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小世界超网络传播模型及实证分析

电子科技大学学报 2023年第4期52卷 620-630页

作者：胡枫王凯军周丽娜常笑青海师范大学大学计算机学院西宁810008 藏语智能信息处理及应用国家重点实验室西宁810008 临沂科技职业学院信息工程系山东临沂276000 临沂职业学院信息工程系山东临沂276017

借鉴WS小世界网络的构造算法,在超网络(也称为超图)中加入超边随机重连,构建小世界超网络模型。以该模型为信息传播的底层网络,提出小世界超网络sir信息传播模型,仿真模拟超边随机重连概率、超网络中的邻居节点数量以及传播率、恢复率... 详细信息

借鉴WS小世界网络的构造算法,在超网络(也称为超图)中加入超边随机重连,构建小世界超网络模型。以该模型为信息传播的底层网络,提出小世界超网络sir信息传播模型,仿真模拟超边随机重连概率、超网络中的邻居节点数量以及传播率、恢复率等参数对超网络的信息传播过程影响,并与普通网络中的传播过程进行了对比分析,发现超网络中的信息传播速度更快,波及范围更广。进一步,在3类实证超网络上验证了超网络的小世界特性及信息传播规律。在万物互联时代,世界变得更小的背景下,对现实世界中更为复杂的信息与疾病传播机制的深入研究具有一定的借鉴意义。

关键词：超图小世界特性小世界超网络模型 sir传播模型实证分析

基于易感-感染-恢复(sir)模型的2019冠状病毒病早期传播分析及政府防控措施研究

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科技促进发展 2020年第10期16卷 1213-1220页

作者：应毅黄慧任凯刘定一三江学院计算机科学与工程学院南京210012 南京大学金陵学院南京210089

2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的暴发给中国乃至全球公共卫生带来了重大挑战,研究传染病动力学模型有助于更好地优化疫情防控政策、评估干预措施效果。在已知病毒传播规律的基础上,考虑城市间的有效距离因素,引入干预项参数,建立... 详细信息

2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的暴发给中国乃至全球公共卫生带来了重大挑战,研究传染病动力学模型有助于更好地优化疫情防控政策、评估干预措施效果。在已知病毒传播规律的基础上,考虑城市间的有效距离因素,引入干预项参数,建立了可用于COVID-19疫情评估的sir传播动力学模型;根据疫情的早期数据,分析了感染人数、死亡人数等指标性数值的发展趋势,评估了政府干预手段对趋势变化产生的影响。通过计算和理论分析表明,防控隔离和集中收治等措施有效抑制了病毒的蔓延态势。修正的sir模型在COVID-19传播趋势分析上是可靠的,可以为制订未来的疫情干预决策提供较好的理论支持。

关键词： 2019冠状病毒病 sir传播模型政府防控措施疫情分析

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中国航空网络时序特征分析

电子科技大学学报 2018年第3期47卷 462-468页

作者：牟建红黄格吕欣国防科技大学系统工程学院长沙410073

该文着重研究时序信息对中国航空网络拓扑结构和传播行为的影响。将网络分割为24个时间窗口,研究拓扑结构在序列中的变化特性;考虑网络中事件发生的时间间隔,建立时序网络上的sir传播模型以及基于时间特性的节点分类方法。结果表明,度-... 详细信息

该文着重研究时序信息对中国航空网络拓扑结构和传播行为的影响。将网络分割为24个时间窗口,研究拓扑结构在序列中的变化特性;考虑网络中事件发生的时间间隔,建立时序网络上的sir传播模型以及基于时间特性的节点分类方法。结果表明,度-集聚系数和介数-集聚系数在8:00时出现正相关向负相关的转变;节点上航班出港行为的时间爆发性存在明显差异,但整体上可降低网络的传播速度和感染范围。该研究成果对进一步认识航空网络及受航空网络影响的疾病传播等动力学过程具有重要意义。

关键词：航空网络 sir传播模型时序网络时间窗口拓扑结构

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局部特性与全局环境融合的节点排序算法

西安电子科技大学学报 2021年第6期48卷 197-203页

作者：王秋玲贺僚僚徐宏魏子昂柯宇昊官文英朱璋元长安大学运输工程学院陕西西安710064 中铁一局集团有限公司陕西西安710054

识别复杂网络中的关键节点对分析网络结构、控制传播过程具有十分重要的意义。经典的关键节点识别算法已被拓展应用到各类现实网络的分析中,各种方法存在优势的同时,也存在一定缺陷。针对交通网络中现有关键节点识别算法多数没有兼顾节... 详细信息

