Transition from Susceptible-Infected to Susceptible-Infected-Recovered Dynamics in a Susceptible-Cleric-Zombie-Recovered Active Matter Model
本文提出SCZR活性物质流行病模型，通过牧师干预实现从SI到SIR动力学的转变，并应用于HIV等无自发恢复疾病的传播控制。
2022-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Susceptible-Infected-Susceptible Model with Mitigation on Scale-Free Networks
Escola de Artes, Ciências e Humanidades, Universidade de São Paulo（圣保罗大学艺术、科学与人文学院）
研究在无标度网络上利用异质均场方法分析传染病传播，引入缓解因子以考虑行为和外部影响。模型发现缓解因子使感染节点链接概率出现最大值，同时整体患病率随传播率单调增加，且在高传播率下改变疫情观测指标对度数指数的依赖关系。
2026-05-11 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Critical avalanches of Susceptible-Infected-Susceptible dynamics in finite networks
我们研究了在有限随机网络上发生的易感-感染-易感（SIS）模型的雪崩时间统计。通过考虑退火拓扑的数值模拟，我们表明，生存概率总是表现出三个不同的动力学制度。大小相关的交叉时间尺度将它们分开，对于同质网络和异构网络的尺度不同。基于网络上SIS动力学的已知特征，可以定性地理解这种现象。基于朗之万理论的完全定量的方法是完美地再现同质网络的结果，而在异构的情况下失败。分析扩展到淬火随机网络，其行为与退火的情况下，强均匀和强异质网络。
2023-01-12 cond-mat.stat-mech physics.data-an physics.soc-ph
Epidemic thresholds of the Susceptible-Infected-Susceptible model on networks: A comparison of numerical and theoretical results
最近的工作表明，不同的理论方法的易感-感染-易感（SIS）模型的流行病的动力学导致定性不同的估计的位置的网络中的流行病阈值。在这里，我们提出了大规模的数值模拟的SIS动力学的各种类型的网络，允许精确确定的有效阈值有限大小N的系统。我们定量比较的数值阈值与理论预测的非均匀平均场论和淬火平均场论。我们表明，后者一般更准确，缩放与N与正确的指数，但往往无法捕捉正确的前因子。
2012-10-16 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Behavior of susceptible-infected-susceptible epidemics on heterogeneous networks with saturation
我们研究了在异质人群中流行病传播的易感染-易感染（SIS）模型的饱和效应。群体中的相互作用的结构由具有连接分布$P(k)$的网络表示，包括具有幂律分布$P(k)\sim k^{-γ}$的无标度（SF）网络。考虑到节点之间的感染的传输取决于它们的连通性的情况下，我们引入了一个饱和函数$C(k)$，它降低了从具有高连通性的节点$k$开始的跨边缘的感染传输率$λ$。忽略度-度相关性的平均场近似则导致SF网络具有$2<γ\leq 3$的有限阈值$λ_{c}>0$。我们还发现，在这个近似值中，$λ$的$k$程度接近$λ_{c}$的感染个体的比例。我们通过计算机模拟研究了非均匀规则晶格上的接触过程，并将结果与平均场论中忽略度-度关联的结果进行了比较。
2004-04-24 cond-mat.stat-mech q-bio.PE quant-ph
Cumulative Merging Percolation and the epidemic transition of the Susceptible-Infected-Susceptible model in networks
我们考虑累积合并渗透（CMP），描述网络中的集群的迭代合并的长程渗透过程，取决于它们的质量和相互距离。对于一类特定的CMP过程，这是一个推广的度有序渗流，我们推导出一个不相关的复杂网络的缩放解决方案，揭示了存在的不同机制，导致形成的一个集群。标度解精确地再现了过渡的普遍性质。这一发现是用来推断的易感-感染-易感（SIS）模型在无限和有限的幂律分布网络的流行病的关键属性。在这里，分析方法和数值计算结果之间的差异，关于有限尺寸标度的流行阈值是一个关键的公开问题的文献。我们发现，标度指数假设一个非平凡的值在长preasymptomatic制度。我们计算这个值，发现很好的协议与数值证据。我们还表明，交叉到真正的渐近制度发生的大小远远超出目前可行的模拟。我们的研究结果使我们能够合理化和协调所有先前发表的结果（包括分析和数值），从而结束了长期的争论。
