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相似文献
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1.
巩永旺  宋玉蓉  蒋国平 《中国物理 B》2012,21(1):10205-010205
In this paper, we study the epidemic spreading in scale-free networks and propose a new susceptible-infected- recovered (SIR) model that includes the effect of individual vigilance. In our model, the effective spreading rate is dynamically adjusted with the time evolution at the vigilance period. Using the mean-field theory, an analytical result is derived. It shows that individual vigilance has no effect on the epidemic threshold. The numerical simulations agree well with the analytical result. Furthermore, we investigate the effect of individual vigilance on the epidemic spreading speed. It is shown that individual vigilance can slow the epidemic spreading speed effectively and delay the arrival of peak epidemic infection.  相似文献   

2.
裴伟东  刘忠信  陈增强  袁著祉 《物理学报》2008,57(11):6777-6785
传统的病毒传播模型在无限大无标度网络上不存在病毒传播阈值,即无论病毒的传播速率多么低,病毒始终能够在网络中传播.但研究发现,这个结论是在网络中存在超级传染者的假设下得到的,然而许多真实的无标度网络中并不存在超级传染者.因此,文章提出了一个最大传染能力限定的病毒传播模型,并从理论上证明了在最大传染能力限定的无限大无标度网络上,病毒传播阈值是存在的;同时,也分析了最大传染能力限定下非零传播阈值与有限规模网络下非零传播阈值的本质区别,并解释了为什么人们总是认为传统病毒传播模型对许多真实网络病毒感染程度估计过高的 关键词: 无标度网络 最大传染能力 传播阈值 感染程度  相似文献   

3.
In this paper, a new susceptible-infected-susceptible (SIS) model on complex networks with imperfect vaccination is proposed. Two types of epidemic spreading patterns (the recovered individuals have or have not immunity) on scale-free networks are discussed. Both theoretical and numerical analyses are presented. The epidemic thresholds related to the vaccination rate, the vaccination-invalid rate and the vaccination success rate on scale-free networks are demonstrated, showing different results from the reported observations. This reveals that whether or not the epidemic can spread over a network under vaccination control is determined not only by the network structure but also by the medicine's effective duration. Moreover, for a given infective rate, the proportion of individuals to vaccinate can be calculated theoretically for the case that the recovered nodes have immunity. Finally, simulated results are presented to show how to control the disease prevalence.  相似文献   

4.
王亚奇  蒋国平 《物理学报》2011,60(6):60202-060202
考虑网络交通流量对病毒传播行为的影响,基于平均场理论研究无标度网络上的病毒免疫策略,提出一种改进的熟人免疫机理.理论分析表明,在考虑网络交通流量影响的情况下,当免疫节点密度较小时,随机免疫几乎不能降低病毒的传播速率,而对网络实施目标免疫则能够有效抑制病毒的传播,并且选择度最大的节点进行免疫与选择介数最大的节点进行免疫的效果基本相同.研究还发现,对于网络全局信息未知的情况,与经典熟人免疫策略相比,所提出的免疫策略能够获得更好的免疫效果.通过数值仿真对理论分析进行了验证. 关键词: 无标度网络 病毒传播 交通流量 免疫策略  相似文献   

5.
基于交通流量的病毒扩散动力学研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
仇慎伟  王开  刘茜  裴文江  胡恒凯  杨光  蔚承建  张毅锋 《物理学报》2012,61(15):150201-150201
不同于经典扩散模型中节点传染力等同于节点度k的假定, 基于交通流量的病毒扩散模型中, 各个节点的传染力可以等同于节点实际介数bk. 利用平均场近似方法, 提出基于交通流量SIS病毒修正扩散模型. 根据修正SIS模型, 以最小搜索信息路由为例, 重新研究病毒传播率β, 平均发包率λ同传播阈值βc, 平稳状态病毒密度ρ之间的关系. 理论分析与实验结果均表明, 当网络拓扑和路由策略一定时, 传播阈值βc为实际介数bk的均值<bk>与其平方的均值<bk2>的比值. 而稳定状态时感染密度ρ同感染同病毒传播率β, 平均发包率λ 以及λ =1时节点实际介数的均值<bλ=1> 的乘积倒数存在幂率关系.  相似文献   

6.
In this paper, we study the epidemic spreading in scale-free networks and propose a new susceptible-infected-recovered (SIR) model that includes the effect of individual vigilance. In our model, the effective spreading rate is dynamically adjusted with the time evolution at the vigilance period. Using the mean-field theory, an analytical result is derived. It shows that individual vigilance has no effect on the epidemic threshold. The numerical simulations agree well with the analytical result. Furthermore, we investigate the effect of individual vigilance on the epidemic spreading speed. It is shown that individual vigilance can slow the epidemic spreading speed effectively and delay the arrival of peak epidemic infection.  相似文献   

