Ïðåäëàãàåìûé ìåòîä ïîçâîëÿåò âûäåëÿòü â ãðóïïå íîâîñòíûõ ñîîáùåíèé, îòíîñÿùèõñÿ ê îäíîìó ñîáû-òèþ, ñàìîå öåííîå ñîîáùåíèå è ôðàãìåíòû îñòàëü-íûõ ñîîáùåíèé, ñîäåðæàùèå íåïåðåñåêàþùóþñÿ èíôîðìàöèþ, íå âîøåäøóþ â îñíîâíîå ñîîáùåíèå.
Ïîäñ÷åò öåííîñòåé íîâîñòíûõ ñîîáùåíèé ïðîâîäèò-ñÿ ñ ó÷åòîì öåííîñòåé èñòî÷íèêîâ ñîîáùåíèé. Ìå-òîä ïîçâîëÿåò èíäèâèäóàëèçèðîâàòü ïðîöåññ âûáîðà ñàìîãî öåííîãî ñîîáùåíèÿ. Ïðåäîñòàâëåíèå âìåñòå ñ ñàìûì öåííûì ñîîáùåíèåì ôðàãìåíòîâ îñòàëüíûõ ñîîáùåíèé (ñ íîâîé èíôîðìàöèåé), ïîçâîëÿåò îïå-ðàòèâíî îöåíèòü âñþ èíôîðìàöèþ î ñîáûòèè, íå ïðîñìàòðèâàÿ âñå íîâîñòíûå ñîîáùåíèÿ, ÷òî çíà÷è-òåëüíî ýêîíîìèò âðåìÿ.
Ðåçóëüòàòû òåñòîâ ïîäòâåðäèëè îæèäàåìóþ çàâè-ñèìîñòü ñîãëàñîâàííîñòè ÷àñòåé èòîãîâîãî ñîîáùå-íèÿ îò êîëè÷åñòâà ïðîïóñêîâ è ïîâòîðîâ èíôîðìà-öèè.×òîáû èíôîðìàöèÿ â ñîñòàâëåííîì ñîîáùåíèè áûëà áîëåå ñîãëàñîâàííîé è çàêîí÷åííîé, íåîá-õîäèìî ñîñòàâëÿòü ýòî ñîîáùåíèå èç àáçàöåâ èñ-õîäíûõ ñîîáùåíèé, íî ïðè ýòîì óâåëè÷èâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ïðîïóñêîâ è ïîâòîðîâ.  ñëó÷àå ðàç-áèåíèÿ èñõîäíûõ ñîîáùåíèé íå íà àáçàöû, à íà ïðåäëîæåíèÿ, êàê è îæèäàëîñü, óõóäøàåòñÿ ñîãëà-ñîâàííîñòü ÷àñòåé èòîãîâîãî ñîîáùåíèÿ, à â íå-êîòîðûõ ñëó÷àÿõ, íàáëþäàåòñÿ íåçàêîí÷åííîñòü ìûñëè â ñîñòàâíûõ ÷àñòÿõ.  öåëîì, èòîãè òåñòèðî-âàíèÿ ìîæíî ñ÷èòàòü óäîâëåòâîðèòåëüíûìè.
Ê äîñòîèíñòâàì ïðåäëàãàåìîãî ìåòîäà ìîæíî
îò-Ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ ìàëûõ Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâ
À. À. Ïå÷íèêîâ
Èíñòèòóò ïðèêëàäíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà
Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê [email protected]
Þ. Â. ×óéêî
Èíñòèòóò ïðèêëàäíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà
Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê [email protected]
Àííîòàöèÿ
Îäíà èç ïðîáëåì ïîèñêîâûõ àëãîðèòìîâ, ó÷èòûâàþùèõ íàëè÷èå âíåøíèõ ññûëîê íà äîêóìåíò èëè ñàéò,
çàêëþ-÷àåòñÿ â âîçìîæíîñòè èñêóññòâåííîãî óâåëè÷åíèÿ ññû-ëî÷íîé ïîïóëÿðíîñòè ïóòåì îáìåíà ññûëêàìè. Îñíîâ-íîé öåëüþ äàíÎñíîâ-íîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èññëåäîâàíèå ñî-ãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ òàê íàçûâàåìûõ «ìàëûõ ïðî-ôåññèîíàëüíûõ Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâ» íà îñíîâå äâóõ ïðåäëàãàåìûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé, îïòèìèçàöèÿ öå-ëåâûõ ôóíêöèé êîòîðûõ òðàêòóåòñÿ êàê ñîãëàñîâàííîå ïîâåäåíèå.
Èññëåäîâàíèÿ, ïðîâåäåííûå íà áàçå ïðåäîñòàâëåí-íîãî ßíäåêñîì õîñòãðàôà, ïîçâîëèëè äîðàáîòàòü äàí-íûå ìîäåëè, ïðèáëèçèâ èõ ê ðåàëüíîìó îïèñàíèþ ïî-âåäåíèÿ ñîîáùåñòâ â Èíòåðíåòå.
Èññëåäîâàíèÿ äâàäöàòè ñîîáùåñòâ, îòîáðàííûõ ýêñ-ïåðòíûì ñïîñîáîì, âûÿâèëè ðÿä ñîîáùåñòâ, ñ ïîâåäå-íèåì, áëèçêèì ê ñîãëàñîâàííîìó.
1. Ââåäåíèå
1.1. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è
Îäíà èç ïðîáëåì ïîèñêîâûõ àëãîðèòìîâ, ó÷èòû-âàþùèõ íàëè÷èå âíåøíèõ ññûëîê íà äîêóìåíò èëè ñàéò, çàêëþ÷àåòñÿ â âîçìîæíîñòè èñêóññòâåí-íîãî óâåëè÷åíèÿ ññûëî÷íîé ïîïóëÿðíîñòè ïóòåì îáìåíà ññûëêàìè. Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû îáû÷íî èñïîëüçóþò òàêèå ñïîñîáû, êàê èñêëþ÷å-íèå ñàéòîâ èç èíäåêñà, íàëîæåèñêëþ÷å-íèå ôèëüòðà íà èñõîäÿùèå ññûëêè ñ ñàéòîâ è äð. Îäíàêî, îáìåí ññûëêàìè, äàæå è äîãîâîðíîé, íå âñåãäà ÿâëÿåòñÿ íàêðóòêîé ìíîãèå âëàäåëüöû ñàéòîâ îáìåíèâà-þòñÿ ññûëêàìè ñ äåéñòâèòåëüíî êà÷åñòâåííûìè ðåñóðñàìè â ñâîåé òåìàòèêå è íå çàñëóæèâàþò øòðàôíûõ ñàíêöèé.
 êà÷åñòâå ðàáîò èç ýòîé îáëàñòè ìîæíî ïðè-âåñòè ðàáîòó [7], ïîñâÿùåííóþ ðàñ÷åòàì ññûëî÷-íîé ïîïóëÿðíîñòè, è [6], â êîòîðîé ðàññìàòðèâà-þòñÿ âîïðîñû èäåíòèôèêàöèè âåá-ñîîáùåñòâ.
 äàííîé ðàáîòå â êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâà-íèÿ âûäåëåíû òàê íàçûâàåìûå «ìàëûå ïðîôåññè-îíàëüíûå Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâà», ïðèìåðàìè êî-òîðûõ ìîãóò ñëóæèòü èíòåðíåò-ðåñóðñû óíèâåðñè-òåòîâ, èíñòèòóòîâ è íàó÷íûõ öåíòðîâ, ïðåäïðèÿ-òèé îäíîé ñôåðû äåÿòåëüíîñòè è ò. ï. (Òåðìèí
«ìàëûå» îáîçíà÷àåò íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî ó÷àñò-íèêîâ è íå èìååò îòíîøåíèÿ ê îáúåìàì èíòåð-íåò-ðåñóðñîâ.)
