面向疾病傳播的人工社會元建模方法研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來地區(qū)性、全球性傳染病爆發(fā)情況呈越發(fā)嚴重的趨勢，而隨著社會的發(fā)展，疾病傳播逐漸向復(fù)雜化、網(wǎng)絡(luò)化、社會化方向發(fā)展，公共衛(wèi)生部門在進行疾病防控干預(yù)措施決策時面臨很大困難，迫切需要建立一套可定制、可計算、可擴展的“情景—應(yīng)對”型動態(tài)仿真系統(tǒng)。而作為一種自底向上研究復(fù)雜系統(tǒng)的方法，人工社會已經(jīng)成為研究人類社會復(fù)雜性和復(fù)雜現(xiàn)象的重要方法，在傳染病傳播研究中也有很好的應(yīng)用前景。
　　人工社會涉及多個領(lǐng)域，對其建模要考慮到多領(lǐng)域性的特征。因

2、此，需要研究支持人工社會多個領(lǐng)域建模和模型互操作的理論方法及技術(shù)?；谠＜夹g(shù)及模型變換技術(shù)的領(lǐng)域特定建?？蔀檫@一問題提供良好的解決方案。
　　本文在“非常規(guī)突發(fā)事件模擬仿真與計算實驗集成升華平臺”研究的背景下，提出了一種面向疾病傳播的人工社會元建模方法，并將通用建模環(huán)境（GME）作為領(lǐng)域特定建模（DSM）工具構(gòu)造了公共衛(wèi)生事件用例。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）基于元建模方法，構(gòu)造了面向疾病傳播研究的人工社會領(lǐng)域建模語言。

3、本文深入研究了模型驅(qū)動架構(gòu)（MDA）、元建模、領(lǐng)域建模語言（DML）、模型變換等基本概念，辨析了這些概念之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別；分析了面向疾病傳播的人工社會建模特點及困難，針對性地設(shè)計了基于元建模方法的人工社會領(lǐng)域建模語言，該語言采用元模型、擴展對象約束語言（OCL）對抽象語法進行建模，采用圖形化的方式對具體語法進行建模。
　　2）基于模型變換方法實現(xiàn)了人工社會領(lǐng)域建模語言的語義建模，提出了兩類共三種模型變換方法。本文設(shè)計并實現(xiàn)了人

4、工社會領(lǐng)域模型到典型建模范式有限狀態(tài)機的模型變換，以及有限狀態(tài)機到代碼的變換。此外，還結(jié)合工程實踐，提出了領(lǐng)域模型直接向代碼變換的方法。這兩類共三種模型變換有效的完成了領(lǐng)域建模語言的語義建模，保證了系統(tǒng)開發(fā)的高效性、模型的易維護性和代碼的一致性。
　　3）構(gòu)建了常見的疾病干預(yù)防控措施模型并進行了計算實驗。構(gòu)建面向疾病傳播研究的人工社會的目的是為疾病防控提供決策支持，本文通過對常見的幾種疾病防控措施建模并仿真，評估了投放疫苗、隔離患

5、者、定向隔離密切接觸者、關(guān)閉公共場所等措施的實際效果。相對于傳統(tǒng)方法給出的定性結(jié)果，計算實驗方法提供了更為詳細的定量結(jié)果，解決了以往疾病防控措施效果無法量化評估，參數(shù)憑經(jīng)驗制定等問題。
　　論文的研究一方面成功地將元建模方法應(yīng)用于面向疾病傳播研究的人工社會建模過程，為定量地檢驗傳染病防控措施的效果及參數(shù)的靈敏性提供了技術(shù)支撐，同時也豐富了仿真學(xué)科的基本建模理論方法。另一方面構(gòu)造了基于元建模方法的人工社會領(lǐng)域建模語言，極大提升了人工