复杂网络上的传播动力学
传染病SIR模型在多层网络上动力学行为分析
㊀㊀㊀㊀㊀１０２㊀传染病ＳＩＲ模型在多层网络上动力学行为分析传染病ＳＩＲ模型在多层网络上动力学行为分析Һ曹㊀蓉１㊀唐㊀甜２㊀童细心∗１㊀（１．汕头职业技术学院自然科学系，广东㊀汕头㊀５１５０４１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２．桂林电子科技大学电子电路国家级实验教学示范中心，广西㊀桂林㊀５４１００４）㊀㊀ʌ摘要ɔ许多现实世界中的网络都是相互关联和依赖的，如水陆空组成的交通网络和不同群体构成的社会网络等，由此形成具有复杂的拓扑结构和动力学性态的多层次网络，但此类网络上的传染病动力学还缺乏相关研究结果．根据平均场理论提出了一个多层耦合网络上的传染病ＳＩＲ模型，以刻画传染病在多个种群或社区之间的传播过程．首先给出模型的基本再生数和全局动力学行为，接着分析耦合结构和感染力对传播阈值和疫情的影响．结果表明发病率的相变取决于有网络拓扑结构合传播参数构成的临界值，而相互关联结构更容易造成疫情扩散，且内部接触比交叉接触更容易引起疾病暴发．ʌ关键词ɔ多层网络；传染病平均场模型；动力学行为；基本再生数ʌ基金项目ɔ广西自然科学基金（２０１７Ａ０３０３１３６９９），汕头职业技术学院２０１６年院级科研课题（ＳＺＫ２０１６Ｙ１５）引㊀言随着小世界和无标度性质在众多现实系统和结构中的发现，复杂网络近十多年逐渐变成了一个强大的科学工具，用以描述各种社会㊁经济㊁生物等系统的拓扑结构，能更好地拟合异质结构，并更客观地刻画动力学和结构的关联特点．因现实网络并不是单独存在，而是相互依赖，且一个大系统往往蕴含多个层带不同拓扑和功能的网络，由此形成了一类新的复杂系统，即多层耦合网络．这类网络广泛存在于大型系统，如物流网，交通网和社团等，有着广泛的应用背景和研究价值，比如分析路面的交通载量和电网的停电事件．探索多层耦合网络的结构特点和动力学性质是近十年的研究热点，此类网络正在不断地被用于刻画传染病在多种种群如人和动物之间的传播，并获得了一些新的进展，Ａｌｌａｒｄ等人利用键渗流理论模拟了多层网络上的传染病扩散过程；Ｆｕｎｋ等人根据物理机制建立了一个叠加网络上的疾病传播的建模方案，Ｄｉｃｋｉｓｏｎ等人通过耦合网络上的传染病ＳＩＲ模型，发现强耦合会使疾病扩散至整个网络，而弱耦合会出现一个混合相图，使疾病只能在一个子网络上传播．Ｓａｕｍｅｌｌ⁃Ｍｅｎｄｉｏｌａ等人通过多层网络上的平均场模型，子网耦合能使疾病更容易暴发．传染病动力学模型也越来越多地被用于研究网络传播性质，但多层结构和接触模式对传播动力学的影响还缺乏系统分析．本文利用平均场近似在两层网络相互作用的网络上建立一个传染病ＳＩＲ模型，利用微分方程理论和数值模拟分析模型的动力学性态，建立传染病动力学和层次网络结构的关系．主要回答２个问题：什么条件会引起传染病在层次网络上的暴发？子网内部和之间的耦合方式和节点的接触模型如何影响着传染病的传播和扩散？上述问题的答案有助于更好地认识传染病在多群体之间的传播规律．一㊁数学模型首先根据子系统的耦合关系，给出一个由两个相互依赖的子网络Ａ和Ｂ构成的复杂网络，每个子网由一个群体（节点）以及它们的连接（边）构成．