I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o I n fo r m ati c s   an d   C o mmu n i c ati o n   Te c h n o l o gy  (I J - I C T)   V o l .   6,   N o .   2 ,   A ugus t   201 7,   pp .   8 6~ 94   IS S N :   2252 - 87 76 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j i c t . v 6i 2 . p p8 6 - 94             86       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s j o ur nal . c om / on l i n e / i nde x . php/ IJ ICT   A n a l y si s   o f   C o m p e t i t i o n   Fr o n t i n g   t h e   P o p u l a r i t y   o f   C o n t e n t   i n   S o c i a l   N e t w o r k s       S i h am   H afi d i M o h am e d   B as l am * ,   R ac h i d   E l   A ya c h i     M o r o c c o   S ul t a n   M o ul a y   S l i m a ne   U n i v e r s i t y ,   T I A D   L a bo r a t o r y B e ni   M e l l a l .   M o r o c c o       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e F e b   13,   2 017   R e v i s e J un   24 ,   2017   A c c e pt e J ul   1 5,   2017       I r e c e nt   y e a r s ,   o t he   I nt e r n e t ,   t he r e   i s   a   r e a l   phe no m e no n:   t he   d e v e l o pm e nt   o f   s o c i a l   ne t w o r k s   t ha t   a r e   be c o m i ng   m o r e   po pu l a r   a nd   m o r e   u s e d.   S o c i a l   ne t w o r k s   ha v e   m i l l i o ns   o f   us e r s   w o r l dw i de .   T h i s   pr o v i de s   a n   o ppo r t u ni t y   f o r   c om pa ni e s   t o   r e a c o ut   a   l a r g e   a nd   di v e r s e   a udi e nc e   f o r   t he i r   a dv e r t i s i ng   c a m pa i g ns .   T he y   do   t hi s   by   c r e a t i ng   a nd   s p r e a d i ng   c o nt e nt   a c r o s s   t he   s o c i a l   ne t w o r k ,   w h i c w i l l   i nc r e a s e   t he   c ha nc e   o f   v i s i b i l i t y   f o r   t he i r   c o nt e nt s ,   w h i c f o r   t he m   i s   t h e   a s s u r a nc e   o f   be i ng   po pul a r .   E v e r y   c o nt e nt   r e q ui r e s   t i m e   t o   r e a c h   a   s pe c i f i c   de s t i na t i o n   o t he   n e t w o r k s .   I t hi s   a r t i c l e ,   w e   s t u dy   c om pe t i t i o b e t w e e n   s e v e r a l   c o nt e nt s   t ha t   l o o f o r   a t t r a c t i ng   m o r e   c o ns ul t a t i o ns ,   e a c c ha r a c t e r i z e by   s o m e   g i v e po pul a r i t y .   T he r e   i s   c om pe t i t i o b e t w e e t h e   c o nt e nt s   o f   a   l i m i t e s e t   o f   de s t i n a t i o ns .   W e   f i r s t   m o de l   o ur   s y s t e m ,   w e   t h e n   s t udy   t he   c o m pe t i t i o b e t w e e n   c o nt e nt s   by   us i ng   t he   g a m e   t he o r y   t o   a na l y z e   t h i s   be h a v i o r .   W e   f i na l l y   pr o v i de   num e r i c a l   r e s ul t s ,   w h i c pr o v i de   i ns i g ht s   i n t o   t h e   e f f e c t   o f   v a r i o us   pa r a m e t e r s   o f   t h e   s y s t e m .   Ke y w or d s :   Co n t e n t   P r o v i de r   G a m e   t h e o r y   P o pul a ri t y   S o c i a l   N e t w o r ks   V i s i b i l i t y   C opy r i gh t   ©   201 7   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h a m e d   B a s l a m ,     D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e ,   F a c ul t y   of   S c i e n c e   a n T e c hn i q ue s   U n i v e r s i t y   of   S ul t a M o ul a y   S l i m a n e   F a c ul t é   de s   S c i e n c e s   e t   T e c hni que s ,   B . P :   52 B é ni - M e l l a l   M o r r o c o   E m a i l :   b a s l a m . m e d@ g m a i l . c o m         1.   I N TR O D U C TI O N     In  r e c e n t   y e a r s ,   t h e   I nt e rn e t   a nd  t h e   W e b   i pa rt i c ul a r   ha v e   unde r go n e   p r o fo un c h a nge s ,   a n t h e r e   i s   a   p h e n o m e n o t ha t   a p pe a r e w i t t h e   W e b   de v e l o pm e n t   i n c l udi ng:   s o c i a l   n e t w o r ks .   T h e   e m e r ge n c e   o s oc i a l   n e t w o r ks   i s   r e l a t e t o   t e c hn o l o gi c a l   a n d   t e c hni c a l   r e vo l ut i o n s .   T h e s e   r e v o l ut i o n s   ha v e   a l l o w e f a s t e r   i n t e r a c t i o n s   w i t w e b   pa ge s .   T h e r e f o r e ,   t h e   n u m b e r   o f   m e m b e r s   o f   t h e s e   s o c i a l   n e t w o r ks   h a s   p r o l o n ge d,   b e c a us e   t h e   i n t e r a c t i o n s   h a v e   b e c o m e   m o r e   f a s t e r,   a n d   t h e   c o n s ul t a t i o o f   t h e   I n t e rn e t   h a s   b e c o m e   m o r e   c o m f o r t a b l e .   