基于复杂系统脆性的传染病扩散脆性研究

作为社会系统这一复杂系统的子系统,传染病的突然性大规模扩散会对其它子系统产生影响。在没有控制的情况下,整个复杂系统的有序状态将会被破坏,最终崩溃,这就是复杂系统的脆性。基于元胞自动机对一种传染病的扩散进行仿真,说明传染病的突然性大规模扩散会对整个社会系统产生脆性作用。     

复杂系统崩溃的脆性致因的研究

针对开放的复杂系统进行研究，首次提出并论证脆性是复杂系统的一个基本特性．由复杂系统的脆性特点，根据集对分析的理论，定义子系统间的脆性联系熵、脆性基元的概念。同时，将非合作博弈的理论和方法引入到复杂系统的脆性的研究中。基于复杂系统博弈的动力学，建立复杂系统脆性仿真模型，仿真结果说明复杂系统的崩溃，是由于基元内子系统的熵值在外界干扰过程中不断增加，而且又无法从周围环境得到负熵流的补充时，达到临界熵值而导致崩溃。     

复杂系统脆性理论的风险分析

复杂系统的崩溃,主要是由于某些子系统受到内外界的干扰引发了各子系统之间的脆性联系,从而导致了整个复杂系统的崩溃.分析复杂系统脆性被激发的过程,从而得到引起整个系统崩溃的各个因素的集合;根据复杂系统的脆性风险与引起复杂系统崩溃的各个因素发生的概率、对系统造成的后果之间的联系,定义复杂系统脆性风险熵函数,并根据熵函数的性质找到控制风险熵的策略.将控制策略应用到煤矿瓦斯爆炸事故系统的脆性风险控制中,成功地对其进行了控制.     

基于蚁群算法的复杂系统脆性研究

针对复杂系统的研究,提出了一种复杂系统脆性分析的方法。建立了复杂系统脆性的赋权图模型,以图的边描述子系统之间的脆性联系,边的权值描述子系统之间的脆性联系程度。而且定义了系统最大崩溃路径,并且提出了一种求解系统最大崩溃路径的蚁群算法。为了进一步说明问题,又以24-Bus IEEE测试系统为例验证了新算法,并对算法中参数的选取进行了讨论。     

基于元胞自动机的技术扩散和吸收能力问题研究

旨在通过建立国际技术扩散的复杂系统演化模型和仿真实验分析技术扩散的演化机制和吸收能力对于技术扩散的影响作用.基于技术扩散的微观机制,初步建立基于元胞自动机的国际技术扩散的演化模型.通过对不同初始状态、演化规则的仿真分析,认为企业的吸收能力对于整个经济系统长期的技术扩散和创新起到关键的作用:若没有企业的内部研发,长期的技术扩散不会发生,技术创新率的均衡值趋于零;并且企业吸收能力的提高对于经济系统整体的技术创新具有非线性效应.     

基于脆性的复杂系统研究

针对开放的复杂系统进行研究,首次提出并论证了脆性是复杂系统的一个基本特性．以子系统之间的脆性联系为出发点,建立了研究复杂系统脆性的理论基础．根据脆性的定义、特点,定义了复杂系统的脆性基元、子系统间的脆性联系函数、脆性联系熵和脆性正交的概念,同时将非合作博弈的理论和方法引入到复杂系统的脆性的研究中．并以道路交通系统为例,进行了脆性分析。     

基于元胞自动机的行业危机扩散博弈分析

元胞自动机(Cellular Automata,CA)模拟仿真实现了行业危机扩散博弈过程的可视化,简化了博弈分析过程。本文首先进行了行业危机扩散的博弈分析,通过纳什均衡解的求解误差发现危机扩散受到很多因素影响,并且具有一定的随机性,增加了博弈分析的难度。基于此,引用元胞自动机结合行业危机扩散博弈的策略组合,构建了行业危机扩散的CA算法,解决了行业危机扩散博弈的有限理性假设问题,并使用仿真效果较好的多主体可视化软件Netlogo进行仿真,结果符合实际情况。     

研发的双重效应和技术创新: 基于自动机模型的演化分析

新增长理论和实证研究表明,企业内部研发具有双重性它不仅直接促进了技术进步,同时也增强了对扩散技术的吸收和学习.基于研发的双重效应,建立一个技术创新扩散的随机元胞自动机模型,应用于技术创新扩散的复杂性研究.仿真实验结果表明,内部研发和网络外部性对技术创新率的作用表现为"S"型曲线的特征.企业内部研发的提高可以加速技术创新,缩短经济起飞的时间,并且增强了均衡状态下经济系统创新的稳定性.     

复杂性哲学视域下对大数据两个问题的讨论

目前进入的大数据时代的特征,可以追溯到人们对数、算法与计算的理念。这种坚定信念的历史源远流长,但它真正转变为现实得益于计算机的出现,以及由计算机与网络技术组成的云计算平台。元胞自动机理论是研究复杂系统的理论框架,它的工作机理说明了世界是从简单到复杂从而产生突现的过程,这不仅显示了大数据的生成过程,同时反过来也表明从大数据的分析研究中可以得出复杂系统的简单的运行规则。具有多种复杂特征的复杂网络是计算机、云计算、元胞自动机的综合体,它是生成大数据的终端。     

