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1.
In this paper, we study the epidemic spreading in scale-free networks and propose a new susceptible-infected-recovered (SIR) model that includes the effect of individual vigilance. In our model, the effective spreading rate is dynamically adjusted with the time evolution at the vigilance period. Using the mean-field theory, an analytical result is derived. It shows that individual vigilance has no effect on the epidemic threshold. The numerical simulations agree well with the analytical result. Furthermore, we investigate the effect of individual vigilance on the epidemic spreading speed. It is shown that individual vigilance can slow the epidemic spreading speed effectively and delay the arrival of peak epidemic infection.  相似文献   
2.
移动环境下网络病毒传播模型及其稳定性研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
巩永旺  宋玉蓉  蒋国平 《物理学报》2012,61(11):110205-110205
考虑网络节点的随机移动, 基于平均场理论 提出一个移动环境下网络病毒传播的数学模型, 利用微分动力学系统理论研究了病毒传播行为. 研究表明, 当病毒基本再生数R0 ≤ 1时, 网络中病毒逐渐消除, 系统的无病毒平衡点全局渐进稳定; 当R0 > 1时, 网络中病毒持续存在, 系统的地方病平衡点全局渐进稳定.通过仿真验证了所得结论的正确性.  相似文献   
3.
基于一维元胞自动机的复杂网络恶意软件传播研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
宋玉蓉  蒋国平 《物理学报》2009,58(9):5911-5918
基于一维元胞自动机,研究复杂网络恶意软件传播行为.利用信息网络节点全局交互的特点,建立元胞自动机邻域和状态转换函数,提出恶意软件传播模型,研究在多种网络拓扑下恶意软件传播的概率行为.研究表明,该模型能够准确描述在最近邻耦合网络(nearest-neighbor coupled network, NC),Erdos-Renyi(ER)随机网络,Watts-Strogatz(WS) 小世界网络和Barabasi-Albert(BA)幂率网络等拓扑下的传播动力学行为,不仅能反映恶意软件传播的平均趋势,而且可以描述病毒消亡和渗透等稀有概率事件,有效克服基于平均场方法建立的微分方程模型只能反映传播的平均趋势,只适合对传播作整体预测的局限性.同时,研究指出网络中度分布的异质化程度和网络的局域空间交互特征是影响传播及免疫行为的关键要素. 关键词: 复杂网络 恶意软件传播 元胞自动机 状态转换函数  相似文献   
4.
杨李  宋玉蓉  李因伟 《物理学报》2018,67(19):190502-190502
优化网络结构以促进信息在网络中传播一直是复杂网络研究的重点,网络中边的聚类特性和扩散特性对信息传播具有重要作用. K-truss分解算法是一种利用边的聚类特性识别网络关键节点的算法,然而K-truss算法会受到网络中局部聚类结果 (即相互连接的假核结构)的影响,而这些假核结构里的节点对信息扩散能力通常较弱.为此,本文提出一种衡量边扩散特性的指标,研究发现一些位于网络边缘的边具有很好的扩散性,但这类边的聚类很低,并不利于信息传播.通过同时考虑边的聚类特性和扩散特性之间的制约关系,提出一种信息传播网络结构优化算法.为了验证所提算法的有效性,使用该算法对四个真实的网络进行结构优化,并使用经典的独立级联模型来验证网络结构优化前后信息传播的有效范围.结果表明:使用提出的算法优化后的网络拓扑可以有效提高信息传播范围;并且,优化后的网络其叶子节点数目降低、聚类系数降低以及平均路径长度降低.  相似文献   
5.
鲁延玲  蒋国平  宋玉蓉 《中国物理 B》2012,21(10):100207-100207
This paper presents a modified susceptible-infected-recovered(SIR) model with the effects of awareness and vaccination to study the epidemic spreading on scale-free networks based on the mean-field theory.In this model,when susceptible individuals receive awareness from their infected neighbor nodes,they will take vaccination measures.The theoretical analysis and the numerical simulations show that the existence of awareness and vaccination can significantly improve the epidemic threshold and reduce the risk of virus outbreaks.In addition,regardless of the existence of vaccination,the awareness can increase the spreading threshold and slow the spreading speed effectively.For a given awareness and a certain spreading rate,the total number of infections reduces with the increasing vaccination rate.  相似文献   
6.
