生成一段Python代码,模拟无标度网络中的SIS病毒传播模型。其中,节点有三类,对应的传染率分为0.1,0.2,0.3三个等级,对应的节点的恢复率分为0.1,0.2,0.3三个等级。画出感染人数和恢复人数随时间变化的图像。

时间: 2024-06-10 13:06:29 浏览: 9
好的,根据您的要求,我会帮您生成一段Python代码,来模拟无标度网络中的SIS病毒传播模型。以下是代码: ``` import networkx as nx import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义节点的传染率和恢复率等级 beta = [0.1, 0.2, 0.3] gamma = [0.1, 0.2, 0.3] # 定义SIS传播模型 def SIS_model(G, beta, gamma, T): n = len(G) S = np.zeros((n, T+1)) I = np.zeros((n, T+1)) # 随机选择一个感染节点开始传播病毒 start_node = np.random.choice(n) I[start_node][0] = 1 S[start_node][0] = 0 # 开始模拟传播过程 for t in range(T): for i in range(n): # 如果节点i已经感染,则计算其恢复概率 if I[i][t] == 1: r = np.random.uniform(0, 1) if r < gamma[G.nodes[i]['gamma']]: I[i][t+1] = 0 S[i][t+1] = 1 else: I[i][t+1] = 1 S[i][t+1] = 0 # 如果节点i未感染,则计算其被感染概率 else: neighbors = list(G.neighbors(i)) for j in neighbors: if I[j][t] == 1 and S[i][t+1] == 0: r = np.random.uniform(0, 1) if r < beta[G.nodes[j]['beta']]: I[i][t+1] = 1 S[i][t+1] = 0 break else: S[i][t+1] = 1 return S, I # 生成无标度网络 G = nx.extended_barabasi_albert_graph(500, 1, 0.01) # 为节点随机分配传染率和恢复率等级 for i in range(len(G)): G.nodes[i]['beta'] = np.random.choice([0,1,2]) G.nodes[i]['gamma'] = np.random.choice([0,1,2]) # 运行SIS传播模型 S, I = SIS_model(G, beta, gamma, 200) # 绘制感染人数和恢复人数随时间变化的图像 x = range(201) y1 = np.sum(I, axis=0) y2 = np.sum(S, axis=0) plt.plot(x, y1, label='Infected') plt.plot(x, y2, label='Susceptible') plt.xlabel('Time') plt.ylabel('Number of People') plt.legend() plt.show() ``` 运行以上代码,您将会得到一张感染人数和恢复人数随时间变化的图像。请注意,这只是一个简单的模拟示例,并不代表真实情况。同时,如果您需要更多的节点,可以根据需要修改代码中的节点数量以及参数值。

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