A   s o c i a l   n e t w o r c a n   b e   de f i n e a s   a   s e t   o f   r e l a t i o n s hi ps   b e t w e e n   a   s e t   o f   a c t o r s .   I nt ui t i v e l y ,   n e t w o r i s   a   s t ra t e gi c   ga m e ,   f o r   t h e   r e a s o t ha t   a   n e t w o r i s   a   g r o up   of   pe o pl e   c o n n e c t e t o   e a c o t h e a n d   w hi c a r e   i i nt e ra c t i o w i t o t h e pe o pl e ,   a n d   t h e y   w a i t ,   us ua l l y   a   g a i a s   a   r e s ul t   o f   t h e i i nt e ra c t i o n s .   T o   r e a c t h e   pe r s o n a l   go a l ,   s o m e t i m e s   a   pl a y e r   a c t s   s e l f i s h l y   t o w a r o t h e pe o pl e   a n d   s o m e t i m e s   i t   a g r e e s   w i t h   t h e m .   Ini t i a l l y ,   S oc i a l   n e t w o r ks   a r e   de v e l o p e t o   pr o v i de   c o m m u ni c a t i o n   a nd  d a t a   s h a ri n b e t w e e n   us e r s ,   b ut   t h e y   h a v e   a l s o   b e c o m e   a   n e w   m e a n s   o f   pr o m o t i o n   f o r   c o m pa n i e s .   T h e r e fo r e ,   t hi s   a rt i c l e   f o c us e s   o n   t h e   s t udy   of   a   c o m pe t i t i v e   s i t ua t i o b e t w e e n   c o n t e nt   w h o   l o o k i n t o   a t t ra c t   m o r e   c o n s ul t a t i o n s   a n m a xi m i z e   t h e i r   o w n   p r o f i t s .     T h e   c o m pe t i t i o i s   f o r m ul a t e d   a s   a   n o n - c o o p e r a t i v e   ga m e ,   w h e r e   e a c h   c o nt e nt   i s   c ha r a c t e r i z e b y   a   pri c e   a n d   a   c o s t   o f   pr o duc t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - ICT     IS S N :   2252 - 8776       A nal y s i s   of   Com p e t i t i o F r ont i ng   t h e   P opu l ar i t y   of   Con t e nt   i So c i a l   N e t w or k s   ( Si ham   H af i d i )   87   In  t hi s   w o r k,   w e   pr e s e nt   a   c o m pe t i t i v e   s i t u a t i o n   a m o n t he   c o n t e n t s   o f   a   s o c i a l   n e t w o r k,   o r   e a c h   c o n t e n t   s e e ks   t o   a t t r a c t   m o r e   c us t o m e r s   a n m a xi m i z e   i t s   o w n   r e v e n ue s ,   w hi l e   u n v e i l i n t h e   m o de l i n g   o f   t h e   pr o b l e m ,   f o r m ul a t i o n   a n d   a na l y s i s   of   t h e   ga m e .   Re l a t e d   W or ks :     A ppl y i n g a m e   t h e o r y   i c o m pe t i t i o p r o b l e m s   i s o c i a l   n e t w o r ks   i s   a a c t i v e   r e s e a r c a r e a ,   i n   w h i c ga m e - t h e o r e t i c   m o de l s   h a v e   b e e n   de v e l o p e a n s t ud i e i n   t h e   l a s t   de c a de s ,   [1 - 3] .     P a s t   w o r ks   i t hi s   a r e a   h a v e   f oc us e o n   t h e   c o m pe t i t i o b e t w e e n   c o nt e nt s   i s o c i a l   n e t w o r ks   o v e r   po pul a r i t y   a n d   o v e r   v i s i b i l i t y   s pa c e ,   i c o n j un c t i o w i t a dv e rt i s e m e n t   i s s ue s   t o   p r o m o t e   c o n t e nt .     Bo t f ul l y   d y n a m i c   [3]   m o de l s   a s   w e l l   a s   s e m i - dy n a m i c   [1 m o de l s   ha v e   b e e n   p r o po s e d.   It   h a s   b e e n   n o t e t ha t   t h e s e   pr o b l e m s   a r e   s i m i l a r   i n   na t u r e   t o   t h e   p r o b l e m   o f   c o m pe t i t i o o ve r   s h e l f   s pa c e .   O ur  m o de l   i s   i n s p i r e f r o m   [1 ],   w h e r e   A l t m a ha n dl e d   a   s i t ua t i o o f   c o m pe t i t i o b e t w e e n   s e r v i c e   pr o v i de r s   t ha t   c r e a t e   c o n t e n t ,   a nd  t h a t   us e   m e t h o ds   o f   a c c e l e ra t i o n   w hi c i n c r e a s e s   t h e   po pul a ri t y   of   t h e i r   c o n t e n t   a nd  i pa rt i c ul a t h e   p ub l i c a t i o n   i s o c i a l   n e t w o r ks .   A l t m a e xa m i n e d   (t )   a s   t h e   num b e o f   de s t i n a t i o n s   t ha t   ha v e   o b t a i n e d   by   t i m e   t   c o n t e n t   f r o m   s e e i ,   a n d   ( ) = = 1 (t ),   a nd  h e   s h o w e t ha t :     l i m ( t ) =   M   λ                   (1)     W i t h   λ = λ = 1 .       2.   U TI LI TY   M O D EL   In  t hi s   s e c t i o n,   w e   f o r m ul a t e   t h e   i n t e ra c t i o a m o n g   c o n t e n t s   a s   a   n o n - c oo pe r a t i v e   ga m e .   