资讯

精准传达 • 有效沟通

从品牌网站建设到网络营销策划,从策略到执行的一站式服务

Python如何实现病毒仿真器-创新互联

这篇文章主要介绍Python如何实现病毒仿真器,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

成都创新互联公司-成都网站建设公司,专注成都网站制作、成都网站设计、网站营销推广,域名注册虚拟主机,网站改版维护有关企业网站制作方案、改版、费用等问题,请联系成都创新互联公司

1. 仿真效果

仿真开始,一开始只有5个发病者,传播率为0.8,潜伏期为14天

Python如何实现病毒仿真器

由于人口的流动,以及医院床位的隔离,一开始病毒扩撒不是很速度

Python如何实现病毒仿真器

随着医院床位满了,隔离失败,加上人口的流动,病患数开始几何式的增加

Python如何实现病毒仿真器

2. 什么是仿真器

仿真器(emulator)以某一系统复现另一系统的功能。与计算机模拟系统(Computer Simulation)的区别在于,仿真器致力于模仿系统的外在表现、行为,而不是模拟系统的抽象模型。

3. python如何实现仿真器

现在来谈谈仿真器实现的原理。仿真器使用Python和PyQt5实现。PyQt5是封装了Qt library的跨平台GUI开发库,基于Python语言。

这里主要涉及到仿真器效果绘制,以及如何模拟多个参数。先来说一下绘制市民的状态。绘制的工作通过drawing.py文件的Drawing类来完成。该类是QWidget的子类,这也就意味着Drawing类本身是PyQt5的一个组件。与按钮、标签类似。只是并不需要往Drawing上放置任何子组件。只要在Drawing上绘制各种图形即可。

在PyQt5中,任何一个QWidget的子类,都可以实现一个paintEvent方法,当组件每次刷新时,就会调用paintEvent方法重新绘制组件的内容。Drawing类中paintEvent方法的代码如下:

 # 每次Drawing刷新,都会调用该方法
  def paintEvent(self,event):
    qp = QPainter()
    qp.begin(self)
    self.drawing(qp) # 绘制城市的各种状态的市民
    qp.end()

在绘制图像前,需要创建QPainter对象,然后调用QPainter对象的begin方法,结束绘制后,需要调用QPainter对象的end方法。上面代码中的drawing方法用于完成具体的绘制工作。

仿真器设置一个人员池,来进行人员的流动性

class Persons(metaclass=Singleton):
  def __init__(self):
    self.persons = []          # 保存所有的人员
    self.latency_persons = []      # 保存处于潜伏期的人员
 
    city = City(Params.city_center_x,Params.city_center_y)
 
    for value in range(0, Params.city_person_count):
      x = Params.person_position_scale * next_gaussian() + city.center_x
      y = Params.person_position_scale * next_gaussian() + city.center_y
      if x > Params.city_width:
        x = Params.city_width
      if y > Params.city_height:
        y = Params.city_height
      self.persons.append(Person(city,x,y))
  # 获取特定人群的数量
  def get_person_size(self,state):
    if state == -1:
      return len(self.persons)
    count = 0
    for person in self.persons:
      if person.state == state:
        count += 1
    return count

仿真代码

from PyQt5.QtWidgets import *
from socket import *
 
class Transmission:
  def __init__(self,ui):
    self.ui = ui
    self.host = 'localhost'
    self.port = 5678
    self.addr = (self.host,self.port)
 
  def send_command(self,command,value=None):
    tcp_client_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    tcp_client_socket.connect(self.addr)
 
    if value == None:
      value = 0
 
    data = command + ':' + str(value)
    tcp_client_socket.send(('%s\r\n' % data).encode(encoding='utf-8'))
    data = tcp_client_socket.recv(1024)
    result = data.decode('utf-8').strip()
    tcp_client_socket.close()
    return result
  def setup(self):
    self.ui.horizontalSliderBedCount.valueChanged.connect(self.bed_count_value_change)
    self.ui.pushButtonUpdateBedCount.clicked.connect(self.update_bed_count)
 
    self.ui.horizontalSliderFlowIntention.valueChanged.connect(self.flow_intention_value_change)
    self.ui.pushButtonFlowIntention.clicked.connect(self.update_flow_intention)
 
    self.ui.horizontalSliderBroadRate.valueChanged.connect(self.broad_rate_value_change)
    self.ui.pushButtonBroadRate.clicked.connect(self.update_broad_rate)
 
    self.ui.horizontalSliderLatency.valueChanged.connect(self.latency_value_change)
    self.ui.pushButtonLatency.clicked.connect(self.update_latency)
 
    self.ui.pushButtonClose.clicked.connect(self.close_virus_simulation)
 
  def bed_count_value_change(self):
    self.ui.labelBedIncrement.setText(
      f'

