friends with predestined friends in the same space and time. Features based on temporal and spatial data sets predict users’ social circles. The software development takes BMOB cloud database as the background support, and combines OkHttp network as the request framework to simplify the query operation. Meanwhile, the software development adopts MD5 encryption method for user information encryption to ensure the safety of user information, and mainly uses spatio-temporal keyword algorithm to match the corresponding data according to the keywords provided by users. Users can make more friends and participate in friend-making activities.

making friends in a specific time and place; spatio-temporal data set; space-time keyword

TP311

A

1674-3261(2020)02-0075-05

10.15916/j.issn1674-3261.2020.02.002

2019-11-20

李昕(1966-)，男(滿族)，遼寧錦州人，教授，博士。

責(zé)任編校：孫 林