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流行病中心性——网络边缘节点是否存在被低估的流行病影响?

物理与社会 2014-07-16 v2 社会与信息网络 种群与进化

摘要

在 SIR 模型下对实证复杂网络中疾病传播的研究中,初始感染节点可根据其流行病影响的某种度量进行排序。排名最高的节点,也称为“超级传播者”,与主要的流行病风险相关,因此需要特别关注。在对所研究的实证复杂网络进行的模拟中,结果表明排序取决于疾病传播的动力学机制。在一个可解析处理的示例中,说明了导致这种依赖关系的可能机制。在根据节点排名分配资源以对抗疾病传播的系统中,疾病爆发的动力学机制在爆发前往往未知。因此,我们引入了一种称为“流行病中心性”的量,作为所有相关疾病传播机制下的平均值,以此作为排序的基础。最近引入的流行病传播相图概念被用作框架,在其中研究了多种类型的平均方法。将流行病中心性与节点的结构属性(如节点度、k-核和介数中心性)进行了比较。流行病中心性随节点度和 k-核值的增加而呈增长趋势,但其变化幅度远小于节点度或 k-核值的变化幅度。研究发现,结构边缘节点的流行病中心性与结构中心节点的流行病中心性处于同一数量级。讨论了这些发现对分配资源以对抗疾病传播的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.2558,
  title  = {Epidemic centrality - is there an underestimated epidemic impact of network peripheral nodes?},
  author = {Mile Sikic and Alen Lancic and Nino Antulov-Fantulin and Hrvoje Stefancic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.2558},
  year   = {2014}
}