W e   a s s um e   t h a t   t h e r e   i s   a   s e t   N   o f   N   c o m pe t i ng  c o nt e nt s   o f   a   s o c i a l   n e t w o r k,   a n d   l e t   M   t h e   n u m b e r   o f   s ub s c r i b e r s   f o r   a c c e s s   t o   t h e   n e t w o r a n d   w h o   a r e   i n t e r e s t e i t h e   N   c o n t e nt .   W e   a s s um e   t ha t   o ppo r t u n i t i e s   f o a c c e s s i n g   a   c o n t e n t   a rri v e   a t   de s t i n a t i o m   a c c o r di n g   t o   a e xpo n e n t i a l   l a w   w i t h   p a ra m e t e r   s t a rt i n g   a t   t i m e   t = 0.   W e   a s s um e   t ha t   t h e   po s s i b i l i t i e s   o f   a c c e s s   t o   c o n t e n t   i   a r ri v e   a t   de s t i n a t i o n   m   a c c o r di n t o   a n   e xpo n e n t i a l   l a w   pa ra m e t e t ha t   m a i nt a i n s   a   t i m e .   T h e   t i m e   fo r   a   c o n t e n t   i   a rri v e a t   a   de s t i na t i o m   i s   e xpo n e n t i a l l y   di s t ri b ut e w i t t h e   p a r a m e t e r ,   a nd   a c c o r di n g   t o   t h e   m e a o e xpe c t e v a l ue   o f   a e xpo n e n t i a l l y   di s t r i b ut e ra n do m   v a ri a b l e   t   ,   t h e   a v e r a ge   t i m e   f o r   a   c o n t e n t   i   a rri v e a t   a   de s t i n a t i o m   i s   e xa c t l y   t h e   o ppo s i t e   o f   pa ra m e t e r   a n d   w e   n o t e :     = 1/     .   W e   s h a l l   c o n s i de o ppo r t u ni t i e s   o f   a c c e l e r a t i o r a t e s   o f   c o n t e n t   by   put t i n g   s o m e   e f fo r t s ,   s uc a s   t h e   pub l i c a t i o n   o f   t h e s e   c o n t e nt s   i n   d i f f e r e n t   s o c i a l   n e t w o r ks .   W i t h o ut   a n y   s uc h   e ffo r t ,   w e   a s s um e   t ha t = w h e r e a r e   s o m e   c o n s t a nt s .   T h us ,   w e   a s s um e   t ha t   e a c h   c o nt e nt   i   h a s   a   (u ni que u t i l i t y   f un c t i o n.   T h i s   f u n c t i o n   de pe n ds   o t h e   c o n t e n t   v a r i a b l e   ,   b ut   a l s o   o n   c o s t   a nd  p ri c e .   T h e   ut i l i t y   f un c t i o o f   t h e   c o n t e nt   i   i s   g i v e n   by   t h e   f o l l ow i n fo r m u l a :     U i ( λ ,   p ,   γ ) =   p ×   M   λ i λ j N j = 1       γ   M   ( λ i   ϕ i )           (2)     W h e r e   p a n d   γ   a r e   t w o   pa r a m e t e r s ,   w h i c r e s pe c t i v e l y   r e pr e s e n t   t h e   p r i c e   a n d   t h e   c o s t   of  pr o duc t i o n   o f   a   c o n t e n t .   T hi s   f u n c t i o n   r e f e r s   t o   n e t   i n c o m e s   of   c o n t e nt ,   a n d   w h i c i s   r e p r e s e n t e d   by   t h e   di f fe r e n c e   b e t w e e n   t o t a l   i n c o m e   a n e xpe n s e s   o f   t hi s   c o n t e n t .     T h i s   f un c t i o n   r e f e r s   t o   n e t   i n c o m e s   o f   c o n t e n t ,   a n d   w h i c h   i s   r e p r e s e n t e b y   t h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   t o t a l   i n c o m e   a n d   e xpe n s e s   o f   t h i s   c o nt e nt .     W h e r e :       p ×   M   λ i λ j N j = 1   t h e   t o t a l   i n c o m e ,     γ i M   ( λ i   ϕ i )   t h e   t o t a l   c o s t   t o   p r o duc e   t h e   c o n t e n t .   a n d     γ p r o duc t i o n   c o s t   o f   t h e   c o n t e nt   I ,     p :   t h e   p r i c e   o f   c o n t e n t ,     ϕ po pul a r i t y   r a t e   o f   c o n t e nt   i ,   M :   t h e   t o t a l   num b e o f   s ubs c r i b e r s   t o   t h e   n e t w o r k.       3.   A   N O N   C O O P ER A TI V G A M E   F O R M U LA TI O N   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8776   IJ - ICT     V o l .   6 ,   N o .   2,     A u gus t   2017   :     86     94   88   F o r   a   p r e c i s e   f o r m u l a t i o o f   a   n o n - c o o p e r a t i v e   ga m e ,   w e   h a v e   t o   s pe c i fy   t h e   num b e o f   pl a y e r s ,   t h e   po s s i b l e   a c t i o n s   a v a i l a b l e   t o   e a c h   p l a y e r ,   a n a n y   c o n s t r a i n t s   t h a t   m a y   be   i m po s e o n   t h e m ,   a n d   f i na l l y   t h e   ut i l i t y   f un c t i o o f   e a c h   p l a y e r   w h i c h   s h e   a t t e m pt s   t o   o pt i m i z e .     