基于社交關(guān)系的流行病傳播與免疫機制研究.pdf

1、現(xiàn)實中，每個人都身處多個不同的社交關(guān)系網(wǎng)絡，并且在這些社交網(wǎng)絡中扮演著各種角色。各種各樣的社交關(guān)系相互之間交疊的同時又彼此隔離，例如在某個人朋友圈內(nèi)的人們之間并不都是相互認識；同事之間也可能彼此又是同學關(guān)系；同一個人的朋友和親戚之間可能完全不認識。無論是消息還是傳染病都可以通過這些錯綜復雜的關(guān)系網(wǎng)傳播和流行。而包含有傳染病信息的消息與該傳染病同時在人群中傳播時，對傳染病的傳播到底會產(chǎn)生什么樣的影響呢?毫無疑問，研究伴有信息傳播的流行病傳

2、播過程是十分必要的。研究這些復雜的社交關(guān)系及其上流行的消息對傳染病傳播的影響，要先研究社交關(guān)系之間的信息交流特點。真實網(wǎng)絡中個體獲得疾病消息后，會根據(jù)以往的染病經(jīng)歷做出相應的規(guī)避行為，在本文中稱其為個體應激性規(guī)避行為。網(wǎng)絡中社交消息傳播必然會對流行病傳播過程產(chǎn)生影響?；谶@個特點，本文運用統(tǒng)計物理、運籌學和計算機仿真等方法著重研究由疾病消息引起的個體應激性規(guī)避行為和由社交網(wǎng)絡交疊產(chǎn)生的個體多關(guān)系角色特點兩方面對流行病傳播的影響：

3、　?。?）本文在單群體內(nèi)部基于個體應激性規(guī)避行為，分別在WS小世界和BA無標度網(wǎng)絡上改進了SIS流行病傳播模型，并進行理論分析和實驗仿真。結(jié)果表明，由疾病消息引起的個體應激性規(guī)避行為能夠促使網(wǎng)絡在整體層面上具有適應、抑制流行病傳播的能力。這個現(xiàn)象說明，個體可以通過自我學習獲得預防被感染的能力，同時，網(wǎng)絡也能夠通過這種個體的特殊能力獲得對流行病的網(wǎng)絡整體防控能力。這種網(wǎng)絡整體層面上學習如何適應疾病并逐漸調(diào)節(jié)健壯自己的行為，對快速應對未來流

4、行病爆發(fā)和有效控制流行病再傳播具有十分積極的作用。
　?。?）為了更好地論述復雜的社交關(guān)系對流行病傳播的影響，本文中構(gòu)建一個不同于傳統(tǒng)多社團網(wǎng)絡的疊加社交網(wǎng)絡，同時提出了全新的MR-SIS流行病傳播模型，并進行理論分析和試驗仿真。結(jié)果表明，網(wǎng)絡中子網(wǎng)絡的組成結(jié)構(gòu)能夠?qū)α餍胁〉膫鞑ミ^程產(chǎn)生影響，尤其是疊加子網(wǎng)絡中的節(jié)點，控制這些節(jié)點可以有效地抑制疫情的傳播蔓延。在這個基礎上，本文提出基于疊加子網(wǎng)的熟人免疫策略，實驗結(jié)果也表明該策略是