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用于预测印度 COVID-19 病例的时序深度学习架构

定量方法 2021-09-01 v1 机器学习

摘要

为应对近期的新冠肺炎(COVID-19),学者与临床医生正在寻找可预测 COVID-19 暴发动态趋势的新方法,以减缓或阻止大流行。易感-感染-恢复(SIR)及其变体等流行病学模型有助于理解大流行的动态趋势,可用于决策以优化对传染病的可行管控。但这些基于数学假设的流行病学模型可能无法预测真实大流行情况。近来新的机器学习方法正被用于理解 COVID-19 传播的动态趋势。本文中,我们设计了循环与卷积神经网络模型:vanilla LSTM、stacked LSTM、ED-LSTM、Bi-LSTM、CNN 以及混合 CNN+LSTM 模型,以捕捉 COVID-19 暴发的复杂趋势,并对印度及其四个受影响最严重州(马哈拉施特拉邦、喀拉拉邦、卡纳塔克邦和泰米尔纳德邦)未来 7、14、21 天的每日确诊 COVID-19 病例进行预测。在测试数据上计算了均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)评估指标以展示这些模型的相对性能。结果表明,stacked LSTM 与混合 CNN+LSTM 模型相对于其他模型表现最佳。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.13823,
  title  = {Temporal Deep Learning Architecture for Prediction of COVID-19 Cases in India},
  author = {Hanuman Verma and Saurav Mandal and Akshansh Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13823},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages