沈思

摘 要： 傳統(tǒng)音樂(lè)傳播模式存在群眾傳播不積極、傳播模式復(fù)雜等問(wèn)題，為此，提出基于元胞自動(dòng)機(jī)的音樂(lè)傳播模式仿真研究。結(jié)合音樂(lè)傳播的復(fù)雜性，利用元胞自動(dòng)機(jī)基本原理構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型，從中心度、關(guān)系強(qiáng)度兩個(gè)方面對(duì)傳播效果進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該模式的合理性，并由此得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在元胞空間弱關(guān)系條件下，音樂(lè)傳播模式可具有良好的傳播效率、模式簡(jiǎn)單，且群眾核心人物對(duì)音樂(lè)傳播的積極行為顯著大于邊緣位置參與群的積極性，為音樂(lè)傳播模式提供了有效途徑。

關(guān)鍵詞： 元胞自動(dòng)機(jī); 音樂(lè)傳播模式; 仿真實(shí)驗(yàn); 傳播效果; 傳播模式建模; 元胞空間

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34; F272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2018）09?0105?04

Abstract： Since the traditional music propagation mode has the problems of inactive mass propagation and complex propagation mode， the simulation study on music propagation mode based on cellular automata is proposed. In combination with music propagation complexity， the basic principle of cellular automata is used to construct the dynamic model. The simulation experiment was performed for propagation effect in the aspects of centrality and relationship strength. The rationality of the mode was verified in the experiment to get the conclusion. The experimental results show that， under the weak ties condition of cellular space， the music propagation mode has high propagation efficiency and is simple， and the positive behavior of mass central figures for music propagation is significantly greater than that of participation masses in edge position， which provides an effective way for music propagation.

Keywords： cellular automata; music propagation mode; simulation experiment; propagation effect; propagation mode mode?ling; cellular space

0 引 言

鑒于音樂(lè)傳播模式的局限性，構(gòu)建傳播模型日益成為各界學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。該模型可根據(jù)音樂(lè)傳播相似性，將群眾中個(gè)體狀態(tài)分為：極易感染狀態(tài)、感染狀態(tài)和正常狀態(tài)，利用生物微分動(dòng)力學(xué)公式建立宏觀傳播模型。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，音樂(lè)傳播模式逐漸向科學(xué)化方向轉(zhuǎn)變，由于音樂(lè)傳播模式演化具有不穩(wěn)定性、非線(xiàn)性等特點(diǎn)，利用元胞自動(dòng)機(jī)正適合復(fù)雜系統(tǒng)的研究。

傳統(tǒng)音樂(lè)傳播模式存在群眾傳播不積極、傳播模式復(fù)雜等問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代人對(duì)于不同音樂(lè)的欣賞需求，為此，利用元胞自動(dòng)機(jī)基本原理構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型。一般情況下，使用規(guī)則正方形表示元胞狀態(tài)，并賦值為0或1，大量元胞構(gòu)成了二維空間，其形態(tài)以正方形為主，三角形為輔。而相鄰元素為待研究的元胞元素，最常用的形式有兩種，分別是十字形和九宮格形，在元胞空間弱關(guān)系條件下，音樂(lè)傳播模式具有良好的傳播效率。在實(shí)現(xiàn)周期均衡狀態(tài)的前提下，核心人物對(duì)音樂(lè)傳播行為的影響力顯著大于邊緣位置的參與群眾，由此可知，音樂(lè)傳播模式離不開(kāi)核心人物的傳播。

1 構(gòu)建元胞自動(dòng)機(jī)音樂(lè)傳播模式仿真模型

1.1 元胞自動(dòng)機(jī)的適用性

音樂(lè)傳播模式與自然科學(xué)的聯(lián)系越來(lái)越密切，對(duì)于兩者之間的區(qū)分卻越來(lái)越模糊，仿真技術(shù)作為音樂(lè)傳播模式的主要渠道之一，構(gòu)建模型主要取決于專(zhuān)業(yè)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳播性質(zhì)的認(rèn)知與研究[1]。音樂(lè)傳播模式多種多樣，如圖1所示。

