基于多Agent、复杂网络与GIS的甲型H1N1流感传播仿真平台研究 ——以昆明市为例

论文摘要

甲型H1N1流感是由甲型H1N1流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病，自2009年爆发疫情以来，许多专家学者使用不同的方式对甲型H1N1流感进行了研究，以期为疫情的控制和病情的治疗提供一些有效的方式。本文在甲型H1N1流感病理学特征研究的基础上，以复杂适应系统和复杂网络作为理论指导，通过对甲型H1N1流感传播的时空机理的研究，来探讨甲型H1N1流感传播的时空模拟方式，并利用小世界网络来表现现实社会中复杂的人际关系，从微观角度利用智能体来构建可以涌现宏观现象的智能体模型。本文主要研究工作如下：1、对甲型H1N1流感的流行病理学原理进行了阐述，在复杂适应系统相关理论和技术的基础上，研究小世界网络在甲型H1N1流感传播中应用的可行性，形成采用多Agent技术建模的方法对甲型H1N1流感进行模拟的思路。2、在对甲型H1N1流感的传播机制、传播特征和传播途径研究的基础上，并结合小世界网络的特征，对模型中的AGENT属性、甲型H1N1流感的传播规则、移动规则、状态转换规则和社会关系网络结构进行了设定，形成了甲型H1N1流感传播的时空信息机理，为后面的模型构建提供了理论基础。3、通过对甲型H1N1流感传播的时空信息机理的研究，结合智能体模型建模原理，建立基于ABM与小世界网络的甲型H1N1流感传播模型。4、在Eclipse编译环境下，用Java语言在Repast J仿真平台上进行模型的构建，并完成了模型与ArcGIS软件的集成，形成了甲型H1N1流感传播的时空模拟模型

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 甲型 H1N1 流感及甲型 H1N1 流感病毒
• 1.1.2 甲型 H1N1 流感传播途径
• 1.1.3 甲型 H1N1 流感与季节性流感
• 1.1.4 甲型流感大流行事件及相关历史
• 1.1.5 甲型 H1N1 流感国内外流行现状
• 1.2 甲型 H1N1 流感的研究方法
• 1.2.1 GIS 与流感
• 1.2.2 研究流感传播的有关模型
• 1.3 论文的研究内容与技术路线
• 1.3.1 论文的研究内容与目标
• 1.3.2 论文的技术路线
• 1.4 论文的研究思路与组织结构
• 1.4.1 论文的研究思路
• 1.4.2 论文的组织结构
• 第2章 相关理论及其主要观点
• 2.1 复杂适应系统及其理论
• 2.1.1 复杂性（Complexity）理论
• 2.1.2 复杂系统
• 2.1.3 复杂适应系统
• 2.2 Agent 与多 Agent 系统
• 2.2.1 Agent 概念及其特性
• 2.2.2 Agent 体系结构
• 2.2.3 多 Agent 系统
• 2.2.4 多 Agent 系统的体系结构
• 2.3 复杂网络/社会网络模型
• 2.3.1 复杂网络
• 2.3.2 小世界网络
• 2.4 仿真平台
• 第3章 甲型 H1N1 流感传播的时空信息机理
• 3.1 实验区概况及特征
• 3.2 甲型 H1N1 流感传播的时空特征
• 3.2.1 甲型 H1N1 流感感染人群的人口学特征
• 3.2.2 影响甲型 H1N1 流感传播的相关因素和干预措施
• 3.3 甲型 H1N1 流感传播的复杂社会网络特征
• 3.4 模型的总体设计
• 3.4.1 甲型 H1N1 流感传播概念模型
• 3.4.2 模型中 Agent 的分类
• 3.4.3 Agent 属性特征
• 3.4.4 Agent 行为特征
• 3.4.5 环境因素
• 3.4.6 Agent 状态转换规则
• 第4章 基于多Agent与小世界网络的甲型H1N1流感传播模型的实现
• 4.1 模型开发平台的选取
• 4.1.1 模型开发语言——JAVA
• 4.1.2 模型仿真平台——Repast J
• 4.2 模型的设计及实现
• 4.2.1 模型的建模原理
• 4.2.2 模型参数的确定及选取
• 4.3 甲型 H1N1 流感传播模型与复杂网络、GIS 的集成
• 4.3.1 MAS 与复杂网络的集成
• 4.3.2 甲型 H1N1 流感传播模型与 GIS 的集成
• 第5章 模型介绍及结果分析
• 5.1 甲型 H1N1 流感传播模型
• 5.1.1 甲型 H1N1 流感传播模型功能介绍
• 5.1.2 模拟平台的构成
• 5.1.3 甲型 H1N1 流感传播模型结果输出
• 5.2 模拟结果分析
• 5.2.1 模拟结果分析
• 5.2.2 几个重要结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 主要研究工作及研究结论
• 6.2 研究的创新点及存在的问题
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的论文和研究成果
• 致谢