社团结构网络环境下SIS病毒传播建模与分析

考虑许多现实网络具有社团结构,通过引入模块化系数,并在该系数合理范围控制下基于随机网络生成社团网络模型以模拟现实社会网络。通过平均场方法研究网络上的病毒传播动力学行为,推导传播阈值表达式,并用蒙特卡罗仿真加以验证。研究表明:社团结构的存在使得网络度分布发生变化,即社团结构越强,度分布越宽;同时,社团结构越强,病毒越易爆发;另外,传染率远大于阈值时,不同强度的社团结构网络的传播规模趋于一致,即网络结构对传播规模影响不大。     

Numerical Simulation of the COVID-19 Herd Immunity Based on Complex Network Modeling北大核心CSCD

鉴于构建流行病动力学模型、探索流行病传播规律对疫情防控具有十分重要的理论意义和实际应用价值,在已有的均匀混合模型基础上,针对个体接触关系异质化越发明显,且每个个体都处在不同的接触关系中,建立了兼顾个体状态与接触追踪的动态小世界网络模型。模拟了新冠病毒在社会中的传播过程。通过对比仿真结果,说明了所建模型的合理性。在此基础上,仿真计算了网络拓扑结构与接种免疫人数占比共同作用下对新冠病毒传播的影响,分析得到群体免疫临界值。说明所建传播模型合理,接种疫苗实现群体免疫可行。     

营销信息在部分交叉免疫模型中的竞争传播

为更加真实地反映病毒营销中信息的竞争传播,基于经典SIS病毒传播模型建立了一个具有部分交叉免疫的信息竞争传播模型,描述两种传播概率不同的既有合作又有竞争关系信息的传播过程。仿真结果表明:当两信息完全排斥时,支持"赢者通吃"的经典生态学结论;当两种信息间存在一定合作时,合作概率越大较弱病毒存活的规模越大,但弱病毒需要依靠与强病毒的合作而存在;网络度分布越异质越有利于合作。     

我国股票关联网络拓扑结构与网络弹性关系研究

从复杂网络的视角出发,运用我国沪深A股2002~2012年的数据,建立动态演化的加权股票关联网络,分析网络的拓扑结构特征、网络弹性及其影响因素。研究发现:网络各关联结构指标间存在显著的线性相关关系;股票间的平均价格波动关联性越大,网络越小且呈现出越强的局部聚集性;各关联结构指标与市场走势间具有较强的相关关系;平均聚集系数越大、点强度分布越有序、股票收益率越高及收益率的波动性越小,网络弹性越强、股票间的价格波动关联结构及模式就越稳定。     

基于复杂网络的禽流感病毒传播

基于复杂网络理论,研究了禽流感病毒的传播机制.根据实证数据分析,建立了一个禽流感病毒传播的小世界网络模型.通过对病毒传播中个体的接触程度、传染概率、潜伏期等因素研究,分析了现在对禽流感病毒预防措施的有效性.最后,通过对世界卫生组织公布的各地禽流感病毒爆发的数据进行统计,说明了用小世界网络模型模拟禽流感病毒传播的可行性.     

可变相关系数网络病毒传播仿真研究

针对复杂网络中相连节点之间的度相关性与病毒传播之间的关系,基于经典病毒传播模型SIS和SIR,研究了BA无尺度网络、ER随机网络及技术网络、社会网络等真实世界网络上的病毒传播行为。通过连续改变已知网络的度相关系数,来观察病毒传播的变化情况。仿真结果表明,异配网会络加速病毒的传播,而传播速度对同配网络具有更高的敏感性,且同配网络传播临界值较低。此外,目标免疫对异配网络具有更有效的免疫效果。     

具有社团结构的有界信任舆论涌现模型研究

社团结构是复杂网络除小世界和无标度特性外的又一重要性质.建立具有社团结构的有界信任舆论涌现模型,采用Multi-Agent方法对模型仿真发现,具有社团结构的有界信任基本模型终态与社团间连通性无关而只取决于交互阈值,只有当社团间有相反的观点领袖时舆论涌现才与社团间连通性密切相关.研究内容有利于理解社团结构对舆论事件涌现的影响.     