其中，以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為傳播模式模型，可描述為單個(gè)元素之間相互傳播，但又不能將此完完全全定義在現(xiàn)實(shí)生活中。以現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)為傳播模式的模型，雖然能彌補(bǔ)以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為傳播模式的不足，但是卻無(wú)法準(zhǔn)確模擬音樂(lè)傳播行為的完整過(guò)程?；诖耍捎迷詣?dòng)機(jī)音樂(lè)傳播仿真模式既能定義現(xiàn)實(shí)生活中的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，又能模擬音樂(lè)傳播活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。構(gòu)建不同狀態(tài)下元胞之間的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并對(duì)個(gè)體心理特征進(jìn)行分析，研究其對(duì)音樂(lè)傳播的影響，但是由于不同人群所處的社會(huì)地位不同，導(dǎo)致人和人之間的親密程度與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的不協(xié)調(diào)[2]。由于音樂(lè)傳播屬于文化傳遞，傳播者的行為已經(jīng)無(wú)法脫離群體而單獨(dú)存在，為此，結(jié)合傳播社會(huì)性，利用元胞自動(dòng)機(jī)的“自上而下”復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模，并以社會(huì)網(wǎng)絡(luò)角度探索音樂(lè)傳播規(guī)律的實(shí)效性[3]。

1.2 傳播模式模型構(gòu)建

元胞自動(dòng)機(jī)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)上模擬出的生物繁殖離散數(shù)學(xué)模型，具有清晰的物理特征，并在近幾年成為具有非線(xiàn)性復(fù)雜屬性的重要使用工具[4]。元胞自動(dòng)機(jī)豐富宏觀現(xiàn)象的演化需要通過(guò)元胞在簡(jiǎn)單規(guī)則條件下進(jìn)行，因此可將該技術(shù)應(yīng)用于城市用地?cái)U(kuò)張、網(wǎng)絡(luò)謠言散布等領(lǐng)域之中[5]。

元胞、空間、相鄰元素、演化規(guī)則、時(shí)間組成了元胞自動(dòng)機(jī)。元胞自動(dòng)機(jī)中最小的組成元素是元胞，需使用規(guī)則的正方形來(lái)表示，通常情況下元胞賦值為0或1;二維空間是由大量元胞匯聚而成的，其形態(tài)以正方形為主，三角形為輔;而相鄰元素為待研究的元胞元素，最為常用的形式有兩種，分別是十字形和九宮格形，如圖2所示。演化規(guī)則可為元胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，其數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)為：

1） 元胞：每個(gè)元胞代表一個(gè)主體，存在兩種狀態(tài)，賦值為0或1，其中0為不傳播者，1為傳播者。定義每個(gè)主體具有三種傾向度，狀態(tài)集的連續(xù)性是有限的，因此，將[T=]{贊同、反對(duì)、中立}表示為[T=]{1，-1，0}，作為元胞初始值與最終值，在演化時(shí)，每一次循環(huán)元胞都賦予絕對(duì)值小于等于1的實(shí)數(shù)[7]。

2） 空間：選取元胞在空間的移動(dòng)過(guò)程，保證遍歷時(shí)可訪問(wèn)元胞空間的每一個(gè)鄰域，但不要重復(fù)進(jìn)行訪問(wèn)，元胞需每次向右移動(dòng)3個(gè)網(wǎng)格，因此元胞空間最末端位置的最后一位數(shù)應(yīng)為3的倍數(shù)?；诖?，繪制16×16的正方形網(wǎng)格代表傳播者所在群體的關(guān)系網(wǎng)格[8]。

3） 相鄰元素：采用十字形相鄰形式，對(duì)未分析元胞從上、下、左、右四個(gè)方向分別對(duì)元胞組成的相鄰元素展開(kāi)研究，并利用數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算：

從普通群眾心理影響方面出發(fā)，將群眾對(duì)音樂(lè)傳播行為的態(tài)度作為計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，假設(shè)有50%人傳播音樂(lè)，那么普通群眾傳播音樂(lè)的可能性較大;相反，如果傳播音樂(lè)的人數(shù)小于50%，那么普通群眾傳播音樂(lè)的可能性較小?；诖?，模型演化規(guī)則可定義為：當(dāng)相鄰元素賦值為0時(shí)，中心元胞狀態(tài)將會(huì)由1變成0;相反，當(dāng)相鄰群眾元胞賦值為1時(shí)，中心元胞狀態(tài)則會(huì)由0變成1。

