研究前沿与开放问题
真实网络上的阈值到底由什么决定? HMF 给出 ,淬火平均场给出 ,消息传递给出 ,三者在度分布相同的网络上可能相差很大。Castellano 与 Pastor-Satorras(2010,PRL)指出 SIS 在 时阈值同样会消失,引发了一系列关于“局域化”与真实阈值的讨论。对于含聚集、社团、度相关的接触网络,哪一种近似更可靠仍无统一答案。
个体异质性与超级传播。 Lloyd-Smith 等(2005,Nature)用 SARS 等数据说明个体再生数高度离散,少数人造成大部分传播。超级传播来自接触网络中的枢纽、生物学上的高排毒量,还是环境与行为?这对靶向干预(见免疫策略、接触追踪与监测)的设计至关重要,在 COVID-19 研究中仍有争论。
高阶相互作用与复杂传染。 Iacopini 等(2019,Nature Communications)在单纯复形上构建传播模型,发现群体(三人及以上)相互作用可以导致不连续的爆发式转变和双稳态。健康行为(戒烟、疫苗接受度)是否需要用高阶网络而非成对网络描述,缺乏实证检验。
疾病与行为的耦合。 Funk 等(2009,PNAS)建模了“对疾病的知晓”沿社交网络传播并降低易感性,发现知晓的扩散可以减小疫情规模,在一定条件下还能阻止大爆发。信息、恐慌、错误信息与病原体的共同演化如何量化、如何用于公共卫生沟通,仍是活跃方向。
时间网络上的理论与数据。 可穿戴传感器和手机数据提供了高分辨率时间网络,但时间网络上的阈值、最优免疫与追踪理论远不如静态网络成熟(Holme 与 Saramäki 2012;Valdano 等 2015)。如何从短期测量外推长期接触模式、如何在保护隐私的前提下使用流动数据,都是开放问题。
网络推断与传播推断的结合。 现实中接触网络本身是部分观测的,传播链又只能从病例与基因组数据间接推断。同时推断网络与传播(例如结合病原体系统发育与接触数据)、在网络不确定时给出溯源与 的可信区间,是方法学前沿。