复杂网络上输运对病毒传播的影响

Various kinds of virus spreading, such as SARS and computer virus, seriously harm human health and social economy. Transportation plays an improtant role in virus spreading. Infected individuals move by means of various kinds of transportation, such as highway transportation, railway transportation, highway transportation, air transportation and data transmission. Through transportation, virus spreads from one place to another. Our project will incorporate nonlinear dynamics and statistical physics, to thoroughly study how transportation affects virus spreading. We will conduct research as follows. First, we will study how network structures, such as spatial structure and community, affect the threshold of virus spreading, the range of virus spreading and the speed of virus spreading. Second, we will study how traffic routings, such as the shortest-path routing and effective routing, affect virus spreading. Third, we will propose some effective methods to control virus spreading. Our project aims to provide theoretical basis and guiding methods to control virus spreading in real life.

各种各样的病毒传播（如非典型性肺炎和计算机病毒等）严重危害着人类的身体健康，并且对社会经济造成巨大的破坏。输运在病毒传播中起着重要的作用。被病毒感染的个体通过各种形式的输运过程，如公路、铁路、水路、航空运输以及互联网上的数据传输等，实现了空间位置上的变化，从而使病毒从一个地方传播到另外一个地方。本项目将综合运用非线性动力学和统计物理等理论方法，深入系统地研究复杂网络上输运对病毒传播的影响。我们将从以下三个方面开展研究。首先，研究输运网络的结构特点（如空间性和社团性等）对病毒的临界传播阈值、传播范围和传播速度的影响。其次，研究输运的路由选择（如最短路径和有效路由等）对病毒传播的影响。最后，根据输运网络上病毒传播的特点，提出控制病毒传播的一些有效方法。本项目的研究旨在为真实社会系统中病毒传播的防控提供理论依据和方法上的指导。

人类社会遭受各种病毒的袭击（如非典型肺炎和计算机病毒等）。通过各种形式的输运过程（如航空运输和互联网数据传输等），病毒从一个地方迅速传播到另外一个地方。本项目深入系统地研究了复杂网络上输运对病毒传播的影响。我们研究了网络节点的度相关性对于病毒传播的影响，发现度相关性为正的某个值时候，临界病毒传播阈值最小。我们研究了无标度网络的度分布指数对于病毒传播的影响，发现度分布指数中等的时候，病毒更容易在网络中传播。我们讨论在有限的经济成本下，如何选择特定的一些个体进行免疫，来抑制病毒的传播。我们比较了三种免疫个体选择方法：随机选择、基于度选择和基于介数选择，发现基于介数的个体免疫方法，能够最大程度地抑制病毒的传播。我们还研究了风险回避的迁移措施对于病毒传播的影响。当一个个体周围邻居中被感染的数目达到某个阈值的时候，该个体就会迁移到另外一个地方。我们研究发现，这种风险提示的预警，能够有效地抑制病毒的传播。. 本项目的研究成果有助于加深对病毒传播规律的理解，为现实生活中防控病毒传播提供了理论指导。到目前为止，我们已在学术期刊上发表标注论文6篇，均被SCI收录。