蓄意攻击策略下危险品运输网络级联失效仿真

在构建危险品运输网络级联失效模型的基础上,通过控制模型参数,研究了危险品运输网络级联失效特性及不同蓄意攻击策略对网络级联失效的影响。基于大连市危险品道路运输网络特征值,构建了基于WS小世界网络的危险品运输复杂网络生成算法;提出了具有时间阶段特性并带有可调参数的节点初始负载模型,确定了"失效"节点负载分配的择优分配概率模型和节点容量模型,并利用节点负载动态分配概率值,动态描述节点"正常""暂停"和"失效"三种状态,从而构建危险品运输网络级联失效机制模型;以网络级联失效平均规模和相变临界值作为网络抗毁性度量,通过构建两种蓄意攻击策略,对比研究了不同攻击策略对危险品运输网络级联失效抗毁性的影响。仿真结果及理论分析表明:1)构建的危险品运输网络级联失效模型是有效的;2)节点容量系数、过载承受能力调节参数和网络平均节点的度对蓄意攻击策略的变化是不敏感的,但通过提高它们的取值,能够有效降低网络级联失效平均规模,提高网络抗毁性;3)对于节点度的降序攻击策略,可调参数越小,网络抗毁性越强,但对于节点度的升序攻击策略,可调参数越大,网络抗毁性越强,且两种攻击策略下的相变临界值曲线在可调参数为0.5处相交。这些结论为防范蓄意攻击策略的制定提供理论依据。     

知识创造行为对知识网络演化的影响——以知识贬值和知识活性为参数

根据网络的无标度特性建立了基于知识创造行为的组织知识网络演化模型,选用Matlab软件进行数理仿真。研究结果表明:不同的演化时间对网络结构能够产生影响;相比于随机网络和普通网络,小世界网络是个体进行自主研发和知识流动的最优选择;知识贬值率越高,网络知识创造的收益越小,越能激发个体的知识交流欲望,知识变化幅度越大;知识活性程度越高,网络的平均知识存量越少,个体对现有知识的保护意识越强,对自主研发能够起到促进作用,但不利于个体间的知识流动。     

闪烁小世界网络上疾病传播的动态行为研究

将经典的SI(Susceptible-Infected)模型集成到闪烁小世界网络中,分析疾病传播的动态行为。大量的数值仿真表明,长程连接的动态切换能够显著加快感染传播的动态过程,并且切换频率越高,疾病传播也越快。研究结果对于深入理解传染病的传播规律,预防和控制流行病早期在真实复杂网络中的传播具有重要的现实意义。     

基于“S”型变化遗忘率与个案网络结构的企业隐性知识传播

隐性知识是现代企业竞争优势的战略资产,具有更高的价值。本文基于小世界网络中SIR模型为基础研究隐性知识传播规律,采用更符合实际的"S"型曲线作为变化遗忘率函数,构建遗忘率随时间变化的隐性知识传播复杂网络模型,使得该模型更能准确预测企业内部隐性知识传播过程;还采用随机抽样方式对C企业的所有员工发放调查问卷4500份,最终回收问卷4320份,获取C企业知识传播网络参数,对其隐性知识传播过程进行案例仿真。研究结果显示:遗忘率及其函数参数的变化对隐性知识传播的最终规模有重要影响。越大的初始遗忘率使得企业隐性知识传播的最终规模也越小,遗忘速度越快,隐性知识传播范围也越小;相比常数遗忘率的模型,考虑变化遗忘率的隐性知识传播随时间变化的最终规模要大。     

自组网MRP移动模型节点的空间概率分布研究

MRP模型是一种具有记忆特性的移动模型;与Ad Hoc网络其它移动模型相比,它在节点移动的稳定性和真实性方面具有显著优势。对MRP模型移动节点的空间概率分布进行了深入研究,得出了一维区域和二维区域上的节点空间概率分布,并进一步总结了概率参数q值和移动步数对节点空间概率分布的影响,最后通过仿真对所得出的模型性质进行了验证。结果表明,移动步数一定,q值越大,节点越趋向于在初始位置周围运动;q值一定,移动步数越大,节点空间分布越均匀。     

无标度网络中遗忘率变化的谣言传播模型研究

本文在无标度网络中研究了遗忘率随时间变化的谣言传播模型,推导出了对应的平均场方程,并在社交网络人人网中就遗忘率对谣言传播过程的影响进行了数值模拟.结果表明:遗忘率对谣言传播的最终规模有重要影响,初始遗忘率越大或遗忘速度越大,谣言的最终传播规模越小;与遗忘率为常数的谣言传播模型相比,谣言在遗忘率随时间变化的模型中传播规模更小.研究还表明,网络结构对谣言传播也有重要影响,谣言在无标度网络中的传播速度比在均匀网络中更快,最终传播规模更小.     

