文献类型：期刊文章

作　　者：黄春林[1,2,3] 刘兴武[1] 邓明华[4,5,6] 周杨[7,8] 卜东波[1]

HUANG Chun-Lin;LIU Xing-Wu;DENG Ming-Hua;ZHOU Yang;BU Dong-Bo(Institute of Computing Technology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049;Centre for Quantitative Biology,Peking University,Beijing 100871;School of Mathematical Sciences,Peking Univerisity,Beijing 100871;Center for Statistical Sciences,Peking University,Beijing 100871;Chinese Centre for Disease Control and Prevention,Beijing 102206;Radboud University Nijmegen,Nijmegen 6525,Netherlands;National Computer Network Emergency Response Technical Team/Coordination Center of China,Beijing 100029)

机构地区：[1]中国科学院计算技术研究所,北京100190 [2]中国科学院大学,北京100049 [3]国家计算机网络应急技术处理协调中心,北京100029 [4]北京大学定量生物学中心,北京100871 [5]北京大学数学科学学院,北京100871 [6]北京大学统计科学中心,北京100871 [7]中国疾病预防控制中心,北京102206 [8]内梅亨大学

出　　处：《计算机学报》

基　　金：国家科技重大专项(2008ZX10003009-005);国家"九七三"重点基础研究发展规(2012CB316502);国家自然科学基金(11175224;11121403;31270834;31671369;31770775;61272318);中国科学院理论物理研究所理论物理国家重点实验室开放工程项目(Y4KF171CJ1)资助~~

年　　份：2018

卷　　号：41

期　　号：6

起止页码：1376-1399

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2017_2018、EI、IC、JST、MR、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：流感、肺结核等呼吸道传染病严重威胁人类的健康,因此当疫情爆发时,快速、准确地推断疾病起源,对于疾病防控具有重要的理论意义和应用价值.和社交网络上的谣言传播以及计算机网络上的病毒传播不同,呼吸道疾病依赖于人际物理接触,而且具有更为复杂的疾病传播模型.在该篇综述里,作者首先介绍了人际接触网络、疾病传播模型和疾病传播溯源问题的形式化定义,以及溯源问题在传播时间、快照覆盖程度、传播源数量和传播源候选节点这四个层面上的推广,给出了溯源算法的评价指标(准确率和错误距离)和基于贝叶斯极大似然估计的设计脉络;然后分别分析了现有的溯源算法,包括基于传染源中心性的算法、基于置信传播的算法、基于蒙特卡洛的算法以及基于最小描述长度的算法.在这四类算法中,基于传染源中心性的算法最多,使用了包括传播中心性、Jordan中心性、动态年龄和无偏中介中心性共4种中心性指标,并且基于传播中心性和Jordan中心性的算法被推广到更为一般的情形,如多个传播源、快照信息不完全等.作者分别在四种理想网络和两种真实人际接触网络下,实现并比较了常用溯源算法的性能.评估结果(包括准确率、错误距离、运行时间)表明:(1)溯源算法普遍对网络结构较为敏感;(2)多数算法对疾病传播参数具有鲁棒性;(3)相对于其他算法而言,动态消息传递算法尽管耗时几乎最长,但具有最高的准确度;(4)在耗时较短的算法中,无偏中介中心性具有相对较小的误差距离.根据实验结果,根据不同的使用场景推荐了不同的算法:(1)当运行时间不重要时,推荐动态消息传递算法;(2)相反,当希望快速溯源时,应该考虑基于无偏中介中心性的算法,当网络是随机树时,Jordan中心估计算法更优;(3)反向贪心算法和动态年龄算法分别在随机网络和无标度网络上兼�

关 键 词：复杂网络 疾病溯源  极大似然 置信传播  蒙特卡洛  

分 类 号：TP18]