Î÷åâèäíî, ÷òî âñëåäñòâèå ïðîôåññèîíàëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ó÷àñòíèêè òàêèõ ñîîáùåñòâ èìå-þò ïîòåíöèàëüíóþ âîçìîæíîñòü ñîãëàñîâàòü ñâîè äåéñòâèÿ ïî óâåëè÷åíèþ ññûëî÷íîé
ïîïóëÿðíîñ-òè. Ïðè ýòîì ñîãëàñîâàííîñòü èõ äåéñòâèé ìîæåò òðàêòîâàòüñÿ êàê ïîïûòêà óâåëè÷åíèÿ ññûëî÷íîé ïîïóëÿðíîñòè «ñëàáûõ» çà ñ÷åò «ñèëüíûõ», à ïî-ýòîìó ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü äîëæíà èìåòü ñîîò-âåòñòâóþùóþ öåëåâóþ ôóíêöèþ.
Öåëÿìè äàííîé ðàáîòû ÿâëÿþòñÿ:
äîðàáîòêà è ðàçâèòèå ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäå-ëåé ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ ìàëûõ ñîîáùåñòâ ñ ó÷åòîì ðåàëüíûõ äàííûõ;
àïðîáàöèÿ àäàïòèðîâàííûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé íà ôàêòè÷åñêîì ìàòåðèàëå;
ñîäåðæàòåëüíûé àíàëèç ñîãëàñîâàííîãî ïî-âåäåíèÿ ñîîáùåñòâ â Èíòåðíåòå â çàâèñèìîñòè îò òàêèõ ôàêòîðîâ, êàê, íàïðèìåð, ïðèíàäëåæíîñòè ê îïðåäåëåííîé òåìàòè÷åñêîé îáëàñòè.
 àâòîðñêèõ ðàáîòàõ [3, 4] ðàññìàòðèâàþòñÿ ìà-òåìàòè÷åñêèå ìîäåëè ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ â Èíòåðíåòå, êîòîðûå ìû êðàòêî îïèøåì íèæå.
Ðàññìîòðèì ìàëîå Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâî (äà-ëåå ñîîáùåñòâî) ñî ñëåäóþùèìè õàðàêòåðèñòè-êàìè:
n êîëè÷åñòâî ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà, ci çíà÷èìîñòü i-ãî ó÷àñòíèêà, ci≥0,i=1,n. mi êîëè÷åñòâî ïðÿìûõ ññûëîê îò i-ãî ó÷àñò-íèêà íà äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà,
n
= i
>
mi 0,∀ 1, .
Îïðåäåëèì ìàòðèöó ññûëîê X(xij),
i , j = 1, n
, ãäåxij= 1, åñëè ñóùåñòâóåò ññûëêà îò i-ãî ó÷àñòíèêà ê j-ìó, è xij = 0, åñëè ññûëêè íå ñóùåñòâóåò.
Ñèñòåìà îãðàíè÷åíèé âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì:
n
= i ,
=
xii 0 1, (1)
n
= j , n
= i ,
=
xii 0 1, 1, (2)
n
= i , m
x i
n
j=
ij 1,
1
∑
≤ (3)n
= i , x
n
j=
ij 1 1,
1
∑
≥ (4)Îãðàíè÷åíèÿ (1) ó÷èòûâàþò, ÷òî ðåñóðñó íåëüçÿ äàòü ññûëêó íà ñàìîãî ñåáÿ, (2) ññûëêè ëèáî ñóùåñòâóþò, ëèáî íåò, (3) êîëè÷åñòâî èñõîäÿ-ùèõ ññûëîê îãðàíè÷åíî íåêîòîðûìè ðåàëüíûìè ñîîáðàæåíèÿìè (íàâåðíÿêà îíî ìåíüøå n).
Îãðàíè÷åíèÿ (4) îïðåäåëÿþò îäèí èç ïðèíöè-ïîâ êîîïåðàòèâíîãî ïîäõîäà: ó÷àñòíèêîì ñîîáùå-ñòâà ìîæåò áûòü ðåñóðñ, êîòîðûé îáÿçàòåëüíî äå-ëèòñÿ ñâîåé çíà÷èìîñòüþ ñ äðóãèìè ó÷àñòíèêàìè,
ïîýòîìó îò íåãî äîëæíà áûòü õîòÿ áû îäíà ññûëêà.
Îáðàòíîå, âîîáùå ãîâîðÿ, íå îáÿçàòåëüíî: åñëè
çíà-÷èìîñòü ó÷àñòíèêà èçíà÷àëüíî äîñòàòî÷íî âûñîêà, òî íà íåãî ìîæåò è íå áûòü ññûëîê â ðàìêàõ ñîîáùå-ñòâà.
Ïðèíöèïèàëüíûì ìîìåíòîì ÿâëÿåòñÿ îïðåäå-ëåíèå ôóíêöèè ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñòè.  ñîâðå-ìåííîé ëèòåðàòóðå ïðèíÿò ïîäõîä, îñíîâàííûé íà ëèíåéíîì ïðåäñòàâëåíèè ôóíêöèè ïðèðàùå-íèÿ (èëè íà ðåøåíèè ñèñòåìû ëèíåéíûõ óðàâíå-íèé) [7,8]. Âêðàòöå îñíîâíûå ïðåäïîëîæåíèÿ, ïîëîæåííûå â îñíîâó âû÷èñëåíèÿ òàêèõ ôóíê-öèé, çàêëþ÷àþòñÿ â ñëåäóþùåì:
÷åì áîëüøå ññûëîê íà ðåñóðñ, òåì îí ñòàíî-âèòñÿ «çíà÷èìåå»;
÷åì áîëüøå çíà÷èìîñòü ðåñóðñà i, òåì áîëü-øå âîçðàñòàåò çíà÷èìîñòü ðåñóðñà j, åñëè xij = 1;
÷åì áîëüøå èñõîäÿùèõ ññûëîê îò ðåñóðñà i, òåì ìåíüøå ïðèðàùåíèå çíà÷èìîñòè êàæäîãî ðå-ñóðñà j, äëÿ êîòîðîãî xij = 1.
Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî èçìåíåíèå çíà÷èìîñòè j-ãî ó÷àñòíèêà ñîîáùåñòâà ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíî ñëåäóþùåé ôîðìóëîé:
i n
= i
i ij j
j=c + x c
c~
: n
=
j ⋅ ⋅α
∀
∑
1
1, (5)
Çäåñü αi êîýôôèöèåíò, êîòîðûé ñîäåðæà-òåëüíî îçíà÷àåò, ÷òî ïðè óñòàíîâëåíèè ññûëêè îò i-ãî ó÷àñòíèêà íà j-ãî (ò.å. ïðè xij =1), çíà÷èìîñòü j-ãî ó÷àñòíèêà âîçðàñòàåò íà íåêîòîðóþ ÷àñòü
çíà-÷èìîñòè i-ãî ó÷àñòíèêà, αi >0. Óòî÷íåíèå âèäà αi ïðèìåíèòåëüíî ê òåìå íàøåãî èññëåäîâàíèÿ áóäåò ïðèâåäåíî â ïóíêòå 3.1.
Ïóñòü F(X) ôóíêöèÿ, õàðàêòåðèçóþùàÿ íåêî-òîðûé èíòåãðàëüíûé ïîêàçàòåëü çíà÷èìîñòè âñåõ ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà è çàâèñÿùàÿ îò òîãî, êà-êèì îáðàçîì ðàññòàâëåíû ññûëêè ìåæäó åå ó÷àñò-íèêàìè, ò.å. îò ìàòðèöû X. Òîãäà çàäà÷à çàêëþ÷à-åòñÿ â íàõîæäåíèè ìàòðèöû X, óäîâëåòâîðÿþùåé çàäàííûì îãðàíè÷åíèÿì è äîñòàâëÿþùåé îïòè-ìàëüíîå çíà÷åíèå öåëåâîé ôóíêöèè:
( )
xij
opt X
F → .
