具有切换特性和免疫控制的计算机病毒传播模型

针对目前计算机病毒传播建模研究中没有综合考虑安全防护以及病毒持续更新的影响,提出具有切换特性和免疫控制的计算机病毒SEIR(Susceptible-Exposed-Infected-Recovery)传播模型。考虑安全防护措施和病毒更新的影响,构建切换型病毒传播模型,该模型由低防护子系统和高防护子系统构成。考虑免疫控制策略,构建切换脉冲型病毒传播模型。为验证模型的有效性,分别在BA无标度网络和SW小世界网络进行数值仿真,并且进行对比分析。实验结果表明:在SW小世界网络中免疫控制策略更能有效控制病毒的传播;低防护传播期与高防护传播期的比值越小,达到平稳时潜伏节点和感染节点的密度越小;病毒的更新周期越长,潜伏节点和感染节点的峰值密度越低。

考虑用户能动性和流动性的舆情传播模型

针对现有信息传播模型忽略了用户主观能动性和社交网络动态性的问题,提出异构网络中考虑用户能动性和流动性的SCBRD(Susceptible-Commented-Believed-Recovered-Defensed)舆情传播模型。首先,利用下一代矩阵方法计算基本再生数,并运用Lyapunov稳定性定理和庞特里亚金原理分析了系统的动力学和最优控制问题。然后,基于BA(Barabási-Albert)无标度网络进行仿真分析以确定影响舆情传播的显著因素,结果表明,用户的好奇心理、转发行为和进入率在信息扩散中起着主导作用,并且系统存在最优控制解。最后,依据实际数据验证模型的合理性。与SCIR(Susceptible-inCubation-Infective-Refractory)模型相比,SCBRD模型的拟合优度提高了27.40%,预测的均方根误差(RMSE)减小了39.02%。因此,该模型能够适应信息传播复杂的变化形势,为官方的舆情监管提供较好的指导。

物联网双层耦合动力学信息传播模型研究

信息传播模型的研究是物联网领域的重要组成部分,它有助于提高物联网系统的性能和效率,促进物联网技术的进一步发展,针对物联网通信中影响信息传播的因素复杂且不稳定的问题,该文提出一种双层耦合信息传播模型SIVR-UAD,通过分析物联网中不同状态的设备和用户对信息传播的影响,建立了6种耦合状态,并利用马尔科夫方法分析耦合节点的状态变化过程,找到信息传播平衡点,最后通过理论分析证明了模型的平衡点的唯一性以及稳定性。仿真结果表明,在3组不同的初始耦合节点数下,SIVR-UAD模型中的6种耦合节点数量变化始终趋向同一稳定水平,证明了该模型的平衡点和稳定性。

突发事件下的封闭空间情绪传播模型研究

为避免突发事件中复杂情绪在封闭空间内无序发酵引发衍生灾害,探索封闭空间的情绪传播规律,基于情绪自发传播模型SISa,考虑封闭空间个体情绪的差异性、群体极化现象、特殊情绪交互方式以及危急情景下的动态感染率,分别改进主体情绪状态、情绪转移路径、交互模式与感染率,提出1种适用于封闭空间的情绪传播模型SE 4Sa,并以武汉地铁2号线为例完成数值仿真与敏感性分析。研究结果表明:情绪自发转移过程对限制负面情绪累积起到关键作用,且情绪极化现象使系统危险性大幅增长;缩减个体情绪感知域使系统稳定时间缩短90.6%、高唤醒负面情绪占比下降27.4%;突发事件下的动态感染率更符合封闭空间情绪传播特性。研究结果可为突发事件下封闭空间的群体行为和群体情绪规律研究提供理论支持。

