Multi-Topic Misinformation Blocking With Budget Constraint on Online Social Networks
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. Purdue University Fort Wayne
- 3. Phenikaa University
Description
Along with the development of Information Technology, Online Social Networks (OSN) are constantly developing and have become popular media in the world. Besides communication enhancement benefits, OSN have such limitations on rapid spread of false information as rumors, fake news, and contradictory news. False information spread is collectively referred to as misinformation which has significant on social communities. The more sources and topics of misinformation are, the greater the number of users are affected. Therefore, it is necessary to prevent the spread of misinformation with multiple topics within a given period of time. In this paper, we propose a Multiple Topics Linear Threshold model for misinformation diffusion, and define a misinformation blocking problem based on this model that takes account of multiple topics and budget constraint. The problem is to find a set of nodes that minimizes the impact of misinformation at an allowed cost when blocking them from the network. We prove that the problem is NP-hard and the time complexity of the objective function calculation is $\#P$ -hard. We also prove that the objective function is monotone and submodular. We propose an approximation algorithm with approximation ratio $(1-1/\sqrt {e})$ based on these attributes. For large networks, we propose an extended algorithm by using a tree data structure for quickly updating and calculating the objective function. Experiments conducted on real-world datasets show efficiency and effectiveness of our proposed algorithms in comparison with other state-of-the-art algorithms.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
إلى جانب تطوير تكنولوجيا المعلومات، تتطور الشبكات الاجتماعية عبر الإنترنت (OSN) باستمرار وأصبحت وسائل إعلام شائعة في العالم. إلى جانب فوائد تعزيز الاتصالات، فإن OSN لديها قيود على الانتشار السريع للمعلومات الكاذبة مثل الشائعات والأخبار المزيفة والأخبار المتناقضة. يشار إلى انتشار المعلومات الخاطئة بشكل جماعي على أنها معلومات مضللة لها أهمية في المجتمعات الاجتماعية. كلما زادت مصادر وموضوعات المعلومات الخاطئة، زاد عدد المستخدمين المتأثرين. لذلك، من الضروري منع انتشار المعلومات المضللة بمواضيع متعددة خلال فترة زمنية معينة. في هذه الورقة، نقترح نموذج العتبة الخطية للموضوعات المتعددة لنشر المعلومات الخاطئة، ونحدد مشكلة حظر المعلومات الخاطئة بناءً على هذا النموذج الذي يأخذ في الاعتبار الموضوعات المتعددة وقيود الميزانية. تكمن المشكلة في العثور على مجموعة من العقد التي تقلل من تأثير المعلومات الخاطئة بتكلفة مسموح بها عند حظرها من الشبكة. نثبت أن المشكلة هي NP - hard وأن التعقيد الزمني لحساب الدالة الموضوعية هو $\#P$- hard. نثبت أيضًا أن الوظيفة الموضوعية رتيبة وشبه نمطية. نقترح خوارزمية تقريبية بنسبة تقريبية $( 1-1 /\sqrt {e })$ بناءً على هذه السمات. بالنسبة للشبكات الكبيرة، نقترح خوارزمية موسعة باستخدام بنية بيانات الشجرة لتحديث دالة الهدف وحسابها بسرعة. تُظهر التجارب التي أجريت على مجموعات البيانات في العالم الحقيقي كفاءة وفعالية خوارزمياتنا المقترحة مقارنة بالخوارزميات الحديثة الأخرى.Translated Description (French)
Parallèlement au développement des technologies de l'information, les réseaux sociaux en ligne (OSN) se développent constamment et sont devenus des médias populaires dans le monde. Outre les avantages de l'amélioration de la communication, OSN a des limites sur la propagation rapide de fausses informations telles que les rumeurs, les fausses nouvelles et les nouvelles contradictoires. La diffusion de fausses informations est collectivement appelée désinformation, ce qui a une incidence importante sur les communautés sociales. Plus il y a de sources et de sujets de désinformation, plus le nombre d'utilisateurs est affecté. Par conséquent, il est nécessaire d'empêcher la propagation de la désinformation sur plusieurs sujets dans un laps de temps donné. Dans cet article, nous proposons un modèle de seuil linéaire à sujets multiples pour la diffusion de la désinformation, et définissons un problème de blocage de la désinformation basé sur ce modèle qui prend en compte de multiples sujets et contraintes budgétaires. Le problème est de trouver un ensemble de nœuds qui minimise l'impact de la désinformation à un coût autorisé en les bloquant du réseau. Nous prouvons que le problème est NP-difficile et que la complexité temporelle du calcul de la fonction objective est $ \#P$ -dure. Nous prouvons également que la fonction objectif est monotone et sous-modulaire. Nous proposons un algorithme d'approximation avec le rapport d'approximation $( 1-1/\sqrt {e})$ basé sur ces attributs. Pour les grands réseaux, nous proposons un algorithme étendu en utilisant une structure de données arborescente pour mettre à jour et calculer rapidement la fonction objectif. Les expériences menées sur des ensembles de données du monde réel montrent l'efficacité et l'efficience de nos algorithmes proposés par rapport à d'autres algorithmes de pointe.Translated Description (Spanish)
Junto con el desarrollo de la tecnología de la información, las redes sociales en línea (OSN) se desarrollan constantemente y se han convertido en medios populares en el mundo. Además de los beneficios de la mejora de la comunicación, las OSN tienen tales limitaciones en la rápida difusión de información falsa como rumores, noticias falsas y noticias contradictorias. La difusión de información falsa se conoce colectivamente como desinformación que tiene un impacto significativo en las comunidades sociales. Cuantas más fuentes y temas de desinformación haya, mayor será el número de usuarios afectados. Por lo tanto, es necesario evitar la difusión de información errónea con múltiples temas dentro de un período de tiempo determinado. En este documento, proponemos un modelo de umbral lineal de múltiples temas para la difusión de información errónea y definimos un problema de bloqueo de información errónea basado en este modelo que tiene en cuenta múltiples temas y restricciones presupuestarias. El problema es encontrar un conjunto de nodos que minimice el impacto de la desinformación a un coste permitido al bloquearlos de la red. Demostramos que el problema es NP-duro y la complejidad temporal del cálculo de la función objetivo es $\#P$ -duro. También demostramos que la función objetivo es monótona y submodular. Proponemos un algoritmo de aproximación con una relación de aproximación $(1-1/\sqrt {e})$ basada en estos atributos. Para redes grandes, proponemos un algoritmo extendido mediante el uso de una estructura de datos de árbol para actualizar y calcular rápidamente la función objetivo. Los experimentos realizados en conjuntos de datos del mundo real muestran la eficiencia y la eficacia de nuestros algoritmos propuestos en comparación con otros algoritmos de última generación.Files
09075165.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:dfa58d8db77092d8c5d1d2b53be28ee5
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- حجب المعلومات المضللة متعددة الموضوعات مع قيود الميزانية على الشبكات الاجتماعية عبر الإنترنت
- Translated title (French)
- Blocage de la désinformation multi-sujets avec contrainte budgétaire sur les réseaux sociaux en ligne
- Translated title (Spanish)
- Bloqueo de información errónea de múltiples temas con restricciones presupuestarias en las redes sociales en línea
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3018623989
- DOI
- 10.1109/access.2020.2989140
References
- https://openalex.org/W1560267311
- https://openalex.org/W1585155723
- https://openalex.org/W1914370899
- https://openalex.org/W2026389131
- https://openalex.org/W2030701825
- https://openalex.org/W2032897813
- https://openalex.org/W2042123098
- https://openalex.org/W2046651078
- https://openalex.org/W2061820396
- https://openalex.org/W2080379754
- https://openalex.org/W2085419924
- https://openalex.org/W2092580500
- https://openalex.org/W2108614537
- https://openalex.org/W2111708605
- https://openalex.org/W2115826669
- https://openalex.org/W2139297408
- https://openalex.org/W2167313676
- https://openalex.org/W2171810970
- https://openalex.org/W2296380453
- https://openalex.org/W2324763723
- https://openalex.org/W2395439732
- https://openalex.org/W2402355993
- https://openalex.org/W2512056455
- https://openalex.org/W2575567002
- https://openalex.org/W2615511538
- https://openalex.org/W2774494196
- https://openalex.org/W2788460644
- https://openalex.org/W2791518874
- https://openalex.org/W2798966390
- https://openalex.org/W2898331500
- https://openalex.org/W2905148491
- https://openalex.org/W2915076169
- https://openalex.org/W2963646940
- https://openalex.org/W2963951227
- https://openalex.org/W3101890897