基于FAHP的复杂系统的脆性过程分析

由于复杂系统具有层次结构，采用模糊层次分析法对复杂系统进行脆性分析。由模糊层次分析法得到子系统(或元件)的相对重要度排序向量，通过定义脆性激发度及激发阀值，对复杂系统的脆性是否被激发进行理论分析。通过分析，可以找出复杂系统中的脆性元件或因素，对其进行重点监测，使得最大程度避免了脆性的发生。最后以变压器故障的模糊层次分析为例，分析变压器故障的因素的相对重要度，找出易使变压器崩溃的脆性因素，说明进行复杂系统的脆性分析是必要的。     

基于元胞自动机的组织内H1N1传播仿真研究

实体组织内H1N1传播的防控对于整个社会的H1N1防控有重要的作用,研究一个组织内H1N1的传播防控对于防控类似的疾病传播有重要的参考价值。文中根据组织内人群之间的关联特性,构造互传播群,基于元胞自动机的基本原理,设定了元胞自动机的演化规则,实现了组织内H1N1传播的元胞自动机仿真。通过实验收集了H1N1仿真传播的数据,描述了H1N1传播的数据特性。研究结果表明,H1N1的传播强度和组织内的人员活动以及及时施措关系密切。

Abstract：

The prevention and control on H1N1 spread within an organization is important for the whole society.And the study on the prevention and control on H1N1 spread acted an important role on the reference about the prevention and control on the similar disease.The inter-transmission-group was structured,according to the relationship within an organization.The cellular automata evolution rules was set based on the basic cellular automata principle,and then,the cellular automata simulation was implemented within an organization.The data on the H1N1 spread simulation was collected through experiments,and then the characteristics data on H1N1 spread was described.The H1N1 spread intensity is related with personnel activities within an organization,and timely measures with it.     

基于元胞自动机的地下矿火灾蔓延仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下矿火灾发生时火灾在巷道网络系统中蔓延的可视化仿真方法。在该方法中,用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统,用元胞来描述火焰蔓延能量单元,该单元用火焰温度、蔓延速度、烟雾浓度和有毒气体浓度等状态参数来描述。在仿真过程中,可以获得大量关于火灾蔓延、灾害动态、灾害严重程度及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来,在形象、直观、真实的条件下完成火灾在巷道系统中蔓延的仿真。     

区域旅游可持续发展系统的动态仿真

根据可持续发展理念, 构建包含旅游、人口、社会、资源与环境五大子系统的旅游可持续发展系统. 在分析旅游可持续发展系统内部各要素内在关联及动态行为的基础上, 基于系统动力学理论, 建立旅游可持续发展的系统动力学模型. 运用系统动力学建模软件VENSIM, 对西藏旅游可持续发展进行了仿真模拟. 通过对关键要素指标的调控, 提出西藏旅游业应走兼顾环境保护、基础设施投资、专业人才培养、旅游法规制定、旅游企业以及企业员工等要素的可持续发展模式, 为西藏旅游可持续发展的科学管理提供决策依据.     

人流紧急疏散模拟方法述评

将用于人流疏散的主要模拟方法进行整理,归纳为三大类:①微观模型,如元胞自动机模型、格子气模型、社会力模型、基于Agent模型及基于博弈论模型;②宏观模型,例如流体动力学模型;③基于生物实验视角.通过比较分析这些模拟方法各自的独特性和适用性,认为:对于微观模型,多种模拟方法组合来研究人流疏散;宏观模型适合于个体无差异的大规模行人流动模拟;生物实验可以作为一种验证微观模型及宏观模型模拟结果的有效手段.     

基于演化博弈理论的疏散动力学研究

为了研究个体合作行为对行人整体疏散效率的影响,结合元胞自动机与社会力模型对疏散系统动力学与“合作行为”的共演化进行了研究,提出了基于演化博弈理论的疏散动力学研究方法。采用元胞自动机模型为基础仿真框架,利用社会力模型来表征行人间的心理斥力,通过演化博弈实现疏散个体策略更新。仿真实验结果表明：当博弈增益系数超过一定阈值时群体的稳定合作比率会急剧上升,且合作行为能有效促进疏散效率。     

分散型可再生能源技术扩散中的收入效应研究

阻碍分散型可再生能源技术扩散的重要因素是其较高的采用成本,而随着居民收入水平的逐步增加,对这种新能 源技术的采用行为也越来越普遍.基于元胞自动机技术,考虑到绝对收入水平和相对收入水平对居民采用行为的影响 机制,将元胞划分为潜在者、等待者和采用者三种状态并定义了相互间的转化概率,建立了收入影响下的分散型可再 生能源技术扩散模型.通过与太阳能热水器扩散数据的对比证明了模型的合理性,仿真分析表明,相对收入系数与等待元 胞转化概率成反比,与采用元胞转化概率成正比,潜在者相对收入系数变动的边际贡献小于等待者;此外,研究还发 现采用示范效应和收入敏感度是在特定收入范围内而非收入最大值区域是最优的,初始采用元胞收入水平高低对 扩散进程没有显著的促进作用.这些结论对可再生能源技术推广和企业市场营销决策都有着积极的借鉴意义.     

基于元胞自动机的自旋玻璃离散优化

对无序复杂系统的研究,自旋玻璃一直是科学界最具成功的尝试之一。在对复杂事物的认知上,认为真正的复杂性问题只可能以复杂资源进行趋近。基于自旋玻璃的离散特性,首先论证了可以采用元胞自动机来研究自旋玻璃问题;进一步,通过在对一组铁磁与反铁磁材料的实验中,证实了用元胞自动机来解决自旋玻璃问题的可行性;在与模拟退火算法的比较研究中,表明用元胞自动机这一复杂资源探求自旋玻璃问题更具优越性。