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《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上SEIQ模型研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上SEIQ模型研究姓名:周佳華申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):應(yīng)用數(shù)學(xué)指導(dǎo)教師:黃樟燦20091101武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來,國內(nèi)外掀起了研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的熱潮。許多社會、生物和技術(shù)系統(tǒng)都可以用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來描述,如計算機病毒、傳染性疾病、謠言或輿論的傳播與擴散等,其中系統(tǒng)的元素即個體或組織用網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點來表示,個體之間的相互作用或聯(lián)系則用邊來模擬。而這也有效地增進了人們對爆發(fā)大規(guī)模傳染病流行的傳染機制的認識,在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上來研究傳染病已成為一種新的趨勢。本文致力于對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
2、上的SEIQ類疾病傳播模型的研究。其主要內(nèi)容和創(chuàng)新之處可概括如下:1、新引入潛伏和隔離狀態(tài),分別在小世界網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上建立SEIQ傳播模型并對其進行分析。根據(jù)不同的疾病傳播機制,利用平均場理論分別建立了標(biāo)準(zhǔn)的SEIQ模型和具有遠程感染的SEIQ模型(即L-SEIQ模型),并對其進行仿真,分析各個因素對疾病傳播的影響,表明潛伏節(jié)點的感染率、遠程感染率等都會影響疾病傳播。2、為了控制疾病的傳播,針對不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),采用不同的免疫策略:對于小世界網(wǎng)絡(luò),采取均勻免疫;對于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò),則采用按比例免疫
3、和目標(biāo)免疫。對其進行仿真,并分析各免疫策略的有效性,同時還分析了隔離率對疾病傳播的影響,為更好地控制疾病的傳播提供了指導(dǎo)意見。3、將疾病的傳播模型應(yīng)用到SARS病毒的傳播中,將03年SARS病毒傳播的實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模型中的具體參數(shù),在前面所建立的模型基礎(chǔ)上利用Matlab軟件對其傳播進行研究,并分析出要控制疾病傳播所應(yīng)采取的免疫策略??傊?,本文是在前人研究的基礎(chǔ)上,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)能模擬個體之間接觸關(guān)系的優(yōu)點,結(jié)合疾病傳播的特征,建立了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上SEIQ類疾病的傳播模型,考慮其免疫策略,并進行計算機仿真
4、,分析影響疾病傳播的不同因素以及控制其傳播的不同策略。利用該模型對SARS病毒的傳播進行實證分析,并得出控制SARS傳播的有效策略。本文的研究成果,在一定程度上豐富了疾病傳播的理論,本文所建立的模型也具有明顯的優(yōu)點:新引入潛伏和隔離狀態(tài),更形象的描述了疾病的傳播過程;在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上對疾病傳播進行分析,更好的模擬了疾病傳播的途徑;考慮遠程感染,更形象的刻畫了疾病的傳播機制。關(guān)鍵字:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),SEIQ,平衡點,閾值,遠程感染,仿真,免疫武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTherecentdecade
5、haswitnessthebirthofanewmovementofinterestandresearchinthestudyofcomplexnetworkindomesticandinternationalarea.Manysocial,biologicalandtechnicalsystems,suchasthespreadofinfectiousdiseases,computerviruses.rumorandSOon,allCanbedescriptbycomplexnetwork..In
6、which,theverticesrepresentindividualsandlinksmimictheinteractionsamongthem.Thedevelopmentofthecomplexnetworktheoryhasdosomehelptotherealizationoftheinfectiousdiseaseoutbreak,anditisanewtrendtostudytheinfectiousdiseaseincomplexnetwork.nlispaperaimstothe
7、studyoftheSEIQmodelincomplexnetworks,andthemaincontentsandoriginalitiesinitCanbesummarizedasfollows:1.Introducetheeclipseandquarantinestates,theSEIQmodelareestablishedandanalyzedinthesmall—worldnetworksandscale-freenetworkrespectively.Dependingonthespr
8、eadofdiseasemechanismsandthemean—fieldtheory,astandardSEIQmodelandaL-SEIQmodelwiththeLong-distanceInfectedareestablishedandsimulatedincomputerwithmatlab,analyzingitCanbefindthattheprobabilityofeclipse’SinfectedandtheLong-distanceInfecte