对逼近网络传染病动力学建模及全局分析
[Abstract]:The transmission of infectious diseases in the population can be regarded as the behavior of disease spreading along the network according to a certain law. The infectious disease model based on the network edge depicts the interaction between different network topology and disease transmission. It is more practical than the traditional uniform mixing model. The infectious disease model based on pair approximation is a kind of network infectious disease model. It takes the edges of different attributes in the network as the variable and studies its dynamic evolution in the network. There have been many researches on approximation models, but there is no dynamic analysis on these models. Therefore, in this paper, the global dynamics analysis and numerical simulation of approximation models are made for SIS on random networks. It complements and enriches the research of approaching infectious disease model on the network. In addition, with the deepening of infectious disease research, randomness plays an increasingly important role in infectious disease modeling. The advantage of stochastic model is that it takes into account the indispensable random factors that are not taken into account by deterministic models. In this paper, the SIS stochastic network pair with birth and death is used to approximate the infectious disease model, and the corresponding deterministic model is obtained. Finally, the dynamic analysis and numerical simulation of the model are done. Results not only the variation of different attribute edges in dynamic network is studied, but also the modeling method of network infectious disease based on pair approximation is enriched. In the first chapter, we introduce the significance of studying the network infectious disease model, the statistical characteristics of the topological structure of the response network, and the classical four kinds of networks. Then it introduces the development of network pair approach infectious disease model, then introduces the Markov process and related basic knowledge in random process, and finally introduces the development of stochastic pair approaching infectious disease model. In the second chapter, according to the topological characteristics of the two networks, the model is closed to the SIS pair approximation model based on the rules and stochastic networks. Then the basic reproduction number of disease transmission is obtained and the global dynamic behavior of the model is proved by using the knowledge of dynamics such as Lyapunov function and Dulac function. Finally, the correctness of the theory is verified by numerical simulation. It provides a theoretical basis for the study of approximation model. In chapter 3, according to Markov process in stochastic process, the deterministic model of infectious disease pair approximation in SIS network with birth and death is derived by using the transfer probability Q matrix Kolmogorov equation and moment generating function. Then the basic regeneration number of the disease is obtained and verified by numerical simulation.
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O175
【共引文献】
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本文编号:2217408
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