Submitted by admin on Tue, 09/22/2020 - 09:21
新型冠狀病毒傳播與康復數據模型預測

新型冠狀病毒傳播預測模型

  • 中國(內地)從1月20日起開始記錄大量的疫情數據,歷經了一輪完整的發展過程 。然而,其他國家正在經歷疫情的高速發展期,時間太短,難以實現可靠的建模。
  • 我們基於中國(內地)的數據建模,以預測未來14天時間內其他國家或地區的疫情。我們通過每日新增確診病例數據,建立因果模型,用來預測每日新增死亡和治癒數據。
  • 我們對死亡和治癒過程建模的靈感來源於化學生產過程,每一個模型只含有三個參數,但能抓取基本的動力學特徵。我們的數學模型雖然簡單但是卻非常有效,在對死亡和治癒數據的預測上具有可解釋性。另外,我們對新確診數據建立簡單的神經網絡模型。
  • 治癒病例數和死亡病例數的兩個預測模型有著不同的動力學特征,治癒過程的速度比死亡過程的速度慢幾乎兩倍。通過中國(內地)數據的訓練,我們的模型顯示出, 宏觀上病例從確診到首批治癒大概需要12天,末批大概需要60天的時間,而從確診到首批死亡則僅需要2-4天,末批大概需要30天的時間。
  • 雖然中國(內地)數據在湖北省外其他地區和武漢地區有較大差異,但是模型整體上在多個地區的預測表現都非常好,除了意大利地區的死亡過程。因此,我們針對意大利的死亡病例數建立了另外一個預測模型,用於預測意大利和倫巴第大區的數據。
新型冠狀病毒傳播與康復數據模型預測

 

作者

  • 香港城市大學秦泗釗院長及講席教授, 張清鵬助理教授, 敬馮時(博士生)及袁哲(數據科學碩士生)
  • 南加州大學郭思逸(博士生)、李哲宇(博士生)及凌威(博士生)
  • 聯絡: 葉慧欣女士 (emilyyip@cityu.edu.hk)

 

中國(內地)-湖北以外的地方

  • 我們使用的每日新增數據是未經任何人工修正的原始數據,儘管在2月12日當天由於領導更換(而帶來的統計口徑變更)所導致的確診病例數激增的情況。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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武漢

  • 我們使用的每日新增數據是未經任何人工修正的原始數據,儘管在2月12日當天由於領導更換(而帶來的統計口徑變更)所導致的確診病例數激增的情況。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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wuhan1wuhan2Last updated on 3 May, 2020

加拿大

  • 將中國(內地) 的治癒與死亡預測模型用於預測加拿大的相應數據,且效果很好。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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Canada_curedCanada_curedLast updated on 3 May, 2020

德國

  • 將中國(內地) 的治癒與死亡預測模型用於預測該地區的相應數據,且效果很好。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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Germany_cured_3Germany_cured_3Last updated on 3 May, 2020

意大利

  • 意大利每日治癒病例數很小,但是用基於中國(內地)數據的治癒預測模型來預測意大利的治癒數據在效果上很好。
  • 意大利的死亡病例數據足以建立模型。意大利的死亡預測模型快於中國(內地)的死亡預測模型,且還會有更快的增長。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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Italy_cured_3.png Italy_deceased_3.png

Last updated on 3 May, 2020

倫巴第大區

  • 倫巴第大區每日治癒病例數很小,但是用基於中國(內地)數據的治癒預測模型來預測倫巴第大區的治癒數據在效果上很好。
  • 將意大利的死亡預測模型用於預測倫巴第大區的死亡病例數據。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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Lombardy_cured_3.pngLombardy_deceased_3.png

Last updated on 3 May, 2020

西班牙

  • 將中國(內地) 的治癒與死亡預測模型用於預測該地區的相應數據,且效果很好。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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Spain_cured_3.png Spain_deceased_3.png

Last updated on 3 May, 2020

美國

  • 將中國(內地) 的治癒與死亡預測模型用於預測美國的相應數據,且效果很好。
  • 五個預測曲線圖是用當日預測和四天之前的四次預測。
  • 對於未來的累計確診病例總數預測,我們使用了一個簡單的神經網路。

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US_cured_3.pngUS_deceased_3.pngLast updated on 3 May, 2020

預測確診病例

香港

Hong KongDaily_23-Apr-2020.pngHong KongCum_23-Apr-2020.png

 

中國(內地)-湖北以外的地方

ChinaDaily_23-Apr-2020.pngChinaDaily_23-Apr-2020.png

 

湖北

HubeiHubei

 

武漢

WuhanWuhan

 

加拿大

CanadaDaily_23-Apr-2020.pngCanadaDaily_23-Apr-2020.png

 

德國

GermanyGermany

 

南韓

KoreaKorea

 

意大利

ItalyItaly

 

倫巴第大區

LombardyLombardy

 

西班牙

SpainSpain

 

美國

United StatesUnited States

Last updated on 26 April, 2020