物理层信息对信息物理网络系统中流行病传播的影响
社会与信息网络
2025-11-25 v2 物理与社会
摘要
自从 Granell 等人提出了用于信息和流行病传播的多重网络以来，研究人员一直在探索信息传播如何影响流行病动力学。然而，个体通过物理交互获取信息的角色受到的关注相对较少。在这项工作中，我们引入了一种新颖的信息源：物理层信息，并使用微观马尔可夫链方法 推导了流行病爆发阈值。我们的模拟结果表明，由 MMCA 推导的爆发阈值与蒙特卡洛 (MC) 模拟结果一致，从而证实了理论模型的准确性。此外，我们发现物理层信息有效提高了人群的感知密度和感染阈值 ，同时降低了人群的感染密度，从而抑制了流行病的传播。另一个有趣的发现是，当 2-单纯形信息的密度相对较高时，2-单纯形起着类似于成对交互的作用，显著增强了人群的感知密度并有效防止了大规模流行病爆发。此外，我们的模型对于具有类似交互机制的信息物理系统同样适用，我们在真实的电网系统中对其进行了模拟和验证。
引用
@article{arxiv.2503.06591,
title = {Impacts of Physical-Layer Information on Epidemic Spreading in Cyber-Physical Networked Systems},
author = {Xianglai Yuan and Yichao Yao and Han Wu and Minyu Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06591},
year = {2025}
}