基于社會傳感器的網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知與應急管理模型研究

基于社會傳感器的網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知與應急管理模型研究基于社會傳感器的網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知與應急管理模型研究

Abstract：ComparedwiththetraditionalWebandinformationapplications，socialmediahasbroughtalotofconveniencetopeople'slives.Atthesametime，it'sbecomingwiderforitsdirectinteractionwiththerealsocietyandimpactonthesociety，eventoacertainextentaffectsthenationalsecurityandsocialstability.Researchonnetworksecuritysituationalawarenessandemergencymanagementbasedonsocialsensorwillcontributetosolvetheproblemofnationalsecurity，socialdevelopment，etc.Thispaperpresentsamodelofnetworksecuritysituationalawarenessandemergencymanagementbasedonsocialsensors.Withtheindividualsocialmedia，themodelresearchesthecontentsuchasthesensordata，behavior，emotions，attitudesandotherdatathataregeneratedbyInternetusersandperceivessecuritysituationofnetworksocietyandrealisticsociety.Inordertosolvespecificemergencies，itcanalsobecombinedwithcomputersimulationsystemandbeguidedbyrealtimedataanalysis.

0引言

、微博、QQ、知乎等各類社會化媒體使得各種真?zhèn)坞y辨的信息得以快速病毒式傳播。海量社會化個體在制造和傳播信息的同時，也作為社會傳感器感知著網(wǎng)絡社會與現(xiàn)實社會的平安態(tài)勢，如何整合社會化個體的感知能力和媒體資源的協(xié)調(diào)管理能力，提升面向網(wǎng)絡與現(xiàn)實社會危機事件的應急管理能力至關重要。

社會化媒體出現(xiàn)之前，個體與群體的信息傳播僅在小范圍內(nèi)以人際交流的方式傳播，難以采集分析，而電視、報紙、電臺、門戶網(wǎng)等傳統(tǒng)媒體也只是單向傳播，無法對個體感知進行全面的探測與采集。微博、等社會化媒體的開展，用戶自媒體的信息在社交網(wǎng)絡中自由、開放式流動，用戶實時快速發(fā)布信息的同時成為了感知社會的傳感器。目前基于社會化媒體開放平臺，研究網(wǎng)絡社會以及現(xiàn)實社會的平安和管理問題已經(jīng)成為一個情報學、計算機科學、管理科學、社會學等多學科交叉的新興研究領域。

1相關工作

1.1社會化媒體上的社會傳感器相關研究

1〕社會傳感器網(wǎng)絡。網(wǎng)絡社會中，每個網(wǎng)民個體都在依據(jù)自己的先驗知識和敘述能力感知并表示著社會活動的方方面面，包括自然災害、突發(fā)危機、交通梗塞、空氣污染等等。這些信息難以用自動化的伎倆跟蹤采集，因此Wagner[1]等人在2022年提出HumanasSensor〔人即傳感器〕的觀點，數(shù)十億人構成的巨大的傳感器網(wǎng)絡，覆蓋了世界的政治、經(jīng)濟、文化、氣候、交通等各個領域。除了對客觀世界的感知之外，還能夠對物理傳感器無法波及到的人類行為、思想、情感等領域進行感知。為了系統(tǒng)地利用文本、圖像、音頻、視頻等信息資源，王飛躍[2]〔2022〕、王暉[3]〔2022〕提出了仿照物理學傳感器信號處理原理，構建社會傳感網(wǎng)絡的思想，通過對社交網(wǎng)絡中重要節(jié)點的動態(tài)分析，實現(xiàn)對社會數(shù)據(jù)的全方位、分層次的感知。

2〕群體智慧。?TheWisdomofCrowds》〔2022〕一書第一次從“群體智慧〞的概念著手，研究如何駕馭群體智慧，最大限度地鼓勵、整合和應用群體智慧，實現(xiàn)社會個體智力資源的積累和擴張。Wikipedia吸引群體協(xié)作共建知識庫，突破個體利益的驅使，激發(fā)自由、開放的知識集體創(chuàng)作，形成了全球最大的知識庫。Google的流感預測實驗利用海量網(wǎng)民的搜索詞進行基于群體行為的流感感知與預測，其準確率和實時性超過醫(yī)療領域專家。

