Abstract-Vi studerar problemet med att innesluta spridningsprocesser i godtyckliga riktade nätverk genom att distribuera skyddsresurser över nätverkets noder. Vi anser att det finns två typer av skyddsresurser: i) Förebyggande resurser som kan försvara noderna mot spridningen (t.ex. vaccin i en virusinfektionsprocess) och ii) korrigerande resurser som kan neutralisera spridningen efter att den har nått en nod (t.ex. motgift). Vi utgår från att både förebyggande och korrigerande resurser har en tillhörande kostnad och studerar problemet med att hitta den kostnadsoptimala fördelningen av resurser genom nätverkets knutpunkter. Vi analyserar dessa frågor i samband med virusspridningsprocesser i riktade nätverk. Vi studerar följande två problem: i) Med tanke på en fast budget, hitta den optimala fördelningen av förebyggande och korrigerande resurser i nätverket för att uppnå den högsta nivån av inneslutning, och ii) när en budget inte anges, hitta den minsta budget som krävs för att kontrollera spridningsprocessen. Vi visar att båda resursfördelningsproblem kan lösas i polynom tid med hjälp av geometrisk programmering (GP) för godtyckliga riktade grafer av icke-identiska noder och en bred klass av kostnadsfunktioner. Vi illustrerar vår strategi genom att utforma optimala skyddsstrategier för att begränsa ett epidemiskt utbrott som sprider sig genom ett flygtransportnätverk.
Preciado m.fl. Ref överväga ett problem med att kontrollera ett epidemiskt utbrott genom att fördela resurser över hela kontaktnätet: tilldelning av motgift och vaccinering i varje nod.
Optimal Resource Allocation for Network Protection Against Spreading Processes
{'venue': 'IEEE Transaction on Control of Network Systems, vol.1, no.1, pp. 99-108, March 2014', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics', 'Physics']}