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多AGENT技术在艾滋病性传播模拟中的研究与应用

作　者: 李江荣
导　师: 杨昆
学　校: 云南师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 空间分析复杂适应系统多Agent技术 Repast GIS
分类号: R181.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
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内容摘要

艾滋病在全世界的广泛流行已成为严重的公共卫生问题、社会问题、甚至是政治问题。目前,艾滋病正从高危人群向普通人群扩散,艾滋病的防治工作已迫在眉睫,急需多种手段并用来研究艾滋病的传播与控制问题,以期提高的艾滋病防治效果。论文以艾滋病传播的病理学特征和复杂适应系统理论作为研究背景,通过艾滋病传播的时空信息机理的研究,进而探索艾滋病性传播途径的动态模拟和表达技术。在学习和总结前人研究成果的基础上,论文采用多Agent技术完成了艾滋病性传播途径的动态模拟和研究。主要研究内容包括以下几方面:首先,论文阐述了艾滋病传播的病理学原理,在分析比较医学、公共卫生学、社会学和生物学等不同学科的研究出发点和进展后,结合复杂适应系统相关理论与方法,认为采用“自下而上”的多Agent模拟技术从信息科学入手,通过基于个体的微观层次模拟可以很好地反映宏观层次的整体“涌现”情况。因此,最终形成了基于多Agent技术来模拟艾滋病性传播的研究思路。然后,通过艾滋病性传播的时空信息机理的研究,抽取除了相关影响因子,如性伴侣人数、是否使用安全套、自愿检测趋向、人群流动强度等,为模型提供了基本的输入参数,完成了概念模型的初步设计。艾滋病性传播的时空信息机理不仅是多Agent技术建模的理论基础,更是研究的现实依据和意义所在。最后,通过基于多Agent技术模拟模型的搭建,采用Repast模拟平台和Java高级编程语言,并利用ArcGIS软件完成了研究区地图数据的处理,最终实现了基于栅格空间的艾滋病性传播模型与ArcGIS软件的集成。研究成果具有一定的实用性,但由于时间和水平有限,论文未能完成基于GIS平台的软件平台的构建,这也是项目下一步研究的重点之一。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 艾滋病与性传播  9-12
    1.1.1 艾滋病与艾滋病病原体  9-10
    1.1.2 艾滋病传播途径  10-11
    1.1.3 艾滋病国内传播现状  11-12
  1.2 艾滋病的研究方法  12-15
    1.2.1 信息科学与艾滋病  12-13
    1.2.2 艾滋病预测模型  13-14
    1.2.3 多Agent技术与艾滋病  14-15
  1.3 研究思路和组织结构  15-17
    1.3.1 研究思路  15
    1.3.2 论文的组织结构  15-17
第2章基于多AGENT的建模与仿真技术的理论基础  17-36
  2.1 复杂适应系统及其理论  17-21
    2.1.1 复杂系统概述  17
    2.1.2 复杂系统的特点  17-19
    2.1.3 复杂适应系统  19-21
  2.2 AGENT与多AGENT技术  21-30
    2.2.1 Agent技术概述  21-26
    2.2.2 多Agent技术概述  26-30
  2.3 流行病学模型与艾滋病建模  30-32
    2.3.1 主要的流行病学数学模型  30
    2.3.2 艾滋病建模  30-32
  2.4 仿真平台  32-35
  2.5 本章小结  35-36
第3章艾滋病性传播途径的时空信息机理研究  36-49
  3.1 试验区概况及特征  36-37
    3.1.1 试验区选取  36
    3.1.2 研究思路  36-37
  3.2 艾滋病性传播的时空特征  37-41
    3.2.1 流动人口是艾滋病性传播的高危人群  37-38
    3.2.2 商业性性工作者是艾滋病传播的主要媒介  38-39
    3.2.3 文化习俗和宗教禁忌  39-40
    3.2.4 受教育程度与经济基础  40
    3.2.5 其他  40-41
  3.3 概念模型设计  41-48
    3.3.1 Agent属性特征的定义  41-43
    3.3.2 Agent行为特征的定义  43-44
    3.3.3 环境因素  44-45
    3.3.4 转换规则  45-46
    3.3.5 Agent与Agent之间的相互作用  46-47
    3.3.6 Agent与环境之间的相互作用  47-48
  3.4 模型研究目标  48
  3.5 本章小结  48-49
第4章基于多AGENT的HIV/AIDS性传播模型的实现  49-60
  4.1 工具与平台选择  49-52
    4.1.1 开发语言——Java  49-50
    4.1.2 仿真平台——RepastS  50-52
  4.2 模型设计与实现  52-56
    4.2.1 模型设计的原则  52
    4.2.2 建模原理  52-54
    4.2.3 模型实现的基本框架  54-55
    4.2.4 模型基本参数设定  55-56
  4.3 HIV/AIDS性传播模型与GIS集成模型研究  56-59
    4.3.1 集成框架  56-57
    4.3.2 关键技术与实现  57-59
  4.4 本章小结  59-60
第5章模型介绍与模拟结果的分析  60-66
  5.1 模拟介绍  60-62
    5.1.1 模型功能简介  60-62
    5.1.2 结果输出  62
  5.2 模拟结果的分析  62-65
    5.2.1 不同干预措施下模拟结果的分析  62-64
    5.2.2 几个重要结论  64-65
  5.3 小结  65-66
第6章结论与展望  66-68
  6.1 主要研究工作和研究结论  66-67
  6.2 研究的创新点及存在的问题  67
  6.3 研究工作展望  67-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果  72

多AGENT技术在艾滋病性传播模拟中的研究与应用

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