无标度网络上带人工免疫的SIRS模型的动力学行为及其免疫控制策略

在典型的SIRS模型的基础上,提出了一种无标度网络中带人工免疫的SIRS类传染病模型.运用平均场理论方法分析了所提模型的动力学行为,研究了在两种不同的人工免疫策略下病毒在一种特定的无标度网络上的传播情况,并模拟了两种免疫策略对病毒传播的影响.模拟结果表明,通过人工免疫可以有效降低稳态感染比例,提高系统的传播阈值,从而有效控制病毒在复杂网络上的传播.     

基于无标度网络的蠕虫控制研究

蠕虫之所以能够产生巨大的影响和危害,其中重要的一点是利用了其传播网络的无标度特性。鉴于此,对蠕虫在无标度网络上的传播行为及影响因素进行了研究。研究结果表明,通过采取恰当的策略,可以有效地控制蠕虫的传播,显著地降低蠕虫带来的影响。     

基于复杂网络理论的即时通讯病毒研究

通过仿真分析了即时通讯病毒的传播特性,其传播速度非常迅速,并且在无标度网络上比在其他网络拓扑结构下传播得更快。单独增强用户的安全意识只能减少病毒的感染范围,不能减缓病毒的传播速度。结合复杂网络理论提出了监控和防御即时通讯病毒的一条思路,引入杀毒软件的病毒库的概念,使即时通讯软件能对已知病毒免疫。根据病毒的传播特点和即时通讯网络的无标度特性分别提出了基于IM客户端的监控方案和基于服务器端的病毒监控方案。     

网络病毒传播模型与分析

互联网是一个不断生长与消亡的具有小世界与无标度特性的网络。基于此,在聚类系数可变的无标度网络上建立病毒传播模型。研究节点消亡速度、网络平均度、计算机连接度对病毒传播的影响。实验结果表明:节点的消亡速度越快,越能减缓病毒的爆发速度;网络的平均度越大,病毒传播越快;病毒爆发常发生在连接度较高的计算机上。这些结论对于防范病毒在互联网上的传播,具有重要的现实意义。     

动态演化的互联网病毒建模与分析

互联网是一个不断生长的无标度网络,在其生长过程中伴随着计算机病毒的传播。基于此,兼顾静态和动态网络上的病毒传播过程,建立了含有拓扑结构演化的计算机病毒传播模型,研究了网络增长速度、网络平均度以及计算机连接度对病毒传播的影响。实验结果表明,网络演化速度越快,病毒传播也越快。同时平均度较高的网络更有助于病毒的传播。此外,病毒在爆发期间主要集中在连接度较大的计算机上。所得结论对控制病毒传播意义重大。     

HIV传播的动态混合无标度网络生成算法

研究人类免疫缺陷病毒(HIV)的传播机理,提出一种HIV传播中基于配置模型的动态混合无标度网络生成算法。根据HIV在男性和男性、男性和女性之间的传播规律分别构造同性和异性无标度网络,将其放在同一系统中形成混合传播网络,并添加网络的动态变化特性,以反映真实社会网络的演化过程。基于配置模型的复杂网络生成算法可快速、灵活和鲁棒地生成给定网络尺寸和幂律度分布指数的复杂网络,而且网络中的边可断开和重连,弥补了经典 BA 模型的不足。仿真结果表明,该算法能正确、有效地反映HIV混合传播网络的特性。     

电子邮件病毒传播的元胞自动机建模与分析*

为研究电子邮件病毒在有向无标度网络上的传播行为,基于元胞自动机理论,提出一个电子邮件病毒传播的元胞自动机模型。在该模型下,仿真分析多种因素对电子邮件病毒传播行为的影响,结果表明：在给定的有向无标度网络中,病毒传播速度和传播规模随着电子邮件病毒附件打开概率增加而增大,网络的有向性增加病毒传播规模对于免疫概率的敏感性,病毒传播演化主要与节点入度相关。研究还表明,病毒先感染入度大的节点,后感染入度小的节点,而节点感染病毒先后顺序与节点出度没有明显关系。     