以該模型作為選擇相應(yīng)初始點(diǎn)的基礎(chǔ)，作為演化基本規(guī)則，整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)都是在該規(guī)則下進(jìn)行的，觀察音樂(lè)傳播總?cè)藬?shù)在該段運(yùn)行時(shí)間序列中的變化趨勢(shì)，由此完成音樂(lè)傳播模式的仿真研究。

2 實(shí) 驗(yàn)

為了驗(yàn)證基于元胞自動(dòng)機(jī)的音樂(lè)傳播模式仿真設(shè)計(jì)合理性，采用數(shù)值模擬及結(jié)果分析方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將元胞自動(dòng)機(jī)模型構(gòu)建為基本原則，利用網(wǎng)絡(luò)分析規(guī)則對(duì)元胞特征進(jìn)行描述，由此獲得中心度、相鄰元素關(guān)系強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并將這兩方面對(duì)音樂(lè)傳播模式進(jìn)行模擬仿真。

2.1 中心度實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在元胞空間中，選取絕對(duì)中心點(diǎn)（8，8）作為群眾中心點(diǎn);（10，10）為相對(duì)中心點(diǎn);（1，1）為絕對(duì)邊緣點(diǎn);（1，8）為相對(duì)邊緣點(diǎn)，通過(guò)與單個(gè)網(wǎng)格距離的遠(yuǎn)近來(lái)表示，為此，假定選取的所有人群只有一人不愿進(jìn)行音樂(lè)傳播活動(dòng)，那么對(duì)該目標(biāo)的元胞組成成分分別從絕對(duì)中心點(diǎn)、絕對(duì)邊緣點(diǎn)、相對(duì)中心點(diǎn)、相對(duì)邊緣點(diǎn)四方面進(jìn)行分析。

1） 假設(shè)不傳播音樂(lè)群眾位于網(wǎng)格中的中心位置，除了對(duì)一組元胞（7，7）賦值狀態(tài)為0外，其余元胞賦值狀態(tài)均為1。當(dāng)元胞空間內(nèi)進(jìn)行第15次計(jì)算之后，發(fā)現(xiàn)不進(jìn)行傳播音樂(lè)的人數(shù)范圍在120～125之間，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該行為具有交替性，且周期呈現(xiàn)的是均衡狀態(tài)。

2） 當(dāng)不進(jìn)行音樂(lè)傳播行為的個(gè)體位于相鄰元胞網(wǎng)格中相對(duì)中心的位置時(shí)，在該空間內(nèi)進(jìn)行第18次計(jì)算之后會(huì)出現(xiàn)均衡周期狀態(tài)。

3） 當(dāng)不進(jìn)行音樂(lè)傳播行為的個(gè)體位于相鄰元胞網(wǎng)格中絕對(duì)邊緣位置時(shí)，在該空間內(nèi)進(jìn)行第23次計(jì)算之后，發(fā)現(xiàn)周期同樣會(huì)出現(xiàn)均衡狀態(tài)。

4） 當(dāng)不進(jìn)行音樂(lè)傳播行為的個(gè)體位于相鄰元胞網(wǎng)格中相對(duì)邊緣位置時(shí)，在該空間內(nèi)進(jìn)行第25次計(jì)算之后會(huì)出現(xiàn)均衡周期狀態(tài)。

基于上述內(nèi)容，將初始條件設(shè)置為只有一人不愿意進(jìn)行音樂(lè)傳播行為，那么該目標(biāo)對(duì)中心度的影響結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知：群眾在其所在團(tuán)體中的地位與傳播行為呈現(xiàn)正比例關(guān)系，且實(shí)現(xiàn)周期具有均衡特性，該特性影響整個(gè)音樂(lè)傳播效率的元胞中心度。在實(shí)現(xiàn)周期均衡狀態(tài)的前提下，每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)群眾中的核心人物對(duì)音樂(lè)傳播行為的影響力顯著大于邊緣位置群眾的傳播行為。

