基于遺傳算法的傳染病傳播動力學建模與分析
發(fā)布時間:2024-10-04 23:22
現今各類傳染病頻發(fā),傳染病的廣泛傳播不僅會危害人體健康,而且還會威脅到社會穩(wěn)定,并且使國家的經濟得不到高速發(fā)展,因此對傳染病的傳播形式進行分析模擬,提供有效的預防措施與建議具有重要的現實意義。研究傳染病的重要方法之一是傳播動力學,分析傳染病的流行特征,發(fā)病機理,構建數學模型描述傳染病的傳播過程,對模型進行數學分析,預測流行趨勢并提出預防建議。本文以傳染病為主體研究內容,將遺傳算法與傳染病分析理論相結合,對寨卡和埃博拉兩類傳染病的傳播動力學進行分析研究,主要研究內容及成果如下:(1)提出了寨卡病毒網絡傳播模型,根據其性傳播與蚊蟲傳播兩種傳播途徑,建立了新的傳播機制,由此建立了網絡傳播模型,以性傳播次數看作網絡中節(jié)點的度,研究模型中各倉室隨時間的轉換過程,分析依據模型推導基本再生數,判斷該病毒是否會廣泛傳播。針對傳染病模型中參數不易估計的問題,提出了基于自適應基因位點突變的遺傳算法對寨卡模型中的傳播系數進行估計。根據估計結果計算R0=2.17,實驗結果表明改進的遺傳算法可以完全估計模型中的全部參數,與傳統(tǒng)參數估計方法比較對真實的染病數據擬合效果更好,收斂速度更快并且可以...
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 傳染病的發(fā)展歷史
1.1.2 傳染病動力學
1.2 國內外研究現狀
1.3 本文主要研究內容
1.4 論文組織結構
第二章 預備知識
2.1 傳染病動力學建模相關理論
2.2 復雜網絡傳播理論
2.3 本章小結
第三章 寨卡病毒在網絡上的傳播動力學建模與分析
3.1 模型建立
3.1.1 寨卡病毒傳播機制
3.1.2 傳播建模與分析
3.2 模型動力學分析
3.2.1 基本再生數
3.2.2 基于改進遺傳算法的ZIKV模型參數估計
3.3 數值模擬與分析
3.4 本章小結
第四章 埃博拉病毒傳播動力學建模與分析
4.1 模型建立
4.1.1 埃博拉病毒傳播機制
4.1.2 傳播建模與分析
4.2 基于改進遺傳算法的EVD模型參數估計
4.3 數值模擬與分析
4.4 本章小結
第五章 基于遺傳算法的傳染病傳播分析系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)需求分析
5.2 系統(tǒng)功能模塊設計
5.3 基于遺傳算法的傳染病傳播分析系統(tǒng)實現與示例
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
個人簡況及聯系方式
本文編號:4007265
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 傳染病的發(fā)展歷史
1.1.2 傳染病動力學
1.2 國內外研究現狀
1.3 本文主要研究內容
1.4 論文組織結構
第二章 預備知識
2.1 傳染病動力學建模相關理論
2.2 復雜網絡傳播理論
2.3 本章小結
第三章 寨卡病毒在網絡上的傳播動力學建模與分析
3.1 模型建立
3.1.1 寨卡病毒傳播機制
3.1.2 傳播建模與分析
3.2 模型動力學分析
3.2.1 基本再生數
3.2.2 基于改進遺傳算法的ZIKV模型參數估計
3.3 數值模擬與分析
3.4 本章小結
第四章 埃博拉病毒傳播動力學建模與分析
4.1 模型建立
4.1.1 埃博拉病毒傳播機制
4.1.2 傳播建模與分析
4.2 基于改進遺傳算法的EVD模型參數估計
4.3 數值模擬與分析
4.4 本章小結
第五章 基于遺傳算法的傳染病傳播分析系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)需求分析
5.2 系統(tǒng)功能模塊設計
5.3 基于遺傳算法的傳染病傳播分析系統(tǒng)實現與示例
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號:4007265
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