基于复杂网络的在线口碑传播模型研究

在线口碑已成为信息传播领域的核心力量,对其进行系统分析对于理解当代社交媒体环境中的消费者行为至关重要。论文引入了传播激活和接受激活的概念,基于病毒传播的SIR模型构建在线口碑传播模型,并运用复杂网络和系统仿真的方法模拟在线口碑传播过程,深入探讨了不同因素对在线口碑传播规模的影响,识别了在线口碑传播网络中各个节点的特征并分析了网络的结构特性。结果表明,不同因素对在线口碑传播规模的作用不同,且关键节点和免疫节点具有不同的属性特征。此外,研究还发现在线口碑传播网络具有小世界特性和无标度特性,该结论进一步丰富了在线口碑传播的理论框架,也为企业网络营销策略及产品质量追溯的优化等提供一定的应用参考。

基于移动众包网络动态激励机制的恶意代码传播模型

基于移动众包网络(MCN)的固有特性,引入动态激励促进网络移动用户(MU)的活跃性,研究了恶意代码在MCN中传播的动态行为,提出一个新的恶意代码传播模型SIR-M,M节点表示处理节点任务的众包节点。首先,考虑到刚被感染节点的能动性,受感染节点可通过MCN的众包机制寻求MU对此节点进行隔离和免疫强化。其次,通过稳定性分析和数值仿真验证模型有效性,与SIR模型进行比较以分析众包机制对系统的影响。结果表明,移动众包网络的众包机制显著减缓了恶意代码的传播速度,降低了恶意代码在网络中大规模泛滥的风险。

基于免疫机制的网联车队双层信息传播模型研究

恶意信息感染网联车队后,会对跟驰行为产生影响,降低道路利用率或危害车队安全,需要研究恶意信息的感染过程并提出解决策略。基于独立级联模型提出了恶意信息与免疫信息的双向传播模式,根据通信传输差异建立了双层信息传播模型,参考补丁治愈网络病毒的免疫机制提出了观察者车辆治愈车队的方法。以信息功能为分类依据将传播信息分为目标信息、恶意信息和免疫信息,以传播模式差异为依据将传播信息置于相应模型层面。在搭建的仿真平台中,模拟网联车队的跟驰控制场景,通过注入恶意信息以验证所提出双层信息传播模型的可行性,提出愈速比概念作为试验变量,并讨论观察者车辆在网联车队中的最佳设置参数。结果表明:双层信息传播模型能够合理阐释网联车队恶意/免疫信息的传播机理,目标信息定向传输给所需车辆,恶意信息与免疫信息在通信交互层双向传播,实现相应的感染或治愈功能;当免疫信息的治愈时间固定时,观察者车辆的最佳位置是车队中段,可实现车队平均车间距偏差最小;当观察者车辆在车队中段位置时,愈速比存在设置最优值,可同时兼顾治愈成本与治愈效果;提出的观察者车辆策略能够有效抵御恶意信息传播带来的危害。

独立级联传播模型下的连续影响力最大化

影响力最大化是在社交网络中寻求一组最具有影响力的用户作为种子节点,通过种子节点向网络中传播信息,使得传播的范围最大化。现有的对影响力最大化的研究大多是针对每个节点,考虑是否将其作为种子节点。而在实际应用中,需要根据用户的影响力来赋予他成为种子的概率,使得根据这个概率分布得到的种子集合的影响力传播范围的期望值最大化,这就是连续影响力最大化问题。文中提出了一种独立级联传播模型下连续影响力最大化算法。该算法首先将上述问题抽象成一个约束优化问题,然后抽样若干个可能的种子集,并对每个可能的种子集估计影响的传播范围;使用梯度下降法,在每轮迭代中根据估计的传播范围计算各个方向的增量值,取最大增量的方向作为梯度进行目标函数值的迭代更新,从而得到目标函数值的最优解。在真实和虚拟网络上进行实验,结果表明,该算法在影响范围的期望值上优于Random,Degree,UD和CD等算法。