不同群体的接触模式的差异性对应两种不同的连接方式，一种表示同一子网内的个体连接（内部连边），另一种表示不同子网之间的个体连接（交叉连边），故每个节点对应两个度．因为群体内部和交叉的连接的异质性和多样性，所以整个网络具有异常复杂的拓扑结构．此网络可以表示多种现实系统，如性接触网络，其中Ａ，Ｂ分别表示男性和女性的性接触网络，子网内部连接表示同性接触，交叉连接表示异性接触，如果节点是双性恋，则同时存在内部和交叉连接；也可表示媒介和宿主的接触模式，Ａ表示宿主如人，Ｂ表示媒介如动物，交叉连接表示宿主和媒介之间的接触．下面用参数表示具体的网络结构．度（ｉ，ｊ）表示有ｉ条边与子网Ａ连，有ｊ条边与子网Ｂ连．度（ｉ，㊃）表示有ｉ条边与Ａ连，度（㊃，ｊ）表示有ｊ条边与Ｂ连．ＮＸｉ，ｊ表示子网Ｘ上度为（ｉ，ｊ）的节点数．ＳＸｉ，ｊ，ＩＸｉ，ｊ和ＲＸｉ，ｊ分别表示网Ｘ上度为（ｉ，ｊ）的易感㊁染病和康复的节点数量．ＰＸ（ｉ，ｊ）表示任取一个Ｘ子网的节点其度为（ｉ，ｊ）的概率，即度分布． ｋ⓪１１和 ｋ⓪１２分别表示子网Ａ连接子网Ａ和Ｂ内节点的平均度． ｋ⓪２１和 ｋ⓪２２分别表示子网Ｂ连接子网Ａ和Ｂ内节点的平均度．根据以上定义，子网Ｘ上所有的易感㊁染病和康复的节点数分别是ＳＸ＝ðｉðｊＳＸｉ，ｊ，ＩＸ＝ðｉðｊＩＸｉ，ｊ，ＲＸ＝ðｉðｊＲＸｉ，ｊ，子网Ｘ的所有节点数是ＮＸ＝ＳＸ＋ＩＸ＋ＲＸ．假设网络是度不相关的，即任何一个节点的连接度与邻居的连接度无关，则对于任意的ｉ和ｊ子网Ｘ的联合度分布分别为ＰＸ（ｉ，ｊ）＝ＮＸｉ，ｊＮＸ，子网Ｘ边界度分布为ＰＸ（ｉ，㊃）＝ðｊＰＸ（ｉ，ｊ）和ＰＸ（㊃，ｊ）＝ðｉＰＸ（ｉ，ｊ），以上Ｘ可取为子网Ａ和Ｂ．另外，两个子网的平均度（φ＝１）和度的二阶矩（φ＝２）为ｋφ⓪１１＝ðｉφＰＡ（ｉ，㊃）， ｋφ⓪１２＝ðｊφＰＡ（㊃，ｊ），ｋφ⓪２１＝ðｉφＰＢ（ｉ，㊃）， ｋφ⓪２２＝ðｊφＰＢ（㊃，ｊ），忽略个体的出生和死亡，则子网络的节点总数ＮＡ和ＮＢ保持不变．在子网间的交叉连接中，Ａ连接Ｂ的边数等于Ｂ连接Ａ的边数，由此可得ＮＡ ｋ⓪１２＝ＮＢ ｋ⓪２１．这表明如果Ａ连接Ｂ的平均度比Ｂ连接Ａ的平均度大，则Ａ的节点数大于Ｂ㊀㊀㊀１０３㊀㊀的节点数，这意味着异质网络上交叉连接不均匀的子网络拥有更多的节点数．下面利用仓室ＳＩＲ模型拟合疾病在此网络上的传播，把群体按状态划分成三个仓室：染病者（Ｓ）㊁易感者（Ｉ）和康复者（Ｒ）．在每一个时间步，各个节点处于这三种状态之一．传播过程如下：子网Ａ（Ｂ）的一个易感节点通过连边与子网Ａ和Ｂ的染病节点连接，分别以概率λ１１和λ２１（λ１２和λ２２）被感染变成染病者，经过平均染病期１μ１１μ２()后康复．此动力学的时间演化过程可用以下高维的微分方程系统模拟：ｄＩＡｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝λ１１ｇＳＡｇ，ｈ（ｔ）ðｉｉ（ðｊＩＡｉ，ｊ（ｔ））ðｉｉ（ðｊＮＡｉ，ｊ）＋λ２１ｈＳＡｇ，ｈ（ｔ）ðｉｉ（ðｊＩＢｉ，ｊ（ｔ））ðｉｉ（ðｊＮＢｉ，ｊ）－μ１ＩＡｇ，ｈ（ｔ），ｄＲＡｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝μ１ＩＡｇ，ｈ（ｔ），ｄＩＢｋ，ｌ（ｔ）ｄｔ＝λ１２ｋＳＢｋ，ｌ（ｔ）ðｊｊ（ðｉＩＡｉ，ｊ（ｔ））ðｊｊ（ðｉＮＡｉ，ｊ）＋λ２２ｌＳＢｋ，ｌ（ｔ）ðｊｊ（ðｉＩＢｉ，ｊ（ｔ））ðｊｊ（ðｉＮＢｉ，ｊ）－μ２ＩＢｋ，ｌ（ｔ），ｄＲＡｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝μ２ＩＡｇ，ｈ（ｔ），ìîíïïïïïïïïïïïïï（１）以上表示的是各个状态的人群数量变化的动力学模型，设ｓＸｇ，ｈ＝ＳＸｇ，ｈＮＸｇ，ｈ，ρＸｇ，ｈ＝ＲＸｇ，ｈＮＸｇ，ｈ和ｒＸｇ，ｈ＝ＩＸｇ，ｈＮＸｇ，ｈ，表示对应的密度，则模型可简化成等价的密度模型：ｄρＡｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝（λ１１ｇ１１（ｔ）＋λ２１ｈ２１（ｔ））（１－ρＡｇ，ｈ（ｔ）－ｒＡｇ，ｈ）－μ１ρＡｇ，ｈ（ｔ），ｄρＡｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝μ１ρＡｇ，ｈ（ｔ），ｄρＢｋ，ｌ（ｔ）ｄｔ＝（λ１２ｋ１２（ｔ）＋λ２２ｌ２２（ｔ））（１－ρＢｋ，ｌ（ｔ）－ｒＢｋ，ｌ）－μ２ρＢｋ，ｌ（ｔ），ｄρＢｇ，ｈ（ｔ）ｄｔ＝μ２ρＢｇ，ｈ（ｔ），ìîíïïïïïïïïïï（２）模型（１）和（２）刻画了两层耦合网络上的传染病ＳＩＲ传播模型．若只存在一个子网络Ａ，那么模型（１）就变成经典网络上的ＳＩＲ模型；另外，若不存在内部连接，则网络Π变成了一个二分图；如果λ２２＝０，即子网Ｂ内部的接触不传染疾病，那么模型也可以表示某些媒介宿主传染病如登革热，其中媒介（如蚊子）之间不能相互感染．二、数学分析首先我们分析传染病模型中的重要的参数，即基本再生数，其表示一个病人在其染病期平均能够感染的人数．基本再生数作为传播阈值，能够量化传染病潜在的传播能力．同质网络上的基本再生数可表示为Ｒ０＝ｃβＤ，其中ｃ是接触率，β是感染概率，Ｄ是平均感染期，而在异质网络上ｃ表示网络的异构性ｃ＝ ｋ２⓪ｋ⓪．大规模且有无标度结构的网络会使得ｃ很大，由此导致Ｒ０＞１，此时疾病将不可控．本文建立的模型忽略了种群的出生和死亡，根据ＳＩＲ模型的特点，最后疾病会灭绝，只剩下易感节点和康复节点，但在疾病消亡之前，不同的网络结构和模型参数会决定是否有过大暴发，其条件即为基本再生数．下面利用下一代生成矩阵，求解模型的基本再生数，经过一系列的等价变换，下一代生成矩阵可写成Γ＝λ１１ðｉ，ｊｉ２ＰＡ（ｉ，ｊ）μ１ ｋ⓪１１λ１１ðｉ，ｊｉｊＰＡ（ｉ，ｊ）μ１ ｋ⓪１１００００λ２１ðｉ，ｊｉ２ＰＢ（ｉ，ｊ）μ２ ｋ⓪２１λ２１ðｉ，ｊｉｊＰＢ（ｉ，ｊ）μ２ ｋ⓪２１λ１２ðｉ，ｊｉｊＰＡ（ｉ，ｊ）μ１ ｋ⓪１２λ１２ðｉ，ｊｊ２ＰＡ（ｉ，ｊ）μ１ ｋ⓪１２００００λ２２ðｉ，ｊｉｊＰＢ（ｉ，ｊ）μ２ ｋ⓪２２λ２２ðｉ，ｊｊ２ＰＢ（ｉ，ｊ）μ２ ｋ⓪２２æèççççççççççöø÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷㊀㊀㊀㊀㊀１０４㊀㊀㊀当网络是度不相关时，矩阵可进一步简化为Γ＝λ１１ ｋ２⓪１１μ１ ｋ⓪１１λ１１μ１ ｋ⓪１２００００λ２１ ｋ２⓪２１μ２ ｋ⓪２１λ２１μ２ｋ⓪２２λ１２μ１ ｋ⓪１１λ１２ ｋ２⓪１２μ１ ｋ⓪１２００００λ２２μ２ ｋ⓪２１λ２２ ｋ２⓪２２μ２ ｋ⓪２２æèççççççççççöø÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷设ρ（Γ）为矩阵Γ的特征值，则模型的基本再生数为Ｒ０＝ρ（Γ）．