2020-05-06 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Pair quenched mean-field theory for the susceptible-infected-susceptible model on complex networks
我们提出了一个淬火平均场（QMF）理论的复杂网络上的易感-感染-易感（SIS）传染病模型的动力学，其中连接的顶点之间的动力学相关性考虑通过对近似。我们提出了在星形和轮形图和随机正则网络中的流行病阈值的解析表达式。对于具有幂律度分布的随机网络，阈值通过特征值问题数值确定。对和单顶点QMF理论产生相同的缩放阈值的网络大小的函数。然而，与大型网络上SIS动态的准静态模拟的比较表明，前者在定量上比后者准确得多。我们的研究结果证明了动态相关性在传染病传播中所起的核心作用，并介绍了一种有效的方法来理论上访问非常大的网络，可以扩展到一般的动态过程的阈值。
2013-09-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.soc-ph
Rare regions of the Susceptible Infected Susceptible model on Barabási-Albert networks
我以前的工作扩展到易感-感染-易感（SIS）模型加权Barabási-Albert无标度网络。提供的数值证据表明，具有缓慢、幂律动力学的相是先前用接触过程研究的淬火无序和树拓扑结构的结果。我比较模拟结果与频谱分析的网络，并表明淬火平均场（QMF）近似提供了一个可靠的，相对较快的方法来探索活动聚类。这表明，QMF可以用于描述由于网络的不均匀性的稀有区域的影响。有限大小的QMF研究表明，预期的消失的流行病阈值$λ_c$的热力学极限和参与率的倒数$\sim 0.25$，这意味着本地化的情况下dispertative重量计划。相反，对于乘法权重和未加权树，该值在热力学极限中消失，表明只有弱的稀有区域效应与动力学模拟一致。对平均场行为的强修正解释了序参量$ρ(λ)$在跃迁点处的凹形状。将这种方法应用于其他模型可能会揭示有趣的稀有区域效应，格里菲斯相位作为淬火拓扑不均匀性的后果。
2013-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Critical behavior of the diffusive susceptible-infected-recovered model
利用格点上的对偶对称性，建立了格点上的非扩散扩散传染恢复模型的临界行为。通过对二维晶格上的扩散变体进行模拟和尺度分析，我们表明，所有代理的扩散，而呈现这种对称性被破坏，构成了一个奇异的扰动，诱导渐近不同的动力学和稳态临界行为的非扩散模型。特别是，表现出的交叉行为的有效均方半径指数表明，在一般的扩散多物种反应系统的缓慢交叉行为可能归因于多个长度尺度和时间尺度的干扰在早期的时间。
2022-12-30 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.comp-ph
Six Susceptible-Infected-Susceptible Models on Scale-free Networks
传播现象在自然界和社会中普遍存在。例如，疾病、谣言和信息通过底层的社会和信息网络传播。众所周知，无标度网络上的流行病模型没有阈值;这表明疾病可以在这样的网络上传播，不管接触率有多低。在本文中，我考虑了六种不同的接触和传播机制的模型。每一个模型进行了分析，基于度的平均场论。我表明，存在或不存在的爆发阈值取决于接触和传播机制。
2015-08-16 cond-mat.stat-mech cs.SI nlin.AO
Influence of individual nodes for continuous-time Susceptible-Infected-Susceptible dynamics on synthetic and real-world networks
在流行病动力学的研究中，一个基本问题是最初只影响一个个体的病原体会引起有限的爆发还是大范围的流行病。这个问题的答案不仅取决于描述感染和恢复过程的参数，还取决于在相互作用网络中，感染从哪里开始。研究了网络上连续时间内易感-感染-易感传染病动力学对初始种子点位置的依赖性。首先，我们推导出分析预测的依赖于初始节点的三个指标的传播影响（概率起源无限爆发，平均持续时间和规模的有限爆发），并将它们与随机不相关的网络上的数值模拟进行比较，发现一个非常好的协议。然后，我们表明，同样的理论方法也相当不错的一组现实世界的拓扑结构的不同性质。最后，我们简要调查的拓扑网络功能确定偏离理论预测。
