基于遗传算法的传染病传播动力学建模与分析

发布时间：2024-10-04 23:22

　　现今各类传染病频发,传染病的广泛传播不仅会危害人体健康,而且还会威胁到社会稳定,并且使国家的经济得不到高速发展,因此对传染病的传播形式进行分析模拟,提供有效的预防措施与建议具有重要的现实意义。研究传染病的重要方法之一是传播动力学,分析传染病的流行特征,发病机理,构建数学模型描述传染病的传播过程,对模型进行数学分析,预测流行趋势并提出预防建议。本文以传染病为主体研究内容,将遗传算法与传染病分析理论相结合,对寨卡和埃博拉两类传染病的传播动力学进行分析研究,主要研究内容及成果如下:（1）提出了寨卡病毒网络传播模型,根据其性传播与蚊虫传播两种传播途径,建立了新的传播机制,由此建立了网络传播模型,以性传播次数看作网络中节点的度,研究模型中各仓室随时间的转换过程,分析依据模型推导基本再生数,判断该病毒是否会广泛传播。针对传染病模型中参数不易估计的问题,提出了基于自适应基因位点突变的遗传算法对寨卡模型中的传播系数进行估计。根据估计结果计算R₀=2.17,实验结果表明改进的遗传算法可以完全估计模型中的全部参数,与传统参数估计方法比较对真实的染病数据拟合效果更好,收敛速度更快并且可以...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 传染病的发展历史
        1.1.2 传染病动力学
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 预备知识
    2.1 传染病动力学建模相关理论
    2.2 复杂网络传播理论
    2.3 本章小结
第三章 寨卡病毒在网络上的传播动力学建模与分析
    3.1 模型建立
        3.1.1 寨卡病毒传播机制
        3.1.2 传播建模与分析
    3.2 模型动力学分析
        3.2.1 基本再生数
        3.2.2 基于改进遗传算法的ZIKV模型参数估计
    3.3 数值模拟与分析
    3.4 本章小结
第四章 埃博拉病毒传播动力学建模与分析
    4.1 模型建立
        4.1.1 埃博拉病毒传播机制
        4.1.2 传播建模与分析
    4.2 基于改进遗传算法的EVD模型参数估计
    4.3 数值模拟与分析
    4.4 本章小结
第五章 基于遗传算法的传染病传播分析系统
    5.1 系统需求分析
    5.2 系统功能模块设计
    5.3 基于遗传算法的传染病传播分析系统实现与示例
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：4007265