基于SEIR的网络信息传播研究

本文借助SEIR模型描述网络信息的传播,引入了效应对传播的影响,对模型进行了仿真模拟,并提出了两则信息竞争首页的模型,作为研究多则网络信息传播的基础.     

模型动物在动物流感病毒传播机制研究中的应用

动物流感（influenza）不仅会对畜禽养殖业造成巨大的经济损失,而且可以跨越种间障碍进入人群,引发全球性的公共卫生危机和灾难性后果.模型动物是研究流感传播机制的重要基础.模型动物的使用有助于我们对流感病毒传播机制的深入了解.本文从流感病毒的宿主范围、常用模型动物的宿主限制因素和模型动物在流感病毒跨种传播机制中的选择与应用等三个方面进行了综述.     

一个具有干预策略的肺结核模型的阈值动力学行为（英文）

文献[4]研究了肺结核传播的动力学行为.该文献仅从数值模拟上分析了疾病的传播和不同策略对疾病传播的影响.本文从理论上对疾病传播和不同策略对疾病传播的影响进行了分析.主要结论如下：得到了模型的基本再生数R_0.R_0决定了疾病传播的动力学行为：如果R_0〈1,则模型仅有一个无病平衡点且是局部渐近稳定的,若R_0〉1则模型存在一个地方病平衡点并且疾病是一致持续的.本文还得到了无病平衡点全局渐近稳定的充分条件.     

物种在异质性空间的传播可能性与传播速度研究

为了讨论单一物种在异质性景观中的空间传播可能性与传播速度,利用元包自动机模型模拟异质空间结构,建立边沿偶对近似模型,将其入侵速度结果与元宝自动机模型模拟的结果进行对比研究.本研究首先运用元包自动机建立理想模型,模拟物种在异质空间的传播可能性,之后比较在全局密度和局域密度变化时边沿偶对近似模型的入侵速度,以细胞自动机模型的模拟结果为依据,判断边沿偶对近似模型是否能够很好的预测细胞自动机模型的结果.     

一类具有饱和接触率的SIQRS模型的动力学分析

本文研究了在网络环境下一种具有饱和接触率的SIQRS模型,并对所建模型平衡点的存在性进行了深入的讨论,利用Liapunov函数和Dulac定理对模型进行分析,得到了流行病传播的无病平衡点以及地方病平衡点.紧接着,通过对模型平衡点的动力学分析,推断出了流行病传播的一般性趋势.最后,我们设计了一个数值实验,通过计算机仿真验证了模型的合理性与有效性.     

具水平抑制及母婴垂直传播的分数阶HIV/AIDS传染病模型的稳定性研究

研究了一类具水平抑制参数及母婴垂直传播的分数阶HIV/AIDS传染病模型.在该模型中,考虑易感人群的常数输入和母婴垂直传播的影响,并引入抑制参数,以反映水平方向上预防措施的功效.本文利用分数阶微分方程理论及数值模拟方法,研究了模型平衡点的稳定性,分析了水平控制参数对HIV/AIDS传染的抑制作用及母婴垂直传播对HIV/AIDS传染的影响.     

种子的长距离风传播模型研究进展

 植物种子的长距离传播在物种迁移、生物入侵、保护生物学等领域有重要的生态和进化意义。种子传播有很多方式,开阔草原等地区的草本植物和许多热带和温带的树木都是通过风传播种子的。风传播的方式最适合进行种子长距离传播现象的模拟研究。种子的风传播模型是传播生态研究的一个重要领域,尤其是种子的长距离风传播模型,对于外来入侵植物的扩散和破碎化景观中植物种群的基因交流等生态过程研究举足轻重,然而国内鲜见这方面的研究成果。本文综述了种子长距离风传播现象研究的背景和意义,分析了风传播种子模型的基本形式和构成原理,并分别就现象模型和机理模型的相关研究进展进行了总结,同时指出了未来发展的几个重要方向。种子的风传播模型可以分为现象模型和机理模型两类,现象模型按种子传播核心的形式包括短尾模型、偏峰长尾模型和混合传播核心模型,后两者对于长距离传播数据的模拟可以取得很好的效果。机理模型按照模拟机制可分为欧拉对流扩散模型和拉格郎日随机模型两类。本文重点介绍了种子的长距离风传播现象的形成机理和两类机理模型的参数构成和处理方式。适合种子脱落的天气和适合传播的天气的同步性可能是形成种子长距离风传播的一个重要前提,林缘和地表存在的上升气流及大风和暴风中形成的速度梯度都可能对于种子的长距离传播有重要的作用。机理模型的操作因子主要包括生物方面的因子、气象方面的因子和地形方面的因子。同时对目前几个应用比较成功的机理模型进行了简要的介绍和评价,包括倾斜羽毛模型、对流-扩散-下降模型、无掩蔽模型、背景模型、WINDISPER及其改进模型和PAPPUS模型。最后指出,目前在风传播种子的长距离模型研究中,对草本植物种子的传播模拟的投入明显不如树木种子的长距离传播模拟,对于破碎化景观中种子长距离的风传播的研究还存在很大的差距,而对提高机理模型预测能力的高分辨率物理环境数据输入技术的需求则为多学科交叉提供了很好的机会。     

