HIV感染元胞自动机模型的鲁棒性

我们进行了一项研究，考察了描述淋巴组织内HIV感染传播的元胞自动机模型[R. M. Zorzenon dos Santos and S. Coutinho, Phys. Rev. Lett. 87, 168102 (2001)]所得结果的鲁棒性。分析聚焦于模型在不同对称性和维度的晶格上定义时的动力学行为。结果表明，平面模型的三相动力学相对于晶格对称性变化仅发生微小变化，并且虽然观察到维度变化带来的差异，但定性行为得以保持。我们进一步研究了原发感染以及潜伏期对模型随机参数在大范围变化下的敏感性。当随机参数变化几个数量级时，表征原发感染和潜伏期的变量表现出幂律行为。当晶格对称性变化时，幂律指数大致相同，但当维度从二维变为三维时，指数有显著变化。三维模型的动力学也被证明对与细胞抗感染能力以及针对HIV变异体建立特异性免疫反应所需时间延迟相关的确定性参数变化不敏感。本工作展示的模型鲁棒性进一步证实了其基本假设与在患者中观察到的HIV感染三阶段动力学是一致的。