具有社团结构的加权网络的病毒传播研究

文中根据Barrat等提出的BBV网络的建模思想,考虑网络社团结构特性,构建一种具有社团结构的加权无标度网络模型,利用SI传染病模型,研究该网络模型中权值增长系数和网络社团强度对病毒传播行为的影响。结果表明,权值增长系数增大时,病毒由感染源社团扩散到其他社团的时间变长,进而抑制了网络中的病毒传播。另外,研究还表明,在加权无标度网络中,较弱的社团强度能抑制病毒的传播,这与无权网络中的结论正好相反。     

无标度网络中谣言传播的研究

在网络化高度发展的今天,网络谣言传播泛滥,控制网络谣言传播逐渐成为一个值得关注的问题。文中通过分析现实世界中网络谣言的传播特性和方式,提出一种新的谣言传播模型-HKASI模型,建立基于HKASI模型的动力学方程组。在无标度网络中仿真谣言的传播演化过程,分析模型特性,求出无标度网络谣言传播各状态的临界值,选取不同概率仿真比较模型中的参数对各个传播状态的影响,得出在无标度网络中谣言扩散的高速性,以及通过提高公民求证意识可以有效阻止网络谣言传播的结论。     

无标度网络中谣言传播的研究

在网络化高度发展的今天,网络谣言传播泛滥,控制网络谣言传播逐渐成为一个值得关注的问题。本文通过分析现实世界中网络谣言的传播特性和方式,提出一种新的谣言传播模型——HKASI模型,建立基于HKASI模型的动力学方程组。在无标度网络中仿真谣言的传播演化过程,分析模型特性,求出无标度网络谣言传播各状态的临界值,选取不同概率仿真比较模型中的参数对各个传播状态的影响,得出在无标度网络中谣言扩散的高速性,以及通过提高公民求证意识可以有效阻止网络谣言传播的结论。     

移动无线传感器网络中抑制病毒传播模型

为了更好地控制病毒在移动无线传感器网络中的传播,根据传染病学理论建立了改进的病毒传播的动力学模型。该模型不仅在网络中加入死亡节点,还增加了病毒节点在传播过程中的通信半径以及移动和停留两种状态。之后针对该模型建立微分方程组,并进行平衡点存在性和稳定性分析,得出病毒传播的控制和消亡条件,进而分析了节点通信半径、移动速度、密度、易感节点免疫率、感染节点病毒查杀率和节点死亡率等对移动无线传感器网络中病毒传播的影响。最后通过仿真实验表明,调整该模型中的参数可以有效地遏制病毒在移动无线传感器网络中的传播。     

微博社区的谣言传播仿真研究

利用谣言在人类社区中的传播方式与病毒传播类似的特性,将微博社区用户抽象为网络中的节点,构造微博信息传播网,从宏观角度研究谣言在网络中的传播机理。SIR建模和计算机仿真证明,谣言传播受有效传染率和网络度分布熵影响,有效传染率越大,网络受影响规模越大,网络度分布熵越小,谣言越容易传播。     

复杂网络上的A（H1N1）型流感传播模型研究

研究2009年我国A（H1N1）型流感大流行的病毒传播规律以及预防控制策略,发展复杂网络上的传播动力学理论,以提高应对类似甲流的、突发的世界公共卫生危机的能力。建立基于复杂网络的小世界效应和无标度特性的SIRD病毒传播模型,采用中国疾病预防控制中心的甲流传播数据,选择AnyLogic仿真平台对一个中等规模城市的甲流传播进行仿真实验。仿真数据表明：学校停课、限制人口自由流动、扩大疑似病例的处理范围、接种疫苗等是控制疫情大爆发的有效措施,并存在控制强度的临界值。     

P2P文件共享网中病毒传播建模

鉴于病毒在P2P文件共享网中的巨大危害性,对P2P文件共享网和P2P病毒的传播特点进行了深入的分析,并在此基础上提出了P2P病毒的传播模型。为了考查模型中各参数对病毒传播的影响,使用了专门的数字分析软件进行了大规模仿真实验。不同参数对病毒传播有着不同影响这一仿真实验结果表明,可以通过控制那些影响大的参数来抑制病毒传播。     