由此得主要的理论结果：假设模型初始时刻的暴发规模不大，则当Ｒ０＜１时，发病规模将会持续降低而至于灭绝；而若Ｒ０＞１，则传染病会经历一个发病高峰期后慢慢消亡．基本再生数Ｒ０得不到其具体表达式，但由Ｐｅｒｒｏｎ⁃Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ定理可知，Ｒ０小于矩阵Γ每一行之和的最大值，并大于每一行之和的最小值．这意味着，基本再生数受到每个子网络的异质性参数ｃ及平均度的控制，因此异质性强和平均度大的结构都会使得多层网络容易传播疾病．三㊁数值分析下面用数值模拟进一步探索传播动力学．对于动物传染病，宿主的接触模式通常具有异质性，而动物的交互作用具有同质性，对应了两种接触网络，随机网络和无标度网络．随机网络类似于均匀网络，其度分布满足泊松特性，而无标度网络是非常不均匀的，其度分布满足无标度特性．设Ａ（Ｂ）是子网Ａ（Ｂ）的内部接触模式，ＡＢ（ＢＡ）是子网Ａ连接Ｂ（Ｂ连接Ａ）的交叉接触模式．所有的图中子网Ａ和Ｂ具有相同的节点数．基本再生数Ｒ０和总的感染人数ρＡ和ρＢ能反映流行病学的重要性质，图１和图２表明了感染概率和接触模式对它们的影响．由图１和图２可知，在任何的网络结构下感染率的增大都会使得Ｒ０和感染规模增大，而无标度结构会使其增加更快．若所有的子网具有相同的结构，则内部感染和交叉感染对Ｒ０的作用相等，但若增加内部感染率（λ１１或λ２２），会导致更大的Ｒ０和暴发规模，而交叉感染病（λ１２和λ２１）则作用不明显，主要原因是内部感染率有双重反应，感染同一子网的其他节点也可以被其他节点感染，而交叉感染率只有单个方向的作用．图１㊀感染率对基本再生数的影响，其中λ１１＝λ２２（内部感染），λ１２＝λ２１（交叉感染）图２㊀感染率对染病规模的影响ρ＝ρＡ＋ρＢ２四㊁结㊀论本文建立了一个两层耦合网络上的传播模型，并求解了模型的基本再生数，给出了疫情暴发的条件，并揭示了基本再生数与网络结构合传播参数的关系．结果表明传播阈值受网络的异质性和平均度控制，这与单个网络和二分图网络只受异质性影响不同，说明层次结构对传播动力学的特殊性．另外多层网络具有多个子结构，其中最异质的那个子结构网络对传播起决定作用．特别地，我们发现内部接触比交叉接触更容易导致疾病传播，这也说明了同性恋在性病传播中的关键作用．ʌ参考文献ɔ［１］汪小帆，李翔，陈关荣．网络科学导论［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２０１２．［２］郑国庆，唐清干，祝光湖．带接种免疫的网络传染病的有效度模型［Ｊ］．数学的实践与认识，２０１５（１５）：３１５－３２２．［３］马知恩，周义仓，王稳地，等．传染病动力学的数学建模与研究［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４．。
