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近年来,随着物联网技术的快速发展,移动用户对多样数据的需求呈爆炸式增长,部署和维护移动网络及社会环境感知设备的成本逐渐增加。如何减少上述投资和运营成本,降低资源消耗,成为物联网领域的研究重点。移动智能终端协作获取和分发数据应用是解决上述问题的一种有效手段。在这类应用中,大量普遍存在的移动智能终端作为数据获取和分发的基本单元,通过物联网或移动互联网络进行协作,实现数据的获取和分发。这类应用能够降低部署和维护移动网络及社会环境感知设备的成本,受到了学术界和工业界的广泛关注。 但是,由于移动智能终端的资源有限,绝大多数移动用户拒绝无私地参与协作,从而导致协作获取和分发数据的应用无法有效运行。激励机制是解决这一问题的一种有效手段。它通过向移动用户提供适当回报的方式,鼓励和吸引移动用户参与协作,并通过选择合适的移动用户提供性价比高的协作服务,保障协作获取和分发数据应用的有效运行。因此,激励机制设计问题是协作获取和分发数据应用的关键问题之一。本论文在对现有移动智能终端协作获取和分发数据应用的激励机制深入理解和分析的基础上,根据协作获取和分发应用的不同特点,分别针对单次选择协作用户获取数据、多次选择协作用户获取数据以及协作分发数据场景研究激励机制,取得了以下创新性研究成果: 1)单次选择协作用户获取数据场景的激励机制。目前相关工作都忽略了候选用户对获取数据有兴趣的特点。候选用户对数据的兴趣不仅可促使协作用户与请求用户分摊成本,降低请求用户需要支付的报酬;而且可激发协作用户服务的自发性,提高协作用户的服务质量,从而提高请求用户的效用。本论文针对单次选择协作用户获取数据场景,基于多属性第二得分密封拍卖理论,提出了一种考虑候选用户对数据兴趣的高效拍卖的激励机制CADRE。为衡量数据对候选用户的价值,本论文先对网络数据进行分类,候选用户对不同类别的数据具有个性化的兴趣;然后利用候选用户对数据的兴趣乘以投标价格来衡量数据对候选用户的价值,并将该价值作为候选用户除报价外的额外收入。理论分析表明,激励机制CADRE具有计算高效、满足候选用户理性和保证候选用户报价真实的性质。同时,机制CADRE与不考虑候选用户对数据兴趣的机制M-Tradition进行理论比较,发现请求用户在机制CADRE中获得的服务质量和效用均高于其在机制M-Tradition获得的服务质量和效用。仿真实验结果表明,机制CADRE与机制M-Tradition相比,可明显提高请求用户获得的服务质量和效用。 2)多次选择协作用户获取数据场景的激励机制。现有的考虑候选用户动态参与及差异性未知服务质量的激励机制忽略了候选用户为追求高报酬而虚高报价的行为,请求用户需要支付的报酬高,请求用户的效用低。本论文考虑候选用户动态参与及差异性未知服务质量,基于在线密封拍卖理论,提出了一种能够保证候选用户报价真实的高效拍卖的激励机制TOAM。本论文通过单调性协作用户选择算法来在线分配数据任务,并以一定概率随机变化的报价作为奖励协作用户的报酬,以保证候选用户报价真实。在单调性协作用户选择算法中,提出了优先级不同的三个选择协作用户方法,依次分别是初始化随机选择方法、根据随机报价阈值选择方法和根据候选用户得分选择方法。在单调性选择协作用户算法中,针对候选用户差异性未知的服务质量,机制TOAM以非递减的方式更新协作用户的服务质量,并仅在前两个选择方法中在线学习协作用户的服务质量,从而控制虚高报价候选用户对选择结果的影响。理论分析表明,机制TOAM具有计算高效、满足候选用户个人理性以及保证候选用户报价真实的性质。仿真实验结果表明,机制TOAM与不保证候选用户报价真实的机制相比,可明显提高请求用户的效用。 3)协作分发数据场景的激励机制。现有的考虑未知目标用户的激励机制忽略了候选用户为追求高报酬而虚高报价的行为,请求用户需要支付的报酬高,请求用户的效用低。本论文考虑未知目标用户的情况,基于多物品密封拍卖理论,提出了一种能够保证候选用户报价真实的高效拍卖的激励机制DIBS。为保证候选用户报价真实,机制DIBS包含一个单调性协作用户选择算法。同时,协作用户的报酬确认算法能够实现协作用户的报酬等于其能够被选择的临界值。在协作用户选择算法中,为实现选择数据的高效分发,请求用户根据候选用户与目标用户群体的相遇概率、报价以及移动规律定义候选用户边际效用函数,以衡量该用户拥有数据将带给请求用户的效用,并依次选择边际效用最大的候选用户。在机制DIBS中,候选用户需要存储的社会信息少,占用的存储空间固定。理论分析表明DIBS具有计算高效、满足候选用户个人理性和保证候选用户报价真实的性质。仿真实验结果表明,机制DIBS与不保证候选用户报价真实的机制相比,可明显提高请求用户的效用。