SOS——生存自组织：在应急通信中引入公平性以挽救生命
计算机与社会
2020-06-05 v1 无序系统与神经网络
适应与自组织系统
摘要
当灾难使人群社区孤立且救援延迟时，通信至关重要。此类延迟迫使市民成为第一响应者并组成小型救援队。救援队需要可靠的通信，特别是在前 72 小时，这由于基础设施损毁与电力中断而具挑战性。我们设计了一个应对这些挑战的点对点通信网络。我们引入参与式公平的概念：所有市民不论手机初始电量差异均享有平等通信机会。我们的价值敏感设计方法随时间实现手机间电量的均匀分配，并使市民能够通信超过 72 小时。我们将公平原则应用于无标度网络的标准 Barabasi-Albert 模型的适应性通信中，该模型自动 (i) 将高电量手机指定为枢纽，(ii) 使网络拓扑适应电池电量的时空分布，(iii) 在链路失效或手机离开网络时自组织以保持鲁棒可靠。尽管 Barabasi-Albert 模型已成为广泛的描述性模型，我们展示了其作为设计原则以满足公平与系统效率等价值的使用。我们的结果表明，与通用点对点网状网络相比，新协议实现了 (i) 更长的网络生存期，(ii) 自适应信息流，(iii) 公平的电量分布，以及 (iv) 更高的参与率。因此，我们的协议“生存自组织”（'SOS'）通过自组织为灾难中所有市民提供公平的通信机会。SOS 实现了参与式韧性与可持续性，使市民在最需要时得以通信。
引用
@article{arxiv.2006.02825,
title = {SOS -- Self-Organization for Survival: Introducing fairness in emergency communication to save lives},
author = {Indushree Banerjee and Martijn Warnier and Frances M. T. Brazier and Dirk Helbing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02825},
year = {2020}
}