2021-08-11 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Intervention Threshold for Epidemic Control in Susceptible-Infected-Recovered Metapopulation Models
集合种群流行病模型描述了与个体迁移路径相连的空间遥远斑块网络中的流行病动力学。在本研究中，我们处理一个易感染-感染-恢复（SIR）集合种群模型，在每个补丁的流行病过程中表示的SIR模型和个人的流动性被假定为一个均匀的扩散。我们的研究重点是两种类型的补丁，包括高风险和低风险的，以评估干预策略的流行控制。我们从理论上分析了干预阈值，表明低风险补丁的关键部分，以防止全球流行病的爆发。我们发现，有针对性的干预，以高度补丁是更有效的流行病控制比随机干预。通过对合成的和真实的无标度贴片网络的蒙特卡罗模拟验证了理论结果。我们的方法对于探索更好的地方干预措施以遏制流行病是有用的。
2019-08-21 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
On the critical behavior of the Susceptible-Infected-Recovered (SIR) model on a square lattice
通过数值模拟和流行病分析，得到了正方形格点上随机异步SIR模型的转移点c_0=0.1765005（10），其中c是选定的感染点自发恢复而不是试图感染一个邻居的概率.这一点对应于λ_c =（1-c_0）/c_0 = 4.66571（3）的感染/恢复率和（1-c_0）/（1 + 3c_0）= 0.538410（2）的净传播率，其落在位点阈值和键阈值的严格界限之间。该模型的临界行为与2-D渗流普适类是一致的，但局部增长概率不同于动态渗流集团增长的概率，这是明确证明。
2010-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Griffiths effects of the susceptible-infected-susceptible epidemic model on random power-law networks
我们提供了数值证据缓慢的动力学的易感染的易感模型发展有限大小的随机网络与幂律度分布。通过对许多网络实现的活动密度进行平均，进行了广泛的模拟。我们研究了异常值在高度波动（自然截止）和非波动（硬截止）的最连接顶点的影响。对数和幂律衰减的时间被发现自然和硬截止，分别。这种情况发生在控制参数空间$λ_1<λ<λ_2$的扩展区域中，表明由拓扑不均匀性引起的Griffiths效应。最佳波动理论考虑样本到样本的伪阈值的波动来解释所观察到的缓慢的动态。一个准平稳分析表明，响应函数保持有界在$λ_2$。我们认为这些是模糊过渡的信号。然而，在热力学极限下，格里菲斯效应失去了它们的相关性，并在$λ_c=0$处有一个常规的临界点。由于许多真实的网络是由异构和弱连接的模块组成的，在我们对独立和有限网络的分析中发现的慢动力学可以为更深入地理解此类系统发挥重要作用。
2016-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Epidemic extinction in a simplicial susceptible-infected-susceptible model
本文用大波动理论研究含两体与协同三体感染的单纯形SIS模型，揭示两类灭绝最优路径、作用量标度及$β_c$处的类二级相变特征，并用稀有事件模拟验证。
2023-11-10 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Unifying continuous, discrete, and hybrid susceptible-infected-recovered processes on networks
传播过程中两个连续感染和恢复事件之间的等待时间通常被假设为指数分布，这导致马尔可夫（即，无记忆）连续扩散动力学。然而，这并没有考虑到记忆（相关性）效应和离散的相互作用，这些相互作用已被确定为与社会、交通和疾病动力学相关。我们引入了一个框架来模拟网络上连续、离散和混合形式的（非）马尔可夫可感染恢复（SIR）随机过程。我们在本文中研究的混合SIR过程描述的离散时间马尔可夫和连续时间的非马尔可夫过程，模仿细胞周期的分布恢复事件的感染。我们的研究结果表明，有效的传染率描述的流行病过程未能唯一捕捉到这样的混合动力学和一般的非马尔可夫疾病动力学的行为。提供了一个统一的描述一般马尔可夫和非马尔可夫疾病的爆发，我们反而表明，平均传播率产生相同的相图独立的基本事件间的时间分布。
2020-07-09 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Novel exponents control the quasi-deterministic limit of the extinction transition
