群智感知系统中基于契约理论的激励机制研究

发布时间：2020-08-21 02:59

【摘要】：现代社会互联网和物联网的发展已越来越迅速,涉及的行业也越来越广泛。同时,移动设备中的传感器种类和性能也大大提升,使其传感、计算、存储、通信能力逐渐增强。这些因素也推动了“以人为中心”的新型传感模式群智感知的发展。由于群智感知技术的诞生,许多复杂大型的社会性传感任务可以在低成本、短时间内得以完成。然而这一新兴技术,还面临着许多问题和挑战,例如传感数据的质量和数量不能达到任务发布者的要求。于是群智感知中对于激励机制这一部分的研究就具有重大的研究意义和现实作用。本文利用契约理论,在对称信息场景与不对称信息场景下,分别根据群智感知中传感任务执行用户的努力程度和类型差异不可观测问题设计激励机制,致力于改善传感效果,让传感任务发布者获得最大收益,使得用户愿意参加该任务。本文主要贡献如下:1.努力程度不可观测情况下的激励机制。将群智感知中用户努力程度不可观测情况建模为契约理论中的道德风险问题。首先,通过建模群智感知过程中的任务发布者与用户的收益函数,描述任务分配过程。其次,通过带约束的最大化问题求解最优契约,得出激励机制,最后,通过计算机仿真证明了激励机制的可行性,并讨论了外界因素包括噪声、成本、分界线对发布者和用户收益以及最优努力的影响。2.类型差异不可观测情况下的激励机制。将群智感知中用户类型差异不可观测情况建模为契约理论中的逆向选择问题。首先,对平台两种任务的传输速率模型进行描述。其次,利用契约理论中显示原理,通过带约束的最大化问题求解契约,通过推导求出最优方案判别不等式。并结合仿真,分析了外界因素对发布者收益的影响,仿真结果表明本方法是可行、合理且与实际相符的。3.结合实际情况的激励机制改进。一方面,结合用户存在努力程度与类型差异不可观测的情况对用户进行分类,并推导出能令发布者获取最大收益的契约方案。另一方面,针对于之前努力程度不可观测情况,对仅讨论两种结果的场景进行改进,去除结果类型仅好坏两类的限制,使其更符合实际情况。通过拉格朗日乘子法解决数学难题,求解最优契约。并且结合仿真,从理论和实际的角度分析了结果、成本、概率等因素对契约的影响。
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【图文】：

社群,感知对象,技术架构,技术

图２－１感知技术架构图逡逑感知技术根据感知对象的不同可分为个体感知以及社群感知。个体感知逡逑指的是感知对象仅为一人，例如运动手环可以检测用户的运动状态以及运动逡逑时长步数等信息，行驶记录仪可以记录车辆行驶速度路程等。而社群感知则逡逑是多个用户进行感知，其任务的典型特征是大规模、复杂，一般需要大批的逡逑用户收集大量的数据并且耗费较长的时间。例如，交通检测中，需要从大量逡逑车辆处收集分布的信息才能得出较为精准可靠的信息。在空气质量检测中也逡逑是如此。社群感知又可分为参与感知［８】和机会感知１３６］。参与感知是指用户主逡逑动参与到感知过程中，即每次感知都是用户主动发起并完成的，例如用户输逡逑入一些数据或进行拍照并上传等动作。机会感知是指用户无意识进行感知的逡逑过程，例如手机定时上传一些传感数据。群智感知属于社群感知。逡逑２．１．３众包逡逑众包（Ｃｒｏｗｄｓｏｕｒｃｉｎｇ）是当代互联网社交中协作互助的一种体现，众包的逡逑

分类图,机制,激励机制,分类标准

逦群智感知系统中基于契约理论的激励机制研究逦逡逑Ｗｅｂ邋应用（Ｍｏｂ丨ｌｅ邋Ｗｅｂ邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．）、互联网支付（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ邋Ｐａｙｍｅｎｔ）等。与众逡逑包相比，一方面，众包２．０更加关注质量，寻求在拆解分配任务时，可以寻逡逑求到更适合本任务的人群。并且，由于移动端ＡＰＰ，大数据的发展，众包２．０逡逑能更高效地完成任务，降低完成难度，所以众包２．０可谓又好又快。逡逑２．１．４激励机制逡逑激励机制是群智感知中可以有效解决收集数据数量不足、质量不佳问题逡逑的一个解决方法。可以根据传感时间、所使用的技术、报价方式、激励目的逡逑等不同分类标准对其进行划分。激励机制的设计需要根据所使用的场景以及逡逑发布者希望达到的目的进行设计。如图２－２是激励机制按照不同分类标准的逡逑分类图。逡逑

网络结构图,感知系统,数据收集

如图２－３所示为群智感知系统网络结构图。群智感知系统网络结构中部分，即任务发布、感知数据、上传数据、激励机制、数据分析［５２］。群智感知架构细分为五层，分别是感知层、数据传输层、数据收集处理层、应用层ｔ５＇感知层是整个群智感知系统的基础。数据传输移动互联网将感知数据上传到云平台。数据收集层包含激励、任务分据存储等功能。数据处理层包含数据过滤、数据分析、数据融合等功用层通过各类ＡＰＰ应用和Ｗｅｂ网页来为用户提供各类服务。各个部了群智感知不同的功能和步骤，它们共同保证了群智感知的顺利进行，部分都有其需要解决的问题和改进的地方。逡逑１３逡逑

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