 ðàáîòå [3] â êà÷åñòâå öåëåâîé ôóíêöèè âçÿ-òà ôóíêöèÿ ñðåäíåêâàäðàòè÷íîãî îòêëîíåíèÿ ïî âñåì ó÷àñòíèêàì.  ýòîì ñëó÷àå îïòèìèçàöèîííàÿ çàäà÷à èìååò ñëåäóþùèé âèä:
( )
xij n
j=
j n
= k
k
min n c~
c~
= X
F1 →
⎟⎟
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜⎜
⎝
⎛
∑ ∑
−1
2
1 (6)
ïðè îãðàíè÷åíèÿõ (1) (4).
Äîãîâîðåííîñòü ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü òàê: ðàñïðåäåëåíèå ññûëîê ñðåäè ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà äîëæíî ïðèâåñòè ê ìèíè-ìàëüíîìó îòêëîíåíèþ ïîëó÷åííûõ çíà÷èìîñòåé êàæäîãî ó÷àñòíèêà îò íîâîãî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ïî âñåìó ñîîáùåñòâó.
 ðàáîòå [4] â êà÷åñòâå öåëåâîé ôóíêöèè ðàñ-ñìàòðèâàåòñÿ ëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ âèäà:
( )
,1 j xij
n
j=
j max
c~
= X
F2
∑
⋅λ → (7)ãäå êîýôôèöèåíòû 0 < λj ≤ 1 èìåþò ñëåäóþùèé ñîäåðæàòåëüíûé ñìûñë ÷åì áîëüøå íà÷àëüíîå
çíà-÷åíèå cj, òåì ìåíüøå çíà÷åíèå λj.
 ýòîì ñëó÷àå äîãîâîðåííîñòü ó÷àñòíèêîâ ñî-îáùåñòâà ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü òàê: ðàñïðåäåëå-íèå ññûëîê äîëæíî ïðèâåñòè â ïåðâóþ î÷åðåäü ê óâåëè÷åíèþ çíà÷èìîñòè íàèìåíåå çíà÷èìûõ ðå-ñóðñîâ, ïðè ýòîì ñóììàðíûé ïðèðîñò çíà÷èìîñòè ïî âñåì ó÷àñòíèêàì ñèñòåìû äîëæåí áûòü ìàêñè-ìàëüíûì.
Âèä êîýôôèöèåíòîâ λj áûë îïðåäåëåí êàê λj = 1/cj, ò. å. îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî èìåþùåéñÿ çíà÷èìîñòè ó÷àñòíèêà.  ýòîì ñëó÷àå, ïðè ïîä-ñòàíîâêå â (7) ôîðìóë (5) è ïîñëå ðÿäà ïðåîáðà-çîâàíèé, öåëåâàÿ ôóíêöèÿ (7) ïðèîáðåòàåò âèä:
( )
max.c x c
= X F2
xij
i n
1 i
n
j= j
i
ij⋅ ⋅ →
∑∑
= 1 α (8)Îáîçíà÷èì ÷åðåç K ñðåäíåå çíà÷åíèå ïîëó÷àå-ìûõ çíà÷èìîñòåé, Ê n c~/n
1 i
∑
= i= . Òîãäà, åñëè çíà÷è-ìîñòü íåêîòîðîãî ó÷àñòíèêà ñèñòåìû èçíà÷àëüíî áîëüøå, ÷åì ïîëó÷àåìîå â ðåçóëüòàòå ðåøåíèÿ çà-äà÷è K, òî íà íåãî íå íóæíî óñòàíàâëèâàòü ññûë-êè, òî åñòü
. K c : j ,
=
x
jn
= i
ij
∀ ≥
∑ 0
1
(9) 1.2. Óòî÷íåíèå è êîíêðåòèçàöèÿ ìîäåëåé äëÿ öåëåé èññëåäîâàíèÿ
 ñëó÷àå íàøåãî èññëåäîâàíèÿ îãðàíè÷åíèÿ (3) è (4) çàìåíÿþòñÿ íà îãðàíè÷åíèÿ âèäà:
. n
= i , m
=
x i
n
j=
ij 1,
∑
1 (10)Ñîäåðæàòåëüíàÿ òðàêòîâêà ýòîé çàìåíû
çàêëþ-÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì: åñëè ïîâåäåíèå ó÷àñòíèêîâ íåêîòîðîãî âûáðàííîãî ñîîáùåñòâà äåéñòâèòåëüíî ÿâëÿåòñÿ ñîãëàñîâàííûì, òî, â ïåðâóþ î÷åðåäü, îíè äîëæíû äîãîâîðèòüñÿ î êîëè÷åñòâå ïðÿìûõ ññûëîê mi > 0, èñõîäÿùèõ îò êàæäîãî ó÷àñòíèêà íà äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà. Òîãäà êîëè÷å-ñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê íà äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ ñî-îáùåñòâà ÿâëÿåòñÿ êîíñòàíòîé äëÿ êàæäîãî ó÷àñò-íèêà, ÷òî è ôèêñèðóåòñÿ îãðàíè÷åíèÿìè (10).
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àåì äâå ìîäåëè ñîãëàñî-âàííîãî ïîâåäåíèÿ, àäàïòèðîâàííûå ïî îòíîøå-íèþ ê öåëÿì íàøåãî èññëåäîâàíèÿ:
Ìîäåëü 1 ñ ôóíêöèåé ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñòè (5), öåëåâîé ôóíêöèåé (6) è îãðàíè÷åíèÿìè (1), (2), (10), è
Ìîäåëü 2 ñ ôóíêöèåé ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñòè (5), öåëåâîé ôóíêöèåé (8) è îãðàíè÷åíèÿìè (1), (2), (9), (10).
Áîëåå ïîäðîáíîå ôîðìàëüíîå îïèñàíèå Ìîäå-ëåé 1 è 2 äàåòñÿ â ðàçäåëå 3.
2. Èäåÿ èññëåäîâàíèÿ
Êàê óæå áûëî îòìå÷åíî ðàíåå, ñ÷èòàåì, ÷òî ó÷àñ-òíèêè Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâ èìåþò ïîòåíöèàëüíóþ âîçìîæíîñòü ñîãëàñîâàòü ñâîè äåéñòâèÿ ïî
óâåëè-÷åíèþ ññûëî÷íîé ïîïóëÿðíîñòè âñëåäñòâèå ïðî-ôåññèîíàëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ.  êà÷åñòâå êðè-òåðèåâ, îïðåäåëÿþùèõ ñòåïåíü ñîãëàñîâàííîñòè ïîâåäåíèÿ ñîîáùåñòâ, áóäåì èñïîëüçîâàòü îòêëî-íåíèÿ çíà÷åíèé ôóíêöèîíàëîâ F1(X) è F2(X),
âû-÷èñëåííûõ äëÿ ðåàëüíûõ ìàòðèö ñîîáùåñòâ, îò èõ æå çíà÷åíèé íà ìàòðèöàõ îïòèìàëüíûõ ðåøåíèé.
Ôàêòè÷åñêè ðå÷ü èäåò î òîì, íàñêîëüêî âåëèêî îòêëîíåíèå ôóíêöèîíàëîâ F1(X) è F2(X), âû÷èñ-ëåííûõ íà ðåàëüíîé ìàòðèöå Xreal=
( )
xijreal , îòîïòèìàëüíûõ çíà÷åíèé, âû÷èñëåííûõ íà ìàòðè-öàõ Xopt1, Xopt2 è îòëè÷àþùèõñÿ îò Xreal ñ òî÷íîñ-òüþ äî ïåðåñòàíîâêè åäèíèö â ñòðîêàõ.
