本文關鍵詞：復雜網(wǎng)絡上基于局域信息的意識行為與傳染病動力學相互作用的研究

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【摘要】：隨著復雜網(wǎng)絡科學研究的迅速崛起,其上的疾病傳播動力學研究也受到越來越多的關注.在以往的傳染病傳播研究中,人們往往采用經(jīng)典的SIS、SIR模型,但在現(xiàn)實生活中,疾病爆發(fā)時個體通常會受到周圍感染鄰居的影響,根據(jù)他們接收到的關于疾病的信息改變他們的行為方式,自然地采取一些有效的預防措施來應對潛在的疾病傳播,然后他們的行為決策又會反過來影響疾病的傳播,本質上構成了網(wǎng)絡上疾病傳播與信息傳播動力學的相互作用問題.為此,本論文首先說明了復雜網(wǎng)絡的研究背景及幾種網(wǎng)絡模型,其次分析提出了具有警覺狀態(tài)傳播模型,深入細致地探討了網(wǎng)絡上局域信息的意識行為反應與疾病傳播動力學相關的問題,然后又研究了局域信息的意識行為反應對具有潛伏性疾病傳播的影響.本文的主要研究成果如下：1,為說明個體意識行為反應的影響,在經(jīng)典的SIR模型中引入了一個新的狀態(tài)一SF.SF態(tài)表示易感者與感染者接觸后為防止被傳染從而采取相應的保護措施來降低被感染概率的個體.易感者與感染者接觸后會以一定的反應率變?yōu)镾F態(tài).通過滲流理論推導出疾病傳播閾值和感染范圍的理論公式,并模擬驗證理論結果的正確性.研究發(fā)現(xiàn),局域信息的意識行為反應可以明顯增加疾病的傳播閾值,減少感染范圍.此外我們表明,因為平均場方法忽略了疾病傳播的動態(tài)關聯(lián)性,所以基于平均場方法所獲得的結果一疾病傳播閾值與警覺反應率沒有關系,是一個錯誤的結論.2,研究了行為反應對具有潛伏性疾病傳播的影響,在改進的SIS模型(SAUIS)和改進的SIR模型(SAUIR)中分別運用平均場方法和滲流理論推導疾病傳播閾值和感染范圍的理論公式.結合理論分析和實際的模擬發(fā)現(xiàn),局域信息的意識行為反應無論對SAUIS模型還是SAUIR模型都可以明顯增加疾病的傳播閾值,減少感染范圍.此外,無癥狀(U態(tài))患者的存在使易感個體不能及時、準確的對疾病做出有效的行為反應,從而削弱了行為反應對疾病控制的抑制作用.令外,由于SAUIR模型的不可逆過程,行為反應對SAUIS模型疾病傳播的抑制效果比對SAUIR模型的效果好.3,對本文工作進行小結,并對復雜網(wǎng)絡上該課題的相關研究工作做出展望.
【關鍵詞】：復雜網(wǎng)絡 疾病傳播 行為反應 滲流理論 感染范圍 傳播閾值
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O157.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-20
• §1.1 復雜網(wǎng)絡的研究背景9-11
• §1.2 復雜網(wǎng)絡的基本介紹11-14
• 1.2.1 網(wǎng)絡的定義11
• 1.2.2 基本統(tǒng)計特征11-13
• 1.2.3 幾種典型的復雜網(wǎng)絡模型13-14
• §1.3 疾病傳播模型及其動力學14-18
• 1.3.1 基本再生數(shù)和傳播閾值15
• 1.3.2 疾病的傳播模型及其動力學分析15-18
• §1.4 本文研究的主要內容18-20
• 第二章 傳染病SS~FIR模型在網(wǎng)絡上的動力學分析20-34
• §2.1 引言20-21
• §2.2 模型介紹21-22
• §2.3 理論推導22-25
• §2.4 數(shù)值模擬25-29
• 2.4.1 ER網(wǎng)絡模擬結果25-27
• 2.4.2 UCM網(wǎng)絡模擬結果27-29
• §2.5 平均場方法29-33
• §2.6 小結33-34
• 第三章 具有隱性特征的傳染病在網(wǎng)絡上的動力學分析34-43
• §3.1 引言34-35
• §3.2 模型介紹35-36
• 3.2.1 SAUIS模型35-36
• 3.2.2 SAUIR模型36
• §3.3 理論推導36-40
• 3.3.1 SAUIS模型的疾病傳播閾值37-38
• 3.3.2 SAUIR模型的疾病傳播閾值38-40
• §3.4 數(shù)值模擬40-42
• §3.5 小結42-43
• 第四章 總結和展望43-44
• 參考文獻44-51
• 致謝51-52
• 讀研期間科研情況52

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳金閃,狄增如;從統(tǒng)計物理學看復雜網(wǎng)絡研究[J];物理學進展;2004年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 祝光湖;復雜網(wǎng)絡上的傳染病傳播動力學研究[D];上海大學;2013年

2 倪順江;基于復雜網(wǎng)絡理論的傳染病動力學建模與研究[D];清華大學;2009年

3 王文旭;復雜網(wǎng)絡的演化動力學及網(wǎng)絡上的動力學過程研究[D];中國科學技術大學;2007年

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本文編號：984896