识别复杂网络中的关键节点对分析网络结构、控制传播过程具有十分重要的意义。经典的关键节点识别算法已被拓展应用到各类现实网络的分析中,各种方法存在优势的同时,也存在一定缺陷。针对交通网络中现有关键节点识别算法多数没有兼顾节点的局部特征和网络全局环境的问题,提出了一种基于“结构洞”的Page Rank改进算法——ST-Page Rank。该方法通过分析节点在全局网络中的位置和邻居节点间的拓扑结构关系,利用结构洞的重要性指标来表征交通网络相邻节点间的客流贡献关系,克服了Page Rank算法存在的平均分配缺陷以及结构洞忽略了网络全局属性的不足,将“结构洞”和“Page Rank算法”的优点融为一体。仿真实验部分选取真实的美国航空网络,利用sir传播模型和肯德尔相关系数进行评价,将ST-Page Rank与度中心性、紧密中心性、介数中心性、特征向量中心性、K-shell分解法、Page Rank算法以及结构洞约束系数识别结果进行对比。实验结果表明,所提算法能合理、有效地识别交通网络中的关键节点,具有一定的理论和实践意义。

关键词：关键节点识别结构洞 sir传播模型肯德尔系数

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基于路径的投票算法识别关键节点组的研究

信息工程大学学报 2022年第2期23卷 167-172,178页

作者：宁阳宁晴武志峰天津电子信息职业技术学院天津300350 北京联合大学北京100101 天津职业技术师范大学天津300222

关键节点组识别在医学、社会学、电力交通、政治与经济学领域有重要研究意义。目前识别方法基本上是与其他理论的结合,例如图着色、社区划分、聚类、投票算法等。针对启发式聚类关键节点组识别方法中初始节点选择造成的随机性问题,结合... 详细信息

关键节点组识别在医学、社会学、电力交通、政治与经济学领域有重要研究意义。目前识别方法基本上是与其他理论的结合,例如图着色、社区划分、聚类、投票算法等。针对启发式聚类关键节点组识别方法中初始节点选择造成的随机性问题,结合投票算法,提出了基于路径的投票算法进行关键节点识别。基于sir传播模型和平均路径长度设计了4组对比实验,在人工BA无标度网络和真实网络中分别与度中心性、介数中心性、接近中心性、启发式聚类算法评估方法进行比较,验证了基于路径的投票算法能以较高的精度进行网络中关键节点组的识别,并且优于启发式聚类算法。

关键词：复杂网络关键节点组最短路径投票算法 sir传播模型

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基于目标免疫的疾病传播应急控制模型研究

管理评论 2016年第8期28卷 167-174页

作者：孙彩虹张博舒中国人民大学信息学院北京100872

本文利用多主体建模和社会网络理论构建了一个疾病传播与控制计算实验框架,并提出一个基于传播扩散力的疾病传播控制模型。在给定初始传染源的情景下,模拟疾病在网络上的传播过程,构建传染树,并提出一种基于传播扩散力的目标免疫算法。... 详细信息

本文利用多主体建模和社会网络理论构建了一个疾病传播与控制计算实验框架,并提出一个基于传播扩散力的疾病传播控制模型。在给定初始传染源的情景下,模拟疾病在网络上的传播过程,构建传染树,并提出一种基于传播扩散力的目标免疫算法。通过大量仿真实验发现,本文提出的目标免疫算法可针对传染源及其所处的网络位置和网络结构,识别出疾病传播中的关键路径和关键节点,及时有效地为疾病控制应急管理提供决策支持依据。

关键词：应急管理 sir传播模型多主体建模免疫算法级联

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突发事件网络舆情演化传播模型研究

情报科学 2015年第12期33卷 8-12,19页

作者：陈福集黄江玲福州大学公共管理学院福建福州350116

本文综合考虑部分未接收到舆情信息的网民在接收信息后并不参与传播和部分接收信息但不传播的网民在舆情衍生话题的影响下变为信息传播者这两种情况,参考传统的传染病传播模型sir,建立突发事件网络舆情演化传播的sir模型。然后根据"复... 详细信息

本文综合考虑部分未接收到舆情信息的网民在接收信息后并不参与传播和部分接收信息但不传播的网民在舆情衍生话题的影响下变为信息传播者这两种情况,参考传统的传染病传播模型sir,建立突发事件网络舆情演化传播的sir模型。然后根据"复旦投毒"事件的相关数据,采用matlab进行模拟仿真,验证模型的有效性。最后通过情景设置,分析探讨突发事件网络舆情演化传播因素对传播规律的影响,进而提出相应的对策建议。并对本文的内容进行简要总结,指出研究的不足之处和今后的研究重点。

关键词：突发事件网络舆情 sir传播模型政府对策

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多社区网络上舆情传播过程的分析

多社区网络上舆情传播过程的分析

作者：孙婷吉林大学

学位级别：硕士

当今我们生活的世界中经常用网络来表示和分析大量的复杂系统，正是由于复杂网络的普遍发展，促使了研究者对复杂网络的研究，并取得了很大的进步。社区结构作为复杂网络中的重要的特征也引起了诸多领域研究者的兴致。随着信息化社会的... 详细信息