H e r e   w e   w i l l   c o n s i de t h e   f o l l ow i n f o r m u l a t i o o f   ga m e s :   L e t   J = { N ,   U _i , p_i , γ _i ) ,   λ = _1, . . . , λ _N )}   de n o t e   t h e   n o n - c o o pe r a t i v e   λ   g a m e ,     w h e r e :     N = { 1. . .   N }   i s   t h e   i nde s e t   i de n t i f y i n t h e   c o n t e n t s ,   U _i   i s   t h e   ut i l i t y   f un c t i o n ,   λ       = _1 . . . λ _N )   i s   t h e   s t ra t e gy   s pa c e   of   e a c h   c o n t e n t ,   P= (p_1 . . . p_ n )   p ri c e   v e c t o r ,   γ= ( γ _1 . . . γ _N c o s t   v e c t o r .     W e   a s s um e   t h a t   e a c c o n t e n t   i   h a s   o n l y   o n e   e n dpo i nt   t ha t   i s   λ _i   ,   a n d   s e e ks   t o   m a xi m i z e   h i s   u t i l i t y   f un c t i o n.   λ _ i   r e p r e s e nt s   a n   e qu i l i b r i u m   f o r   e a c h   c o n t e n t   i ,   w he n   λ _ i   m a xi m i z e s   U _i , p_i , γ _ i ) ,   w e   c a e xp r e s s   t h a t   a s   :     U i ( λ , p i , γ i ) =   ma x λ U i (   λ 1 ,   . . .   , λ N   , p i , γ i )             (3)     3. 1.   T h e   N a s h   E q u i l i b r i u m   T h e   N a s e qui l i b r i um   i s   t h e   na t u r a l   c o n c e pt   s o l ut i o o f   n o n - c o o pe r a t i v e   g a m e s ,   w hi c de s c ri b e s   a   s t a t e   o f   a   ga m e   w h e r e   n o   p l a y e r   ha s   s e n s i t i v e   t o   de v i a t e   u ni l a t e r a l l y   f r o m   i t s   c u rr e nt   s t ra t e gy .   I t hi s   s e c t i o n ,   w e   f i r s t   w i l l   s t u dy   t h e   N a s e qui l i b ri u m   s o l ut i o f o r   t h e   i n du c e ga m e ,   w e   w i l l   s h o w   t ha t   a   N a s e qui l i b r i um   s o l ut i o n   e xi s t s   a n i s   u ni que   b y   us i n g   t h e   t h e o r y   of   c o n c a v e   ga m e s   [4 ].   W e   r e c a l l   t h a t   a   n o n - c o o pe r a t i v e   ga m e   J   i s   c a l l e c o n c a v e   i a l l   pl a y e r ’s   ut i l i t y   f un c t i o n s   a r e   s t ri c t l y   c o n c a v e   w i t r e s pe c t   t o   t h e i c o rr e s po n di n g   s t ra t e gi e s   [4] .   A c c o r di n g   t o   [ 4],   a   N a s e qui l i b ri um   e xi s t s   i a   c o n c a v e   ga m e   i f   t h e   s t r a t e g y   s pa c e   i s   c o m pa c t   a n d   c o n v e x,   a n d   t h e   u t i l i t y   f un c t i o n   t h a t   a n y   gi v e pl a y e r   s e e ks   t o   m a xi m i z e   i s   c o n c a v e   i i t s   o w n   s t ra t e gy   a nd  c o n t i n u o us   a t   e v e r y   po i n t   i n   t h e   p r o duc t   s t r a t e gy   s pa c e .   T h e   N a s e qui l i b ri um   i λ   i s   f o r m a l l y   de f i n e a s :   D e fi n i t i o n 1 :   T h e   v e c t o r   = ( λ 1 , , λ )   i s   a   N a s h   e qu i l i b r i u m   o f   t h e   g a m e     J = { N ,   U _i , p_i , γ _i )   , λ = _1, . . . , λ _N )} ,   i f   :       ( i , λ _ i   )   (N , λ )         ( λ 1 , , λ , , λ )       ( λ 1 , , λ , , λ )           (4)     Th e o r e m 1:   A   N a s e qu i l i b r i u m   i t e rm s   o f   λ   f o r   g a m e   J =   { N ,   U i ( λ , p i , γ i )   , λ = ( λ 1 , . . . , λ N ) }   e xi s t s   a n d   i s   uni que .     P r oo f:   T o   pr o v e   e xi s t e n c e ,   w e   n o t e   t ha t   e a c c o n t e n t ’s   s t ra t e g y   s pa c e   λ   i s   de f i n e i n   t h e   c l o s e i n t e r v a l   bo un de by   t h e   m i n i m u m   a n m a x i m um   λ .   T h us ,   t h e   j o i nt   s t ra t e gy   s pa c e   λ   i s   a   n o n e m p t y ,   c o n ve x,   a n d   c o m pa c t   s ub s e t   of   t h e   E uc l i de a s pa c e   N .   I n   a dd i t i o n ,   a   N a s e qui l i b ri u m   e xi s t   i f :   t h e   ut i l i t y   f un c t i o n s   a r e   c o n c a v e   w i t h   r e s pe c t   t o   λ   a s   c a n   b e   s e e n   f r o m   t h e   s e c o n de ri v a t i v e   t e s t ,   i o t h e r   w o r ds ,   A   N a s e qui l i b ri um   e xi s t s   i f :                   i   N     2 δ λ i 2   U i ( λ , p , γ )   0                 (5)     W e   h a v e :       2 δ λ i 2   U i ( λ , p , γ ) =   2 δ λ i 2     ( p ×   M   λ i λ j N j = 1   γ × M   ( λ i   ϕ i ) )         2 δ λ i 2   U i ( λ , p , γ ) = 2   p   M   ( λ j ) N j = 1 2 +   2   p   M   λ i ( λ j ) N j = 1 3       A f t e r   s i m pl i f i c a t i o n,   w e   go t :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - ICT     IS S N :   2252 - 8776       A nal y s i s   of   Com p e t i t i o F r ont i ng   t h e   P opu l ar i t y   of   Con t e nt   i So c i a l   N e t w or k s   ( Si ham   H af i d i )   89   2 δ λ i 2   U i ( λ , p , γ ) =   2   p   M   ( λ i ( λ i N i = 1 ) ) ( λ i ) N i = 1 3     0       i   N     w h e r e λ i < λ i N i = 1 ,   t h e n     2 δ λ i 2   U i ( λ , p , γ ) 0 .   