{self.ui.horizontalSliderBedCount.value()}

')     def update_bed_count(self):     print(self.ui.horizontalSliderBedCount.value())     result = self.send_command('add_bed_count', self.ui.horizontalSliderBedCount.value())     if result == 'ok':       QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, '消息', f'成功添加了{self.ui.horizontalSliderBedCount.value()}张床位',                   QMessageBox.Ok)     def flow_intention_value_change(self):     self.ui.labelFlowIntention.setText(       f'

{self.ui.horizontalSliderFlowIntention.value() / 100}

')     def update_flow_intention(self):     result = self.send_command('set_flow_intention', self.ui.horizontalSliderFlowIntention.value())     if result == 'ok':       QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, '消息',                   f'成功设置流动意向为{self.ui.horizontalSliderFlowIntention.value() / 100}', QMessageBox.Ok)     def broad_rate_value_change(self):     self.ui.labelBroadRate.setText(       f'

{self.ui.horizontalSliderBroadRate.value() / 100}

')     def update_broad_rate(self):     result = self.send_command('set_broad_rate', self.ui.horizontalSliderBroadRate.value())     if result == 'ok':       QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, '消息',                   f'成功设置传播率为{self.ui.horizontalSliderBroadRate.value() / 100}', QMessageBox.Ok)     def latency_value_change(self):     self.ui.labelLatency.setText(       f'

{self.ui.horizontalSliderLatency.value()}

')     def update_latency(self):     result = self.send_command('set_latency', self.ui.horizontalSliderLatency.value())     if result == 'ok':       QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, '消息', f'成功设置传播率为{self.ui.horizontalSliderLatency.value()}',                   QMessageBox.Ok)     def close_virus_simulation(self):     reply = QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, "请问", "是否真的要关闭病毒扩散仿真器?",                     QMessageBox.Yes | QMessageBox.No, QMessageBox.No)     if reply == QMessageBox.Yes:       result = self.send_command('close')       if result == 'ok':         QMessageBox.information(self.ui.centralwidget, '消息', '已经成功关闭病毒扩散仿真器', QMessageBox.Ok)

设置变量

class Params:
  success = False
 
  # 初始感染人数
  original_infected_count = 50
 
  # 病毒传播率
  broad_rate = 0.8
 
  # 病毒潜伏期,14天
  virus_latency = 140
 
  # 医院收治响应时间
  hospital_receive_time = 10
 
  # 医院床位
  hospital_bed_count = 100
 
  # 安全距离
  safe_distance = 2
 
  # 平均流动意向[-3,3]  值越大,流动意向越强
  average_flow_intention = 3
 
  # 城市总人口数量
  city_person_count = 5000
 
  # 病死率
  fatality_rate = 0.02
 
  # 死亡时间
  dead_time = 30
  # 死亡时间方差
  dead_variance = 30
 
  # 城市宽度
  city_width = 1100
 
  # 城市高度
  city_height = 800
 
  # 医院宽度(需要计算获得)
  hospial_width = 0
 
  # 城市中心x坐标
  city_center_x = 550
 
  # 城市中心y坐标
  city_center_y = 400
 
  # 用于计算城市中每个人随机位置的scale(用于正态分布)
  person_position_scale = 200
 
  current_time = 1 # 当前时间

我们可以根据这些修改仿真页面

Python如何实现病毒仿真器 

以上是“Python如何实现病毒仿真器”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!希望分享的内容对大家有帮助,更多相关知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道!


名称栏目:Python如何实现病毒仿真器-创新互联
分享路径:http://www.cdkjz.cn/article/dghsjd.html
多年建站经验

多一份参考,总有益处

联系快上网,免费获得专属《策划方案》及报价

咨询相关问题或预约面谈,可以通过以下方式与我们联系

大客户专线   成都:13518219792   座机:028-86922220