人类活动模式对传播过程影响的研究

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本文的主要工作是研究基于复杂网络的人类活动模式和意见动力学对传播过程的影响。本文的传播过程包含了两种传播过程,传染病传播过程和手机短信息传播过程。无论是传染病动力学还是信息动力学,都是国家极为重视的科研课题。这两种传播过程都已经不再是单个学科的研究对象而是扩展为多学科交叉研究的对象。而复杂网络理论在这种多学科交叉研究中拥有极大的优越性。更重要的是,相比经典的传播模型中的均匀混合人群的假设,复杂网络能够更好地体现出真实社会网络所拥有的统计特性。因此,把复杂网络理论和传播模型相结合已经成为研究传播过程的主流趋势。有鉴于此,本文从理论和仿真两个方面在人类活动模式和意见动力学对传播过程的影响方面进行了探索性研究。本文的主要内容为:1)考虑如艾滋病和乙型病毒性肝炎等传染病的无症状感染特性进而提出了一个新的传染病模型——A-SIS模型。由于此类无症状感染特性的存在,很多感染个体认为他们是健康的,而实际上他们已经无症状地感染了某种传染病。因此,在这种情况下,就需要对个体的感染意识状态和物理状态进行区分,而经典传染病模型中并未考虑。所以我们提出这个模型来研究泊松分布和胖尾分布这两种人类行为模式传染病传播过程的影响。研究发现,当这两种人类体检行为模式具有相同的体检频率时,泊松分布的体检模式比胖尾分布的体检模式在控制和消除传染病的传播上更为有效。2)把A-SIS模型和一个基于社会影响理论的意见动力学模型结合在一起,研究与传染病相关的意见动力学对传染病传播的影响。意见动力学的产物对那些已经知道自己感染状态的无症状感染个体的影响可能不仅仅只是降低他们的传播概率,同样也可以增加他们的传播概率。这个假设在传染病动力学、意见动力学和人类行为变化的交互作用的建模研究中很少被考虑到。研究发现,当存在与传染病相关的意见动力学时,较高的个体行为随机性在增加传染病流行程度感的同时也会让感染者面临较低的社会歧视。而且,如果正而的外界的全局影响超过一个临界值时,通过意见动力学可以完全消除传染病。3)比较了短信息在无标度网络、小世界网络和实际的短信息网络三种网络中的传播过程,寻找影响短信息传播的因素。发现网络拓扑结构和手机用户的转发短信行为均会影响短信息传播过程。在无标度网络中短信息传播速率快于小世界网络和实际的短信息网络,而无标度网络的短信息寿命较小世界网络和实际的短信息网络短;网络中手机用户的转发短信行为明显影响短信息的传播过程;同时还发现短信息寿命与网络直径有关。
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