7.
基于感知流量算法的复杂网络拥塞问题研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王丹  于灏  井元伟  姜囡  张嗣瀛 《物理学报》2009,58(10):6802-6808
研究了在具有感知流量的路由策略下,复杂网络的拓扑结构对网络中传输流量的影响.为了描述数据包传输过程的有效性,通过引入一个状态参数,利用由稳态到拥塞的指标流量相变值来刻画网络的吞吐量.基于每个节点的数据包处理能力与该节点的度或介数成比例提出两种模型并进行仿真.仿真结果表明,平均度相同的情况下,模型Ⅰ中,WS小世界网络比ER随机网络和BA无标度网络更容易产生拥塞;模型Ⅱ中,所有网络容量都得到较大的提高,尤其是WS小世界网络.但当网络的基本连接参数改变时,哪种模型更利于网络的流量传输,还要依据网络本身的结构特性 关键词: 复杂网络 无标度网络 感知流量 拥塞  相似文献   

8.
The study of epidemic spreading in complex networks is currently a hot topic and a large body of results have been achieved. In this paper, we briefly review our contributions to this field, which includes the underlying mechanism of rumor propagation, the epidemic spreading in community networks, the influence of varying topology, and the influence of mobility of agents. Also, some future directions are pointed out.   相似文献   

9.
Models for diseases spreading are not just limited to SIS or SIR. For instance, for the spreading of AIDS/HIV, the susceptible individuals can be classified into different cases according to their immunity, and similarly, the infected individuals can be sorted into different classes according to their infectivity. Moreover, some diseases may develop through several stages. Many authors have shown that the individuals' relation can be viewed as a complex network. So in this paper, in order to better explain the dynamical behavior of epidemics, we consider different epidemic models on complex networks, and obtain the epidemic threshold for each ease. Finally, we present numerical simulations for each case to verify our results.  相似文献   

10.
The susceptible-infected-susceptible (SIS) epidemics in a scale-free network in which each node is a square lattice itself is investigated through large-scale computer simulations. The model combines a local contact process among individuals in a node (or city) with stochastic long-range infections due to people traveling between cities interconnected by the national transportation scale-free network. A nonzero epidemic threshold is found and it is approached with a power-law behavior by the density of infected individuals, as observed in the small-world network of Watts and Strogatz. Also, the epidemic propagation follows a 1/f1/f, hierarchical dynamics from the highly connected square lattices to the smaller degree nodes in outbreaks with sizes distributed accordingly a Gaussian function.  相似文献   

11.
Models for diseases spreading are not just limited to SIS or SIR. For instance, for the spreading of AIDS/HIV, the susceptible individuals can be classified into different cases according to their immunity, and similarly, the infected individuals can besorted into different classes according to their infectivity. Moreover, some diseases may develop through several stages. Many authors have shown that the individuals' relation can be viewed as a complex network. So in this paper, in order to better explain the dynamical behavior of epidemics, we consider different epidemicmodels on complex networks, and obtain the epidemic threshold for each case. Finally, we present numerical simulations for each case to verify our results.  相似文献   

12.
一种可大范围调节聚类系数的加权无标度网络模型   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
潘灶烽  汪小帆 《物理学报》2006,55(8):4058-4064
在Barrat, Barthélemy 和 Vespignani (BBV)加权无标度网络模型的基础上,提出了一种可大范围调节聚类系数的加权无标度网络模型——广义BBV模型(GBBV模型).理论分析和仿真实验表明,GBBV模型保留了BBV模型的许多特征,节点度、节点权重和边权值等都服从幂律分布.但是,GBBV模型克服了BBV模型只能小范围调节聚类系数的缺陷,从而可以用于具有大聚类系数网络的建模. 关键词: 无标度网络 加权网络 聚类系数  相似文献   

13.
吴庆初  傅新楚  杨孟 《中国物理 B》2011,20(4):46401-046401
Among many epidemic models,one epidemic disease may transmit with the existence of other pathogens or other strains from the same pathogen. In this paper,we consider the case where all of the strains obey the susceptible-infected-susceptible mechanism and compete with each other at the expense of common susceptible individuals. By using the heterogenous mean-field approach,we discuss the epidemic threshold for one of two strains. We confirm the existence of epidemic threshold in both finite and infinite populations subject to underlying epidemic transmission. Simulations in the Barabasi-Albert (BA) scale-free networks are in good agreement with the analytical results.  相似文献   

14.
Despite the large size of most communication and transportation systems,there are short paths between nodes in these networks which guarantee the efficient information,data and passenger delivery;furthermore these networks have a surprising tolerance under random errors thanks to their inherent scale-free topology.However,their scale-free topology also makes them fragile under intentional attacks,leaving us a challenge on how to improve the network robustness against intentional attacks without losing their strong tolerance under random errors and high message and passenger delivering capacity.Here we propose two methods (SL method and SH method) to enhance scale-free network’s tolerance under attack in different conditions.  相似文献   