空间异质性对植物种群动态的影响:三种模拟方法的比较

为了讨论单一物种在异质性景观中的空间传播,将平均场近似模型和偶对近似模型的结果进行对比研究.本研究选择了有代表性的四邻域和八邻域时物种的传播情况,首先运用细胞自动机建立了理想模型,对偶对近似模型和平均场近似模型在全局密度和局域密度固定时随着出生率与死亡率比值变化的结果比较,以细胞自动机模型结果为依据,判断偶对近似与平均场近似哪个结果更加接近细胞自动机模型的结果.通过分析得到四邻域时在近似细胞自动机模型结果时偶对近似的结果优于平均场近似的结果,但是在八邻域时三个模型之间的差异性不再那么明显,偶对近似依然能够很好的预测细胞自动机模型的结果.     

一个具有随机传染率艾滋病模型的渐近行为(英文)

研究了艾滋病传播的随机模型.我们给出了一个条件,在这个条件下,无论环境干扰有多强,随机Logistic方程的平凡解是渐近稳定的.我们的结论与Roberts和Saha的结论构成对艾滋病传播模型的一个完整的分析.     

一类随机包虫病传播模型及CDC数据拟合

研究了一类具有随机环境波动的包虫病传播动力学模型,得到了地方病平衡点的随机渐近稳定的充分条件,通过对随机模型的数值仿真来拟合中国疾病预防控制中心(CDC)包虫病月报数据,并揭示了随机环境因素对疾病传播的影响.     

非流动环境下基于mcr-1耐药基因传播机制的种群传播模型

耐药性的研究一直是近些年来的研究热点,2015年11月,中国的科研团队在《柳叶刀.感染性疾病》上刊载了一份研究报告,该团队从中国人和猪体内发现了一种能对终极抗生素多粘菌素产生强耐药性的新基因mcr-1.该基因在屠宰动物、零售肉类、健康人体肠道细菌、临床菌株同时存在,给出了一个完整的动物源性食物链传播途径.本文基于mcr-1的这一传播特性,建立数学模型,给出非流动环境下该耐药基因在食源性动物层面和人群层面传播的系统动力学模型,分析其稳定性,并对模型中的重要参数进行数值模拟分析,借此对mcr-1的传播状态进行理论研究.通过对重要参数的数值模拟,对mcr-1耐药基因的传播情况进行分析,并给出控制该耐药基因传染的关键所在.     

基于模糊模型的乙肝病毒传播的母婴免疫控制方法

本文研究基于模糊模型的乙型肝炎病毒传播的母婴免疫控制方法.利用总人口数恒定的假设,建立由非线性微分代数方程描述的乙肝病毒传播的动力学模型.借助干微分代数系统理论,分析乙肝病毒传播模型的无病平衡点的局部动态行为.分析表明,无病平衡点仅对某些参数取值是稳定的.基于T-S模糊模型,将母婴免疫方法看作控制变量,提出一种有效控制乙型肝炎病毒传播的策略.     

用遥感和地理信息系统研究传染病时空分布

和其他物种迁移或生物入侵过程类似, 传染病的时空传播与流行伴随着人类活动的全球化而加剧. 以血吸虫病时空传播流行定量模拟为例, 提出一种对已知传染源→媒介→宿主传播关系前提下的疾病传播的时空动态概念模型. 用西昌郊区血吸虫病流行区为例, 证明这类概念模型的可行性. 展示了遥感和地理信息系统在这类模型中具体的应用方法. 利用建立的模型, 模拟给不同村居民服药所达到的不同效果, 证明这类模型在传染病防治和控制中可以起到空间决策支持的作用. 本文介绍的模拟方法对鼠疫、肾综合征出血热、莱姆病等传染病有直接借鉴意义; 遥感和地理信息系统方法对其他有关的传染病, 甚至生物入侵过程的研究有所帮助.     