Ñóòü ýêñïåðèìåíòîâ ïî àïðîáàöèè îáåèõ ìîäå-ëåé ïî äàííûì êàæäîãî Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâà çàê-ëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì:
1) ýêñïåðòíûì ïóòåì (ïîñðåäñòâîì ïåðå÷èñëåíèÿ èíòåðíåò-ðåñóðñîâ) âûäåëÿåòñÿ íåêîòîðîå ñîîáùå-ñòâî;
2) «âðó÷íóþ», òî åñòü ñ ïîìîùüþ èçâåñòíûõ ìå-õàíèçìîâ ßíäåêñà [1], îïðåäåëÿþòñÿ
òåìàòè-÷åñêèå èíäåêñû öèòèðîâàíèÿ (òÈÖ) ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà, ïðèíèìàåìûå â êà÷åñòâå çíà÷åíèé
n
= i
c~
i≥ 0, ∀ 1,
;3) ñ èñïîëüçîâàíèåì íàáîðà äàííûõ ßíäåêñà «Õî-ñòãðàô» [2] îïðåäåëÿþòñÿ:
íàëè÷èå/îòñóòñòâèå ñâÿçåé ìåæäó ó÷àñòíèêà-ìè ñîîáùåñòâà;
õàðàêòåðèñòèêè êîíñòàíò n, mi, i=1,n;
ïîëíîå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê îò êàæ-äîãî ó÷àñòíèêà ñîîáùåñòâà (äàëåå îíî áóäåò îáî-çíà÷åíî êàê Li, i=1,n;
4) ñòðîèòñÿ ðåàëüíàÿ ìàòðèöà Xreal=
( )
xijreal ,n , 1 j ,
i =
;5) âû÷èñëÿþòñÿ çíà÷åíèÿ ôóíêöèîíàëîâ F1(X) è F2(X) íà ìàòðèöå Xreal;
6) ïåðåâû÷èñëÿþòñÿ èñõîäíûå çíà÷åíèÿ
c
i, i = 1 , n
íà îñíîâå èìåþùèõñÿ çíà÷åíèé
c~
i, i = 1 , n
(áîëååïîäðîáíî î ìåõàíèçìå ïåðåâû÷èñëåíèÿ â ïóíêòå 3.5);
6. íàõîäÿòñÿ îïòèìàëüíûå ðåøåíèÿ äëÿ Ìîäå-ëåé 1 è 2, ò. å. F1(Xopt1), F2(Xopt2).
7. íà îñíîâàíèè îòêëîíåíèÿ ðåàëüíîãî çíà÷å-íèÿ öåëåâîé ôóíêöèè îò îïòèìàëüíîãî, äåëàåòñÿ âûâîä î ñîãëàñîâàííîì (èëè íåñîãëàñîâàííîì) ïîâåäåíèè ó÷àñòíèêîâ.
3. Îïèñàíèå ìåòîäîâ, àëãîðèòìîâ è ýêñïåðèìåíòîâ
3.1. Àíàëèç è óòî÷íåíèå ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ
Ïðîäîëæèì ðàññìîòðåíèå Ìîäåëè 1 ñ ôóíêöèåé ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñòè (5), öåëåâîé ôóíêöèåé (6) è îãðàíè÷åíèÿìè (1), (2), (10), è Ìîäåëè 2 ñ ôóíêöèåé ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñòè (5), öåëåâîé ôóíêöèåé (8) è îãðàíè÷åíèÿìè (1), (2), (9), (10).
Âîçâðàùàÿñü ê ôóíêöèè ïðèðàùåíèÿ çíà÷èìîñ-òè (5), áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî íà ôèêñèðîâàííîì âðå-ìåííîì èíòåðâàëå ðàññìîòðåíèÿ çàäà÷è ñîãëàñîâàí-íîãî ïîâåäåíèÿ íîâûå âíåøíèå ññûëêè íà ó÷àñòíè-êîâ ñîîáùåñòâà íå ïîÿâëÿþòñÿ è èìåþùèåñÿ íå
èñ-÷åçàþò; òàêèì îáðàçîì, èçìåíåíèå ôóíêöèè çíà÷è-ìîñòè çàâèñèò òîëüêî îò ðàññòàíîâêè ññûëîê ìåæäó ó÷àñòíèêàìè ñîîáùåñòâà äðóã íà äðóãà.
Ââåäåì ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ:
n , i ,
Li =1 îáùåå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê îò i-ãî ó÷àñòíèêà ñîîáùåñòâà;
n , i ,
Li =1 êîëè÷åñòâî ññûëîê, èñõîäÿùèõ îò i-ãî ó÷àñòíèêà ñîîáùåñòâà áåç ó÷åòà ññûëîê, ñäåëàííûõ íà äðóãèõ ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà, òî åñòü ñ ó÷åòîì (10),
n , i , m L
Li = i− i =1 .
Âîçâðàùàÿñü ê ôîðìóëå (5), óòî÷íèì âèä αi. Ïîñêîëüêó, êàê áûëî îòìå÷åíî â ï. 1.1,
óâåëè-÷åíèå êîëè÷åñòâà èñõîäÿùèõ ññûëîê óìåíüøàåò ïðèðàùåíèå çíà÷èìîñòè ðåñóðñà, âûðàçèì αi = β/
Li, ñ÷èòàÿ, ÷òî β ïàðàìåòð êîíêðåòíîãî àëãîðèò-ìà âû÷èñëåíèÿ çíà÷èìîñòè, ñóùåñòâåííî çàâèñÿ-ùèé îò ïîèñêîâîé ìàøèíû, â íàøåì ñëó÷àå îò àëãîðèòìà âû÷èñëåíèÿ òåìàòè÷åñêîãî èíäåêñà öè-òèðîâàíèÿ (òÈÖ) ßíäåêñà [1]. Äàëåå ìû áóäåì ñ÷èòàòü β ðàâíûì åäèíèöå. (Ñîäåðæàòåëüíîå îáî-ñíîâàíèå òàêîãî âûáîðà ïðèâîäèòñÿ â ïóíêòå 3.2).
Òîãäà èçìåíåíèå çíà÷èìîñòè j-ãî ó÷àñòíèêà áóäåò âûðàæàòüñÿ ñëåäóþùåé ôîðìóëîé:
∑
⋅∀ n
= i
i i ij j
j c
L + x c ñ = :~ n
= j
1
1, (11)
Ñóììèðîâàíèåì ïî j ôîðìóë âèäà (11), ñ ó÷å-òîì òîãî, ÷òî èç (4) çíàìåíàòåëü íèêîãäà íå ðàâåí íóëþ è çàìåíû, ñëåäóþùåé èç (10), íåñëîæíî ïîëó÷èòü çíà÷åíèå K, íå çàâèñÿùåå îò ìàòðèöû X, à èìåííî:
n L /
c + m
c
Ê= n
=
i i
i i n
j=
j ⎟⎟⎠⎞
⎜⎜⎝⎛ ⋅
∑
∑
1 1 (12)Äàííûé ðåçóëüòàò ñóùåñòâåííî óïðîùàåò
âû-÷èñëåíèå çíà÷åíèé öåëåâîé ôóíêöèè â Ìîäåëè 1, à òàêæå ðàáîòó àëãîðèòìà íàõîæäåíèÿ îïòèìàëüíî-ãî ðåøåíèÿ äëÿ Ìîäåëè 2.
Çàâåðøàÿ òåìó ôîðìàëüíîãî îïðåäåëåíèÿ è àíàëèçà èñïîëüçóåìûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé, ñîáåðåì èõ â îäíîì ìåñòå.
Ìîäåëü 1.
( )
xij
n
j=
n
= i
i i ij
j c ) min
L + x c ( K
= X
F1 →
⎟⎟⎠⎞
⎜⎜⎝⎛
⋅
∑
−∑
1
2
1 (13)
ïðè îãðàíè÷åíèÿõ
xii = 0, i=1,n, xij = 0,1, i=1,n,
j = 1, n
,n
= i , m
=
x i
n
j=
ij 1,
∑
1 .Ìîäåëü 2.
