两类复杂网络动力学模型及其性质研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woai894781693
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
考虑到疾病的潜伏期以及人体对疾病的非持久性免疫,本文在现有模型的基础上,基于复杂网络构建了两类新的动力学模型:SLIS模型和SIRS模型。运用微分方程稳定性理论、LaSalle不变原理等方法,对两类模型的长时间行为进行了细致的研究。本文分为如下三个部分:  第一章,首先对本文所研究的两类模型产生的背景进行了简要的介绍,然后对复杂网络上疾病的传播行为以及本文所要研究的主要内容和方法进行了概述。  第二章,在异质网络(度分布不均匀)的基础上构建了一类具有潜伏期的SLIS模型,并且对模型的动力学行为进行了细致的分析。首先通过详细的分析得到了模型的基本再生数,并且讨论了模型的平衡点的存在性。其次利用Lyapunov方法和LaSalle不变原理,证明了系统零平衡点的稳定性、正平衡点的全局吸引性以及疾病的持久存在性。然后进行了模型参数敏感性分析,研究发现:(1)基本再生数与疾病感染力ψ(k)是紧密相关的;(2)在度分布指数一定时,最终的感染密度与节点的度成正比。进一步讨论了不同感染模式对系统感染规模的影响,分析发现:(1)当节点的感染力ψ(k)=k时,具有越低的幂律指数的无标度网络就越有利于疾病的传播;(2)只要节点的感染力ψ(k)=C时,那么具有越低的幂律指数的无标度网络就越有利于控制疾病的传播。最后,通过数值模拟,比较了在不同的感染模式下平衡点的收敛时间。  第三章,基于无标度网络,对一类具有非线性发生率的SIRS模型的动力学行为展开了细致的研究。运用稳定性理论、LaSalle不变原理,通过构造合适的Lyapunov函数,分析得到了SIRS模型的基本再生数,然后分别证明了系统平衡点的存在性、稳定性以及吸引性等动力学性质。进一步讨论了模型参数对疾病传播的影响,结论表明:(1)基本再生数与疾病感染力ψ(k)是密切相关的;(2)在度分布指数一定时,节点的度越大,最终的感染密度也越大。最后,通过Matlab进行数值仿真验证了结论的正确性。
其他文献
求真务实应该成为共产党人的自觉追求。坚持求真务实,最重要的是付诸实践、见诸行动、取得成效。我们要把工作的着力点放到研究解决改革发展稳定的重大问题上,放到研究解决群
自然界中很多生物都存在着复杂的群集行为,如空中飞翔的鸟群,水中游动的鱼群,草原上奔跑的牧群,聚集而生的细菌群等,生物体以群体的形式协作觅食和躲避敌害,比单独行动具有更
高维数据模型选择在统计学中占有非常重要的地位,但传统的逐步回归法存在一些不足。Tibshirani,R.(1996)针对这一问题提出了LASSO方法,该方法很好的克服了传统方法的一些不足.但L
辅导员是高校大学生思想政治教育工作的骨干力量,是保证高等教育事业持续健康发展不可或缺的重要力量。科学合理地评价辅导员的工作业绩,是激励辅导员认真履行岗位职责、提高学
移动互联网时代给了大学英语教学带来了新的改革契机,本文从教学内容,教学手段,学生兴趣激发等多个角度,探讨了在移动互联的环境下,如何有效提升大学英语教学水平.
非线性算子的不动点理论是非线性泛函分析的重要组成部分,尤其是非线性不动点的迭代逼近问题已成为学术界近年来研究的热点课题之一.众所周知,在研究随机不动点问题中,解的存
排队论在电子通信、物流管理、交通运输、医疗救助、银行服务与生产线等许多领域具有广泛的应用。二十世纪七十年代,出于有效利用空闲服务台的观点,服务员休假的思想被引入到
传统病理学实验教学模式存在许多问题,教师无法在有限的时间内引导学生自主式、合作式、探究式学习,不能满足精准医学下人才基础知识的储备.而数字化病理平台的建立,不仅可以
本文主要证明了一些函数空间组以及函数下方图形超空间组同胚于常见的无限维模型空间组.  令(X,d)为一个度量空间.实单值函数f:X→R称为是上半连续的,如果对每个t∈R有f-1(-
Navier-Stokes方程组是描述流体物质运动的模型,在数学、物理等科学领域具有非常重要的作用。目前,已经有许多数学和物理研究人员对Navier-Stokes方程组进行了深入的研究并取得