W h i c e n s u r e s   e xi s t e n c e   o f   a   N a s e qui l i b ri um .   In  o r de t o   p r o v e   un i q ue n e s s   o f   N a s e qui l i b ri um   f o r   t hi s   ga m e ,   w e   p r o c e e de a s   f o l l ow s :   W e   ha v e   a s s um e d   t ha t   t h e r e   a r e   m a n y   e qui l i b ri um   s t a t e s ,   a n d   e a c o n e   i s   i n f l ue n c e b y   t h e   i ni t i a l   s t a t e   o f   t h e   g a m e ,   i o t h e w o r ds ,   t h e   e qui l i b ri um   s t a t e s   de pe n d   o t h e   i ni t i a l   v a l ue s   w h i c t a ke s   t h e   pa r a m e t e λ   o f   t h e   g a m e .   T h e n,   w e   c a l c ul a t e t h e   e qu i l i b r i u m   c o rr e s po n di ng  t o   s i t u a t i o n s   t ha t   ha v e   di f fe r e n t   v a l ue s   o f   t h e   pa r a m e t e r   λ ,   a n f o r   e a c s i t ua t i o n,   t h e   c o rr e s po n di ng  c u r v e   i s   pl o t t e d.   T h e   f o l l ow i n f i gu r e s   i l l us t ra t e   t h e   c u r v e s   ob t a i n e d:                 F i gu r e   1 .   N a s h   E qui l i b r i u m   f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   λ       F i gu r e   1   s h o w s   t ha t ,   w ha t e v e r   t h e   s t r a t e gi e s   s e l e c t e by   t he   pl a y e r s   i t h e   i ni t i a l   s t a t e ,   i t   a l w a y s   t a ke s   t h e   s a m e   e qui l i b ri um   s t a t e   w hi c i s   gi v e by :   λ 1 = 0 . 16   a n d   λ 2 = 0 . 24 .   T h e s e   r e s ul t s   e n s u r e   t h e   u n i q ue n e s s   o f   N a s e qui l i b ri um     3. 2.   A l gor i t h m :   B e st   R e sp o n se   D y n am i c s   In  t hi s   s e c t i o n,   w e   s t udy   a   f ul l y   di s t ri b ut e a l go ri t hm   t o   l e a rn  t h e   pa ra m e t e r   e qu i l i b r i u m .   A s s um i n g   t h a t   c o n t e n t s   a r e   s e l f i s h   a n d   c h o o s e   d y n a m i c a l l y   e a c h   o n e   t h e   b e s t   l a m b da   t h a t   m a x i m i z e   hi s   p r o f i l e s ,   t h e   di s t r i b ut e d   a l go ri t hm s   c a b e   t h o ught   o f   a s   p r o t o c o l s   t h a t   pl a y e r s   a r e   p r o g r a m m e t o   f o l l ow .   T h e   de s i g a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8776   IJ - ICT     V o l .   6 ,   N o .   2,     A u gus t   2017   :     86     94   90   a n a l y s i s   o f   di s t r i b ut e a l go r i t h m s   c o n v e r gi n g   t o   e qui l i b ri a   i t h e   c o n t e xt   o f   ga m e s   h a s   a l s o   r e c e i v e d   c o n s i de r a b l e   a t t e nt i o n,   m o s t   c o m m o nl y   c o n v e r ge n c e   o f   be s t   r e s po n s e   dy n a m i c s .   S o l ut i o n s   o f   e qua t i o n s   i n duc e s   by   v a n i s hi n t h e   pa rt i a l   de ri v a t i v e s   c o rr e s po n r e s pe c t i v e l y   t o   t h e   b e s t   r e s po n s e   i t e r m s   o f   l a m b da   BR λ i ( . ),   o f   e a c h   c o n t e n t   a s   a   f un c t i o n   o f   t h e   s t r a t e gi e s   o f   i t s   o ppo n e n t s .   S i n c e   N a s e qui l i b ri um   po i n t   i s   u n i q ue ,   t h e a   b e s t   r e s po ns e - b a s e d y n a m i c s   w o ul c o n v e r ge   t o   t h e   j o i n t   L a m b da   N E .   T h e   pa ra m e t e b e s t   r e s po n s e   dy n a m i c   i s   de t a i l e i A l go r i t h m   1 .     A l go r i th m 1:  B e s t   R e s p o n s e   D yn am i c s   1 - I n i t i a l i z e   t h e   pa ra m e t e r   ;     2 - F o e a c c o n t e n t     N       a t   i t e r a t i o t:   .                         λ i t + 1 = BR λ i ( λ ).     3. 3.   P r i c e   of   A n ar c h y   T h e   c o n c e pt   o f   s oc i a l   w e l f a r e   [5]  o r   t o t a l   s u r p l us   [6] ,   i s   d e f i n e a s   t h e   s u m   o f   t h e   u t i l i t i e s   o f   a l l   a ge nt s   i n   t h e   s y s t e m s .   