危机信息传播的社会网络结构和传播动力学研究共3篇
危机信息传播的社会网络结构和传播动力学研究共3篇危机信息传播的社会网络结构和传播动力学研究1危机信息传播的社会网络结构和传播动力学研究在当今社会，信息化已经成为了社会的一个重要属性。
无论是公共卫生事件、自然灾害还是社会安全事件，都需要通过有效的危机信息传播来展开。
然而，危机信息传播往往面临着众多的挑战，如信息不对称、媒体选择、信任缺失等等，这些因素都会导致传播效果的不确定性。
因此，研究危机信息传播的社会网络结构和传播动力学显得尤为重要，这可以有效帮助我们理解危机传播的机制，针对性地制定策略，为危机管理工作提供科学依据。
首先，社会网络结构对于危机信息传播的影响非常大，传统的社会网络理论认为，社会网络是以个体为中心形成的，个体之间通过人际关系形成网络。
但是在危机信息传播的情境下，网络结构受到了轻微的改变，人们的关注集中在事件本身，而非个体。
因此，网络结构转变成以事件为中心的网络，并且其中的节点可以是机构组织、专家学者、公众个体等。
此外，社会网络结构中的弱联结也是影响危机信息传播效果的重要因素。
弱连接不仅能帮助信息传播跨越不同社会群体，还可以使得更多的信息在不同的社会群体中获得认可。
比如，在公共卫生事件的情境中，医疗专家和社区工作人员之间的弱连接对于信息的传播十分重要。
他们可以不仅可以在专业领域内交流信息，还可以帮助这些信息在较广泛的社会网络中传递。
其次，传播动力学的研究可以帮助我们理解危机信息传播的传播过程。
其中一个重要的概念是传播速度和接受速度的不匹配。
传统上，大多数网络传播模型假设传播速度和接受速度是相等的，但在现实世界中，人们往往会感到信息传递过快，而他们的心理和行为却并未跟上。
因此，为了应对这一问题，我们需要考虑信息的接收方心理特征和社会文化背景，正确评估信息的效果，并选取合适的传播媒介。
除此之外，传播动力学中还有一些其他的因素对危机信息传播效果的影响也很大。
比如，信息的可信度、传播媒介的选择、信息的生命周期等等。
网络动力学
d (t ) (t ) k (t )[1 (t )] dt
式中，ρ 为感染个体的稳态密度。可以解得，均匀网络流行 病传播的阈值为： 1
c
k
而且满足
0 c
其他模型 SI 模型用于描述那些染病后不可能治愈的疾病，或对于突 然爆发尚缺乏有效控制的流行病，如黑死病及非典型肺炎。 也就是说，在 SI 模型中，个体一旦被感染就会永久处于感 染状态。 SIRS模型适合于描述免疫期有限或者说免疫能力有限的疾 病。与SIR模型不同的是，在SIRS模型中，处于移除状态的 个体(治愈后具有免疫力)还会以概率γ 失去免疫力。 SEIR模型适合于描述具有潜伏态的疾病，如季节性感冒。 与SIR模型不同，易感个体与感染个体接触后先以一定概率 α 变为潜伏态(E)，然后再以一定概率β变为感染态。