在标准流行病学模型的框架内，被认为是类灭绝过渡的准确定性限制。随着传染性的增加，易感-感染-易感（SIS）模型表现出从灭绝到传播的转变，由有向渗流等价类描述。我们发现，从过渡点的距离，和控制（垂直）相关长度的发散的前因子，都规模与当地人口的大小，$N$，有两个新的通用指数。SIR模型属于动态渗流类，不同的指数刻画了SIR模型的大$N$行为。广泛的数值研究在一系列的系统导致的猜想，这些特性是通用的，可以用来分类的高密度极限的任何随机过程的边缘灭绝。
2008-03-06 cond-mat.stat-mech
Using Active Matter to Introduce Spatial Heterogeneity to the Susceptible-Infected-Recovered Model of Epidemic Spreading
本研究将活性物质系统与S-I-R模型结合，引入空间异质性，发现低传播性下无序降低频率、增加时长，高传播性下无序可增强传染，并探讨了人工游泳者实现方案。
2022-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Epidemic Outbreaks on Quenched Scale-Free Networks
提出了不相关无标度网络上具有永久免疫性接触过程的有限尺寸标度理论。我们模拟了一个流行病爆发的易感-感染-删除模型的模拟，其中一个受感染的个体在一个时间单位内只攻击一个易感者，我们可以预期在无标度网络中有一个非零的临界阈值。正如我们已经知道的那样，易感染-感染-移除模型可以映射到键渗透过程中，使我们能够比较网络上的位点和键普适类的临界行为。我们使用外部场有限尺度理论，其中对有限大小的依赖性进入外部场，定义为感染个体的初始数量。我们可以将外场的标度设为$N^{-1}$。该系统提出了一个临界行为服从平均场普适类的地方性相变，我们表明理论和模拟。
2022-12-19 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Stochastic epidemic-type model with enhanced connectivity: exact solution
我们提出了一个精确的解析解的一维模型的易感-感染-传染（SIR）的流行病类型，感染率依赖于最近的邻居职业。我们使用量子力学的方法，通过量子自旋算子公式化变换主方程。我们精确计算了随机初始条件下感染、康复和易感人群的时间依赖性密度，并将我们的结果与Schuetz等人报告的低连接性SIR模型进行比较。我们的研究结果比较以及以前的工作，验证模型作为一个有用的工具，在这个重要领域的额外和扩展的研究。我们的模型还提供了n点关联函数的精确解，并可以扩展到更复杂的流行病类型的模型。
2011-12-14 cond-mat.stat-mech
Scaling Behavior of Threshold Epidemics
我们研究了传染病传播的经典易感-感染-传播（SIR）模型。在这个随机过程中，存在两种竞争机制：感染和恢复。易感个体可能从受感染个体感染该疾病，而受感染者以恒定的速度从该疾病中恢复，并且不再被感染。我们的重点是流行阈值时的行为，此时感染率和恢复过程达到平衡。在无限的人口限制，我们建立了分析标度规则的时间依赖的分布函数的大小特征的感染和恢复的子群体。使用启发式的参数，我们还获得了作为总人口的函数的流行病爆发的规模和持续时间的标度律。我们进行数值模拟，以验证缩放的预测，并讨论这些缩放定律的后果，近阈值的流行病爆发。
2012-02-08 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Stochastic dynamics of dengue epidemics
我们使用随机马尔可夫动力学方法来描述媒介传播疾病的传播，如登革热，和疾病的阈值。共存空间由代表人类和蚊子种群的两个结构组成。人类种群遵循易感染-恢复（SIR）型动态，蚊子种群遵循易感染-易感（SIS）型动态。人类感染是由受感染的蚊子引起的，反之亦然，因此SIS和SIR动态相互关联。我们发展了一种截断格式来求解演化方程，由此我们得到了疾病的阈值和繁殖率。疾病的阈值也通过进行数值模拟获得。我们发现，对于一定的感染率值，无论受感染蚊子的死亡率如何，疾病的传播都是不可能的。
2012-12-28 cond-mat.stat-mech nlin.CG q-bio.PE
Susceptible-Infected-Recovered model on Euclidean network