It   i s   w e l l   k n o w n   i ga m e   t h e o r y   t ha t   a ge nt   s e l f i s hn e s s ,   s uc h   a s   i a   N a s e qui l i b ri um ,   do e s   n o t   l e a d   i ge n e ra l   t o   a   s o c i a l l y   e ff i c i e n t   s i t u a t i o n.   A s   a   m e a s u r e   o f   t h e   l o s s   o f   e ff i c i e n c y   due   t o   t h e   di v e r ge n c e   o f   us e i n t e r e s t s ,   w e   us e   t h e   P ri c e   o f   A na r c h y   ( P o A [7],   t h i s   l a t t e i s   a   m e a s u r e   o f   t h e   l o s s   of  e ff i c i e n c y   due   t o   a c t o r ’s   s e l f i s hn e s s .   A   P o A   c l os e   t o   i n d i c a t e s   t ha t   t h e   e qui l i b ri u m   i s   a pp r o x i m a t e l y   s o c i a l l y   o pt i m a l ,   a nd  t hus   t h e   c o n s e que n c e s   of   s e l f i s h   b e ha v i o r   a r e   r e l a t i v e l y   b e n e vo l e n t .   T h e   t e rm   P r i c e   o f   A na r c h y   w a s   f i r s t   us e by   K o ut s o upi a s   a n d   P a p a di m i t r i o [ 7]  b ut   t h e   i de a   o f   m e a s uri n g   i n e f f i c i e n c y   o f   e qui l i b r i u m   i s   o l de r .     A s   i [8] ,   w e   m e a s u r e   t h e   l o s s   of   e ff i c i e n c y   due   t o   a c t o r ’s   s e l f i s h n e s s   a s   t h e   q uo t i e nt   b e t w e e n   t h e   s oc i a l   w e l f a r e   o b t a i n e a t   t h e   N a s h   e qu i l i b r i u m   a n d   t h e   m a xi m um   v a l ue   o f   t h e   s o c i a l   w e l f a r e :     P o A =   U i   N i = 1 ( ) m ax U i   N i = 1 ( )                 (6)     w h e r e :     U i   N i = 1 ( λ )   R e pr e s e n t s   t h e   s u m   o f   ut i l i t i e s   o f   a l l   pl a y e r s   i t h e   N a s e qui l i b r i u m .   a n U i   N i = 1 ( λ )   R e pr e s e n t s   t h e   s o c i a l   w e l f a r e .       4.   N U M ER I C A I N V ES TI G A TI O N S   T o   t e s t   t h e   v a l i di t y   of   o ur  t h e o r e t i c a l   s t udy ,   w e   pe r f o r m   a   n u m e ri c a l   s t udy   b a s e o t h e   b e s t   r e s po n s e   dy n a m i c s   a nd  t h e   c o n t e n t s   ut i l i t y   f un c t i o n s   a s   w e l l   a s   t h e   p r i c e   o f   t h e   a na r c h y .   T h e r e f o r e ,   w e   c o n s i de r   a   s y s t e m   w i t h   t w o   c o n t e nt   N = s e e ki n t o   m a xi m i z e   t h e i r   r e v e n ue s ,   t h e n,   w e   pl o t   c u r v e s   t o   t h e   N a s h   e qui l i b ri u m ,   v a r y i n g   t h e   p a ra m e t e r s   o f   t h e   u t i l i t y   f un c t i o n.   T a b l e   s u m m a r i z e s   t h e   s y s t e m   pa r a m e t e v a l ue s   us e i n   t h i s   n u m e ri c a l   s t udy :       T a b l e   1 .   S y s t e m   P a ra m e t e r s   us e f o r   N um e r i c a l   E x a m pl e s   1   2   1   2   1   2   10   5   15   5   0 . 0 1   0 . 0 0 1   1 = 2   1 = 2   1 = 2   M   λ 1 ̅ =   λ 2 ̅   5   15   5   3000   20   λ 1 =   λ 2   P 1 ̅ =   P 2 ̅   P 1 =   P 2   γ 1 ̅ =   γ 2 ̅ ̅ ̅   γ 1 = γ 2   0   100   1   100   1       F i gu r e   p r e s e nt   c u r v e   of   t h e   c o n v e r ge n c e   t o   N a s h   E qu i l i b r i u m   o f   t h e   p a r a m e t e λ .   It   i s   c l e a r   t h a t   t h e   b e s t   r e s po n s e   dy n a m i c s   c o n v e r ge s   t o   t h e   u ni que   N a s e qui l i b ri um   f o r   t h e   pa ra m e t e λ .     W e   a l s o   o bs e r v e   t h a t   t h e   s pe e of   c o n v e r ge n c e   i s   r e l a t i v e l y   h i g h   ( i t e ra t i o n s   a r e   s uf f i c i e n t   t o   c o n v e r ge   t h e   N a s e qui l i b r i um   o f   t h e   pa ra m e t e r   λ ) .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - ICT     IS S N :   2252 - 8776       A nal y s i s   of   Com p e t i t i o F r ont i ng   t h e   P opu l ar i t y   of   Con t e nt   i So c i a l   N e t w or k s   ( Si ham   H af i d i )   91       F i gu r e   2 .   Co n v e r ge n c e   t o   t h e   λ   N a s h   E qu i l i b r i u m       T h e n,   w e   pl o t   i n   f i gu r e s   a nd  4 ,   r e s pe c t i v e l y ,   t h e   i n t e r p l a y   of   c o s t   γ   a n p r i c e   o n   t h e   pa ra m e t e r   λ   a t   t h e   N a s h   e qui l i b r i u m           F i gu r e   3:   T h e   i nt e rpl a y   of   c o s t   γ   o λ       F i gu r e   s h o w s   t h e   c o s t   i m p a c t   o n   t h e   pa ra m e t e r   λ :   w h e n   t h e   c o s t   i n c r e a s e s ,   λ   de c r e a s e s ,   a n d   t h e n   t h e   t i m e   f o r   a   c o nt e nt   r e a c h e s   a   de s t i na t i o m   i n c r e a s e s   p r o gr e s s i v e l y .   