( )
xij
i n
1 i
n
j= j
i
ij max
L c x c
= X
F2
∑∑
⋅ ⋅ →=
1
1
(14)
ïðè îãðàíè÷åíèÿõ
xii = 0, i=1,n, xij = 0,1, i=1,n,
j = 1, n
,n
= i , m
=
x i
n
j=
ij 1,
∑
1 .K c : j ,
=
x j
n
= i
ij ∀ ≥
∑
01 .
3.2. Íåêîòîðûå ñîîáðàæåíèÿ îòíîñèòåëüíî çíà÷åíèé èñõîäíûõ äàííûõ ìîäåëåé
Ïðåæäå ÷åì êîñíóòüñÿ âîïðîñà î ïîâåäåíèè ïàðà-ìåòðà b õîòåëîñü áû îñòàíîâèòüñÿ íà íå ìåíåå âàæíîì è áîëåå îáùåì âîïðîñå î ïîòåíöèàëüíîé âîçìîæíîñòè ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà ïîëó÷èòü êîíêðåòíûå äàííûå î çíà÷åíèÿõ êîíñòàíò, âõîäÿ-ùèõ â ìîäåëè ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ.
Âîïðîñ î êîëè÷åñòâå èñõîäÿùèõ ññûëîê â ðàì-êàõ ñàìîãî ñîîáùåñòâà m1, ..., mn ýòî âîïðîñ ðåãëàìåíòà, êîòîðûé äîëæåí îïðåäåëÿòüñÿ ñàìèìè ó÷àñòíèêàìè ñîîáùåñòâà.
Çíà÷èìîñòü ðåñóðñîâ îïðåäåëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ïðîñòî ÷åðåç òÈÖ [1] è ðåøåíèå ñèñòåìû ëèíåé-íûõ óðàâíåíèé (ïóíêò 3.5). Åäèíñòâåííîå çàìå÷à-íèå ïî ýòîìó ïîâîäó çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â ñëó÷àå ñîîáùåíèÿ ßíäåêñà î òîì, ÷òî «Èíäåêñ öèòèðîâàíèÿ (òÈÖ) ðåñóðñà ìåíüøå 10», îñòàåòñÿ âîçìîæíîñòü ñàìîñòîÿòåëüíîãî îïðåäåëåíèÿ c~i.
Àâòîðû â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïðèíèìàëè c~i =0. È ëèøü â ñèëó îñîáîãî èíòåðåñà èñêëþ÷åíèå ñî-ñòàâèëè ñàéòû Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ, ãäå â ýòîì ñëó÷àå áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå âçÿòü ìèíèìàëüíûåc~i ðàâíûìè 5.
Êîëè÷åñòâî ññûëîê, èñõîäÿùèõ ñ i-ãî ñàéòà (
L
i, i = 1, n
), ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ÷åðåç ïîèñê â HTML-òåêñòå ñàéòà ãèïåðòåêñòîâûõ ññûëîê òèïà href.Îòâåò íà âîïðîñ î òîì, ìîãóò ëè ó÷àñòíèêè ñîîáùåñòâà çíàòü òî÷íîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà β êàòåãîðè÷åñêîå íåò. Ïåðâîå îáúÿñíåíèå òàêîé êà-òåãîðè÷íîñòè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïîíÿòü, êàê âû÷èñëÿåòñÿ ïàðàìåòð β ýòî âî ìíîãîì ïîíÿòü ìåõàíèçì ïîâåäåíèÿ ïîèñêîâîé ìàøèíû, ÷òî ÿâ-ëÿåòñÿ êîììåð÷åñêèì ñåêðåòîì ëþáîé ñåðüåçíîé ôèðìû è óæå ïîýòîìó äîñòàòî÷íî õîðîøî çàùè-ùåí. Âòîðîå îáúÿñíåíèå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ìåõàíèçìû ðàíæèðîâàíèÿ ïîèñêîâûõ ìàøèí ïîä-âåðãàþòñÿ ïîñòîÿííîé êîððåêòèðîâêå, ïîýòîìó çàòðàòû íà ïîíèìàíèå ýòèõ ìåõàíèçìîâ íà ñåãîä-íÿøíèé äåíü âðÿä ëè îêóïÿòñÿ çàâòðà. Ýòè îáúÿñ-íåíèÿ ïîäòâåðæäàþòñÿ ïóáëèêàöèåé [5].
Ïîïûòêè àâòîðîâ îöåíèòü çíà÷åíèå β äëÿ ðÿäà
÷àñòíûõ ñëó÷àåâ ïðèâîäÿò ê äîñòàòî÷íî áîëüøîìó ðàçáðîñó çíà÷åíèé â ïðåäåëàõ îò 0,3 äî 2,83, ÷òî íå ñëèøêîì ïðîòèâîðå÷èò âûáðàííîìó çíà÷åíèþ β = 1.
3.3. Ïðîöåäóðà îòáîðà ñîîáùåñòâ è èõ îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè
Ñîîáùåñòâà, ðàññìîòðåííûå â ðàìêàõ ïðîâåäåí-íîãî èññëåäîâàíèÿ, ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ïî
ñëåäóþùèì ãðóïïàì (â ñêîáêàõ êîëè÷åñòâî ñîîá-ùåñòâ):
Óíèâåðñèòåòñêèå è íàó÷íûå ðåñóðñû (4);
Ñàéòû îðãàíîâ âëàñòè (2);
ÑÌÈ (2);
Áàííåðîîáìåííûå ñåòè è Web-ðèíãè (4);
Ó÷àñòíèêè àññîöèàöèé (1);
Ñàéòû èç ðàçäåëîâ Êàòàëîãà ßíäåêñà (5);
Ñàéòû ïîèñêîâûõ ñèñòåì (1);
Âûÿâëåííîå ñîîáùåñòâî íà Narod.ru (1).
Ïåðâàÿ ãðóïïà áûëà ñôîðìèðîâàíà íà îñíîâå äàííûõ, âçÿòûõ íà ñàéòàõ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ â íåêîòîðîì ñìûñëå, «âûøåñòîÿùèìè» ïî îòíîøå-íèþ ê ó÷àñòíèêàì ñîîáùåñòâ. Òî æå ïðèíöèï îòáîðà áûë ïðèíÿò è ê ñîîáùåñòâó ñàéòîâ Êîìñî-ìîëüñêîé ïðàâäû.
Ñàéòû ýëåêòðîííûõ ÑÌÈ Êàðåëèè îòîáðàíû íà îñíîâå ëè÷íûõ çíàíèé àâòîðîâ î íèõ è ïðîâå-ðåíû äîïîëíèòåëüíûìè ïîèñêàìè â Èíòåðíåòå.
Ñàéòû áàííåðîîáìåííûõ ñåòåé è Web-ðèíãîâ áûëè âêëþ÷åíû ïî ïðåäëîæåíèþ ýêñïåðòîâ ßíäåêñà îá èññëåäîâàíèè ïîâåäåíèÿ òàê íàçûâàåìûõ «ñïàì-ñîîáùåñòâ». Êðîìå òîãî, âêëþ÷åíèå ñîîáùåñòâà ñàéòîâ ó÷àñòíèêîâ Àññîöèàöèè îðãàíèçàöèé è ïðåäïðèÿòèé öåëëþëîçíî-áóìàæíîé ïðîìûøëåí-íîñòè â íåêîòîðîì ñìûñëå «êîððåëèðóåò» ñ îäíèì èç «ñïàì-ñîîáùåñòâ» Öåëëþëîçíî-Áóìàæíîé Áàííåðíîé Ñåòüþ.
