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疾病传播与级联失效相互作用的研究:度不相关网络中疾病扩散条件的分析

欧阳博 金心宇 夏永祥 蒋路茸 吴端坡

疾病传播与级联失效相互作用的研究:度不相关网络中疾病扩散条件的分析

欧阳博, 金心宇, 夏永祥, 蒋路茸, 吴端坡
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  • 在网络科学中,对疾病传播和级联失效的研究分属两个独立的领域,但在实际中存在许多两个过程相互耦合的情况. 比如在通信网络中,病毒传播会对数据传输造成影响,导致网络中负载变化,进而可能引发级联失效. 这个现象已被观察到. 通过建立两个动态过程相互作用的模型及针对该模型的分析,本文给出了计入节点的负载和容量时疾病爆发的条件. 这一条件是由描述疾病传播速率的传播概率与描述节点容量大小的冗余系数共同决定的. 进一步探讨表明,当疾病传播速率一定而冗余系数变化时,疾病恰好开始传播的临界点附近未感染且未失效的节点的数量是最大的,即在此点上网络处于最佳工作状态. 因此给出疾病爆发的临界条件具有重要意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61174153)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-14
  • 修回日期:  2014-06-15
  • 刊出日期:  2014-11-05

疾病传播与级联失效相互作用的研究:度不相关网络中疾病扩散条件的分析

  • 1. 浙江大学电子电路与信息系统研究所, 杭州 310027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61174153)资助的课题.

摘要: 在网络科学中,对疾病传播和级联失效的研究分属两个独立的领域,但在实际中存在许多两个过程相互耦合的情况. 比如在通信网络中,病毒传播会对数据传输造成影响,导致网络中负载变化,进而可能引发级联失效. 这个现象已被观察到. 通过建立两个动态过程相互作用的模型及针对该模型的分析,本文给出了计入节点的负载和容量时疾病爆发的条件. 这一条件是由描述疾病传播速率的传播概率与描述节点容量大小的冗余系数共同决定的. 进一步探讨表明,当疾病传播速率一定而冗余系数变化时,疾病恰好开始传播的临界点附近未感染且未失效的节点的数量是最大的,即在此点上网络处于最佳工作状态. 因此给出疾病爆发的临界条件具有重要意义.

English Abstract

参考文献 (89)

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