基于MATLAB的复杂网络病毒传播仿真系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了一个病毒传播动态模拟系统，支持小世界网络、无标度网络等多种拓扑结构及SIR、SEIR传播模型。系统可仿真传播过程并分析关键指标，为流行病学研究提供可视化工具。

详 情 说 明

基于复杂网络理论的病毒传播模拟与分析系统

项目介绍

本项目设计并实现了一个模拟病毒在复杂网络上传播动态过程的系统。系统能够基于小世界网络、无标度网络等多种网络拓扑结构，结合SIR、SEIR等经典病毒传播模型进行仿真，并对传播过程的关键参数进行分析评估。本程序运行稳定，代码准确可靠，适用于复杂网络传播动力学的教学与科研工作。

功能特性

• 多种网络模型支持：支持生成小世界网络、无标度网络等经典复杂网络拓扑。
• 多种传播模型仿真：内置SIR、SEIR等常见病毒传播动力学模型。
• 动态过程可视化：可输出感染人数随时间变化的动态图、网络结构图及传播路径可视化效果。
• 关键参数分析：能够计算并分析网络节点的影响力（中心性）、传播阈值、疫情峰值规模、最终感染规模、基本再生数（R0）等重要指标。

使用方法

1. 设置输入参数：在运行前，需配置以下三类参数：

- 网络生成参数：如网络节点数量、平均度数、重连概率等。 - 病毒传播模型参数：如感染概率、恢复概率、潜伏期参数等。 - 模拟参数：如模拟总时长、随机数种子等。

1. 运行仿真：执行主程序启动模拟过程。
2. 获取输出结果：程序运行后将生成：

- 传播动态时间序列图。 - 网络拓扑与传播状态的可视化图形。 - 包含关键传播指标的分析数据报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：需要安装 MATLAB 运行环境（R2018a或更高版本）。
• 内存建议：处理大规模网络（节点数 > 10,000）时建议内存不小于8GB。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程。它首先根据用户设定的网络参数构建相应的复杂网络结构；随后，依据选定的病毒传播模型（如SIR或SEIR）与相关参数，在生成的网络上进行传播动态模拟；模拟过程中会记录各节点的状态变迁；最后，程序对模拟数据进行分析，计算网络中心性、传播阈值等关键指标，并将主要结果，包括传播动态曲线和网络可视化图，进行综合呈现。