具有重新接收率的CASRC谣言传播模型稳定性分析

针对谣言传播初期个体识别谣言或对谣言不感兴趣变为理智者,但由于从众心理等原因在谣言传播后期理智者会以一定的概率变为谣言轻信者的现象,建立了轻信者-潜在传播者-传播者-理智者-轻信者(credulous-affacted-spreader-rational-credulous,CASRC)谣言传播模型。首先利用再生矩阵计算了谣言传播的基本再生数R_(0),并根据Routh-Hurwitz判据证明了R_(0)<1时谣言消亡平衡点的局部渐近稳定性,通过构造Lyapunov函数证明了R_(0)≤1时谣言消亡平衡点的全局渐近稳定性。其次利用第二加性复合矩阵的方法证明了R_(0)>1且β≤β-时谣言持久平衡点的全局渐近稳定性。最后考虑了接触率α_(1)和网络平均度k-对谣言传播的影响,通过数值模拟验证了结果。该研究能帮助政府相关部门制定抑制谣言传播的策略。

考虑怀疑和辟谣机制的SEIMR谣言传播模型

考虑到复杂网络上的谣言传播可能会受到怀疑和辟谣等因素的影响,在SIR谣言传播模型中引入怀疑和辟谣机制,构建了一个新的SEIMR谣言传播模型。基于微分方程理论给出了模型在均匀网络上的传播动力学方程,并分析了该模型的无谣言平衡点和谣言盛行平衡点的存在性,利用下一代矩阵法计算了模型在无谣言平衡点处的基本再生数R_(0)。在此基础上,通过Routh-Hurwitz判据分析了模型在无谣言平衡点处和谣言盛行平衡点处的局部渐近稳定性,并利用Lyapunov稳定性理论证明了模型在无谣言平衡点处的全局渐近稳定性。仿真实验结果表明,怀疑和辟谣机制对谣言爆发规模、爆发时间以及持续时间具有重要影响。

基于ATOLL的无线传播模型校正及其验证研究

准确的无线传播模型不仅有利于网络规划、评估网络性能,更有利于后期网络调优、提高网络质量。通过南方某地(市)的模型校正案例说明传播模型的校正过程,主要包括测试准备、数据采集、数据处理和模型校正4个阶段,并通过同城同场景和异城同场景交叉验证模型的有效性和可靠性,为网络规划和建设提供重要依据和支撑。

操作系统病毒传播模型及混合防御策略

针对现实网络中用户业务需求偏好和单一防御策略的局限性,研究提出操作系统病毒传播模型及混合防御策略。首先,将网络按照采取的防御策略拆分成子网,综合考虑子网间的交叉感染和网络中病毒传播的关联性,构建多防御策略下的操作系统病毒传播模型,给出了系统的平衡点求解和稳定性分析。其次,引入网络业务评估指数及负面成本定义,提出了抑制操作系统病毒传播的混合防御策略,设计了策略最优配置计算方法、执行流程和参数辨识算法。理论和实验结果表明,所提出的操作系统病毒传播模型及混合防御策略能有效补充传统防御手段的空档期。

基于复杂网络的谣言传播模型稳定性和最优控制研究

为深入理解谣言传播规律和探究如何有效地控制谣言传播,基于复杂网络构建无知者-潜伏者-传播者-稳定者(uninformed-susceptible,latent-exposed,spreader-infected,stable-recovered,SEIR)谣言传播模型,研究其动力学行为和最优控制问题。首先,利用下一代矩阵法计算基本再生数,通过相应的雅可比矩阵和构造李雅普诺夫函数讨论无谣言平衡点的局部和全局渐近稳定性。其次,通过特征方程证明谣言盛行平衡点的全局渐近稳定性。最后,利用庞特里亚金最值原理,研究该模型的最优控制问题,证明最优控制解的存在性和具体形式;此外,通过正向和反向扫描方法得到最优控制问题的数值解。结果表明,谣言在系统中是否传播受网络异质性水平的影响;当控制■时,目标函数取得最小值,表明对无知者和潜伏者施加控制是有效的。该研究在谣言传播控制方面具有重要意义。

具有两种传播途径和潜伏期时滞的登革热传播模型的全局稳定性与最优控制分析

该文研究了一类具有两种传播途径和潜伏期时滞的登革热传播模型.利用下一代算子的方法得到了系统的基本再生数.通过构造适当的Lyapunov泛函,证明了系统各可行平衡点的全局稳定性.利用Pontryagin极小值原理,讨论了预防和控制登革热传播的最优策略.最后,基于2014年广东省感染登革热的实际病例数进行数据拟合.

