博弈论激活对动态网络上传染病传播的影响
物理与社会
2021-09-28 v2 系统与控制
系统与控制
最优化与控制
摘要
我们研究了当节点以自私和分散的方式选择与他人交互时，动态网络上传染病的演化。具体而言，我们在具有异质节点度和时变激活率的活动驱动网络框架下分析易感-无症状-感染-康复（SAIR）传染病，并推导精确状态演化的个体和基于度的平均场近似。然后我们提出一个博弈论模型，其中节点利用当前状态信息作为反馈以策略性方式选择其激活概率，并刻画所提设定的量化响应均衡（QRE）。接着我们考虑活动驱动易感-感染-易感（SIS）传染病模型，刻画均衡激活概率并分析闭环中的传染病演化。我们的数值结果对博弈论激活下的传染病演化提供了引人注目的见解。具体而言，对于SAIR传染病，我们表明在适当条件下，传染病可能持续存在，因为任何感染比例的下降都会被节点活动率的上升所抵消。对于SIS传染病，我们表明在存在地方病状态的区域中，如果感染时的损失足够高，博弈论激活下的感染比例可能显著更小。
引用
@article{arxiv.2011.00445,
title = {Impacts of Game-Theoretic Activation on Epidemic Spread over Dynamical Networks},
author = {Ashish R. Hota and Tanya Sneh and Kavish Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00445},
year = {2021}
}