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用于新冠退出策略的数据驱动仿真与优化

计算机与社会 2020-06-15 v1 物理与社会 种群与进化

摘要

冠状病毒SARS-2的快速传播是一项重大挑战,导致全球几乎所有政府采取严厉措施应对这场悲剧。其中首要措施是对整个国家和城市进行大规模封锁,这除了造成全球经济影响外,还在人群中引发了深层的社会与心理紧张。尽管所采用的缓解措施(包括封锁)总体被证明有效,政策制定者正面临一个关键问题:如何以及何时解除缓解措施?确实需要一个精心规划的退出策略,以从大流行中恢复而不冒新暴发的风险。经典上,退出策略依赖数学建模来预测公共卫生干预的效果。遗憾的是,此类模型已知对某些关键参数敏感,而这些参数通常基于经验法则设定。本文中,我们提议用实际数据驱动模型来增强流行病学预测,这些模型将学习为不同背景(如按国家)微调预测。因此我们构建了一个大流行仿真与预测工具包,它结合了用于预测病例与死亡的疾病流行病学参数的深度学习估计,以及一个在决策者设定的约束与目标间搜索最优权衡/策略的遗传算法组件。通过在多国重放大流行演进,我们实验表明该方法在75%的情况下比纯流行病学模型产生低得多的误差率,并且当学习迁移并测试于未见过国家时达到95%的R2分数。当用于预测时,该方法为个体措施与策略的影响提供了可操作的洞察。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.07087,
  title  = {Data-driven Simulation and Optimization for Covid-19 Exit Strategies},
  author = {Salah Ghamizi and Renaud Rwemalika and Lisa Veiber and Maxime Cordy and Tegawende F. Bissyande and Mike Papadakis and Jacques Klein and Yves Le Traon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07087},
  year   = {2020}
}