在线社交平台中虚假信息传播模型研究与仿真

为研究在线社交平台中虚假信息的传播规律,利用爬虫技术从网站中抓取案例数据,作为模拟信息传播规律的数据来源。在经典传染病模型SIR的基础上结合虚假信息本身特征增加不同节点,构建出一种包含未知者、潜在传播者、感染者、主动传播者、免疫者的虚假信息传播模型HKASI,再通过仿真实验验证虚假信息的传播规律。在此模型研究基础之上,以知乎社交网站为例,进行信息传播模型URCSI和微分方程的构建,再通过仿真实验验证模型的有效性和适用性。

5G信号在室内的传播模型分析与校正

在第五代移动通信时代,室内场景依然是移动数据产生的主力区域,高频段的频谱资源能够提供更大的带宽,但穿透损耗和传播损耗也较2G~4G通信更大,5G信号在传播过程中受建筑材料、办公家具分布等因素的影响更大,因此通过室外站对室内进行信号覆盖的建网策略,达不到室内的深度覆盖需求,要进一步单独对室内进行5G网络部署。文章通过分析经典的室内传播模型,并在现场对传播损耗和穿透损耗进行测量,结合实测数据对传播模型进行系数修正,使传播模型能够指导室内网络部署。

5G海洋无线传播模型研究

本论文主要根据地球曲率半径公式,基于基站高度和接收天线高度计算A、B、C段的距离,通过现有的无线传播模型和850MHz实测数据进行模型校正。最终得到一个经校正的5G海洋覆盖无线传播模型,能更准确地反映海洋环境的通信特性。为5G网络在海洋中的覆盖预测提供了更为精确的参考,从而进一步推动海洋通信技术的发展。对促进海洋资源的可持续开发、提升生态环境监测精度,以及推动海上物流与航运行业的数字化转型都具有深远意义。

交通工具内呼吸性传染病的传播模型及预防措施综述

以高人员密度的交通工具密闭环境为对象,首先介绍了呼吸性传染病传播的条件、途径以及影响呼吸性传染病传播的因素;其次介绍了最常用的传染病传播预测模型——Wel s-Riley模型;最后基于Wel s-Riley模型和文献,分析了不同预防措施对减少呼吸性传染病感染率的效果。经分析发现,通过佩戴口罩、减少交通工具运行时间以及增大通风量可以有效减少呼吸性传染病感染率。通过对交通工具内呼吸性传染病传播方式及预防措施的分析,可为减少交通工具内人员的呼吸性传染病传播感染提供理论支持。

小世界超网络传播模型及实证分析

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。

基于渗流理论的铁路列车延误传播模型研究

铁路列车的高密度开行增加了列车延误发生的频率,如果不能得到有效控制,大规模连带延误会导致路网性能的级联失效.针对铁路的复杂网络特征,基于交通渗流理论,分析了列车开行过程中初始延误和连带延误的形成机理,通过q-指数分布拟合和定义传播比例、传播概率分别给出了初始延误和连带延误的计算式,并以列车延误大小作为渗流理论中反映区间通行能力的指标,计算了不同时刻的渗流概率和延误传播强度,并以此构建了列车延误传播模型.以成渝地区铁路实例数据模拟了列车延误传播过程,验证了渗流理论的适用性;对模型参数分析表明,车站周转率和连带延误中传播比例都会造成延误传播强度增加,且后者还会导致延误传播速度加快;仿真结果为铁路列车延误的运行调整提供了理论支撑.