Комбинированная имитационная модель пространственного распространения эпидемий на основе стохастической компартментной модели и вероятностного клеточного автомата

• Автор: Башабшех Мурад
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 245 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭПИДЕМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ И

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ

1.1. Основные понятия и учение об эпидемическом процессе .

1.2. Краткая характеристика проблемы распространения и контроля

холеры в мире

1.3. Обзор современного состояния математического моделирования

эпидемий

1.4. Основные понятия теории клеточных автоматов

1.5. Классификация клеточных автоматов с развитием теории КА,
современные классификации КА
1.6. Структурная схема клеточного автомата и примеры применение
параллельные реализации клеточных автоматов
Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ЭПИДЕМИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНОГО КЛЕТОЧНОГО АВТОМАТА
2.1. Анализ существующих моделей распространения холеры
2.2. Исследование и прогнозирование модели распространения эпидемических заболеваний по биномиальному закону на основе компратментной имитационной модели с использованием детерминированной и стохастической модели
2.3. Разработка комбинированной имитационной модели и структурная идентификация пространственного распространения холеры на основе вероятностного клеточного автомата
2.4. Параметрическая идентификация имитационной модели
Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕРОЯТНОСТНЫХ
КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ
ЗЛ. Имитационное моделирование пространственного распространения эпидемических заболеваний с использованием вероятностных клеточных автоматов на основе регулярных гексагональных решёток
3.2. Совмещение вероятностных клеточных автоматов и компартментных моделей для прогнозной оценки распространения эпидемических заболеваний
3.3. Имитационная модель пространственного распространения холеры на основе вероятностного клеточного автомата
3.4. Сравнительный анализ результатов моделирования динамики эпидемического процесса по холере с использованием компратментной имитационной модели и разработанной комбинированной модели
3.5. Экспериментальное исследование по изучению чувствительности
миграции на основе клеточного автомата
Выводы
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ЭПИДЕМИЧЕСКИХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ
4.1. Система поддержки принятия решений с использованием графической среды компьютерного имитационного моделирования в среде AnyLogic
4.1.1. Создание нового проекта
4.1.2. Создание накопитель
4.1.3. Создание потока
4.1.4. Конфигурирование модели

4.1.5. Запуск модели
4.2. Анализ и применение системно-динамической модели эпидемий
4.3. Реализация модели холеры в программной среде Апук^гс
4.4. Программное средство моделирования пространственно-временной
динамики эпидемических заболеваний
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Фрагмент программного кода модели двумерного
клеточного автомата на основе регулярных решёток
Приложение 2. Результаты проверки экспериментов с имитационной моделью системы управления эпидемической ситуацией (грипп, холера) при использовании различных численных методов

синхронные и асинхронные [23,34] т.д. Математический анализ, описание и вариант классификации представлены в фундаментальных трудах Стефана Вольфрама.
Рис. 1.6. Классификация клеточных автоматов
Подвижные и неподвижные КА. Подвижные КА характеризуются возможностью изменения положения клетки в решетке во время эволюции системы. В неподвижных КА положение клетки во время эволюции остается постоянным.
Детерминированные и Вероятностные (стохастическое) КА. В
детерминированных КА новое состояние клетки однозначно определяется
текущим состоянием ее соседей, отправляясь от тех же начальных условий,
неизбежно получаем ту же эволюцию. В детерминированных КА состояние