Vi undersöker en modell för rumsliga epidemier som uttryckligen tar hänsyn till dubbelriktade rörelser mellan bas- och destinationsorter på individuella mobilitetsnätverk. Vi tillhandahåller en systematisk analys av generiska dynamiska egenskaper hos modellen på regelbundna och komplexa metapopulation nätverk topologier och visar att betydande dynamiska skillnader finns till vanliga reaktionsdiffusion och effektiv kraft infektionsmodeller. På en lattice beräknar vi ett uttryck för hastigheten av den förökande epidemi fronten och finner att i motsats till de diffusa systemen, vår modell förutspår en mättnad av hastigheten med ökande hastighet. Dessutom visar vi att ett helt stokastiskt system uppvisar en ny tröskel för anfallsförhållandet mellan ett utbrott som saknas i spridning och kraft av infektionsmodeller. Dessa insikter fångar inte bara naturliga drag av mänsklig rörlighet som är relevanta för den geografiska epidemin spridning, de kan fungera som en utgångspunkt för att modellera viktiga dynamiska processer i människor och djur epidemiologi, population ekologi, biologi och evolution. [4] [5] [6], bestäms av en kombination av sjukdom relevanta mänskliga interaktioner och rörlighet över flera rumsliga skalor [7]. Även om infektionskontakter leder till lokala utbrott och spridning av en sjukdom hos enskilda populationer, är det flerskalig rörlighet för människor som ansvarar för rumslig utbredning [8]. Därför har en framträdande härstamning av matematiska modeller utvecklats som bygger på reaktionsdiffusionsdynamik [9, 10] där kombinationen av lokal exponentiell tillväxt och diffus spridning fångar kvalitativa aspekter av observerad dynamik. Vanligtvis uppvisar dessa system konstant hastighet epidemiska vågfronter. En relaterad klass av fenomenologiska modeller bygger på begreppet effektiv infektionskraft över avstånd och kräver därför inte explicit modellering av spridning [11, 12]. Även om mer sofistikerade modeller [2, 4, 13, 14] har utvecklats för att beskriva dynamiken i nya epidemier som H1N1-pandeminen eller sars, med beaktande av långväga resor och flerskaliga rörlighetsnät [15], är majoriteten av dessa modeller fortfarande baserade på samspelet mellan lokal reaktionskinetik och diffusionsprocesser på nätverk av metapopulationer. De viktigaste antagandena för diffusiva transporter ( Bild1 (a) ) är att a) individer beter sig identiskt, b) rörelser är stokastiska, c) rumsliga ökningar är lokala och som konsekvens individer så småningom besöker varje plats i systemet. Även om det är intuitivt klart att dessa antaganden är idealiseringar i konflikt med vardagliga erfarenheter,
Den dubbelriktade förflyttningen av ett nätverk för individuell rörlighet REF [23] mellan hem och andra platser analyseras för sjukdomsspridning.
Natural human mobility patterns and spatial spread of infectious diseases
{'venue': 'Physical Review X, 1, 011001 (2011)', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Physics', 'Mathematics', 'Biology']}