3〕數(shù)據(jù)感知。DavidEsley，JohnKleinberg〔2022〕在?Network，Crowds，andMarket》一書中系統(tǒng)地研究了網(wǎng)絡、動機和人群聚合行《欏；《于社會化媒體的數(shù)據(jù)感知還包括對社會個體和群體的語言、行為、情感和心理的分析，用戶畫像和群體畫像成為采集用戶和群體信息的關鍵研究領域。趙妍妍、秦兵等〔2022〕[4]通過分析海量社會化媒體文本信息，挖掘網(wǎng)民的觀點及其情感傾向，并對外開放了情緒地圖的數(shù)據(jù)可視化平臺。

1.2網(wǎng)絡平安方面的研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速開展，尤其是Web2.0下的各類社交網(wǎng)站快速開展，利用社會化媒體研究網(wǎng)絡社會的平安問題引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注，張永錚、方濱興等〔2022〕[5]等從網(wǎng)絡體系結構、病毒傳播、敏感內(nèi)容分析、網(wǎng)絡入侵、防火墻等領域發(fā)展了大量的網(wǎng)絡平安研究，對于網(wǎng)絡社會平安問題的研究主要集中在敏感內(nèi)容分析方面〔包括色情、暴力、反動等信息〕。方濱興等〔2022〕[6]對社會化媒體的關系和結構特性、社會化媒體中的群體及其行為、社會化媒體中的信息及其傳播三個方面進行了詳盡分析。在此根底上，圍繞該方面的拓展研究，可重點闡析為兩個領域，內(nèi)容如下：1〕事件分析。Becker〔2022〕提出利用社會化媒體的實時性和對現(xiàn)實世界的動態(tài)反映特性，研究社會化媒體事件抽取，分析事件主體、事件、可信度、趨勢，預測事件的后果和影響面。王娟〔2022〕[7]針對已有網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知模型不足有效的數(shù)據(jù)融合和協(xié)同管理機制的問題，提出了一種層次化大規(guī)模網(wǎng)絡態(tài)勢感知模型。

2〕網(wǎng)絡輿情分析。張一文等[8]〔2022〕認為媒體的影響力、政府疏導力、事件性質(zhì)和網(wǎng)民相互作用力共同作用于輿情熱度，因此通過建立四級的指標體系來評價非常規(guī)突發(fā)事件的輿情熱度。王國華等[9]〔2022〕在輿情衍生特性對熱點事件影響的根底上提出輿情關聯(lián)，作者認為網(wǎng)絡輿情熱點事件主要是通過主體、主題、情緒等要素發(fā)生聯(lián)系來生成輿情簇或者輿情集，進而來影響輿情的演化。

此外，美國DARPA推出了利用計算機分析和處理社會輿情的TIA方案，說明越來越多的國家針對基于海量社會化媒體數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡情報監(jiān)控研究工作已經(jīng)加大了各方面的投入力度。

1.3危機傳播管理方面的研究

危機的發(fā)現(xiàn)、傳播監(jiān)控、管理是社會平安管理關鍵研究領域。在此，給出各領域的研究內(nèi)容綜述如下：

1〕危機發(fā)現(xiàn)。洪宇等[10]〔2022〕較系統(tǒng)地介紹了面向新聞媒體信息流的話題檢測與跟蹤〔TDT〕任務。李恒訓〔2022〕[11]關于網(wǎng)絡熱點話題發(fā)現(xiàn)的研究涵蓋了新聞、論壇、博客三種平臺，并指出網(wǎng)絡熱點話題檢測的研究辦法。Mathioudakis〔2022〕[12]構建的“Monitor〞系統(tǒng)中檢測微博流中頻率異常高的突發(fā)詞〔BurstKeywords〕，而后對突發(fā)詞按照出現(xiàn)在同一微博中次數(shù)聚類來找到新興話題〔EmergingTopic〕。

