基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究

基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第1頁內容結論仿真分析模型分析問題背景基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第2頁問題背景—什么是適應網(wǎng)絡Humanstendtorespondtotheemergenceofanepidemicbyavoidingcontactswithinfectedindividuals.Suchrewiringofthelocalconnectionscanhaveastrongeffectonthedynamicsofthedisease,whichinturninfluencestherewiringprocess.Thus,acomplicatedmutualinteractionbetweenatimevaryingnetworktopologyandthedynamicsofthenodesemerges.[1]網(wǎng)絡拓撲會依賴節(jié)點病毒傳輸動力學而進行適應性調整，網(wǎng)絡拓撲這種改變和調整反過來又對病毒傳輸產(chǎn)生影響。表達出這么一個節(jié)點動力學（以節(jié)點作為一個動力學系統(tǒng)）和網(wǎng)絡動力學（以網(wǎng)絡拓撲作為一個動力學系統(tǒng)）相互反饋網(wǎng)絡被稱為適應網(wǎng)絡（AdaptiveNetworks）

[1]GrossT,D'limaCJD,BlasiusB.Epidemicdynamicsonanadaptivenetwork[J].PhysicalReviewLetters,

,96(20):208701基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第3頁GrossT,BlasiusB.Adaptivecoevolutionarynetworks:areview.JournaloftheRoyalSocietyInterface;5(20):259.基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第4頁Gross等[1]提出適應網(wǎng)絡中SIS模型，Shaw等[2]提出適應網(wǎng)絡中SIRS模型，這兩個模型考慮網(wǎng)絡中易感節(jié)點（S)會盡可能防止和感染節(jié)點(I)（接觸，斷開與I節(jié)點連接而重新與其它S節(jié)點建立連接關系。Risau-Gusman[3]考慮斷開連接后（1）S節(jié)點隨機選擇未知新鄰居；（2）I節(jié)點隨機選擇新鄰居。

[1]GrossT,D'limaCJD,BlasiusB.Epidemicdynamicsonanadaptivenetwork[J].PhysicalReviewLetters,

,96(20):208701[2]ShawLB,SchwartzIB.Fluctuatingepidemicsonadaptivenetworks[J].PhysicalReviewE,

,77(6):066101[3]Risau-GusmanS,ZanetteDH.Contactswitchingasacontrolstrategyforepidemicoutbreaks.JournalofTheoreticalBiology;257(1):52-60基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第5頁雙穩(wěn)態(tài)基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第6頁基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第7頁重連概率為0時是否存在雙穩(wěn)態(tài)？是研究方法問題嗎？基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第8頁基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第9頁元胞自動機傳輸模型CA=（C,V,S,f)C表示元胞空間，Q表示有限狀態(tài)集，V表示節(jié)點鄰域，f代表狀態(tài)轉換規(guī)則函數(shù)。

考慮網(wǎng)絡G=(N;E)N表示網(wǎng)絡中節(jié)點個數(shù)，E表示網(wǎng)絡中節(jié)點與節(jié)點邊，令A表示網(wǎng)絡鄰接矩陣，它反應網(wǎng)絡拓撲信息。基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第10頁基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第11頁靜態(tài)網(wǎng)絡模型C：建立包含N個元胞一維元胞空間，一維元胞空間中一個元胞即代表網(wǎng)絡中一個節(jié)點V：S：f基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第12頁適應網(wǎng)絡模型W:重連概率基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第13頁W=0W=0.5傳輸閾值基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第14頁度分布基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第15頁時間演化基于元胞自動機的適應網(wǎng)絡病毒傳播研究第16頁結論重連概率為0時，也是有雙穩(wěn)