2.2 關(guān)系強(qiáng)度仿真與分析

元胞空間內(nèi)的個(gè)體與集體之間的影響可通過(guò)元胞與周?chē)渌g的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)。由上可知，音樂(lè)傳播模式采用十字形相鄰形式，該形式可將演化中的元胞與其連接的東、南、西、北這四個(gè)不同方向的元胞組成強(qiáng)大的連接關(guān)系。為了測(cè)試元胞關(guān)系強(qiáng)度對(duì)音樂(lè)傳播模式的影響，假設(shè)群眾中只有兩人不愿意參加音樂(lè)傳播行為，那么以絕對(duì)中心點(diǎn)（8，8）、相對(duì)邊緣點(diǎn)（1，8）和絕對(duì)邊緣點(diǎn)（1，1）為初始位置來(lái)模擬元胞之間的強(qiáng)、弱關(guān)系。

1） 絕對(duì)中心點(diǎn)（8，8）和（8，9）之間構(gòu)成的元胞賦值為0，其余狀態(tài)為1。元胞空間在第12次計(jì)算之后，全部人員都不進(jìn)行音樂(lè)傳播;（8，8）和（8，9）之間構(gòu)成的弱關(guān)系元胞賦值為0，而元胞空間在第11次計(jì)算時(shí)，出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的相同周期為均衡狀態(tài)。

2） 相對(duì)邊緣點(diǎn)（1，8）和（1，9）之間構(gòu)成的強(qiáng)關(guān)系元胞賦值為0，其余狀態(tài)為1。進(jìn)行第20次計(jì)算值之后，所有群眾都不進(jìn)行音樂(lè)傳播，也出現(xiàn)周期均衡現(xiàn)象。

3） 絕對(duì)邊緣點(diǎn)（1，1）和（1，2）構(gòu)成的強(qiáng)關(guān)系元胞賦值為0，其余狀態(tài)為1。進(jìn)行第25次計(jì)算之后，元胞會(huì)呈現(xiàn)周期均衡狀態(tài)。

經(jīng)過(guò)上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可知，當(dāng)兩人不進(jìn)行音樂(lè)傳播時(shí)，元胞之間的關(guān)系強(qiáng)度會(huì)受到影響，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知：音樂(lè)傳播模式與群眾之間的關(guān)系強(qiáng)度具有顯著關(guān)系。在元胞空間中，關(guān)系強(qiáng)度與音樂(lè)傳播范圍相關(guān)，鑒于個(gè)體與集體之間的信任感，會(huì)促使個(gè)體信任集體而進(jìn)行個(gè)人的音樂(lè)傳播行為。因此，不管初始點(diǎn)處在任何位置，元胞之間的強(qiáng)弱關(guān)系都會(huì)受到個(gè)體與集體的影響，進(jìn)而導(dǎo)致集體傳播行為受到限制。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

由上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可知：通過(guò)強(qiáng)弱關(guān)系對(duì)音樂(lè)傳播的特定群體達(dá)到了相應(yīng)均衡狀態(tài)，并且弱關(guān)系所耗費(fèi)的時(shí)間要短，由此可看出在元胞空間弱關(guān)系條件下，音樂(lè)傳播模式可具有良好的傳播效率。而在實(shí)現(xiàn)周期均衡狀態(tài)的前提下，每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)群眾中的核心人物對(duì)音樂(lè)傳播行為影響力顯著大于邊緣位置參與的群眾，由此可知，音樂(lè)傳播模式離不開(kāi)核心人物的傳播。

3 結(jié) 語(yǔ)

元胞自動(dòng)機(jī)是以整個(gè)交互狀態(tài)為優(yōu)勢(shì)的研究項(xiàng)目，為音樂(lè)傳播模式提供了一種可行方法。構(gòu)建模型時(shí)，從中心度、關(guān)系強(qiáng)度兩方面對(duì)音樂(lè)傳播模式進(jìn)行仿真研究，并由此獲得了符合現(xiàn)實(shí)的結(jié)論?；谠詣?dòng)機(jī)的音樂(lè)傳播模式仿真研究仍然存在廣闊的發(fā)展空間，為此，縮小模型與真實(shí)傳播之間的差距，并在建模時(shí)分析群眾在音樂(lè)傳播行為中體現(xiàn)的特征。

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