複雜網路上輸運對病毒傳播的影響

《複雜網路上輸運對病毒傳播的影響》是依託福州大學，由楊涵新擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜網路上輸運對病毒傳播的影響
• 依託單位：福州大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊涵新

項目摘要

各種各樣的病毒傳播（如非典型性肺炎和計算機病毒等）嚴重危害著人類的身體健康，並且對社會經濟造成巨大的破壞。輸運在病毒傳播中起著重要的作用。被病毒感染的個體通過各種形式的輸運過程，如公路、鐵路、水路、航空運輸以及網際網路上的數據傳輸等，實現了空間位置上的變化，從而使病毒從一個地方傳播到另外一個地方。本項目將綜合運用非線性動力學和統計物理等理論方法，深入系統地研究複雜網路上輸運對病毒傳播的影響。我們將從以下三個方面開展研究。首先，研究輸運網路的結構特點（如空間性和社團性等）對病毒的臨界傳播閾值、傳播範圍和傳播速度的影響。其次，研究輸運的路由選擇（如最短路徑和有效路由等）對病毒傳播的影響。最後，根據輸運網路上病毒傳播的特點，提出控制病毒傳播的一些有效方法。本項目的研究旨在為真實社會系統中病毒傳播的防控提供理論依據和方法上的指導。

結題摘要

人類社會遭受各種病毒的襲擊（如非典型肺炎和計算機病毒等）。通過各種形式的輸運過程（如航空運輸和網際網路數據傳輸等），病毒從一個地方迅速傳播到另外一個地方。本項目深入系統地研究了複雜網路上輸運對病毒傳播的影響。我們研究了網路節點的度相關性對於病毒傳播的影響，發現度相關性為正的某個值時候，臨界病毒傳播閾值最小。我們研究了無標度網路的度分布指數對於病毒傳播的影響，發現度分布指數中等的時候，病毒更容易在網路中傳播。我們討論在有限的經濟成本下，如何選擇特定的一些個體進行免疫，來抑制病毒的傳播。我們比較了三種免疫個體選擇方法：隨機選擇、基於度選擇和基於介數選擇，發現基於介數的個體免疫方法，能夠最大程度地抑制病毒的傳播。我們還研究了風險迴避的遷移措施對於病毒傳播的影響。當一個個體周圍鄰居中被感染的數目達到某個閾值的時候，該個體就會遷移到另外一個地方。我們研究發現，這種風險提示的預警，能夠有效地抑制病毒的傳播。 本項目的研究成果有助於加深對病毒傳播規律的理解，為現實生活中防控病毒傳播提供了理論指導。到目前為止，我們已在學術期刊上發表標註論文6篇，均被SCI收錄。