重叠网络上疾病与信息传播的动力学分析

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:douliangster
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重叠网络上研究疾病与信息的传播具有非常重要的现实意义.本文在重叠网络上建立了疾病与信息传播的动力学模型,并定性定量地分析了其动力学性态.  第一章,主要介绍了重叠网络上信息对于疾病传播影响的国内外研究动态,并给出了建立模型的基本思想和研究方法.  第二章,在重叠网络上建立了疾病与信息传播的动力学模型,并定性定量地分析了其动力学性态.重叠网络由两层网络构成,其中顶层代表着疾病的传播,且底层代表着信息的传播.模型建立如下:{dSUk,l(t)/dt=-k(λθ1+λδ1θ2)SUk,l(t)-αl(θ3+θ4)SUk,l(t)+μSAk,l(t)+γIUk,l(t),dIUk,l(t)/dt=k(λθ1+λδ1θ2)SUk,l(t)-αl(θ3+θ4)IUk,l(t)+μIAk,l(t)-γIUk,l(t),dSAk,l(t)/dt=-k(λδ2θ1+λδ1δ2θ2)SAk,l(t)+αl(θ3+θ4)SUk,l(t)-μSAk,l(t)+γIAk,l(t),dIAk,l(t)/dt=k(λδ2θ1+λδ1δ2θ2)SAk,l(t)+αl(θ3+θ4)IUk,l(t)-μIAk,l(t)-γIAk,l(t),其中θ1=∑nj=1∑mi=1iP(i,j)/IUi,j/Ni,j,θ2=∑nj=1∑mi=1iP(i,j)/IAi,j/Ni,j,θ3=∑nj=1∑mi=1jP(i,j)/SAi,j/Ni,j,θ4=∑nj=1∑mi=1jP(i,j)/IAi,j/Ni,j.首先根据自相容方程可以计算出该系统意识的基本再生数Ra0,并且通过分析推导能够证明意识正平衡点的全局渐近稳定性;其次,根据vanden Driessche和J.Watmough定义的下一代矩阵法,可以计算出极限系统中疾病的基本再生数Rd0.并且可以证明当Rd0<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当Rd0>1时,存在唯一的全局渐近稳定的正平衡点.最后,通过数值模拟得到的结果与理论分析的结果是一致的.  第三章,在重叠网络上建立了疾病与信息传播的节点动力学模型,并定量地分析了其动力学性态.模型建立如下:PSUi(t+1)=PSUi(t)rSi(t)qUi(t)+PSAi(t)δqUi(t)+PIUi(t)rIi(t)μ+PIAi(t)δμ,PSAi(t1)=PSUi(t)[1-rSi(t)]qAi(t)+PSAi(t)(1-δ)qAi(t)+PIUi(t)[1-rIi(t)]μ+PIAi(t)(1-δ)μ,PIUi(t+1)=PSUi(t)rSi(t)[1-qUi(t)](1-κ)+PSAi(t)δ[1-qUi(t)](1-κ)+PIUi(t)rIi(t)(1-μ)(1-κ)+PIAi(t)δ(1-μ)(1-κ),PIAi(t+1)=PSUi(t)rSi(t)[1-qUi(t)]κ+[1-rSi(t)][1-qAi(t)]+PSAi(t)δ[1-qUi(t)]κ+(1-δ)[1-qAi(t)]+PIUi(t)rIi(t)(1-μ)κ+[1-rIi(t)](1-μ)+PIAi(t)δ(1-μ)κ+(1-δ)(1-μ).其中qUi(t)=Πj[1-bjiPIj(t)βU],qAi(t)=Πj[1-bjiPIj(t)βA],rIi(t)=Πj[1-cjiPAj(t)λI],rSi(t)=Πj[1-cjiPAj(t)λS].通过计算得到了疾病的传播阈值.通过数值模拟可知,信息的传播抑制了疾病的传播,并有效降低了疾病传播的最终规模,但对疾病传播阈值的影响不是很大.此外,疾病的传播有效地促进了信息的传播.
其他文献
期刊
生物数学模型的最终性态是研究的重点,只有研究模型的最终性态,才能掌握种群随着时间而演变的规律。人们可以根据推断的结果,预测种群的最终生存状态,从而制定相关的措施。刻
花的画法石榴花多用点厾法,一般多画红花。单瓣石榴花,可参照茶花画法,外型宜圆些。重瓣花可采用“外拓法”画,即抓住花形碗与盘的大关系,从内瓣画起。先画浅色内层外瓣,再添
目前,Web服务组合的研究主要集中于需求的可满足性,主要从功能角度进行研究,在服务行为方面考虑较少。本文从服务行为角度入手,主要研究了以下两个方面的内容:(1)组合Web服务
中央组织部、中央宣传部、教育部党组联合召开的第十三次全国高等学校党的建设工作会议16日在北京结束。中共中央政治局委员、书记处书记、中央组织部部长贺国强出席会议并讲
在很多实际问题中,数据的不确定性无处不在。例如,在供应链优化问题中,在需要做出重要决策的时候,实际需要的材料,产品数量以及回收的资金等因素都不是精确已知的。在工程问题中,考
预测是人们根据历史的和现在又掌握的信息,利用已经掌握的知识和手段,预先推知和判断研究对象的未来或未知状况的结果.但是,任何预测模型都不是实际问题的写真,现实问题也在不停
本文研究了如下的四阶非线性Schr(o)dinger方程的初边值问题{iut+△2u+λ|u|αu=0,(t,x)∈R×Ω,u(t,x)|(a)Ω=0,(e)u/(e)n(a)Ω=0,u(0,x)=u0,其中α>0为常数,u是复值函数,Ω(C)R4为边
库存理论已经广泛应用于许多行业,人类非常关注存储问题和库存控制。库存控制问题俨然是存储论研究的范畴,许多CEO愈发重视对它的研究。同时库存控制主体目标是获得最大的利
本文共分为三个部分:   第一章,讨论带有(Z2)k作用且不动点集为常余维数2k+2v+1的一类特殊闭流形的上协边分类问题.设(φ):(Z2)k×Mn→Mn是群(Z2)k在给定的n维光滑闭流形Mn