基于朋友關系的網(wǎng)絡傳播與免疫機制研究.pdf

1、近年來，傳染病的大肆傳播為所有動物的生存帶來危害，也讓人們面臨嚴重的健康問題。比如麻疹、天花、非典型肺炎、H1N1禽流感、H7N9，還有艾滋病、瘋牛病、埃博拉等。怎樣預防這些傳染病的爆發(fā)，怎樣控制它們的流行，是目前社會面臨的最為迫切解決的問題之一。因此，認識不同傳染病的傳播特征，并在此基礎上對傳染病的傳播過程進行模擬仿真實驗，進而設計出有效的免疫策略將是本文研究的重要目的，也對傳染病傳播與免疫機制的研究具有極度重要的實際意義。隨著復雜網(wǎng)

2、絡的出現(xiàn)，將復雜網(wǎng)絡理論與傳染病傳播學聯(lián)系起來研究傳染病在網(wǎng)絡中的傳播行為，并為不同傳染病設計不同的免疫控制策略，成為研究傳染病傳播的一個重要方向?，F(xiàn)在越來越多的學者們致力于傳染病傳播動力學的研究，構建了很多接近于現(xiàn)實世界的網(wǎng)絡模型、建立了不同傳染病的傳播模型、設計了許多控制傳染病傳播的免疫策略。雖然成果顯著，但仍有許多問題有待于研究。本文在理解傳染病傳播特征與免疫機制的研究現(xiàn)狀及相關成果的基礎上，對改進的SIRS模型分析傳染病在兩種典

3、型網(wǎng)絡上的流行行為，通過計算得出相應的傳播臨界值。另外，本文進行了相關理論的模擬仿真實驗。本文主要工作如下：
　　(1)基于兩種經(jīng)典網(wǎng)絡對SIRS傳播模型進行了改進，并提出了最多公共朋友優(yōu)先免疫策略，即以不同的比例免疫網(wǎng)絡中與感染節(jié)點相鄰的直接鄰居節(jié)點和間接鄰居節(jié)點，但間接節(jié)點的免疫則要選取公共朋友最多的節(jié)點。同時，對隨機免疫、高危免疫、最多公共朋友優(yōu)先免疫這三種不同的免疫策略下傳染病在網(wǎng)絡中的傳播情況進行了研究。理論分析與模擬實

4、驗結果表明：最多公共朋友優(yōu)先免疫的效果比隨機免疫好，但差于高危免疫策略。而高危免疫存在一些局限性，例如，高危免疫在現(xiàn)實生活中是很難準確地界定直接鄰居節(jié)點的。因此，針對傳統(tǒng)免疫策略的不足而提出的最多公共朋友優(yōu)先免疫是有效的，也更符合實際情況。
　　(2)基于動態(tài)網(wǎng)絡對SIRS傳染病傳播模型進行了改進。此動態(tài)網(wǎng)絡是基于BA無標度網(wǎng)絡構建的，保持網(wǎng)絡總邊數(shù)不變，按照特定的加邊、斷邊原則進行加邊斷邊操作。這些加邊、斷邊操作反映了節(jié)點的活躍