基于图模型的传染病传播模拟算法研究

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1、巧级：ｌ＾ｒ？＾ＵＤＣ＾＾＊Ｗ＊＊：００４．６之？禮ｒ非寺油提Ｈ蕭了Ｅ巧±学位论文基于图模型的传染病传播模拟算法研究研究生姓名：巧神导师姓名：吕建隹中请学位类别工举巧壬学位授予单位巧宙大学—巧挙科名孫计Ｉｔ化科学与枯乂论义答巧□期２０巧年６月７日二级学科《巧汁Ｉｔ化应用巧未学位巧予Ｈ期２０巧月日答挽妾员矣丰席歷至旧评阅人巧宇５２０１５年６月６日ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＧｒａｈ－ｂａｓｅｄＩｎｆｅｃｔｐｉｏｕｓＤｉｓｅａｓｅ

2、ＳｐｒｅａｄｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＣｈｅｎＫｕｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙｅｒｏｆｅｓｓｏｒ甘－ＡｓｓｏｃｉａｔＰＬＪｉａｎｈｕａＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎ

3、ｅ２０１５东南大学学位论义独创性声明本人声明巧呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的硏究成果。尽我所知，除了文中特别化Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或巧马过的研究成果。，也不包含为获得东南大学或巧它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我－同工作的巧志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。巧■．研究生签名：：２化Ｌ３＿口东南大学学位论文使用援枚巧明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家围书巧有权保巧本人所送交学位论文的复印件

4、和电子文挡。，可ｉｉ、ｌ采用影印缩印或巧他复制手段保存论文本人电子文培的内容和纸质一致论文的巧巧相。除在保巧期内的保密论文外．允许论文彼查阅和巧阅．可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内巧或中、英文摘要等部分内巧。论文的公布（包括Ｗ电子信总形式刊登）授权东南大学研究生院办理。灰，研究生签名：导师签日期：尽摘要人巧社会进入２。１世纪Ｗ来，各种传染巧巧发传染巧的流行带走了无数的生命，夺走了无巧家庭的幸福。利用计结机对传染病的传播过程进行模拟是研究传染病传巧的有效手段。困模型能表达丰富语

5、文，利用国模型能很好的表达传染病的传播过程。本文研究了如何利用图来建义简巧有效的传辄廣型并进行快速的模拟讨算，同时大规模数据下的模批汁算也一是本文研究的内巧之。ｓ？为了提巧模拟计算的运行速度，本文首先提出了基于Ｅｐ度虹ｄｅｍｉｅ算法的改进结法改进后的算法不用事先对各种事件进行排序一，避免了对次有效接触的多次划分计巧，可大一幅巧髙模拟过程的运行速巧，改进后的。实验证明算法能在获得和原有算法样效巧的前提下。，显著加快运行速度二部国结构一？图的为了准确巧效地表达由个体问接触引发的传巧过程Ｉ本文采用了

6、側一边上记录接触的时间地点？本模型去除了不必要的元素是健康个体侧是染病个体，，另，＂＂更清晰地表示了有效的传巧接触，省掉了人与地点。直接表达人与人间的接触模型的中间转换过程。，很好地提高了模拟速度实验证明，利用本文建立的模型进行模拟计算具有相当的可行性。，并ＪＩ算法具有更优的性能针对大规模区域ｉ、大数据虽的模拟计巧，本文首先采用了分布式计巧方式，采用Ｍｅｔｓ算法对模型进行分割。分割算法保证分割后子图的边数相当，也就是保证了计算的货载均衡，＾同时连接子图巧的边数最少。ｏｕｎｄｒｏｂｉｎ分．巧信代

7、价也就很低相对于其它算法采用的ｒ割一方式能极大地提高效率？台Ｍａｓｔｅｒ机凭借给定的代价计算模型动态确定分割方案，并负责任务的分发和蛙后结巧的汇总。Ｓｌａｖｅ机收到子国巧，模拟任务后，采用集中式巧法进行计。实验证明最后报告计算结采，本文的分布式模拟计巧巧法能处理大规模数据的棋拟，运行商效。，通信代价也较低ａＲｅｄｕｃｅ编程模型是大数据计算的有效方法能Ｗ简单明了的方式解决复杂的问题。Ｍｐ，实现ＭａｐＲｅｄｕｃｅ的开源王巧很多，像Ｈａｄｏｏｐ、Ｓｐａｉｋ均已被ｒ泛的应巧。它们在节点容错、资源分配等

8、方面有很大的优势。本文设计实现了传染病传巧模拟算法的ＭａｐＲｅｄｕｃｅ版本，。ｕｃｅＷ保障在真实部署模巧时巧序的键壮性和高效性实验表明，本文基于ＭａｐＲｅｄ的模巧算法能达到很高的巧确度和很好的性能。关巧词：传染巧；模拟；图模型；分布式：ＭａｐＲｅｄｕｃｅＩＡｂｓｔｒａｃｔ虹ｔｈｅ２１ｓｔ