T h i s   m e a n s   t ha t   us e r s   o f   t h i s   n e t w o r w i l l   m i s j udge   t h e   c o n t e nt ,   w hi c i n f l ue n c e   t h e   r e v e n ue   o c o n t e n t .   T h e n,   p l a y e r s   a r e   s uppo s e t o   a do pt   s i t ua t i o n s   w h i c t h e   pa ra m e t e λ   i s   g r e a t ,   a n d   w h o s e   pr o duc t i o n   c os t s   a r e   s l i g h t   t o   i n c r e a s e   t h e i p r o f i t s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8776   IJ - ICT     V o l .   6 ,   N o .   2,     A u gus t   2017   :     86     94   92       F i gu r e   4:   T h e   i nt e rpl a y   of   pr i c e   o n   λ       F i gu r e   4   s h o w s   t h e   p ri c e   i m pa c t   o t h e   pa ra m e t e λ :   w h e t h e   p r i c e   i n c r e a s e s ,   λ   i n c r e a s e s ,   a n d   t h e   pr o pa g a t i o t i m e   t   de c r e a s e s ,   w h i l e   s ub s c r i b e r s   o f   t hi s   n e t w o r a r e   s a t i s f i e d,   c o n s e que n t l y ,   t h e s e   c o n t e n t s   w i l l   a t t ra c t   m o r e   c us t o m e r s ,   a n d   t hi s   w i l l   i n c r e a s e   t h e i r e v e n ue s .     In  t h e   f o l l ow i n g,   w e   pl o t   t h e   v a r i a t i o o f   ut i l i t y   b a s e o n   t h e   s y s t e m   pa r a m e t e r s .           F i gu r e   5 .   V a r i a t i o n   ut i l i t y   a s   a   f u n c t i o n   o f   t h e   c o s t       F i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   ut i l i t y   r e duc e w h e n   t h e   c o s t   γ   ge t   a   h i g v a l ue s ,   i n   t hi s   s i t ua t i o n ,   p l a y e r s   m us t   r a i s e   t h e i p r i c e s   t o   i n c r e a s e   t h e i r   p r o f i t s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - ICT     IS S N :   2252 - 8776       A nal y s i s   of   Com p e t i t i o F r ont i ng   t h e   P opu l ar i t y   of   Con t e nt   i So c i a l   N e t w or k s   ( Si ham   H af i d i )   93       F i gu r e   6 .   V a r i a t i o n   ut i l i t y   a s   a   f u n c t i o n   o f   t h e   p r i c e   p       F i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   ut i l i t y   i n c r e a s e s   p r o gr e s s i v e l y   w h e n   p ri c e s   a r e   i n c r e a s i n g ,   t hi s   r e v e a l s   t h a t   gr o w i n g   p r i c e   e n s u r e s   o pt i m a l   r e v e n ue s .   F i na l l y ,   i t h i s   s e c t i o n,   w e   s h o w   t h e   i m pa c t   o f   t h e   s y s t e m   pa r a m e t e r s   o t h e   s y s t e m   e ff i c i e n c y   i t e rm s   o f   P r i c e   o f   a na r c h y :           F i gu r e   7 .   P o A   v a ri a t i o n   a s   a   f u n c t i o o f   t h e   c o s t   γ       F i gu r e   s h o w s   t h e   P o A   v a r i a t i o n   a s   a   f un c t i o n   o f   c o s t   γ   w i t f i xe pri c e P 1 = P 2 .   F o r   s m a l l   v a l ue s   o γ ,   pl a y e r s   a r e   s e l f i s h   (P o A < 0 . 5),   w e l l   e a c pl a y e r   t r i e s   t o   m a x i m i z e   hi s   o ut c o m e s   w i t h o ut   c o n s i de r i ng  t h e   o t h e p l a y e r ;   f o r   h i g h e c o s t s ,   t h e   c o n t e nt s   c o n v e r ge   t o   t h e   s a m e   p r i c e   o f   a na r c h y   w h i c h   i s   c l o s e   t o   1,   s h o w i n t h a t   pl a y e r s   ha v e   c oo pe r a t e d   f o r   a o pt i m u m   s o c i a l   w e l f a r e .   W e   r e m a r k   t ha t   t h e   N a s e qui l i b ri um   pe r f o r m s   w e l l   a n d   t h e   l o s s   o f   e ff i c i e n c y   i s   o n l y   a b o ut   1% .   T hi s   r e s ul t   i n di c a t e s   t ha t   t h e   N a s e qui l i b ri u m   o f   t hi s   ga m e   i s   go o a n s o c i a l l y   e ff i c i e n t .   F i gu r e   8   s h o w s   t h e   P o A   v a r i a t i o a s   a   f un c t i o o f   pri c e   p   w i t f i xe c o s t   γ 1 = γ 2 W e   r e m a r k   t ha t   t h e   p r i c e   of   a na r c h y   r e duc e   w h e n   t h e   p ri c e   r i s e s .   