基于多项式主观逻辑的扩展信任传播模型

作者:田俊峰;吴丽娟 刊名:通信学报 上传者:周强

【摘要】为了提高信任评价的准确性和主观逻辑的适用性,提出了基于多项式主观逻辑的扩展信任传播模型,该模型由信任融合和信任传递2部分组成。基于信誉的多项式观点的融合方法考虑信誉与观察环境对融合操作的影响,提高了信任评价的准确性,更符合人的直觉评判;信任传递把多项式观点的传递理解为传递过程是二项逻辑观点,而传递信息是多项式观点,给出了多项式观点的信任传递公式,并对相关定理进行了证明。最后,通过实例分析验证了模型的准确性和适应性。

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1引言随着网络技术的发展和普及,网络环境中实体之间的信任已成为影响各种应用系统健康发展的关键性问题之一。信任是人类的认知现象[1],是对实体行为的主观判断,是包含实体主观性和复杂性的多维信任[2]。关于信任模型的研究虽然已经取得了一些成绩,但是随着P2P、云计算、物联网等大规模系统的出现和发展,对信任模型又提出了新的要求。信任传播[3]是信任模型的主要内容,因此研究信任传播对信任模型的发展具有重要意义。2相关工作Blaze等人[4]首先提出了信任管理的概念,其基本思想是承认开放系统中安全信息的不完整性,系统的安全决策需要依靠可信任的第三方提供附加安全信息,因此,将信任与分布式系统的安全结合在一起,为分布式系统提供了一个安全的决策框架。在此之后,不同的学者从不同的角度、在不同的应用环境下对信任管理和信任模型进行了深入的研究。Beth等人[5]提出了基于概率的信任模型,将信任分为直接信任和推荐信任,以肯定经验和否定经验计算出的概率作为实体信任度的度量,并给出了信任合成方法。在推荐信任合成时采用简单的算术平均法,无法真实地反映实体间的信任关系。Rahman等人[6]从信任的主观性入手将信任关系分为直接信任和推荐信任,强调了信任度传递的条件性,给出了信任度的传递协议和计算公式,信任合成采用的也是算术平均法。WangYao等人[7]使用贝叶斯网络对推荐信任进行推理,但这种方法过于依赖专家经验,致使信任传递和合并中的应用受限。R.Guha等人[8]提出了一种基于权重的信任传递方法,但权重是人为确定的,没有量化依据,在实际应用中很难确定。YuBin等人[9,10]提出了基于Dempster-shafer证据理论来研究信任的传递问题,但该方法当证据高度冲突时会产生不合理的结果。上述模型在信任传递和合并时,都存在一个问题:没有考虑人认识事物的主观性。因为信任评价是人给出的,无论信任传递和合并操作如何准确,都不能不考虑人的主观因素影响。所以Jsang等人提出并利用主观逻辑对信任关系进行建模。Jsang[11]认为信任具有不确定性和主观性,通过引入证据空间和观点空间的概念来描述和度量信任关系,并定义了一套主观逻辑运算子进行信任的推导和计算,但Jsang在信任的传递问题中只给出了二项式观点的传递公式;对于融合操作,没有对信任源的可靠性作任何假设,也没有考虑环境的影响。脱离开具体的环境讨论信任问题没有意义[12]。针对现有信任融合和信任传递的现状以及Jsang信任模型的不足,本文对主观逻辑理论进行扩展,提出了基于多项式主观逻辑的扩展信任传播模型(MSL-ETPM,multinomialsubjectivelogicbasedextendedtrustpropagationmodel),重点对多项式观点融合和传递问题展开研究。主要解决了以下问题:1)当证据冲突时如何对观点进行融合,即基于信誉的多项式观点的融合;2)多项式观点的表达和传递。3基于多项式主观逻辑的信任融合与传递假设X是包含k个互不相交命题i(1,xi2,,k)的辩识框架。首先构建对辨识框架X的信任关系。如图1所示,假如实体A想获知对辨识框架X的信任观点,那么A会向与自己有过交互的实体B发出请求,询问B是否对辨识框架X有信任观点。为了获得对X的准确信任观点,B还会向与自己有过交互的其他l个实体1,2,,l分别发出请求,询问是否对X有信任观点,然后实体B对询问获得的l个实体的观点和自己对X的观点进行融合,结果推荐给实体A。图1构建一个信任关系在现实世界中,信任评价很难精确到取值为“相信”或“不相信”的二值逻辑上,对

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