心肌细胞钙波随机性研究

钙波作为一种胞内的钙释放通道相互触发而产生的连锁反应广泛存在于多种细胞.在心肌中,由于与心律失常的发生有关,心肌细胞中的钙波近年来引起广泛关注.为了在微观上研究钙波的产生和传播过程,利用激光共聚焦钙成像技术对心肌细胞中的钙波进行了成像.实验和分析发现,钙波的起始是钙火花连续随机募集的过程,因此正常细胞中钙波发生概率很低.钙波传播过程中相邻位点开放的时间间隔接近正态分布,显示传播过程具有较大的随机性.且钙波速度越慢,位点间时间间隔的离散度越高.为了进一步研究这种随机性产生的内在机制,构建了一个数值模型对心肌细胞中的钙波进行模拟.研究证明,钙释放位点开放的随机性能够完整地解释实验中观察到的钙波传播的随机行为.实验分析和数值模拟相互印证,首次明确证明,钙波起始和传播过程的随机性,并揭示了该随机性与钙释放位点开放概率的关系.     

风传草本植物种子空间传播新模型

种子阶段产生的时空格局对植物种群迁移十分关键,在植物种群动态、外来种入侵、保护生物学领域有重要意义。大多数种子从母株处传播距离较短,少数种子可以进行长距离传播。近30多年对种子传播的大量研究集中在近距离传播,这与目前的技术很难直接跟踪长距离传播的种子有关,尤其是草本植物种子传播数据极难获取。在现实条件约束下,利用模型模拟种子传播显示了重要作用,但目前尚未形成种子密度随距离变化的统一性函数或分布曲线,我国更是鲜见此方面研究成果。提出了一种全新的风传草本植物种子的空间传播模型,即准麦克斯韦空间分布模型,将种子长、中、短距离的传播归纳于统一的模型之中;实现无风或有风时,任意方向及区域的种子传播模拟,并且利用前人已有的实验或实测数据对模型进行了适应性分析,旨在推动此领域研究的进一步探索与发展。     

一个具有时滞的媒介传播流行病模型中的Hopt分支（英文）

文章研究的是一个具有时滞的媒介传播流行病模型.假定长期的发病率是双线性大规模行动的方式,确定了疾病是否流行的阈值R_0.当R_0≤1时,得到无病平衡点是全局稳定的,即疾病消失;当R_0〉1时,得到地方病平衡点.在具有时滞的微分模型中,时滞与载体转变成传染源的孵化期有关。我们研究了时滞对平衡点稳定性的影响,研究表明,在从寄生源到载体的传播过程中,时滞可以破坏动力系统并且得到了Hopt分支的周期解.     

一类具有性传播的HIV/AIDS模型全局稳定性分析（英文）

本文,我们研究了一类同时考虑异性之间传播和同性之间传播以及具有常数输入的艾滋病传播模型.首先讨论了系统解的正性,平衡点的存在性等基本性质.利用比较原理证明了无病平衡点E_0的全局渐近稳定性.证明地方病平衡点的全局渐近稳定性时,我们用到了几何方法.最后使用MATLAB和取自南昌市东湖区数据进行了数值模拟,验证了结论的正确性并预测了该地区艾滋病人数的变化趋势.     

生物病毒与计算机病毒及其免疫方法

主要叙述了生物病毒和计算机病毒的致病机理，特征和对其进行防疫的一般方法。并且通过比较，利用现代生物技术和计算机技术之间地相互借鉴的思想，从而提出用防生物病毒的方法来防计算机病毒及相互影响的一些基本思路。还包括对这两个科学领域未来发展的一些看法。     

个体行为变化对传染病传播的影响

为探究个体行为变化在传染病传播过程中发挥的作用,以北京市为例构建基于个体的流感传播模型,并基于此对一种信息感知的个体行为模型进行计算机模拟。结果表明,个体行为变化能够有效降低疫情峰值水平和发病率;较短的信息感知区间能提高个体行为变化对疫情发展的抑制能力。研究结果对于加深对传染病传播行为的理解及有效的风险沟通有借鉴意义。     

一类受血资源影响的R-M模型的稳定性研究

基于经典的Ross-MacDonald(R-M)疟疾模型,我们考虑了扩散以及蚊子的血资源在疟疾传播过程中的影响,利用上下解及迭代方法研究了新的R-M模型平衡点的渐近性态.理论结果和数值模拟表明,血餐资源的丰富程度是影响疟疾传播的一个重要因素.