吸毒网络HIV传播的复杂agent网络模型与仿真分析

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艾滋病又称获得性免疫缺陷综合症,是人类免疫缺陷病毒引起的一种流行性传染病,截止到目前为止尚无有效的治愈方法。HIV/AIDS传播动力学模型研究是人们深层次认识疾病传播规律的重要手段,通过模型对HIV从核心人群经性途径扩散到一般人群的科学研究,可指导国家寻找有效的阻断策略,合理使用资源和调整策略,更有效地开展社会行为干预行动,而且模型的研究方法对其他相关疾病的传播有重要的借鉴意义。HIV/AIDS的流行、传播动力学模型的研究涉及到众多因素及相互作用关系,使得该问题变得十分复杂和困难,同时也充满了挑战。基于复杂网络的传染病动力学模型是近年来的一个研究热点,从国内外研究趋势看,目前还存一些不足。例如,研究的传播途径往往针对某一高危人群;在进行复杂网络建模时忽略了复杂网络节点的自主性和适应环境以及政策调控的能力;大部分模型假设把社会中人与人之间的关系看成规则网络和随机网络,忽略了传播疾病的社会网络的拓扑结构对疾病传播的重要影响等。本文以适合中国和云南地区HIV/AIDS在复杂社会系统与社会网络中传播模拟与机理仿真研究为目标,提出描述HIV病毒传播特点和动态性的一种有效方法,通过仿真平台Netlogo在计算机上生成的虚拟复杂Agent网络来描述和刻画真实世界个体之间交互复杂性,支持HIV病毒传播过程的建模和仿真。在此基础上,可以通过对仿真结果的分析来预测传染病的发展趋势,并根据特定病毒的防治要求为公共卫生措施的制定提供决策支持。首先,提出人际关系网络舆论传播模型假设,并给出相应的网络生成算法、个体意见交互规则,对模型进行不同参数的仿真实验。其次,提出了HIV在静脉吸毒人群中传播的群落小世界网络模型。设定了五种类型个体以及个体间的转换规则,给出影响因子的计算方法;然后从人群联系紧密程度、社会网络因素、政策干预因素三个方面对模型进行仿真实验。基于前述研究,将社会舆论影响因素考虑到模型中,并与HIV在静脉吸毒人群中传播的各个影响因素相结合,建立协同演化的混合模型。较之以往方法,该模型考虑的行为因素更全面、更能反映我国和云南地区HIV传播实情。论文研究成果可有力支持HIV病毒传播建模和仿真,为模拟现实世界HIV传播问题提供了一定的参考和建模框架,并为艾滋病扩散过程的模拟和预测提供了量化分析支撑,这对控制其他相关疾病的传播都具有重要的理论意义和现实意义。
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