Ñàéòû èç ðàçäåëîâ Êàòàëîãà ßíäåêñà âûáèðà-ëèñü ïî ïðåäïî÷òåíèÿì àâòîðîâ, ïðè ýòîì â ïðåä-ïîëàãàåìîå ñîîáùåñòâî âêëþ÷àëèñü ïåðâûå 20 ñàé-òîâ ñîîòâåòñòâóþùåãî ðàçäåëà Êàòàëîãà (ëèøü â ðàçäåëå «Èíòåðíåò äåòÿì» ñàéòîâ îêàçàëîñü ìåíü-øå). Àâòîðû íå ìîãëè îáîéòè ðàññìîòðåíèå âîï-ðîñà î òîì, ÿâëÿþòñÿ ëè «ñîîáùåñòâîì» ñàìè ïî-èñêîâûå ñèñòåìû. Ñîîáùåñòâî íà Narod.ru áûëî âûÿâëåíî, ìîæíî ñêàçàòü, ñëó÷àéíî, ïîñðåäñòâîì ïðîñìîòðà äàííûõ î ññûëàþùèõñÿ äðóã íà äðóãà ñàéòàõ.
Âñåãî âðó÷íóþ áûëî îòîáðàíî 503 ñàéòà, ñî-ñòàâèâøèõ 20 ïðåäïîëàãàåìûõ ñîîáùåñòâ. Òåðìèí
«ïðåäïîëàãàåìîå ñîîáùåñòâî» îçíà÷àåò, ÷òî íà ýòàïå îòáîðà ñîîáùåñòâ â íèõ áûëè âêëþ÷åíû ó÷àñòíè-êè, êîòîðûå íå óäîâëåòâîðÿþò ðÿäó òðåáîâàíèé ê ó÷àñòíèêó ñîîáùåñòâà è ïî ïðàâèëàì, èçëîæåí-íûì â ïóíêòå 3.6, âïîñëåäñòâèè áóäóò èñêëþ÷åíû èç ñîîáùåñòâà. Áîëåå ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ ïðè-âåäåíà â ñâîäíîé òàáë. 1.
3.4. Àâòîìàòèçàöèÿ ðàáîòû ñ õîñòãðàôîì Ïðè ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòîâ áûëè èñïîëüçîâàíû ïðåäîñòàâëåííûå êîìïàíèåé ßíäåêñ íàáîðû äàííûõ î ñòðóêòóðå õîñòãðàôà ðóññêîÿçû÷íîãî Èíòåðíåòà, òî åñòü î âçàèìíûõ ññûëêàõ ñàéòîâ äðóã íà äðóãà, ïî ñî-ñòîÿíèþ íà 7 äåêàáðÿ 2006 ã.
Äàííûå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äâà òåêñòîâûõ ôàé-ëà: ïåðâûé (âñïîìîãàòåëüíûé) ñîäåðæèò ñîîòâåò-ñòâèÿ ñèìâîëüíûõ èìåí õîñòîâ èõ èäåíòèôèêàòî-ðàì â áàçå äàííûõ ßíäåêñ, âî âòîðîì õðàíèòñÿ ñòðóêòóðà õîñòãðàôà â âèäå ñïèñêà õîñòîâ, äëÿ êàæäîãî èç êîòîðûõ ïðèâåäåí íàáîð èäåíòèôèêà-òîðîâ õîñòîâ, íà ñîäåðæèìîå ñàéòîâ êîòîðûõ äàí-íûé ñàéò èìååò èñõîäÿùèå ññûëêè.
 ôàéëàõ ñîäåðæèòñÿ èíôîðìàöèÿ î 2,714,279 ñàé-òàõ, çàíèìàÿ îêîëî 8 ãèãàáàéò äèñêîâîãî ïðîñòðàí-ñòâà. Áîëüøîé ðàçìåð òåêñòîâûõ ôàéëîâ è íåîáõî-äèìîñòü èõ ïîëíîãî ñêàíèðîâàíèÿ êàæäûé ðàç ïðè âûïîëíåíèè îïåðàöèé âûáîðêè äàííûõ çàòðóäíÿþò è ñóùåñòâåííî çàìåäëÿþò îáðàáîòêó èíôîðìàöèè.
Äëÿ óñêîðåíèÿ ïðîöåññà ïîëó÷åíèÿ íåîáõîäèìûõ âûáîðîê èñõîäíûå äàííûå áûëè ïîìåùåíû â áàçó äàííûõ mysql, ÷òî ïîçâîëèëî èñïîëüçîâàòü ïðåäîñ-òàâëÿåìûå ýòîé ÑÓÁÄ âîçìîæíîñòè èíäåêñèðîâàíèÿ è áûñòðîãî ïîèñêà ïî çàïðîñàì.
Äëÿ òîãî ÷òîáû îáåñïå÷èòü ïîëüçîâàòåëþ óäîá-íûé äîñòóï ê äàííûì, íà ÿçûêå PHP áûë ðåàëè-çîâàí web-èíòåðôåéñ, ïîçâîëÿþùèé âûïîëíÿòü ñëåäóþùèå îïåðàöèè:
íàõîäèòü ñîîòâåòñòâóþùèé õîñò ïî åãî èäåí-òèôèêàòîðó;
íàõîäèòü èäåíòèôèêàòîð õîñòà;
íàõîäèòü êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê ñ óêàçàííîãî õîñòà;
íàõîäèòü êîëè÷åñòâî õîñòîâ, ññûëàþùèõñÿ íà óêàçàííûé õîñò;
äåëàòü âûáîðêó õîñòîâ, íà êîòîðûå ññûëàåòñÿ óêàçàííûé õîñò;
äåëàòü âûáîðêó õîñòîâ, ññûëàþùèõñÿ íà óêàçàí-íûé õîñò.
Îïåðàöèÿ âûáîðêè èíôîðìàöèè îáî âñåõ èñ-õîäÿùèõ ññûëêàõ ñ óêàçàííîãî ïîëüçîâàòåëåì õî-ñòà íà êîìïüþòåðå ñ õàðàêòåðèñòèêàìè 2.20GHz/
240Mb/40Gb â ñðåäíåì âûïîëíÿåòñÿ çà 7 ìèíóò.
3.5. Îïðåäåëåíèå èñõîäíûõ äàííûõ äëÿ àëãîðèòìîâ ðåøåíèÿ îïòèìèçàöèîííûõ çàäà÷
Ðåàëèçîâàííûé web-èíòåðôåéñ äëÿ îáðàáîòêè õîñòãðàôà ïîçâîëèë îïðåäåëèòü ñïèñêè âñåõ õîñ-òîâ, ññûëàþùèõñÿ íà õîñòû ñàéõîñ-òîâ, ÿâëÿþùèõñÿ ó÷àñòíèêàìè ïðåäïîëàãàåìûõ ñîîáùåñòâ. Äàëåå, ïîñðåäñòâîì «ðó÷íîé» ÷èñòêè äëÿ êàæäîãî ïðåä-ïîëàãàåìîãî ñîîáùåñòâà áûëè ïîëó÷åíû ñïèñêè âñåõ ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà, ññûëàþùèõñÿ íà çà-äàííîãî ó÷àñòíèêà, ÷òî ÿâèëîñü îñíîâîé äëÿ ôîð-ìèðîâàíèÿ ðàáî÷èõ ìàòðèö ñîîáùåñòâ (ñì. äàëåå ïóíêò 3.6).
Êðîìå òîãî, ñ ïîìîùüþ web-èíòåðôåéñà îïðå-äåëÿëîñü îáùåå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê ñ êàæäîãî õîñòà, âõîäÿùåãî â îäíî èç ñîîáùåñòâ.
Êàê óæå áûëî ñêàçàíî, â êà÷åñòâå çíà÷å-íèéc~i,i=1,n áûëè ïðèíÿòû çíà÷åíèÿ òÈÖ ñîîò-âåòñòâóþùèõ ñàéòîâ. Îäíàêî,c~i,i=1,n ýòî çíà÷å-íèÿ, êîòîðûå ïîëó÷àþòñÿ óæå êàê ðåçóëüòàò ñîãëà-ñîâàííûõ äåéñòâèé ó÷àñòíèêîâ ñîîáùåñòâà (åñëè ãèïîòåçà î ñîãëàñîâàííîì ïîâåäåíèè âåðíà). Ïîýòî-ìó â êà÷åñòâå èñõîäíûõ çíà÷åíèéci,i=1,n äîëæíû áûòü âçÿòû òÈÖ, êîòîðûå íàõîäÿòñÿ êàê ðåøåíèå ñèñòåìû ëèíåéíûõ óðàâíåíèé, ïîëó÷àåìûõ èç (11):
⎪⎪
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎪
⎨
⎧
=
⋅
=
⋅
=
⋅
∑
∑
∑
n n
= i
i i ij n
k n
= i
i i ij k
n
= i
1 i i ij 1
c~
L c + x c
...
