Программный комплекс моделирования информационных эпидемий в безмасштабных сетях

Программный комплекс моделирования информационных эпидемий в безмасштабных сетях

Целью настоящей работы является создание программного комплекса для генерации различных случайных сетей (с возможностью импорта/экспорта) и моделирования развития вирусных эпидемий в этих сетях.

Программа позволяет генерировать случайным образом сеть конечного размера, количество узлов которой задаётся пользователем. Генерация производится на основе моделей: Барабаши-Альберт, Эрдеша-Реньи, Чунг-Лу, Бакли-Остгуса, Мори, копирования, при этом пользователь выбирает как сом алгоритм генерации, так и параметры для генерации в каждом алгоритме.  Главной возможностью программы является моделирование эпидемий в сгенерированной  сети  в соответствии со следующими моделями: SIS, SIR, SEIR, SAIR, PSIDR.

Реализация алгоритма построения (генерации) случайных сетей на основе следующих моделей:

– с использованием принципа предпочтительного присоединения на основе модели Барабаши-Альберт

– модели Эрдеша-Реньи

– модели Бакли-Остгуса

– модели Мори

– модели копирования

– модели Чунг-Лу

Было создано программное обеспечение для моделирования эпидемий  и их исследования в безмасштабных и пуассоновских сетях.

В частности рассмотрены модели SIS, SIR, SEIR, SAIR и PSIDR, а также возможность получения результатов моделирования распространения вредоносной информации с использованием исходных параметров моделей. Также был разработан функционал, позволяющий анализировать итоги симуляции эпидемии. Модели SIS, SIR и SEIR целесообразно использовать для высокоуровневого моделирования распространения вредоносной информации, а модели SAIR и PSIDR — для более детального моделирования, наиболее приближенного к реальным условиям.

1. Боев Б.В. Прогнозно-аналитические модели эпидемий (оценка последствий техногенных аварий и природных катастроф)// лекция для слушателей МФТИ, 2005. – С. 5-6.
2. Губанов Д.А., Новиков Д.А., Чхартишвили А.Г. Модели влияния в социальных сетях// обзор классов современных моделей социальных сетей, 2004. – С. 229-231.
3. Захарченко А. Черводинамика: причины и следствия // Защита информации. Конфидент, 2004. – № 2. – С. 50–55.
4. Котенко И. В., Воронцов В. В. Аналитические модели распространения сетевых червей // Труды СПИИРАН. Вып. 4 — СПб.: Наука, 2007. – С. 210-221.
5. Остапенко А.Г. Моделирование целенаправленных атак социальных информационных сетей [Текст]/ А.Г. Остапенко, Е.А. Шварцкопф, Е.С. Соколова // Информация и безопасность. – 2015. – Т. 18. – № 2. – С. 298-301.

Program complex information modeling epidemics in scale-free networks