多局域世界网络中的病毒传播及其控制策略

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要生物病毒在人群和牲畜群的流行，计算机病毒在Interact上的肆虐，都给人类社会造成了巨大的损失。认识病毒在网络中传播现象，研究它的传播特性及其控制策略，对于社会的发展和人类的进步有着重要的现实意义。论文简要介绍了现有的针对复杂网络的不同拓扑特性的研究成果，系统地综述了局域世界网络中的病毒传播及其控制策略。在把握现有研究成果的基础上，本文引入了多局域世界演化模型，并结合元胞自动机理论，从传播临界值、攻击模式以及病毒传播模型三个方面考察了多局域世界网络中的病毒传播特性，最后对多局域世界网络中的控制策略进

2、行了研究。论文的主要贡献以及研究成果如下：1．论文引进多局域世界演化模型，并针对它的不足，提出两点改进，使得网络模型的演化能够更加准确地反映现实复杂网络的拓扑结构特性。且多局域世界演化模型是一个动态的网络模型，改变了以往的研究都是基于静态的网络模型的状况。2．论文以元胞自动机为分析工具，很好地反映了病毒传播过程中的概率事件和个体间的交互行为，弥补了平均场理论的不足。3．论文针对多局域世界网络的具体特性，提出一种新的基于局域世界间连接矩阵的控制策略。数值仿真表明，这种新的控制策略能够在较小的免疫代价下，取得良好的免疫效果。关键词：多局域世界

3、；元胞自动机；病毒传播；控制策略；复杂网络南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractTheprevalenceofbiologicalvirusesandcomputervirusescauseshllgelossestohumansociety．Understandingthephenomenonofvirusspreadinginthenetworkandstudyingthepropagationcharacteristicsanditscontrolstrategies，haveimportantpracticalsignif

4、icanceforsocialdevelopmentandhumanprogress．Thisdissertationsurveyscurrentresearchresults011differenttopologicalcharacteristicsofcomplexnetworks，includingvirusspreadinganditscontrolstrategiesinlocal-worldnetworks．Byunderstandingthecurrentrelatedresearchworks，multilocal-wor

5、ldevolvingmodelisintroducedtotheresearch．Combinedcellularautomatatheory,thecharacteristicsofvirusspreadinginmultilocal·worldisstudiedinthreeaspects：thresholdofspreading，attackpatternandthemodelofvirusspreading．Thecontrolstrategiesofmultilocal—worldnetworksarealsostudied．T

6、hemaincontributionofthisdissertationissummarizedasfollows：1．Multilocal·worldevolvingmodelisimprovedtobeabletoreflectthetopologicalcharacteristicsofreal--lifecomplexnetworksmoreaccurately．Andmultilocal--worldevolvingmodelisadynamicalmodel，whilethepreviousstudiesarebasedons

7、taticmodel．2．Thecellularautomatamodelisintroduced．ItCanwellreflecttheeventswithprobabilityandinteractionsbetweenindividualsinthetransmission,whichcanovercomethedisadvantageinthemean-fieldtheory．3．Inviewofthespecialcharacteristicsofmultilocal—world，anewcontrolstrategybased

8、oninter-local—worldconnectivity-matrixisproposed．Numericalsimulationshowsthatthisnewcontrolstrat