15.
多关系网络上的流行病传播动力学研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
李睿琪  唐明  许伯铭 《物理学报》2013,62(16):168903-168903
多关系网络已经吸引了许多人的注意, 目前的研究主要涉及其拓扑结构及其演化的分析、 不同类型关系的挖掘、重叠社区的检测、级联失效动力学等. 然而,多关系网络上流行病传播的研究还相对较少. 由此提出一种双关系网络模型(工作-朋友关系网), 研究多关系对于流行病传播动力学行为的影响. 在全接触模式下, 多关系的存在会显著降低网络中的爆发阈值, 使得疾病更容易流行而难以控制. 对比ER (Erdös-Rènyi), WS (Watts-Strogatz), BA (Barabási-Albert)三种网络, 由于结构异质性的差异, WS网络受到的影响最大, ER网络次之, BA网络最小. 有趣的是, 其爆发阈值的相对变化大小与网络结构无关. 在单点接触模式下, 增加强关系的权重将显著提升爆发阈值, 降低感染密度; 随着强关系的比例变化将出现最优值现象: 极大的爆发阈值和极小的感染密度. 随着强关系的边权增加, 达到最优值的边比例将减少. 更为有趣的是, 三个网络中优值出现的位置几乎一致, 独立于网络结构. 这一研究不但有助于理解多关系网络上的病毒传播过程, 也为多关系网络研究提供了一个新的视角. 关键词: 多关系网络 流行病传播 接触模式 爆发阈值  相似文献   

16.
王丹  金小峥 《物理学报》2012,61(22):543-551
针对实现网络特征的真实情况,提出了一类可调聚类系数的加权无标度网络模型,该模型能够重现现实网络权重和节点度呈幂律分布的统计特性.特别是聚类系数与度之间的非线性关系,恰好符合某些现实网络聚类系数与度之间的平头关系特征.最后研究了可调聚类系数加权网络模型中的拥塞问题.采用基于强度优先传递的局部路由策略,分析了网络中的流量传输问题.  相似文献   

17.
倪顺江  翁文国  范维澄 《物理学报》2009,58(6):3707-3713
为了研究人群中的一些基本的社会关系结构,如家庭、室友、同事等,对传染病传播过程的影响机制,本文建立了一个具有局部结构的增长无标度网络模型.研究表明,局部结构的引入使得该网络模型能够同时再现社会网络的两个重要特征:节点度分布的不均匀性以及节点度之间的相关性.首先,该网络的节点度和局部结构度均服从幂律分布,且度分布指数依赖于局部结构的大小.此外,局部结构的存在还导致网络节点度之间具有正相关特性,而这种正相关正是社会网络所特有的一个重要特性.接着,通过理论分析和数值模拟,我们进一步研究了该网络结构对易感者-感染 关键词: 复杂网络 无标度网络 局部结构 传染病建模  相似文献   

18.
王丹  郝彬彬 《物理学报》2013,62(22):220506-220506
针对真实世界中大规模网络都具有明显聚类效应的特点, 提出一类具有高聚类系数的加权无标度网络演化模型, 该模型同时考虑了优先连接、三角结构、随机连接和社团结构等四种演化机制. 在模型演化规则中, 以概率p增加单个节点, 以概率1–p增加一个社团. 与以往研究的不同在于新边的建立, 以概率φ在旧节点之间进行三角连接, 以概率1–φ进行随机连接. 仿真分析表明, 所提出的网络度、强度和权值分布都是服从幂律分布的形式, 且具有高聚类系数的特性, 聚类系数的提高与社团结构和随机连接机制有直接的关系. 最后通过数值仿真分析了网络演化机制对同步动态特性的影响, 数值仿真结果表明, 网络的平均聚类系数越小, 网络的同步能力越强. 关键词: 无标度网络 加权网络 聚类系数 同步能力  相似文献   

19.
王亚奇  蒋国平 《物理学报》2011,60(8):80510-080510
基于元胞自动机,研究传播延迟对复杂网络病毒传播动力学行为的影响,提出一种新的易染状态-感染状态-易染状态(SIS)传播模型.研究表明,传播延迟的存在显著降低了网络的传播临界值,增强了网络中病毒爆发的危险性.研究还发现,随着传播延迟的增大,病毒的感染程度以及传播速率都明显增大.此外,SIS传播模型不仅能够反映病毒的平均传播趋势,而且可以描述病毒随时间的动态演化过程以及病毒的爆发和消亡等概率事件,从而有效地克服了利用平均场方法构建的微分方程模型只能反映病毒平均传播趋势的局限性.同时,还给出有效控制网络中病毒传 关键词: 复杂网络 病毒传播 元胞自动机 传播延迟  相似文献   

20.
在二部无标度网上的两性疾病传播   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
利用易感-感染-易感(SIS)传播模型研究人类性接触网上的病毒传播.当仅仅考虑异性性接触时,该网络是一个二部的无标度网.对这个网络上的SIS传播模型,通过率方程的方法分析了男性感染率和女性感染率与传染阈值之间的关系,发现女性感染者与男性感染者之比由网络的拓扑和男女感染率之比所确定.这一结果表明性接触网的拓扑对性传染病传播的重要性.最后给出了支持理论结果的数值模拟. 关键词: 性传染病 两性性接触网 无标度网络 二部图  相似文献   

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