考虑一维欧氏网络上的SIR传染病模型，其中距离$l$的节点除了最近邻外，还以概率$P(l) \propto l^{-δ}$相连.网络的拓扑结构的变化，$δ$是不同的SIR模型的影响进行了研究。对于不同的感染概率$q$和$δ$值，计算$R(t)$，到时间$t$的恢复的人口分数，和$τ$，流行病的总持续时间。对于直到$δ\approx 2.0$的所有$δ$观察到阈值行为;在阈值$q = q_c$之上，饱和值$R_{sat}$达到有限值。$R_{sat}$和$τ$在大小为$N$ ; $R_{sat} \sim N^{-β/{\tildeν}} g_1[(q-q_c)N^{1/{\tilde ν}}]$和$τ\sim N^{μ/{\tildeν}} g_2[(q-q_c)N^{1/\tildeν}]$的有限系统中都表现出标度行为。对于$0 \leq δ< 1$，$q_c$是恒定的，对于$1<δ\lesssim 2$，$q_c$随着$δ$而增加。平均场的行为被认为是$δ\approx 1.3$ ;弱依赖$δ$观察超过这个值的$δ$。分布的爆发规模也估计和发现是单峰的$q < q_c$和双峰的$q > q_c$。结果进行了比较静态percolation phenomenon也平均场的结果有限系统。根据这些结果，对欧氏网络的性质进行了讨论。
2012-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Epidemic spreading and bond percolation in multilayer networks
研究了多层网络中任意链路数的SIR模型。通过映射到键渗流，我们给出了任意层数的传染病阈值和感染率的解析表达式。这些结果提供了一个精确的预测的传染病阈值的无限局部树状多层网络，和更一般的多层网络的传染病阈值的下界。由两个互连的网络形成的多层网络的情况下，具体研究作为一个功能的层内和跨层的度分布。我们发现，流行阈值强烈依赖于多层结构的度相关性。最后，我们将我们的结果与退火近似的易感-感染-易感（SIS）模型的结果。
2017-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Quarantine generated phase transition in epidemic spreading
我们研究的关键影响，检疫传染病的传播上的适应性网络的社会接触。为了这个目的，我们分析了隔离存在下的易感-感染-恢复（SIR）模型，易感个体通过断开与概率为w的受感染邻居的联系来保护自己，并将其重新连接到随机选择的其他易感个体。从单个感染个体开始，我们通过分析方法和模拟表明，在关键的重新布线（隔离）阈值w_c处存在相变，该阈值将疾病到达大部分人口的阶段（w<w_c）与疾病不扩散的阶段（w >= w_c）分开。我们发现，在我们的模型中，网络的拓扑结构强烈地影响传播的大小，并且w_c随着网络的平均度和异质性而增加。我们还发现，如果我们执行优先重布线，其中重布线概率与感染节点的程度成正比，w_c降低。
2010-10-26 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.bio-ph
The SIRI stochastic model with creation and annihilation operators
我们推广了众所周知的制定的易感染，感染，易感染（SIS）的空间流行病的创建和湮灭运营商的再感染模型，包括恢复，可以再感染，SIRI模型，使用梯子运营商从已知的量子色动力学的盖尔曼矩阵。
2008-06-27 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Generalized Diffusive Epidemic Process with Permanent Immunity in Two Dimensions
本研究提出具有永久免疫的二维广义扩散流行病元种群模型，将其动力学映射为生长过程，发现存在种群规模控制的动态渗流普适类相变，且渗流阈值处流行病呈次指数增长。
2024-07-15 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
An infection process near criticality: Influence of the initial condition
我们研究了感染个体的初始数量如何影响关键的易感染-感染-恢复过程的行为。我们分析了爆发的规模分布，持续时间的爆发，和波动的作用。
2020-12-03 cond-mat.stat-mech math.PR physics.soc-ph
Critical behavior of the SIS epidemic model with time-dependent infection rate
在这项工作中，我们研究了一个修改后的易感-感染-易感（SIS）模型，其中感染率$λ$指数衰减的再感染次数$n$，饱和后$n=l$。我们发现了一个临界衰减率$ε_{c}(l)$，超过这个衰减率，就会有一部分人被永久感染。从平均场解和超立方晶格上的计算机模拟中，我们发现了SIR模型中的上临界维数为6的证据，它可以映射到普通的渗流中。
2012-03-29 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
