面向疾病傳播的人工社會(huì)元建模方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)地區(qū)性、全球性傳染病爆發(fā)情況呈越發(fā)嚴(yán)重的趨勢(shì)，而隨著社會(huì)的發(fā)展，疾病傳播逐漸向復(fù)雜化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化方向發(fā)展，公共衛(wèi)生部門在進(jìn)行疾病防控干預(yù)措施決策時(shí)面臨很大困難，迫切需要建立一套可定制、可計(jì)算、可擴(kuò)展的“情景—應(yīng)對(duì)”型動(dòng)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(huì)已經(jīng)成為研究人類社會(huì)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(huì)涉及多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)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(huì)多個(gè)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)域特定建模可為這一問(wèn)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(jì)算實(shí)驗(yàn)集成升華平臺(tái)”研究的背景下，提出了一種面向疾病傳播的人工社會(huì)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?jī)?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(huì)領(lǐng)域建模語(yǔ)言。

3、本文深入研究了模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)（MDA）、元建模、領(lǐng)域建模語(yǔ)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(huì)建模特點(diǎn)及困難，針對(duì)性地設(shè)計(jì)了基于元建模方法的人工社會(huì)領(lǐng)域建模語(yǔ)言，該語(yǔ)言采用元模型、擴(kuò)展對(duì)象約束語(yǔ)言（OCL）對(duì)抽象語(yǔ)法進(jìn)行建模，采用圖形化的方式對(duì)具體語(yǔ)法進(jìn)行建模。
　　2）基于模型變換方法實(shí)現(xiàn)了人工社會(huì)領(lǐng)域建模語(yǔ)言的語(yǔ)義建模，提出了兩類共三種模型變換方法。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了人

4、工社會(huì)領(lǐng)域模型到典型建模范式有限狀態(tài)機(jī)的模型變換，以及有限狀態(tài)機(jī)到代碼的變換。此外，還結(jié)合工程實(shí)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(yǔ)言的語(yǔ)義建模，保證了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的高效性、模型的易維護(hù)性和代碼的一致性。
　　3）構(gòu)建了常見(jiàn)的疾病干預(yù)防控措施模型并進(jìn)行了計(jì)算實(shí)驗(yàn)。構(gòu)建面向疾病傳播研究的人工社會(huì)的目的是為疾病防控提供決策支持，本文通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的幾種疾病防控措施建模并仿真，評(píng)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(chǎng)所等措施的實(shí)際效果。相對(duì)于傳統(tǒng)方法給出的定性結(jié)果，計(jì)算實(shí)驗(yàn)方法提供了更為詳細(xì)的定量結(jié)果，解決了以往疾病防控措施效果無(wú)法量化評(píng)估，參數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)制定等問(wèn)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(huì)建模過(guò)程，為定量地檢驗(yàn)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(shí)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(huì)領(lǐng)域建模語(yǔ)言，極大提升了人工