1． 基于SIS模型的情形 均匀网络中每个节点的度近似等于网络的平均度，即k≈＜ k＞。 对于SIS模型来说，在每一个时间步，如果网络中易感个体 至少和一个感染个体相连，则它被感染的概率为 α ；同时， 感染个体被治愈变为易感个体的概率为β。 为了便于研究，这里对 SIS 模型作了两个假设： (1) 均匀混 合假设：有效传染率λ 与系统中处于感染状态的个体的密度 ρ (t)成正比，即α 和β 都是常数。(2)假设病毒的时间尺度远 远小于个体的生命周期，从而不考虑个体的出生和自然死 亡。令有效传染率(或叫有效传播率)λ ＝α ／β ，它是一个非 常重要的参量。
2 k k k
利用上式，容易求得Θ (λ )，再代入(*)式可以解得ρ k。最终 的感染个体稳态密度ρ 则可由下式估算： 另外，由自治方程可得：1
社会网络中信息传播模式与动力学仿真方法
社会网络中信息传播模式与动力学仿真方法社会网络的迅猛发展使得信息传播成为社会变革和个体行为的重要驱动力。
了解信息在社会网络中传播的模式和动力学规律，对于社会科学和网络科学的发展具有重要意义。
本文将探讨社会网络中信息传播的模式以及仿真方法，以期提供有关社会网络研究的实用指导。
一、社会网络中的信息传播模式1.扩散模型扩散模型是研究社会网络中信息传播最基础的模型之一。
它描述了信息从一个节点传播到整个网络的方式。
最简单的扩散模型是基于病毒传播的SIR模型，将社会网络中的节点分为易感染者（Susceptible）、感染者（Infected）和康复者（Recovered）三类。
该模型通过建立差分方程或微分方程系统来描述人与人之间的传染关系和康复过程。
通过分析这些方程的解，可以得出关于信息传播的重要性质，如传播速度、传播范围等。
2.影响力模型影响力模型是研究社会网络中信息传播的另一种方式。
它涉及到节点之间的相互作用和影响关系。
经典的影响力模型之一是独立级联模型（Independent Cascade Model），它认为每个节点有一定的概率接受其邻居节点的信息，并以一定的概率将信息传播给它的邻居节点。
该模型基于概率论和图论，通过模拟信息在网络中的传播过程，研究社会网络中信息的扩散规律和影响力。
3.传播路径模型传播路径模型是研究社会网络中信息传播路径的一种模型。
它主要关注信息在网络中的传播路径和传播路径对信息传播效果的影响。
例如，层次模型认为信息在社会网络中是通过不同的层次传播的，不同层次的节点对信息的影响力也不同。
采用传播路径模型可以更加准确地分析信息在社会网络中的传播效果，并提供针对性的策略。
二、社会网络中信息传播的动力学仿真方法1.基于代理人的仿真方法基于代理人的仿真方法是一种常用的研究社会网络中信息传播动力学的方法。
该方法将网络中的个体视为独立的代理人，并通过定义各种行为规则和交互规则，模拟个体之间的相互作用和信息传播过程。
网络科学中的复杂网络研究
网络科学中的复杂网络研究随着互联网技术的不断发展，人们的生活方式和工作方式也在发生着巨大的变化。
同时，人们对于互联网的极度依赖也使得网络科学变得越来越重要。
网络科学是一门研究网络结构、行为和演化的学科，其中复杂网络研究是网络科学中的重要方向之一。
本文将探讨网络科学中的复杂网络研究。
一、复杂网络的定义复杂网络是指由大量节点（node）和连接（link）构成的一种网络结构。
在复杂网络中，节点可以代表不同的事物，如人、公司、物品等，而连接则代表节点之间的关系，如交互、联系、传递等。
