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《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播動(dòng)力學(xué)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播動(dòng)力學(xué)摘要:縱觀人類社會(huì)的發(fā)展,傳染病一直持續(xù)不斷地威脅著人類的健康,從早期的天花、麻疹,到近年來(lái)的艾滋病、非典、禽流感,每一次傳染病都以極快的速度傳播著并且吞噬著人類的生命財(cái)產(chǎn)。此外,計(jì)算機(jī)病毒在因特網(wǎng)上的擴(kuò)散過(guò)程也是極其復(fù)雜的系統(tǒng)。其不安全因素有計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)自身的,也有人為的,計(jì)算機(jī)病毒的高度隱藏性、快速傳播性和嚴(yán)重的破壞性使其成為影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的最不安全的因素。近年來(lái),真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中小世界效應(yīng)和無(wú)標(biāo)度特性的發(fā)現(xiàn)激起了物理學(xué)界對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究高潮,其中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上動(dòng)力學(xué)行為的影響是
2、研究的焦點(diǎn)之一。這篇論文主要從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流行病的感染機(jī)制兩個(gè)方面來(lái)探討當(dāng)前國(guó)內(nèi)外傳播動(dòng)力學(xué)研究的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展,指出值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題。例如動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的疾病傳播行為和微觀感染機(jī)制等。關(guān)鍵詞:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、傳播動(dòng)力學(xué)、疾病傳播、網(wǎng)絡(luò)免疫技術(shù)、感染機(jī)制Abstract:Throughoutthedevelopmentofhumansociety,infectiousdiseaseshasbeencontinuouslythreatenshumanhealth,fromtheearlysmallpox,mea
3、sles,inrecentyearstoAIDS,SARS,avianinfluenza,everyinfectiousdiseaseinordertospeedthespreadofhumanlifeandproperty.Inaddition,thesystemofcomputervirusesontheInternetdiffusionprocessisextremelycomplex.Theunsafefactorsofcomputerinformationsystemitself,butalsoforso
4、meone,highlyconcealed,rapidspreadandseriousdestructiontothemostunsafefactorsofcomputersystemusingacomputervirus.Inrecentyears,therealnetworksmallworldeffectandscale-freecharacteristicsarousedtheresearchclimaxtothecomplexnetworkofphysics,includingtheimpactofnet
5、worktopologyonthedynamicsoncomplexnetworksisoneofthefocusofthestudy.Thispapermainlyfromthetwoaspectsofinfectionmechanismtopologicalstructureofcomplexnetworksandepidemictoexplorethecurrentstatusofdomesticspreaddynamicsresearchandnewdevelopment,pointsouttheprobl
6、emstobefurtherstudied.Forexample,thespreadofthediseasedynamicbehaviorofnetworkstructureandmicromechanismofinfection.Keywords:immunecomplexnetwork,transmissiondynamics,diseasetransmission,network1.引言復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指具有復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)行為的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò),它是由大量的節(jié)點(diǎn)通過(guò)邊的相互連接而構(gòu)成的圖。例如,英特網(wǎng)、生物網(wǎng)絡(luò)、無(wú)
7、線通訊網(wǎng)絡(luò)、高速公路網(wǎng)、電力網(wǎng)絡(luò)、流行病和謠言傳播網(wǎng)絡(luò)等都是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。傳播動(dòng)力學(xué)的基本研究對(duì)象是動(dòng)力學(xué)模型在不同網(wǎng)絡(luò)上的性質(zhì)與相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的聯(lián)系。包括已知和未知的靜態(tài)幾何量。而像傳染病、謠言的傳播過(guò)程的研究不能像其他一些學(xué)科一樣,通過(guò)在人群中做實(shí)驗(yàn)的方式獲得數(shù)據(jù),相關(guān)數(shù)據(jù)、資料只能從已有的報(bào)告和記錄中獲取,而這些數(shù)據(jù)往往不夠全面和充分,很難根據(jù)這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地確定某些參數(shù),進(jìn)行預(yù)報(bào)和控制工作。因此通過(guò)合理的網(wǎng)絡(luò)模型產(chǎn)生數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論和數(shù)值研究,是當(dāng)前傳播動(dòng)力推進(jìn)創(chuàng)新理論探索創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)的重要方法。2
8、.背景知識(shí)2.1經(jīng)典傳播模型的簡(jiǎn)介目前研究最為徹底,應(yīng)用最為廣泛的經(jīng)典傳染病模型是SIR模型和SIS模型。SIR模型適合于染病者在治愈后可以獲得終生免疫力,或者染病者幾乎不可避免走向死亡的情形。在SIR模型中,人群被劃分為三類:第一類是易感人群(S),他們不會(huì)感染他人,但有可能被傳染;第二類是染病人群(I),他們已經(jīng)患病,具有傳染性;第三類是移除人群(R),