2〕危機傳播。Duggan〔2022〕[13]從信息發(fā)出者與信息接受者的影響因素入手，構建危機信息傳播模型。Helsloot〔2022〕[14]從危機的屬性和社會定位方面入手，定性分析了危機信息發(fā)出后對不同社會群體的影響。

3〕危機管理。對于危機發(fā)生之后的傳播管理，唐鈞〔2022〕[15]指出以全流程信息管理為根底、以危機信息通訊為途徑、以危機信息管理機制為平臺，全面構建政府危機信息管理系統(tǒng)。董竟〔2022〕[16]認為科學完善的危機信息管理機制能夠預防謠言的擴散。

1.4基于社會化媒體的網(wǎng)絡平安應急管理方面的研究

主要從應急影響因素、應急資源、應急仿真和應急決策方面發(fā)展研究。迄至目前，現(xiàn)已推出的主流成果可得研究分類設計內(nèi)容如下：

1〕應急影響因素。Drabek〔2022〕[17]認為，有效的應急預案和應急決策、多主體的應急決策方式、智能型的應急指揮中心、完善的多主體應急演練模式均影響多主體應急協(xié)同效率。

2〕應急資源。Cheu等人[18]〔2022〕研究應急效勞配置來愛護及效勞重要交通根底設施。Huang等人〔2022〕[19]研究了應急資源配置的不確定性建模辦法。

3〕應急仿真和應急決策。Levy等〔2022〕[20]提出應用群體網(wǎng)絡分析法〔GANP〕進行應急決策。英國科波拉軟件公司在2022年推出的實時可視化分析網(wǎng)絡民意的系統(tǒng)，有利于直觀把握網(wǎng)絡輿情的平安態(tài)勢。Subrahmanian〔2022〕[21]指出，社會文化建模已開始應用于平安和反恐決策預警中。在社會公共平安領域，中國科學院自動化研究所情報平安信息學研究團隊與國家相關業(yè)務部門合作，基于ACP辦法研發(fā)了大規(guī)模開源情報獲取與分析處理系統(tǒng)，對社會情報進行實時監(jiān)控、分析、預警以及決策支持與效勞。由于社會系統(tǒng)的復雜性，波及大規(guī)模計算所需的建模、分析、算法和仿真環(huán)境正在逐步開展。

綜上所述，針對社會化媒體的網(wǎng)絡平安監(jiān)管研究已經(jīng)成為情報學、社會學、計算機科學、信息科學、傳播學、管理學等多個學術領域的研究熱點，但是對于網(wǎng)絡危機事件的傳播、監(jiān)管、應急的研究多采用定性分析的辦法，短少數(shù)據(jù)實證；局部基于問卷或定向數(shù)據(jù)采集的定量研究，其數(shù)據(jù)規(guī)模難以反映事件的真實情況。而從計算機角度出發(fā)，對網(wǎng)絡危機事件的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的研究往往只關注分析辦法、分析模型本身，短少對于該辦法和模型在應急管理領域的應用研究，學科交叉融合的深度并不充沛?；诓┛?、微博等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)感知的研究，通常數(shù)據(jù)來源于比擬單一的媒體平臺或開放平臺，受平臺特征影響易產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏置。為此，本文從計算機科學、情報科學和管理科學相交叉的角度，提出一種整合社會化媒體、領域開放平臺等多源海量數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知及應急管理模型。

2基于社會傳感器的網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知及應急管理計劃設計以網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知和提高危機應急處理能力為目標，探索社會化媒體、門戶、論壇、電視、報紙、播送、“天眼〞視頻監(jiān)控系統(tǒng)等各類開放數(shù)據(jù)源的整合，建立跨媒體資源協(xié)同應急處理的理論和辦法，研究可得設計計劃內(nèi)容如下。

2.1《《建基于社會化媒體的社會傳感器數(shù)據(jù)采集平臺

1〕針對微博、門戶網(wǎng)、論壇、人人網(wǎng)等社會化媒體，建立分布式用戶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時爬取網(wǎng)絡中的文本、圖像、音視頻等數(shù)據(jù)。