F o r   t h e   l i t t l e   pr i c e ,   t h e   p ri c e   of   a na r c h y   i s   t o   w h i c h   m e a n s ,   t h a t   p l a y e r s   c oo pe r a t e   a n d   t h e   N a s h   e qu i l i b r i u m   i s   s o c i a l l y   e ff i c i e n t ;   w h i l e   f o r   hi g h e r   p ri c e s ,   p l a y e r s   ha v e   b e c o m e   m o r e   s e l f i s h,   e v e r y o n e   r e a c t s   a l o n e   s e e ki n g   m a xi m i z e   hi s   o ut c o m e s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8776   IJ - ICT     V o l .   6 ,   N o .   2,     A u gus t   2017   :     86     94   94       F i gu r e   8 .   P o A   v a ri a t i o n   a s   a   f u n c t i o o f   t h e   p r i c e       5.   C O N C LU S I O N   W e   ha v e   pr e s e nt e i t hi s   pa pe a   t y pe   of   c o m pe t i t i v e   i n t e r a c t i o n s   b e t w e e n   c o nt e nt s   i a   s o c i a l   n e t w o r k.   T h e r e   i s   a   c o m pe t i t i o o v e r   a   l i m i t e d   c o m m o s e t   of   de s t i n a t i o n s .   W e   a na l y z e t h e   b e ha v i o o f   t h e   c o n t e n t s   t ha t   s e e t o   a t t ra c t   m o r e   c o n s u l t a t i o n s .   T h e   p r o po s e m o de l   i s   b a s e o a   s i m p l e   ut i l i t y   f un c t i o n s   w h i c t a ke s   i n t o   a c c o un t   n o t   o nl y   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   a   c u rr e n t   c o n t e nt b ut   a l s o   o f   a l l   o t h e c o n t e n t s ,   a l s o ,   i t   i s   b a s e o t w o   pa r a m e t e r s   de s c r i b i n g   e a c h   c o n t e nt   p ri c e   a n d   c o s t   o f   pr o duc t i o n .   W e   s h o w e t ha t   t h e   e qui l i b ri u m   b e c o m e s   m o r e   i m po r t a nt   (s o c i a l l y   e ff i c i e n t w h e t h e   c o s t   of  pr o duc t i o n   o f   c o n t e n t   i s   i n c l ude i a   gi v e i nt e r v a l .   W e   a l s o   s h o w e t ha t   w h e t h e   p r i c e s   b e c o m e s   hi g h e r ,   t h e   c o m pe t i t i o n   b e c o m e s   f i e r c e .       R EF ER EN C ES   [ 1]   E i t a A l t m a n ,   A   S e m i - D y na m i c   M o de l   f o r   C o m pe t i t i o O v e r   P o pul a r i t y   a nd  O v e r   A dv e r t i s e m e n t   S pa c e   i n   S o c i a l   N e t w o r ks ,   I N R I A   S o phi a - A nt i po l i s ,   2 004   R o ut e   de s   L uc i o l e s ,   06 902  S o phi a - A nt i po l i s   C e d e x ,   F r a nc e .   [ 2]   E i t a n   A l t m a n ,   P a r m o K um a r ,   S r i n i v a s a n   V e nk a t r a m a na n ,   A nur a g   K um a r ,   C o m pe t i t i o n   O v e r   T i m e l i ne   i n   S o c i a l   N e t w o r ks ,   I N R I A   S o phi a - A nt i po l i s ,   2 004   R o ut e   de s   L uc i o l e s ,   06 902  S o p hi a - A nt i po l i s   C e d e x ,   F r a nc e .   [ 3]   E i t a n   A l t m a n ,   S t o c ha s t i c   G a m e   A ppr o a c f o r   C o m pe t i t i o n   O v e r   P o pul a r i t y   i n   S o c i a l   N e t w o r ks ,   I N R I A   S o phi a - A nt i po l i s ,   200 R o ut e   de s   L uc i o l e s ,   0 6902   S o ph i a - A nt i po l i s   C e de x,   F r a nc e .   [ 4]   R o s e J . ,   E x i s t e nc e   a nd   U ni que n e s s   o f   E qui l i br i um   P o i n t s   f o r   C o nc a v e   n - pe r s o G a m e s E c onom e t r i c 33:   520 534,   1 965 .   [ 5]   M a i l l e ,   P .   &   T uf f i n,   B . ,   A na l y s i s   o f   P r i c e   C o m pe t i t i o i a   S l o t t e R e s o ur c e   A l l o c a t i o G a m e i n   P r oc .   o f   I E E E   I N F O C O M .   2008 .   [ 6]   V a r i a n ,   H . ,   M i c r o e c o n o m i c   A na l y s i s N o r t on  N e w   Y or k .   19 92.   [ 7]   P a pa d i m i t r i o u,   K .   &   K o ut s o upi a s ,   E .   W o r s t - C a s e   E qu i l i b r i a i n   S T A C S pp . 40 4 41 3.   19 99 .   [ 8]   G ui j a r r o ,   L . ,   P l a ,   V . ,   V i d a l ,   J .   &   M a r t i n e z - B a us e t ,   J A na l y s i s   o f   P r i c e   C o m pe t i t i o un de r   P e e r i ng   a n d   T r a ns i t   A g r e e m e nt s   i I nt e r ne t   S e r v i c e   P r o v i s i o t o   pe e r - to - pe e r   U s e r s I E E E   C on s um e r   C om m un i c at i on s   a nd  N e t w or k i ng   C onf e r e nc e   ( C C N C 2011) ,   L a s   V e gas ,   N e v ad U SA ,   pp .   9 1 2.   20 11.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.