当今我们生活的世界中经常用网络来表示和分析大量的复杂系统，正是由于复杂网络的普遍发展，促使了研究者对复杂网络的研究，并取得了很大的进步。社区结构作为复杂网络中的重要的特征也引起了诸多领域研究者的兴致。随着信息化社会的发展，舆情信息借助社交网络的传播力度越来越大。而含有多社区结构的网络对舆情传播有着重要的作用，舆情传播是指舆情信息借助社交网络进行传播的过程，传播的速度快，传播的范围广泛并且难以抑制。因为舆情传播从根本上来说就是产生舆论的人群之间进行交流观点的一种群体性的行为，所以网络的社区一定会影响到舆论的传播与发展。因此本文深入分析产生舆论的人群、舆情在社区间传播的现象及传播规律的基础上，讨论多社区结构以及传播模型对舆情传播规律的影响。舆情传播的内在规律及多社区结构网络的构成参数，对于分析言论社区中舆情的传播有一定的参考意义和实用价值。本文总结已有的成果利用复杂网络和流行病学分析方法，结合现阶段的信息和舆情传播的流行研究方法sir传播模型，在多社区的网络上分析舆情传播过程中在舆情爆发时的现象，通过调节参数来控制舆情在社区间的传播。首先通过构造的多社区无标度网络模型，分析构造该多社区网络的过程，分析网络构造的参数，其中包括多社区网络的社会化强度，通过改变该值调节多社区网络社区内以及社区间的紧密程度;根据模块性来衡量网络中的社区结构特征。通过舆情传播sir模型在多社区无标度网络上进行模拟，根据改变传播模型的参数分析舆情在社区内以及社区间的传播情况，观察到舆情传播的传播率和治愈率影响着舆情在社区间的传播。通过改变网络传播模型社区内的平均度观察对社区内的舆情传播的影响;通过改变社会化强度发现社区化强度越大社区内的传播节点比例数越大;通过改变不同社区中的节点数来观察社区里的传播节点数。通过上述模拟分析得到数据，对分析多社区间的舆情传播有着很重要的作用。应用在现实的社区网络中，我们可以通过调节相应的因素来改变舆情在社区结构网络中的大面积爆发，从而有效的控制舆情的传播。

关键词：多社区网络舆情传播 sir传播模型仿真

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基于社交关系的双层网络中协作干扰博弈研究

基于社交关系的双层网络中协作干扰博弈研究

作者：高燕西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着无线网络在现实生活中的普遍应用及用户数量的急剧增加,无线通信安全技术的研究备受关注。节点协作是克服单天线物理层安全技术局限性、提高通信保密率的有效方法,但同时也存在一定的缺陷。现有研究通常仅考虑单层物理通信网络,较... 详细信息

随着无线网络在现实生活中的普遍应用及用户数量的急剧增加,无线通信安全技术的研究备受关注。节点协作是克服单天线物理层安全技术局限性、提高通信保密率的有效方法,但同时也存在一定的缺陷。现有研究通常仅考虑单层物理通信网络,较少关注社交特性对干扰者协作意愿的影响;协作干扰博弈中干扰者状态的设置具有局限性;当通信网络中物理设备数量增多且位置不确定时,在实际物理设备上的收益难以实现,系统开销较大。针对上述协作干扰技术中面临的问题,本文的最终目的是研究社交特性对干扰者协作意愿的影响,通过物理设备的持有者来分析系统收益、减少系统时间开销。由于社交关系是社交网络中普遍存在又非常重要的一个特性,本文首先研究了基于社交关系的单层物理通信网络中的协作干扰博弈,对其进行仿真实验。基于协作干扰主要局限于单层物理通信网络的研究现状,本文从社交网络与物理通信网络两个角度进行研究,提出一种双层网络模型,双层网络的上层网络由具有不同社交关系的通信者构成,下层网络由上层通信者所持有的物理设备构成,本文将双层网络中不同社交关系下的协作干扰过程转化为一个博弈问题,证明该博弈是一个超模博弈,存在纯策略的纳什平衡,设计TS-Algorithm算法计算纳什均衡时保密中断概率的值,在不同连接强度与社交关系强度下进行仿真实验,对比双层网络与单层物理通信网络中协作干扰的效果,通过实验得出:双层网络计算复杂度降低为单层物理通信网络的1/Cd,当社交关系增强时,干扰者效益增大,即通过设备持有者获取系统的收益既解决了实际物理设备上收益难以实现的问题,也减小了系统的时间开销、提升了系统保密性能。针对之前研究中干扰者状态的局限性,本文类比sir传播模型中个体具有的三种状态:易感、感染、恢复,对干扰者设置三种可更新状态:可能参与、一定参与、一定不参与,并将干扰者的初始状态均设为可能参与,而不是之前研究中的一定参与状态,本文将考虑sir特性后双层网络中的协作干扰转换为一个博弈问题,证明该博弈存在超模特性,存在纯策略的纳什均衡,设计sir-Algorithm算法计算纳什均衡时的保密中断概率的值,在不同社交关系强度与不同感染率下进行仿真实验,对比考虑sir特性前后两种情形中协作干扰效果,通过实验得出:在考虑sir特性后,社交关系越强,干扰者参与协作的意愿越强,同社交关系强度下,保密中断概率比不考虑sir特性时要低,即考虑sir特性后不仅克服了之前研究中干扰者状态的局限性问题,也促进了干扰者之间的协作,增大了干扰者效益,提升了系统的保密性。

关键词：物理层安全协作干扰双层网络博弈论 sir传播模型