2〕針對數(shù)據(jù)開發(fā)分詞、詞性標注、句法分析、語義分析、情感分析等數(shù)據(jù)構建數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。

3〕基于分析后的數(shù)據(jù)，分析用戶性別、年齡、興趣愛好、地理位置、政治傾向等用戶屬性，進行用戶可視化畫像。

4〕以節(jié)點和邊的圖論方式表示社交網(wǎng)絡中用戶之間的關系，研究用戶好友圈、社交圈以及群體動態(tài)演化。

2.2建立社會化媒體上事件“發(fā)現(xiàn)-跟蹤-預測〞系統(tǒng)

1〕網(wǎng)絡平安問題在社會化媒體上以突發(fā)事件的方式存在，整理突發(fā)事件、危機傳播等研究領域文獻，對突發(fā)公共事件進行特征提取和分類，量化事件傳播過程中的特征及其權重分配，建立社會化媒體事件突發(fā)性衡量指標。2〕根據(jù)主題模型聚類事件主題，分析主題時間單元與影響范圍、突發(fā)詞和突發(fā)區(qū)間監(jiān)測，開發(fā)熱點事件發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。

3〕研究突發(fā)事件的五元組形式化描述，描述事件的主題、任務、時間、地點、相關事件。

2.3對危機事件擴散過程進行可視化分析

1〕以節(jié)點間的傳播樹形關系表示危機事件傳播的網(wǎng)絡拓撲結構，抽象事件擴散過程中的各節(jié)點之間的關系，結合復雜網(wǎng)絡動態(tài)演化理論，建立網(wǎng)絡輿論的實時可視化跟蹤模型。

2〕引入時間維度，建立仿真時間與現(xiàn)實時間之間的映射關系，研究事件在時間序列上的開展態(tài)勢。

3〕結合馬爾科夫模型和統(tǒng)計線性回歸模型建立事件傳播趨勢預測框架，預測一定時間和區(qū)間內(nèi)事件的擴散范圍。

2.4建立危機事件案例庫

1〕在社會傳感器數(shù)據(jù)采集平臺上，結合事件五元組形式化表示辦法，過濾數(shù)據(jù)噪音，建立可擴展性強的NoSQL數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，結構化存儲突發(fā)公共事件相關數(shù)據(jù)。

2〕對事件建立查詢索引，便于組合復雜查詢條件對事件相關數(shù)據(jù)進行檢索。

3〕建立事件數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，歸納事件“產(chǎn)生、開展、消亡〞生命周期內(nèi)的共性規(guī)律，對日后突發(fā)公共事件的應急處理提供參考。

2.5構建基于網(wǎng)絡社會和現(xiàn)實社會計算分析的動態(tài)應急管理機制

1〕整合社會傳感器、“天眼〞系統(tǒng)、傳統(tǒng)媒體等開放數(shù)據(jù)源，在云計算根底平臺上，分析事件相關的資源、能力和預案，準確把握事件的動態(tài)變化態(tài)勢。

2〕分析微博、、人人網(wǎng)等社會化媒體與電視、報紙、官方新聞網(wǎng)站等不同媒體在風險和信息溝通、傳播模式、決策時效性、政策或策略、決策出發(fā)點、制約因素、決策失誤或延誤等方面的動態(tài)及現(xiàn)象。

3〕組織專家資源、媒體資源、政府資源，優(yōu)化資源調(diào)度計劃，提高資源的互補能力和應急優(yōu)化配置的學習能力，進而提高資源間協(xié)同應急能力。

4〕從資源間的互補能力、整合能力、學習能力三個層面來分析動態(tài)應急預案設計辦法。在應急協(xié)同預案的設計中，充沛考慮資源間合作的風險溝通、信息溝通、應急請求與響應的時間約束、協(xié)同決策任務序列等重要因素，建立以社會平安態(tài)勢數(shù)據(jù)為依據(jù)的動態(tài)應急處理機制。

3基于社會傳感器的網(wǎng)絡平安態(tài)勢感知及應急管理