本文關(guān)鍵詞：雙層網(wǎng)絡(luò)上的流行病傳播

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【摘要】：隨著小世界網(wǎng)和無標(biāo)度網(wǎng)的發(fā)現(xiàn),圖論的研究進(jìn)入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。相對(duì)于規(guī)則網(wǎng)和隨機(jī)網(wǎng),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的研究得到的結(jié)論能與真實(shí)系統(tǒng)更好地吻合�，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)可以處理節(jié)點(diǎn)數(shù)千萬甚至上億的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)演化,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法越來越實(shí)用,得以在社會(huì)學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域施展拳腳,取得驚人的成果。流行病是困擾人類的一大夢(mèng)魘,每次流行病爆發(fā),都能給人的生命產(chǎn)生巨大威脅,同時(shí)還造成大量經(jīng)濟(jì)損失,因此流行病的研究是科研工作的熱點(diǎn),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法在流行病傳播方面的研究取得了巨大的成果,為疾病預(yù)測(cè)和控制提供理論支持。最初流行病在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播研究局限于靜態(tài)網(wǎng),節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的連邊固定不變,人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模非常大時(shí)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中流行病的傳播閾值消失。但流行病還可以在人類關(guān)系網(wǎng)和動(dòng)物關(guān)系網(wǎng)之間傳播,如2009年的H1N1。因此單層網(wǎng)在描述這些場(chǎng)景時(shí)力不從心,研究人員構(gòu)建了雙層網(wǎng)模型,發(fā)現(xiàn)雙層網(wǎng)模型能更好地與真實(shí)系統(tǒng)吻合,因而我們的工作重心轉(zhuǎn)移到雙層網(wǎng)上。人們發(fā)現(xiàn),流行病在雙層網(wǎng)上傳播的閾值趨于相同。Jeffries等人在美國進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:雙性戀個(gè)體是同性戀人群和異性戀人群之間流行病傳播的紐帶。受此啟發(fā)我們建立了含有傳播子的雙層網(wǎng)模型,這個(gè)模型與以往的雙層網(wǎng)模型有本質(zhì)區(qū)別——層間相互作用通過傳播子在兩層間跳躍來實(shí)現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)傳播子的存在也能使得兩層網(wǎng)流行病傳播的閾值趨于相同,同時(shí)傳播子還起著運(yùn)輸病原體的作用,我們認(rèn)識(shí)到傳播子在雙層網(wǎng)模型上的流行病傳播中起著關(guān)鍵作用,我們的疾控應(yīng)側(cè)重于這類個(gè)體。這個(gè)結(jié)果很容易拓展到其他問題的研究中,例如有兩個(gè)城市,流行病在各自城市傳播,同時(shí)存在一部分旅行者(商人、游客、司機(jī))在兩座城市之間起著運(yùn)輸病原體的作用。因此在第二個(gè)工作中,我們將旅行者引入雙層網(wǎng)。我們分別研究了旅行者數(shù)量和行為對(duì)流行病在雙層網(wǎng)上的傳播的影響,發(fā)現(xiàn)我們的模型呈現(xiàn)出許多新的現(xiàn)象,與傳統(tǒng)的強(qiáng)耦合或固定連邊雙層網(wǎng)有很大不同。我們也觀察到了聯(lián)合閾值,但聯(lián)合閾值介于兩層網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立閾值之間;旅行者分布并不能單調(diào)決定流行病的閾值,需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇最優(yōu)策略。從現(xiàn)實(shí)角度講:要想限制流行病在兩座城市之間的爆發(fā),在保質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸充分的前提下,不能僅僅限制某一方旅行者的出行,更要根據(jù)城市實(shí)情安排兩個(gè)城市旅行者的出行比例。在研究過程中我們還定義了最低感染率差值,用以觀察網(wǎng)絡(luò)對(duì)于流行病的傳播性,獲得了直觀的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O157.5

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 阮中遠(yuǎn);復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上流行病傳播的研究[D];華東師范大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1289579