复杂网络的结构往往是非常复杂的，节点和连接数量很大，而且连接关系存在着很多的变化和不确定性。
二、复杂网络的特征复杂网络具有许多独特的特征，其中比较重要的特征包括：1.小世界性：复杂网络的节点之间往往会形成一些短路径，这些短路径将整个网络连接在了一起。
这种现象称为小世界性。
小世界性意味着网络的信息传递能力很强。
2.无标度性：复杂网络中的节点往往分布不均匀，只有少数节点连接了大量的其他节点，而大多数节点只连接了少量的节点。
这种现象称为无标度性。
无标度性意味着网络的节点之间存在着重要的枢纽节点。
3.聚集性：复杂网络中的节点往往呈现出聚集集中的现象，这些节点之间存在着很多的三角形连接关系。
这种现象称为聚集性。
聚集性意味着网络的节点之间存在着很多的社区结构。
三、复杂网络的研究方法复杂网络的研究方法主要包括两类，一类是基于统计物理学的方法，另一类是基于图论的方法。
基于统计物理学的方法通常用于描述网络中的相变现象，如网络的阈值、相等温转变等。
而基于图论的方法通常用于描述网络中节点之间的联系和关系，如节点之间的距离、聚集系数等。
四、复杂网络的应用复杂网络的应用非常广泛，其中比较重要的应用包括：1.社交网络分析：通过对社交网络进行复杂网络分析，可以深入了解社交网络中的节点之间的关系、信息传播和社区结构等。
2.互联网搜索引擎：搜索引擎可以通过对互联网进行复杂网络分析，提高搜索的效果和精度。
运用传播动力学理论建立舆论战效果评估模型
作 战 目标 如分 化 瓦解 、 威胁 恐 吓 、 骗 、 扰 等 欺 干
条件 下舆 论 战效果 评 估动 态性 更 强 ，不 可测 因
素更多 ，定量化及模型化理论与技术实现 的研 究， 则处于被动落后的局面。 这主要是因为舆论 战是以人为主体的多因素 、 多变量 的复杂体系，
变量 之 间往往 存在 着 互 消互 长或此 消 彼长 等非 程式化 、 结 构化 关 系 ， 非 因而一 直很 难 找 到合适
具体功能归结为战斗意志的变化 ，舆论战作战 就抽象成在敌方内部散布 、 传播“ 病毒 ”使其正 ， 常的作战功能受损 的传播动力学行为 ，从而大 大简化舆论战的作战过程 ，降低了舆论战效果 评估 的难度 。同 时 ， 舆论 战人 员 的 战斗 意志 ， 把 与计算机科学有机地结合起来 ，为解决极为复 杂的舆论战仿真难题提供了条件 ，提高了舆论 战效果评估的效率和准确性 。 同时 ， 传播动力学 可以将定量资料 、定性资料 、图表数据整合起 来， 使分析更贴近数据 ， 更具现实感 ， 更加透彻 和深入 。这都为舆论战效果评估开展定量化和 模型化研究 ， 提供了成熟的理论和案例。 实践表 明 ，传播动力学能对一个 复杂系统的传播行为 进行精确 、 实时的仿真和评估 。 自 上世纪中叶以来 ，传播动力学已逐步发 展成为分析复杂系统的基本工具之一 ， 中， 其 Ａ・ ＪＳｄ ｕｙ ・ｕ ｂｒ 教授最早Ｔ １８ 年借鉴流行病传染模 ＇ ５ ９ 型研究谣言的传播【 国内国防大学运用传播动 ３ Ｊ ， 力学研究并仿真 了突发公共事件 中谣言的传播 机理 ，国防科技大学也先后研制开发了多套作 战行 动建 模 系统 ， 中 ， 的在 全军 各研 究机 构 其 有 推广使用 ， 有的获得军队科技进步奖。 在这些系 统的研究 中，尝试地运用传播动力学理论建立 了不 同类 型 的效 果评 估模 型 ， 步探 索 了舆 情 、 初