...
c~
L c + x c
...
...
c~
L c + x c
1 1 1
(Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äëÿ ñîîáùåñòâà ñàéòîâ Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ âíîâü áûëî ñäåëàíî èñêëþ÷åíèå, ïîñêîëüêó â ðåçóëüòàòå ðå-øåíèÿ ñèñòåìû áûëè ïîëó÷åíû îòðèöàòåëüíûå çíà÷åíèÿ äëÿ íåêîòîðûõ ci , çàìåíåííûå íà íóëè äëÿ Ìîäåëè 1 è íà 1 äëÿ Ìîäåëè 2. Ýòî ÿâëÿåòñÿ òàêæå è ëèøíèì ïîäòâåðæäåíèåì áîëåå ñëîæíîé ìîäåëè äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèðàùåíèé çíà÷èìîñòè, è, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ïîäòâåðæäàåò ðàññóæäåíèÿ î ñëîæíîñòè îïðåäåëåíèÿ β).
3.6. Ðàáî÷àÿ ìàòðèöà ïðåäïîëàãàåìîãî ñîîáùåñòâà è ïðàâèëà èñêëþ÷åíèÿ
Èòàê, äëÿ âñåõ ó÷àñòíèêîâ êàæäîãî ïðåäïîëàãàåìîãî Èíòåðíåò-ñîîáùåñòâà ñòðîèëàñü íà÷àëüíàÿ ìàòðèöà X, ôàêòè÷åñêè ÿâëÿþùàÿñÿ ìàòðèöåé ñìåæíîñòè ãðà-ôà, âåðøèíàìè êîòîðîãî âûñòóïàþò ó÷àñòíèêè ñî-îáùåñòâà.
Òàáëèöà 1 Ñïèñîê ñîîáùåñòâ
¹ Íàèìåíîâàíèå ñîîáùåñòâà Í×* ÎÑ ÊÑ Ê 1 Áàííåðîîáìåííàÿ ñåòü
Medlinks 84 15 28 15043
2 Óíèâåðñèòåòû ÐÔ 6038 223 27347
3 Êàôåäðû ôàêóëüòåòà ÂÌèÊ
ÌÃÓ 7 0
4 Ýëåêòðîííûå ÑÌÈ Êàðåëèè 12 4 9 205 5 Ìèíèñòåðñòâà Ðîññèéñêîé
Ôåäåðàöèè 17 7 18 1750
6 Ñàéòû ÊàðÍÖ ÐÀÍ 209 20241
7 Êîìñîìîëüñêàÿ ïðàâäà.
Ðåãèîíàëüíûå ñàéòû 33 12 34 4274
8 Ñàéòû ìóíèöèïàëèòå-òîâ
Ñàðàòîâñêîé îáëàñòè 29 4 6 181
9 Web-ðåñóðñû ÏåòðÃÓ 43 18 35 2649
10Ðîññèéñêèå ïîèñêîâûå
ñèñòåìû 6 0
11 Êîëüöî ñàéòîâ Çàêîíû,
çàêîíîäàòåëüñò-âî è ïðàâî 22 16 34 8269 12 Áàííåðíàÿ ñåòü Ket.Ru 39 7 12 630
13 Æóðíàëû äëÿ æåíùèí 2014 64 86509
14 Àññîöèàöèÿ ÖÁÏ 25 7 15 11527
15 Öåëëþëîçíî-Áóìàæíàÿ
Áàííåðíàÿ Ñåòü 12 5 1091
16 Ðîê-ìóçûêà 2016 63 35566
17 Ðåëèãèÿ. Ïðàâîñëàâèå 20 20 177 10101 18 Ãðóïïà ñàéòîâ, âûÿâëåííàÿ
íà Narod.ru 7 4 12 30
19 Èíòåðíåò äåòÿì 7 0
20Êàòàëîãè 20 6 7 103498
* Îáîçíà÷åíèÿ ñòîëáöîâ:
Í× íà÷àëüíîå êîëè÷åñòâî ó÷àñòíèêîâ, ÎÑ îñòàâøååñÿ êîëè÷åñòâî ó÷àñòíèêîâ,
ÊÑ îáùåå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê îò âñåõ îñòàâ-øèõñÿ ó÷àñòíèêîâ ìåæäó ñîáîé,
Ê îáùåå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê îò âñåõ îñòàâøèõñÿ ó÷àñòíèêîâ.
Òàáëèöà 2 Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ
¹ Íàèìåíîâàíèå ñîîáùåñòâà îòêë. ïî îòêë. ïî Ìîäåëè 1 Ìîäåëè 2 1 Áàííåðîîáìåííàÿ ñåòü Medlinks 0.998 10.7
2 Óíèâåðñèòåòû ÐÔ 0.996 5.5
3 Êàôåäðû ôàêóëüòåòà ÂÌèÊ ÌÃÓ
4 Ýëåêòðîííûå ÑÌÈ Êàðåëèè 0.992 1.1 5 Ìèíèñòåðñòâà Ðîññèéñêîé
Ôåäåðàöèè 0.925 2.2
6 Ñàéòû ÊàðÍÖ ÐÀÍ 0.905 1.3
7 Êîìñîìîëüñêàÿ ïðàâäà
Ðåãèîíàëüíûå ñàéòû 0.998 11.1
8 Ñàéòû ìóíèöèïàëèòåòîâ
Ñàðàòîâñêîé îáëàñòè 0.967 1.9
9 Web-ðåñóðñû ÏåòðÃÓ 0.997 10.7
10Ðîññèéñêèå ïîèñêîâûå ñèñòåìû 11 Êîëüöî ñàéòîâ Çàêîíû,
çàêîíîäàòåëüñò-âî è ïðàâî 0.975 6.8
12 Áàííåðíàÿ ñåòü Ket.Ru 0.994 4.0
13 Æóðíàëû äëÿ æåíùèí 0.997 1.2
14 Àññîöèàöèÿ ÖÁÏ 0.893 112.9
15 Öåëëþëîçíî-Áóìàæíàÿ
Áàííåðíàÿ Ñåòü 0.79 18.7
16 Ðîê-ìóçûêà 0.997 1.2
17 Ðåëèãèÿ. Ïðàâîñëàâèå 0.997 5.3
18 Ãðóïïà ñàéòîâ, âûÿâëåííàÿ
íà Narod.ru 1.000 1.0
19 Èíòåðíåò äåòÿì
20Êàòàëîãè 0.999 1.3
Óæå íà ïåðâîì ýòàïå èç ìàòðèöû áûëè èñêëþ÷å-íû ñòðîêè (è ñîîòâåòñòâóþùèå ñòîëáöû), äëÿ êîòî-ðûõ c~i=0, ïîñêîëüêó âêëàä ýòèõ ó÷àñòíèêîâ íå èç-ìåíÿåò çíà÷åíèå öåëåâîé ôóíêöèè (13) è, áîëåå òîãî, íå äîïóñòèì äëÿ öåëåâîé ôóíêöèè (14). (Îá
èñêëþ-÷åíèÿõ äëÿ ñîîáùåñòâà ñàéòîâ Êàðåëüñêîãî íàó÷íî-ãî öåíòðà ÐÀÍ, óæå áûëî ñêàçàíî ðàíåå).
