自适应网络中流行病传播动力学及研究综述..pdf

第 9 卷第 4 .4
Vol No
2012 年 12 月. 2012
COM PLEX SYSTEMS PLEXITY SCIENCE Dec
文章编号:1672 3813(2012)04 0063 20
自适应网络中的流行病传播动力学研究综述
杨慧1 ,唐明1 ,2 ,许伯铭2
(1 .电子科技大学互联科学中心,成都 611731 ;2 .香港中文大学物理系,香港)
摘要:从自适应模型和自适应网络上的疾病控制措施两个方面总结了近年来自适
应网络上传播动力学研究的主要成果,特别关注自适应行为带来的网络结构变化
和许多有趣的动力学现象。
关键词:自适应网络;疾病传播;控制;复杂网络
中图分类号: 94 ; 93 文献标识码:
N N A
Epidemic Dynamics on works — A Short Review
1 , 1 ,2 , ‐ 2
YANG Hui T ANG Ming HUI Pak ming
(1 . , , 611731 , ;
Web Sciences Center University of Electronic Science and Technology of China Chengdu China
2 . ,
Department of Physics and Institute of Theoretical Physics
, , , )
The Chinese University of Hong Kong Shatin Hong Kong China
Abstract : , . , ‐
In turn this will affect the spread of the disease In this short review the major re
.
sults of recent research on epidemic dynamics in works are summarized We focus on
: ‐. ‐
two aspects adaptive models and measures of disease control in works The structur
.
al changes and many fascinating dynamical phenomena due to adaptive actions are highlighted
Key words : ; ; ;
work epidemic spreading work
0 引言
大多数关于复杂网络的研究主要基于两种线路:一种是关注网络结构的拓扑性质,将网络本身当作一个
根据特定局域构造规则来增长或变化的复杂系统,例如研究复杂网络中的小世界特性[1 ] 和无标度性质[2 ] ;另
一种是研究网络上的动力学,即网络中每个节点都有一个动力学状态,具有自主性,网络中的边代表节点之
间的相互作用,网络拓扑保持不变,而节点状态则根据局域的演化规则来发生变化,例如研究耦合振子的同
步[3 ] 和疾病的传播[4 6 ] 。但是在大多数实际网络中,拓扑的演化必然和网络节点状态有关联,反之亦然。例
如,对于一个交通运输网络,网络拓扑会影响动力学状态,即交通流量和密度,但是若一条道路上经常发生交
通阻塞,很可能会修建一条新的道路来缓解这种拥堵现象。这样就形成了一个网络拓扑和动力学之间相互
影响的反馈环,这类网络称为自适应网络[7 ] 。自适应网络结合了网络的拓扑演化和节点的动力学演化及其
收稿日期:2012 08 14
基金项目:国家自然科学重点基金项目(11105025) ;中央高校基本科研业务费项目( 2011 056 ) ;博士点新教师基金(201********** ) ;
ZYGX J
香港特别行政区研究资助局项目( 401109)
CU HK
作者简介:杨慧(1987 ) ,女,四川乐山人,硕士研究生,主要研究方向为复杂网络传播动力学。
·46· 复杂系统与复杂性科学 2012 年 12 月
相互作用,这类网络广泛存在于现实生活中,例如技术网络[8 10 ] 、生物网络[11] 、化学网络[12 ] 、生态网络[13 14] 和
社会网络[15] 。
1 自适应网络研究进展
近年来学者们对自适应网络中的动力学进行了广泛的研究,虽然研究主题各不相同,但是这些研究
表明:网络中的拓扑和动力学之间的相互作用导致了一些非常有趣的动力学现象,总的来说,可归纳为以
下几点:鲁棒的动态自组织现象、