面向传染病模拟的人群接触网络构建与结构特征研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41301437
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    周洁萍
  • 依托单位：
    中国科学院空天信息创新研究院
  • 学科分类：
    D0114.地理信息学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

In order to study the impact of human spatio-temporal contact behavior for the infectious disease spatio-temporal transmission, this research application establishes human contact network and studies its structual characteristics. The key points of this research application can be summarized as the followings: 1). The concept of space-time path in time geography is introduced in this application. With this concept, active station are used to describe the human contact behavior within a specific area, and space-time minimal bounding box is used to describe the human contact behavior in mobile paths. 2). Wireless positioning technologies are adopted to gather the data of human spatio-temporal behavior. SOM method and information pixel storage method are used to get the pattern (global) and characteristics (local) of human spatio-temporal behavior. Agent model of human spatio-temporal behavior similar to the reality is established based on the methods abovementioned. 3) The human contact network is enhanced to the dynamic weighted network and we will study the impact of network topologies to infectious disease transmission. 4) Infectious disease transmission experiments are conducted in hospital environment to study how parameter changes of human contact network with different control measures affects the simulation results of infectious diseases.
为了研究人群时空接触行为对传染病时空传播造成的影响，本申请建立面向传染病的人群接触网络并对其结构特征进行研究。1）引入时间地理学中的时空路径概念，对停留在某个地点内的人群接触用活动节点描述，对移动路径上的人群接触用时空包围盒描述；2）采用无线定位技术获取人群时空行为数据，用SOM方法、信息素存储方法提取人群时空行为的模式（全局）以及特征（区域），在此基础上建立与现实相似的人群时空行为智能体模型；3）扩展人群接触网络为动态生成的加权网络，研究其网络结构对传染病动力学过程的影响；4）在医院内进行传染病模拟实验，研究不同控制措施情况下人群接触网络的参数改变对传染病模拟结果的影响。本研究引入无线定位数据到智能体模型中，将人群接触网络扩展为动态加权的网络，为传染病传播时空过程提供了新的研究手段，同时推进了地理信息科学中人群时空行为在虚拟环境和网络环境的研究。

结项摘要

本研究为了研究人群时空接触行为对传染病时空传播造成的影响，建立面向传染病的人群接触网络并对其结构特征进行了研究，取得了以下一些成果。1）采用无线定位技术获取了人群时空行为数据，用SOM方法方法提取人群时空行为的模式，在此基础上建立与现实相似的人群时空行为智能体模型；2）开发了一套原型系统，并在医院内进行传染病模拟实验，研究不同控制措施情况下人群接触网络的参数改变对传染病模拟结果的影响。3）扩展人群接触网络为动态生成的加权网络，得到了其网络结构对传染病动力学过程的影响。本研究引入无线定位数据到智能体模型中，将人群接触网络扩展为动态加权的网络，为传染病传播时空过程提供了新的研究手段，同时推进了地理信息科学中人群时空行为在虚拟环境和网络环境的研究。本研究发表SCI论文两篇，培养一名硕士研究生已毕业，一名博士研究生在读。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A Spatial, Social and Environmental Study of Tuberculosis in China Using Statistical and GIS Technology
利用统计和地理信息系统技术对中国结核病进行空间、社会和环境研究
  • DOI：
    10.3390/ijerph120201425
  • 发表时间：
    2015-02-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Sun, Wenyi;Gong, Jianhua;Zhou, Yang
  • 通讯作者：
    Zhou, Yang
Spatial interpolation of fine particulate matter concentrations using the shortest wind-field path distance.
使用最短风场路径距离对细颗粒物浓度进行空间插值
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0096111
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Li L;Gong J;Zhou J
  • 通讯作者：
    Zhou J

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其他文献

SARS传播动力学模型及其多智能体
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    遥感学报. 10（6）.829-835,2006
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    龚建华;周洁萍;徐珊;王卫红
  • 通讯作者：
    王卫红
协同虚拟地理环境中多用户交流交
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    地理与地理信息科学. 21(5).33-37,2005
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周洁萍;龚建华;陈铮, 杜蔚
  • 通讯作者：
    陈铮, 杜蔚
面向移动的协同虚拟地理研讨室
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    武汉大学学报（信息科学版）. 32(9). 817-820，2007
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李文航;龚建华;张利辉;周洁萍
  • 通讯作者：
    周洁萍
抗CD81抗体对星形胶质细胞增殖的抑制作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    解剖学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘仁刚;罗贤雯;彭会明;周洁萍
  • 通讯作者：
    周洁萍
中国内地SARS输入输出流的疾病传播网络分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡碧松;龚建华;孙麇;周洁萍
  • 通讯作者：
    周洁萍

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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