Çàòåì, â ñîîòâåòñòâèè ñ îãðàíè÷åíèÿìè (10) ïðî-èçâîäèëîñü èñêëþ÷åíèå ñòðîê (è ñîîòâåòñòâó-þùèõ ñòîëáöîâ), äëÿ êîòîðûõ
∑
=0= n
1 j
xij .
Ïðîöåäó-ðà èìååò èòåÏðîöåäó-ðàöèîííûé õàÏðîöåäó-ðàêòåð, ïîñêîëüêó óäà-ëåíèå ñòðîê è ñòîëáöîâ ìîæåò âåñòè ê òîìó, ÷òî óñëîâèå
∑
=n =01 j
xij âûïîëíÿåòñÿ âíîâü íà óæå íà óìåíüøåííîé ìàòðèöå.
Òàêèì îáðàçîì, áûëè ïîëó÷åíû ìàòðèöû ñîîá-ùåñòâ, êîòîðûå ÿâèëèñü ìàëûìè Èíòåðíåò-ñîîá-ùåñòâàìè êàê îáúåêòàìè äëÿ äàëüíåéøèõ èññëå-äîâàíèé íà ïðåäìåò ñîãëàñîâàííîãî ïîâåäåíèÿ.
Èíòåðåñíî îòìåòèòü, ÷òî òðè ïðåäïîëàãàåìûõ ñîîáùåñòâà íà ýòîì ýòàïå áûëè èñêëþ÷åíû èç äàëüíåéøåãî ðàññìîòðåíèÿ, êàê íå èìåþùèå ññû-ëîê ìåæäó ñîáîé (Êàôåäðû ôàêóëüòåòà ÂÌèÊ ÌÃÓ, Ðîññèéñêèå ïîèñêîâûå ñèñòåìû è Èíòåðíåò äå-òÿì). Åñëè ïî ïîâîäó âòîðîãî è òðåòüåãî ñîîáùåñòâ ìîæíî ïðèâåñòè ðÿä àðãóìåíòîâ â ïîääåðæêó òàêîãî ïîâåäåíèÿ, òî ïî ïîâîäó êàôåäðû ôàêóëüòåòà âû÷èñ-ëèòåëüíîé ìàòåìàòèêè è êèáåðíåòèêè íåò íè÷åãî, êðîìå èçóìëåíèÿ.
3.7. Àëãîðèòìû ðåøåíèÿ îïòèìèçàöèîííûõ çàäà÷ ïî Ìîäåëÿì 1 è 2
Èñõîäíûìè äàííûìè äëÿ àëãîðèòìîâ ðåøåíèÿ çà-äà÷ ÿâëÿþòñÿ:
n êîëè÷åñòâî ñàéòîâ ñîîáùåñòâà;
âåêòîð íàéäåííûõ «íà÷àëüíûõ» çíà÷åíèé òÈÖ c1, ..., cn:
âåêòîð m1, ..., mn, êàæäûé i-é ýëåìåíò êîòîðîãî ðåãëàìåíòèðóåìîå êîëè÷åñòâî èñõîäÿùèõ ññûëîê ñî ñòðàíèö i-ãî ñàéòà íà ñàéòû-ó÷àñòíèêè ñîîáùåñòâà;
âåêòîð L1, ..., Ln îáùåå ÷èñëî èñõîäÿùèõ ññû-ëîê îò êàæäîãî ñàéòà.
Ïåðåìåííûìè ÿâëÿþòñÿ ýëåìåíòû ìàòðèöû X.
Àëãîðèòìû äëÿ äâóõ çàäà÷ îòëè÷àþòñÿ òîëüêî öå-ëåâûìè ôóíêöèÿìè è íàëè÷èåì âî âòîðîé ìîäåëè îãðàíè÷åíèé, ñâÿçàííîé ñî ñðåäíèì çíà÷åíèåì
çíà-÷èìîñòåé K.
Àëãîðèòì ðåøåíèÿ çàäà÷ ÿâëÿåòñÿ ðåêóðñèâíûì îãðàíè÷åííûì ïåðåáîðîì ïåðåñòàíîâîê mi åäèíèö â êàæäîé i-é ñòðîêå ìàòðèöû X. Íà êàæäîì øàãå ðåêóðñèè, ñ ó÷åòîì îãðàíè÷åíèé çàäà÷è, çàïîëíÿ-åòñÿ î÷åðåäíàÿ ÿ÷åéêà ìàòðèöû X è âû÷èñëÿåòñÿ íèæíÿÿ îöåíêà çíà÷åíèÿ öåëåâîé ôóíêöèè. Åñëè îíà ìåíüøå ìèíèìóìà (äëÿ ïåðâîé ìîäåëè) èëè áîëüøå ìàêñèìóìà (âî âòîðîé ìîäåëè) öåëåâîé ôóíêöèè èç âû÷èñëåííûõ ðàíåå, òî âûïîëíÿåòñÿ ðåêóðñèâíûé ïåðåõîä àëãîðèòìà âãëóáü ê çàïîëíå-íèþ ñëåäóþùåé ÿ÷åéêè. Äëÿ êàæäîãî ñëó÷àÿ ïîë-íîñòüþ çàïîëíåííîé ìàòðèöû âû÷èñëÿåòñÿ çíà÷å-íèå öåëåâîé ôóíêöèè, è, åñëè îíî ëó÷øå
èìåþ-ùåãîñÿ ìèíèìóìà èç âû÷èñëåííûõ ðàíåå, òî ýòî
çíà-÷åíèå è çàïîìèíàåòñÿ êàê ìèíèìóì.
Îïèñàííûé àëãîðèòì áûë ðåàëèçîâàí â âèäå ïðîãðàììû íà ÿçûêå Java.
3.8. Ðåçóëüòàòû
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïî Ìîäåëÿì 1 è 2 ïðèâåäåíû â òàáë. 2. Äëÿ óäîáñòâà ñðàâíåíèÿ ñ òàáë. 1 çäåñü ñîõðàíåíû ñòðîêè 3, 10 è 19, õîòÿ îá èñêëþ÷åíèè èç äàëüíåéøåãî ðàññìîòðåíèÿ ýòèõ òðåõ ñîîáùåñòâ óæå áûëî ñêàçàíî ðàíåå.
Çíà÷åíèÿ ôóíêöèîíàëîâ F1(X) è F2(X) íà ìàòðè-öå Xreal âû÷èñëÿëèñü â MS Excel. Ïðè÷åì ñðàçó æå ïðèøëîñü îòêàçàòüñÿ îò îãðàíè÷åíèÿ 0
1
= x
n
= i
∑
ij ,K c j j ≥
∀ : â Ìîäåëè 2, ïîñêîëüêó â ìàòðèöàõ Xreal âñåõ 17 ñîîáùåñòâ èìåëèñü ññûëêè îò «ñëàáîãî» ê «ñèëü-íîìó», íàðóøàþùèå äàííîå îãðàíè÷åíèå è äåëàþ-ùèå ñèñòåìó îãðàíè÷åíèé íåñîâìåñòíîé.
Òàêèì îáðàçîì, íà ýòàïå ðàñ÷åòîâ ïî ïîñòðîåí-íûì ìîäåëÿì ïðîèçîøëî åùå îäíî èçìåíåíèå Ìîäå-ëè 2. Ñ ó÷åòîì îòáðàñûâàíèÿ äàííûõ îãðàíè÷åíèé àëãîðèòì íàõîæäåíèÿ îïòèìàëüíîãî ðåøåíèÿ äëÿ Ìîäåëè 2 óïðîùàåòñÿ è ìîæåò áûòü ïîñ÷èòàí â MS Excel.
Îïòèìàëüíûå çíà÷åíèÿ F1(Xopt1) äëÿ êàæäîãî èç 17 ñîîáùåñòâ âû÷èñëÿëèñü ñ ïîìîùüþ ïðîãðàìì-íîé ðåàëèçàöèè àëãîðèòìà, îïèñàííîãî â ïóíêòå 3.7.