傳染病動力學的複雜網路建模與研究

《傳染病動力學的複雜網路建模與研究》是依託大連理工大學,由王興元擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：傳染病動力學的複雜網路建模與研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王興元

項目摘要

根據社會接觸網路的形成機制、動態演化和個體出行模式，利用複雜網路傳播學在理論和套用兩個層面深入研究傳染病爆發與傳播問題，找出能快速、低成本地控制疫情的策略．具體研究內容為：基於人員日常行為驅動下的動態演化過程，構建在不同時段具有不同交往形式的不同結構社會網路模型；構建具有局部結構的增長無標度網路模型，研究局部結構在社會網路的形成與演化過程中所扮演的作用；構建多種群網路模型，將人員流量統計規律引入到傳染病傳播模型中；對上述網路分布的均勻性、傳播參數、傳染病動力學進行研究；給出複雜網路上傳染病的高危免疫方法，和傳染病預防控制的定量評估策略．在此基礎上，建立我國民航網路的傳染病大尺度傳播模型，研究實際傳染病的傳播過程． 複雜網路理論已為傳染病的建模與分析提供了重要的數學手段，本項目的研究有助於描述真實的具有明顯異質性的大尺度社會網路中的傳染病傳播過程和控制策略．

結題摘要

目前，各種傳染病的暴發和大規模流行，已經成為世界性的重大公共衛生問題。因此，對傳染病的發病機理、傳播規律和防控策略的研究具有重要的現實意義。本項目根據社會接觸網路的形成機制、動態演化和個體出行模式，利用複雜網路傳播學在理論和套用兩個層面深入研究了傳染病爆發與傳播問題，找出了能快速、低成本地控制疫情的策略。具體研究內容為：基於人員日常行為驅動下的動態演化過程，構建了在不同時段具有不同交往形式的不同結構社會網路模型；構建具有局部結構的增長無標度網路模型，研究了局部結構在社會網路的形成與演化過程中所扮演的作用；構建了多種群網路模型，將人員流量統計規律引入到傳染病傳播模型中；對上述網路分布的均勻性、傳播參數、傳染病動力學進行了研究；給出了複雜網路上傳染病的“高危免疫”方法，和傳染病預防控制的定量評估策略。在此基礎上，建立了我國民航網路的傳染病大尺度傳播模型，研究了實際傳染病的傳播過程。 複雜網路理論已為傳染病的建模與分析提供了重要的數學手段，本項目的研究有助於描述真實的具有明顯異質性的大尺度社會網路中的傳染病傳播過程和控制策略，其成果將對真實傳染病防控策略的設計和實施產生一定的影響。 上述研究已在國家科學技術學術著作出版基金支持下出版專著2部，在國外重要期刊發表相關論文130篇，且127篇論文被SCI索引，項目負責人連續3次入選2014-2016年Elsevier中國高被引學者榜單。作為主持人獲《遼寧省自然科學一等獎》1項、《教育部自然科學二等獎》1項，獲國際發明專利授權6項，2017年擔任美國Mathematical Reviews評論員，2016年入選遼寧省優秀科技工作者。培養了博士研究生10人，碩士研究生19人，其中1人獲《ACM中國優秀博士論文獎》。鑒於項目負責人在混沌密碼學理論創新性研究方面做出的突出貢獻，2015年他被選為中國密碼學會混沌保密通信專業委員會副主任。