网络结构对谣言传播的影响

在分析战时谣言传播心理学机制的基础上,将谣言传播人群划分为三类,通过设计个体的交互规则,利用度分布来描述个体间的交互结构,建立了复杂网络谣言传播的新模型.并从理论推导和计算机仿真两个角度分析了网络结构与谣言传播效果之间的关系,结果表明:1)网络平均度分布越大,异质性越高,越有利于谣言传播;2)谣言在社区结构网络传播时会出现震荡行为.     

病毒传播模型的瞬态仿真研究

对复杂网络的拓扑结构厦病毒传播的动力学模型进行了研究，发现了复杂网络的拓扑结构与病毒传播模型之间的联系。对痛毒传播的动力学模型的分析与仿真，其目的是研究复杂网络中病毒传播的瞬态特性。实验表明。复杂网络的瞬态特性取决于网络自身的拓扑结构，在不同的初始感染比例条件下，病毒的传播均以指数增长，最终达到稳态，且达到稳态时感染密度、所用时间与初始感染比例均呈线性关系，这些结果为制定有效的抑制病毒传播的策略提供了有利的参考。     

具有社团和个体差异性的舆论传播动力学分析

舆论传播研究的重要方向是其动力学分析,目前已经建立了多种动力学模型并应用于特定的网络结构,然而缺乏动力学模型中结合社团和个体差异性的分析.为了挖掘社团网络结构下的舆论传播规律,本文建立了具有社团结构、演变规则和个体差异性的两社团舆论传播模型,其中引入了体现社团和个体差异性的参数集合,并通过计算机仿真分析给出了不同的社团公关能力和观点领袖作用下的舆论演进趋势.结果表明:在社团对外公关能力相当时,加强社团内部公关能力有积极作用;对外公关能力强的社团加强内部公关结果却适得其反;社团对外公关能力和观点领袖对舆论传播的引导作用显著,但是观点领袖的个人作用难以对抗社团对外公关能力的整体优势.     

延迟预警对家庭网络早期传播行为的影响

考虑全局干预和本地预警及其延迟实施对家庭网络早期传播行为的影响,从双层混合网络视角分析家庭网络模型,提出了一种家庭结构网络的病毒传播预警模型。通过马尔科夫链路径积分计算,并专注于预警措施延迟采纳导致的状态转移概率的差别,得到了早期传播动力学的相应数值指标。对全局预警与本地预警对系统早期动力行为的影响进行分析对比,发现在考虑接触次数情况下,本地预警对延迟的敏感性低于全局预警。     

社会网络分析及其在舆情和疫情防控中的应用

研究社会网络的结构与演化特性对于评估与控制传染病爆发这类突发事件,以及监测预防伴随突发事件而生的谣言和恐慌情绪的蔓延,都有重要意义.对这一领域的研究前沿进展进行了较为全面的综述,并对该领域中若干值得研究者注意的新的研究方向,特别是涉及突发事件管理的方面,进行了论述.这些方向包括:人类空间移动模式和行为时间特性的影响;具有地理效应和区别接触频率的含权社会接触网络和其上传染病传播的规律;考虑人群面对突发事件时的心理压力的更符合实际舆情传播的动力学模型等.     

基于元胞自动机的短信网络病毒传播模拟

针对短信网络内病毒传播行为的多样性特点,在研究短信网络生长过程及其拓扑结构的基础上,采用SEIR模型构造元胞自动机模拟方法,对病毒在短信网络内的传播过程进行了模拟仿真,并在此基础上研究了用户反应时间、预免疫与病毒变异对短信病毒传播的影响.实验结果表明,该自动机模型能较好地模拟短信网络中病毒的传播过程.同时针对病毒的传播特点提出了有效的防治策略.     

小世界社会网络中的信息传播

小世界社会网络模型是一种描述现实社会系统的理想模型,基于此模型,提出小世界社会网络中的信息传播模型。模型中,每个社会参与者都具有一个连续型参数来描述其对于信息的态度,正的态度对信息传播有正反馈作用,而负的态度对于信息传播有负反馈作用。同时,引入局部信息和全局信息概念用以描述社会参与者对于信息的获取能力。信息传播模型在不同随机度和规模的小世界社会网络上进行了计算仿真。仿真结果表明网络的拓扑结构和参与者态度的正负反馈作用以及对于全局信息的权重对于信息的传播均衡结果有显著的影响。