基于异质移动网络的破坏性病毒传播模型

针对现有研究没有考虑移动网络节点异质性与没有构建破坏性病毒传播模型的问题,提出一个基于异质移动网络的破坏性病毒传播模型。通过考虑移动网络节点的异质性,进一步将易感染状态划分为新系统状态和旧系统状态,并结合破坏性病毒的潜伏与爆发特性将感染状态划分为潜伏状态和爆发状态。计算了模型的平衡点与传播阈值,并指出当传播阈值大于1时,模型在正平衡点处不稳定;当传播阈值小于1时,模型在正平衡点处局部渐近稳定。在NW小世界网络和BA无标度网络上进行仿真对比实验,仿真结果表明,两个网络的病毒传播速度不同,NW网络存在病毒完全消除的情况,而BA网络中的病毒不会被完全清除。     

网络环境下计算机病毒传播模型的分析与仿真

针对计算机病毒传播模型的多样性、复杂性问题,本文提出了一种新的计算机病毒传播模型,该模型以网络连接率和病毒治愈率为研究参数,着重刻画在普通网络环境下病毒的传播模型,其目的是解决传统传播模型无法全局反映病毒传播的过程与特点。仿真结果表明模型能有效地反映病毒的传播特征,从而为计算机病毒的防范提供了科学依据。     

无线信道衰落对移动自组网影响的研究

研究移动自组网物理层的信道传播特性,分析大尺度路径损耗和小尺度信号衰落的基本原理;并对NS-2仿真软件进行开发,设计并添加基于莱斯分布和瑞利分布的小尺度信号衰落模型,实现真实电波传播环境的仿真;通过仿真实验,比较和分析小尺度信号衰落对移动自组网的运行性能所产生的影响,并提出对应的研究思路.     

基于SEIPQR模型的工控蠕虫防御策略

随着社会的发展和技术的进步,计算机病毒也发生了进化,变得越来越复杂,越来越隐蔽。其中蠕虫病毒更是最早的计算机病毒发展进化成为可以在工控系统上感染并进行传播的工控蠕虫病毒,极大影响工业生产的安全。单一的网络隔离或者打补丁免疫,已经跟不上蠕虫病毒的传播速度。针对该现状,分析蠕虫病毒在工控系统上的传播方式以及特点,在原有网络隔离和补丁的基础上提出一种针对工控蠕虫的防御策略,以达到有效防御蠕虫病毒的目的。该防御策略基于传染病模型的基本思想提出了一个模拟蠕虫传播趋势的数学模型 SEIPQR。该模型包含易感染（susceptible）状态、暴露（exposed）状态、打补丁（patched）状态、感染（infected）状态、隔离（quarantine）状态以及免疫（recovered）状态 6 种状态,创建模型的 6 种状态转换图,对状态转换图得到微积分方程组,在系统设备数量一定的情况下,对方程组进行变换,通过求解基本再生数R0的方法对方程组进行求解,并分析当暴露主机和感染主机的数量为0时模型的6种方程表达式,根据Routh-Hurwitz准则得出当R₀＜1时,系统是渐进稳定的;当R₀＞1时,系统是不稳定的。通过数值仿真对比在不同打补丁概率、不同隔离率以及不同感染率3种情况下SEIPQR模型的动力学特性,并得到模型的无病平衡点和地方病平衡点。数据仿真结果表明,在整个系统感染蠕虫病毒时,对易感染设备及时地打补丁以及进行网络隔离可以有效抑制工控蠕虫的传播。     

无模型控制律功能组合部分构成与分析

通过分析基本无模型控制律对复杂被控系统进行控制时存在的不足,说明了无模型控制律中包含功能组合部分的必要性。进而介绍了功能组合部分的构成,讨论了无模型控制律中增加的功能组合部分的功能和作用。采用系统仿真的方法对完善后的无模型控制律的收敛性、适应性、克服大时滞能力及解耦能力等性能进行了分析,并介绍了完善后的无模型控制律在实际应用中的两个应用效果的例子。结果表明,功能组合部分的增加,提高了无模型控制律的收敛性、适应性、克服大时滞能力及解耦能力等性能。     

电子邮件病毒传播仿真模型及影响因素模拟

通过对传统sEIR模型进行扩展和修正,建立了一个适合模拟电子邮件（E-mail）病毒在网络系统内扩散的E-sEIR模型,并以此为基础研究了E-mail用户的邮件信息处理行为和反病毒技术支持等关键因素对E-mail病毒扩散的影响.从实验结果看,E-SEIR模型能够很好模拟E-mail病毒在网络系统中的扩散过程,同时也可用于E-mail信息网络中环境参数和某些病毒控制策略的模拟和评价.