传播动力学 博弈动力学
传播动力学博弈动力学
传播动力学和博弈动力学是两个不同的概念。
下面我将分别介绍一下这两个概念。
传播动力学是研究信息传播过程中的影响力、传播效应和扩散模式的学科。
它主要关注信息如何在人际网络中传播、扩散和影响个体行为的过程。
传播动力学通常使用数学模型和计算机模拟来研究信息的传播规律。
这个领域的研究可以帮助我们理解疾病传播、社交媒体上的信息传播以及新产品的市场推广等。
博弈动力学则是研究决策者在博弈中的行为和策略选择的学科。
它主要关注决策者之间的相互作用和策略决策对于结果的影响。
博弈动力学通过建立数学模型和博弈论的方法，分析博弈参与者的最佳决策策略及其演化过程。
该领域的研究可以帮助我们理解经济决策、竞争与合作关系以及政治博弈等。
总结起来，传播动力学研究信息传播的规律和影响力，而博弈动力学研究决策者在博弈中行为和策略的选择。
这两个领域都是复杂系统的研究方向，对于理解社会现象和人类行为具有重要意义。
复杂网络的拓扑结构与动力学研究
复杂网络的拓扑结构与动力学研究复杂网络是一类具有复杂组织模式和动力学特征的非线性系统。
在真实世界中，各种现象都可以用复杂网络来描述，比如社交网络、电力网络、交通网络、脑网络等等。
它由节点和边组成，其中节点代表系统中的元素或者个体，而边则代表它们之间的相互作用或联系。
在复杂网络中，不同节点之间的关系可以是同种类或不同种类的。
拓扑结构是所有节点和边之间的空间关系构成的结构，描述了网络的局部和全局特性。
其具体表现形式可以是点、链、环、网、层次等形式，在复杂网络中有着重要的作用。
动力学性质则描述了网络中节点和边的行为，比如节点的扩散、聚集、演化和边的断裂、建立、权重调整等。
网络拓扑结构的研究一直是复杂网络领域中的热门问题之一，主要的研究方法是基于复杂网络科学的大数据分析和机器学习。
复杂网络拓扑结构与动力学性质的研究可以为许多实际问题的解决提供重要的指导意义。
例如，在社交网络中，了解节点之间的关系以及不同节点之间的相互影响模式，有利于有效推销产品。
在电力网络中，研究网络结构和节点运动规律，有帮助提高电力供应的效率和安全性。
在研究过程中，常用的方法有网络建模、数据分析、计算机仿真和理论研究等。
网络建模主要是将问题所涉及的元素或个体抽象成节点，并建立它们之间相互作用的边。
数据分析则是对已知网络数据的处理和分析，以揭示出其中的规律和模式。
计算机仿真则用计算机模拟网络运行和演化的过程，并从中提取有用的信息。
理论研究则着眼于网络科学的理论构建，以推动网络科学领域的发展。
动力学性质是复杂网络中节点和边的行为规律的描述，通常基于各个节点之间的相互影响。
最常见的动力学特征是同步，它是指网络中的节点会因为彼此相互作用而达到一种同步的状态。
同步具有广泛的应用背景，比如在电力网络中，同步是指网络中的发电机能够互相协调，确保电力系统的可靠性。
除了同步外，复杂网络中的许多动力学特征分析也十分重要。
比如，研究复杂网络中节点的扩散、传染或演化规律，可以加深对这些现象的理解。