SIR流行病在无标度网络上的最优脉冲控制
Optimal Impulse Control of SIR Epidemics over Scale-Free Networks
AI总结:
本文提出了一种用于网络上流行病的最优脉冲控制框架,通过利用庞特里亚金最优化原理和数值实验,解决离散时间控制策略与连续时间流行病动态的混合性质所带来的最优控制问题。
摘要:
最近勒索软件的广泛传播为大型网络上的网络安全带来了新的挑战。高度连接的网络会加剧传播,并使恶意软件的控制和遏制更加困难。在本文中,我们提出了一种用于网络上流行病的脉冲最优控制框架。离散时间控制策略与连续时间流行病动态的混合性质以及网络结构构成了一个具有挑战性的最优控制问题。我们利用庞特里亚金最优化原理为脉冲系统来获得控制器的最优结构,并通过数值实验来验证我们的结果。
英文摘要:
Recent wide spreading of Ransomware has created new challenges for cybersecurity over large-scale networks. The densely connected networks can exacerbate the spreading and makes the containment and control of the malware more challenging. In this work, we propose an impulse optimal control framework for epidemics over networks. The hybrid nature of discrete-time control policy of continuous-time epidemic dynamics together with the network structure poses a challenging optimal control problem. We leverage the Pontryagin's minimum principle for impulsive systems to obtain an optimal structure of the controller and use numerical experiments to corroborate our results.
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