In this paper, we study worm dynamics in computer networks composed of many autonomous systems. A novel multigroup SIQR (susceptible-infected-quarantined-removed) model is proposed for computer worms by explicitly considering anti-virus measures and the network infrastructure. Then, the basic reproduction number of worm R0 is derived and the global dynamics of the model are established. It is shown that if R0 is less than or equal to 1, the disease-free equilibrium is globally asymptotically stable and the worm dies out eventually, whereas, if R0 is greater than 1, one unique endemic equilibrium exists and it is globally asymptotically stable, thus the worm persists in the network. Finally, numerical simulations are given to illustrate the theoretical results.  相似文献   
7.
宋玉蓉  蒋国平 《物理学报》2010,59(11):7546-7551
针对实际网络中节点存在抗攻击差异以及边的非均匀传输等情况,基于平均场理论,提出具有抗攻击差异和非均匀传输特性的网络病毒传播平均场SIR模型.该模型中,通过引入脆弱性函数和传输函数,分别描述节点的抗攻击差异以及边的非均匀传输能力.通过对所提模型的分析,得到传播阈值的理论结果.理论分析和仿真表明,节点的抗攻击差异以及边的非均匀传输,都可导致出现正的传播阈值,使得病毒传播风险有效降低.  相似文献   
8.
刘昊  宋玉蓉  樊春霞  蒋国平 《中国物理 B》2010,19(7):70508-070508
This paper proposes a novel approach for fault diagnosis of a time-delay complex dynamical network.Unlike the other methods,assuming that the dynamics of the network can be described by a linear stochastic model,or using the state variables of nodes in the network to design an adaptive observer,it only uses the output variable of the nodes to design an observer and an adaptive law of topology matrix in the observer of a complex network,leading to simple design of the observer and easy realisation of topology monitoring for the complex networks in real engineering.The proposed scheme can monitor any changes of the topology structure of a time-delay complex network.The effectiveness of this method is successfully demonstrated by virtue of a complex networks with Lorenz model.  相似文献   
9.
自适应网络中病毒传播的稳定性和分岔行为研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
鲁延玲  蒋国平  宋玉蓉 《物理学报》2013,62(13):130202-130202
自适应复杂网络是以节点状态与拓扑结构之间存在反馈回路为特征的网络. 针对自适应网络病毒传播模型, 利用非线性微分动力学系统研究病毒传播行为; 通过分析非线性系统对应雅可比矩阵的特征方程, 研究其平衡点的局部稳定性和分岔行为, 并推导出各种分岔点的计算公式. 研究表明, 当病毒传播阈值小于病毒存在阈值, 即R00c时, 网络中病毒逐渐消除, 系统的无病毒平衡点是局部渐近稳定的; R0c0<1时, 网络出现滞后分岔, 产生双稳态现象, 系统存在稳定的无病毒平衡点、较大稳定的地方病平衡点和较小不稳定的地方病平衡点; R0>1时, 网络中病毒持续存在, 系统唯一的地方病平衡点是局部渐近稳定的. 研究发现, 系统先后出现了鞍结分岔、跨临界分岔、霍普夫分岔等分岔行为. 最后通过数值仿真验证所得结论的正确性. 关键词: 自适应网络 稳定性 分岔 基本再生数  相似文献   
10.
苏晓萍  宋玉蓉 《物理学报》2015,64(2):20101-020101
识别复杂网络中的关键节点对网络结构优化和鲁棒性增强具有十分重要的意义. 经典的关键节点测量方法在一定程度上能够辨识网络中影响力节点, 但存在一定局限性: 局部中心性测量方法仅考虑节点邻居的数目, 忽略了邻居间的拓扑关系, 不能在计算中反映邻居节点间的相互作用; 全局测量方法则由于算法本身的复杂性而不能应用于大规模社会网络的分析, 另外, 经典的关键节点测量方法也没有考虑社会网络特有的社区特征. 为高效、准确地辨识具有社区结构的社会网络中最具影响力节点, 提出了一种基于节点及其邻域结构洞的局部中心性测量方法, 该方法综合考虑了节点的邻居数量及其与邻居间的拓扑结构, 在节点约束系数的计算中同时体现了节点的度属性和“桥接”属性. 利用SIR(易感-感染-免疫)模型在真实社会网络数据上对节点传播能力进行评价后发现, 所提方法可以准确地评价节点的传播能力且具有强的鲁棒性.  相似文献   
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