《面向流行病空間傳播的個體行為反應擴散模型研究》是依託上海大學，由王冰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向流行病空間傳播的個體行為反應擴散模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王冰
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
突發公共衛生事件如SARS、Ebola病毒等流行病的爆發，往往由於個體的頻繁出行，從某一局部區域迅速傳播到其它區域，給人類生命財產造成巨大損失。基於此，本項目以流行病空間傳播中的個體為研究對象，綜合考慮影響個體行為方式的諸多因素。在物理空間中研究由個體情感驅動的個體行為方式的演化機制及其在流行病傳播中的作用。在信息空間和物理空間的統一系統下，以個體為媒介，結合信息空間中多源信息的傳播機制，提出信息空間中多源信息的傳播與物理空間中流行病的傳播之間的作用機制，建立二者之間作用關係的數學模型，從而闡明多源信息在流行病傳播中的作用與影響，揭示多源信息的傳播與個體行為之間的關聯關係，進而提出與多源信息的類型相匹配的調節個體行為的管理策略,以期為流行病傳播的防治提供理論指導。
結題摘要
理解個體間的作用和行為模式，對理解流行病的傳播機制，有效防禦流行病的傳播等具有重要意義。本項目綜合考慮影響個體行為模式的諸多因素，結合個體間作用的時效性、多樣性、記憶行為、相互選擇性等行為特性，建立個體間作用的演化機制，研究其在傳播等過程的影響。主要結果如下：1、針對個體間在流行病傳播過程中互換信息的特點，提出了一類在多種群網路上信息和流行病共同傳播的模型。將個體的訊息狀態和個體的感染狀態融合為一個傳播模型，理論解析計算了在不同的信息有效率和遷移模式作用下的流行病傳播閾值，並數值仿真驗證了理論結果，識別了信息和個體移動方式對流行病傳播的共同作用。2、針對個體間作用的時效性和作用類型的多樣性，建立了一類具有多類型個體的時序網路演化模型，探討了該網路模型上流行病傳播問題，提出了一類免疫控制策略。在有限時間視窗內能達到接近目標免疫的效率。該網路模型也可套用於具有社團結構的時序網路上的流行病研究。3、針對個體作用的記憶行為，結合個體的吸引度特徵，建立了一類具有個體記憶行為的時序網路演化模型，分析了該網路模型的拓撲結構特徵，研究了該網路模型上的傳播過程，發現了記憶行為的作用。4、基於個體相互作用的選擇行為，建立了一類相互選擇的時序網路模型。由於隨機遊走過程能有效識別網路中的重要節點，對提出有效的免疫策略具有重要意義。基於此，通過研究個體間相互選擇行為的時序網路模型上的隨機遊走過程，有效識別了個體的活躍度與個體吸收walker數量以及平均第一到達時間之間的關係。5、利用節點的共同鄰居的集聚係數，提出節點間相似性的度量指標，從而提出了一類社團結構檢測的最佳化算法，有效識別網路的社團結構。對真實網路數據的實驗驗證了該算法的有效性。本項目研究對理解流行病的傳播機理和免疫控制具有重要的理論指導和借鑑作用。研究成果大多以研究論文形式發表於國際學術期刊。
