本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)檢測算法及其上的疾病傳播研究

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【摘要】：網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的興起開辟了復(fù)雜系統(tǒng)建模、分析的全新領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)中傳播動力學(xué)研究對揭示傳播機(jī)制、提供預(yù)防策略具有重要的指導(dǎo)作用。網(wǎng)絡(luò)模型的動力學(xué)分析不僅僅是簡單的數(shù)學(xué)模型的照搬,其離不開拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析、檢測;反過來特殊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也能簡化動力學(xué)分析過程。社團(tuán)是網(wǎng)絡(luò)中特殊結(jié)構(gòu)之一,可以影響傳播速率、路徑等傳播特性。另外,網(wǎng)絡(luò)傳播也受到個體自適應(yīng)行為以及網(wǎng)絡(luò)的周期切換的影響。本文對上述問題進(jìn)行初步研究,主要研究工作如下:第一章,引言介紹了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、主要研究方向以及基本概念。還介紹了網(wǎng)絡(luò)中社團(tuán)結(jié)構(gòu)的定義以及檢測算法類型以及評價標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)個體建模的SIS模型相關(guān)內(nèi)容和雙層網(wǎng)絡(luò)的特殊結(jié)構(gòu)及其周期切換模型;第二章,研究了基于節(jié)點相似性指標(biāo)的自適應(yīng)切換算法。將社團(tuán)檢測分為兩個部分,算法分別依靠單一和雙重相似性指標(biāo)對網(wǎng)絡(luò)中強弱社團(tuán)進(jìn)行劃分。最后,根據(jù)典型真實網(wǎng)絡(luò)和GN、LFR基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)對算法準(zhǔn)確率進(jìn)行分析,并檢驗了算法主要參數(shù)的魯棒性;第三章,基于N-intertwined模型構(gòu)建出連續(xù)時間的SIS模型,分析出模型傳播閾值條件和線性系統(tǒng)零解的穩(wěn)定性,從而得到原系統(tǒng)零解全局穩(wěn)定性。通過數(shù)值模擬,研究了社團(tuán)對網(wǎng)絡(luò)疾病傳播的影響,以及個體局部自適應(yīng)性對最終染病人數(shù)的影響;第四章,研究了雙層網(wǎng)絡(luò)上的切換模型,并在理論上得到兩個結(jié)論:一是獨立系統(tǒng)均穩(wěn)定時切換系統(tǒng)零解局部穩(wěn)定性不會隨周期長度和駐留時間改變;二是得到穩(wěn)定、不穩(wěn)定獨立系統(tǒng)均存在時切換系統(tǒng)局部穩(wěn)定的充分條件。通過數(shù)值模擬驗證了駐留時間、傳染率恢復(fù)率和譜半徑對最終染病人數(shù)的綜合影響,并為疾病傳播初期提供有效預(yù)防策略。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O157.5

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本文編號：1264219