Российские учёные построили модель "сарафанного радио"

Специалисты Университета ИТМО создали компьютерную симуляцию, которая работает по принципу "сарафанного радио" и иллюстрирует распространение информации между абонентами мобильной сети. Об этом сообщается на сайте вуза.

Модель воспроизводит траектории звонков и вычисляет, была по ним передана новость или нет. Все выводы программа делает, исходя из открытых данных о телефонных переговорах, которых, по мнению учёных, не хватит для того, чтобы довести разработку до практического применения.

Даже в крупных городах абоненты часто испытывают трудности со связью: то в трубке появляются помехи, то сеть внезапно пропадает, и звонок прерывается. В обычной жизни эти проблемы не являются фатальными. Другое дело, когда надо срочно оповестить близких, например, о надвигающейся угрозе. Если случается серьёзное происшествие, люди, как правило, начинают звонить и принимать звонки в ЧП-режиме. Из-за резкой перегрузки соседние сотовые вышки могут выйти из строя.

Сотрудники Института наукоемких компьютерных технологий (НИИ НКТ) Университета ИТМО предложили инструмент, который может подсказать, как распределить нагрузку на сеть во время экстренных ситуаций и помочь спланировать работу вышек при проведении массовых мероприятий.

Компьютерная симуляция, созданная учёными, работает по принципу "сарафанного радио" и наглядно показывает, как мобильные абоненты передают друг другу информацию, совершая звонки.

Модель включает в себя три уровня, или слоя, каждый из которых вносит свой вклад в распространение новости. Это сеть контактов, сеть звонков между абонентами и непосредственно пути распространения информации.

Сеть контактов состоит из агентов – виртуальных людей, которые пользуются мобильным телефоном и имеют определенное число номеров в телефонной книге. С некоторыми контактами, например, с семьёй и близкими, они устанавливают сильные связи, с остальными – слабые.

Каждый агент может звонить часто или редко, говорить долго или быстро в зависимости от заданных для него телефонных привычек. Из этих особенностей, в свою очередь, формируется общая сеть звонков, по которой циркулирует информация.

По активности и соотношению сильных и слабых связей учёные условно разделили абонентов на обычных людей, занятых и организаторов. Последние, к примеру, часто звонят как обычным, так и занятым людям, но разговоры между ними короткие, а обычные люди (их 94%) звонят реже, говорят дольше, чаще набирают людей из ближнего круга.

Скорость оповещения контактов в основном зависит от характера сообщения (обычное или экстренное), которое учёные "вбрасывают" нескольким агентам, а также от типа ньюсмейкеров. Если новость сперва сообщили организаторам, она разлетится быстрее. Будет ли передана информация во время звонка, решает математика.

"В нашей модели, как и в реальности, абонент способен забыть новость после разговора, если она для него не важна или не актуальна. Цепь может оборваться и тогда, когда человек звонит дальнему знакомому, которого сообщение не интересует. Мы учли это и на основе многих параметров создали формулу, определяющую вероятность передачи информации между агентами", – говорит Александр Вишератин, инженер НИИ НКТ Университета ИТМО.

Реализованные слои вносят основной вклад в распространение новостей. Тем не менее, по задумке авторов, в модели не хватает ещё двух уровней, которые бы учли влияние сотовых вышек и телефонов и позволили использовать её на практике. Единственной преградой к доработке модели исследователи считают отсутствие у них обширных реальных данных о звонках.

"Сейчас мы использовали лишь то, что можно собрать в Интернете – данные о телефонных переговорах нескольких десятков человек, а также результаты проведённого нами опроса. Этого хватило для создания базовой модели, но не для решения прикладных задач", – поясняет Вишератин.

По его мнению, чтобы двигаться дальше, нужно настроить модель на данных сотен тысяч абонентов. "Сюда входят сведения о покрытии вышек связи, о том, сколько абонентов к ним подключено, когда вызов переключается с вышки на вышку, по каким причинам люди теряют сеть — вышли из зоны доступа, разрядился телефон, кончились деньги на счету. Этой информации уже нет в открытом доступе, и только мобильные операторы способны ее анонимизировать и предоставить нам. Но ни с кем из них мы пока не смогли договориться", — добавляет он.

Результаты исследования опубликованы в научном издании Journal of Computational Science.