共同检测和隔离Covid-19患者对于成功实施缓解策略并最终遏制疾病扩散至关重要。由于在每个国家 /地区进行的每日共同测试数量有限，因此模拟COVID-19的扩散以及目前每种缓解策略的潜在影响仍然是管理医疗保健系统和指导决策者的最有效方法之一。我们介绍了Covidhunter，这是一种灵活而准确的Covid-19爆发模拟模型，评估了当前适用于该地区的缓解措施，可预测Covid-19统计数据（每日案件，住院和死亡人数），并就何种建议提供建议。力量即将进行的缓解措施应该是。 Covidhunter的关键思想是通过模拟考虑到外部因素的影响，例如环境条件（例如气候，温度，湿度，湿度），关注的不同变体，疫苗接种率和缓解措施。 Covidhunter以瑞士为案例研究，估计我们正在经历一场致命的新浪潮，该浪潮将于2022年1月26日达到顶峰，这与我们2020年2月的浪潮非常相似。决策者只有一个选择是为了增加30天的当前缓解措施的强度。与现有模型不同，Covidhunter模型可以准确监视，并预测COVID-19造成的病例，住院和死亡人数。我们的模型可以灵活地进行配置，并且可以易于修改，以在不同的环境条件和缓解措施下对不同方案进行建模。我们在https://github.com/cmu-safari/covidhunter上发布了covidhunter实现的源代码。

背景：COVID-19患者的早期检测和隔离对于成功实施缓解策略并最终遏制疾病扩散至关重要。由于在每个国家 /地区进行的每日共同测试数量有限，因此模拟COVID-19的扩散以及目前每种缓解策略的潜在影响仍然是管理医疗保健系统和指导决策者的最有效方法之一。方法：我们介绍了Covidhunter，这是一种灵活而准确的Covid-19爆发模拟模型，该模型评估了应用于区域的当前缓解措施，并提供有关即将进行的缓解措施的强度的建议。 Covidhunter的关键思想是通过模拟考虑到外部因素的影响，例如环境条件（例如气候，温度，湿度，湿度）和缓解措施。结果：使用瑞士作为案例研究，Covidhunter估计，如果政策制定者放宽30天的缓解措施50％，那么医院病床的日常容量和每日死亡人数平均每天的死亡人数平均增加了5.1倍，则会增加5.1倍谁可能会占用ICU床和呼吸机一段时间。与现有模型不同，Covidhunter模型可以准确监视，并预测COVID-19造成的病例，住院和死亡人数。我们的模型可以灵活地配置，并且可以易于修改，以在不同的环境条件和缓解措施下对不同方案进行建模。可用性：我们在https://github.com/cmu-safari/covidhunter上发布了covidhunter实现的源代码，并展示如何在任何情况下灵活配置我们的模型，并轻松地将其扩展为不同的度量和条件。

Early on during a pandemic, vaccine availability is limited, requiring prioritisation of different population groups. Evaluating vaccine allocation is therefore a crucial element of pandemics response. In the present work, we develop a model to retrospectively evaluate age-dependent counterfactual vaccine allocation strategies against the COVID-19 pandemic. To estimate the effect of allocation on the expected severe-case incidence, we employ a simulation-assisted causal modelling approach which combines a compartmental infection-dynamics simulation, a coarse-grained, data-driven causal model and literature estimates for immunity waning. We compare Israel's implemented vaccine allocation strategy in 2021 to counterfactual strategies such as no prioritisation, prioritisation of younger age groups or a strict risk-ranked approach; we find that Israel's implemented strategy was indeed highly effective. We also study the marginal impact of increasing vaccine uptake for a given age group and find that increasing vaccinations in the elderly is most effective at preventing severe cases, whereas additional vaccinations for middle-aged groups reduce infections most effectively. Due to its modular structure, our model can easily be adapted to study future pandemics. We demonstrate this flexibility by investigating vaccine allocation strategies for a pandemic with characteristics of the Spanish Flu. Our approach thus helps evaluate vaccination strategies under the complex interplay of core epidemic factors, including age-dependent risk profiles, immunity waning, vaccine availability and spreading rates.

由于Covid-19-19疫苗可用，因此没有研究量化不同的灾难疏散策略如何减轻避难所中的大流行风险。因此，我们应用了一个年龄结构化的流行病学模型，称为易感性暴露感染（SEIR）模型，以研究台湾不同的疫苗摄取水平以及在台湾实施的转移方案在多大程度上降低了感染和延迟流行峰值的情况。台湾的转移协议涉及转移因曝光而自我占用的人，从而阻止了他们与集体庇护所的普通公众融合。转移方案，结合足够的疫苗摄取，可以减少相对于没有这种策略的情况，相对于场景，感染的最大数量和延迟爆发。当所有暴露的人的转移是不可能的，或者疫苗的摄取不足时，转移方案仍然很有价值。此外，一组主要由年轻人人口组成的撤离者往往会早日出现大流行峰值，并且在实施转移方案时，多数老年人组的感染比多数老年人多。但是，当不执行转移方案时，多数老年人群体比大多数年轻成人群体高达20％。

在这项研究中，我们提出了一种基于聚类的方法在时间序列数据上，以在大流行早期捕获Covid-19传播模式。我们根据不同地理位置的不同国家的Covid-19早期和柱阶段分析了传播动力学。此外，我们调查监禁政策及其对蔓延的影响。我们发现相同监禁政策的实施表现出不同国家的不同结果。具体而言，由于遵守社会疏远措施，锁定在密集的地区变得不那么有效。在一些国家缺乏测试，联系跟踪和社会意识，迫使人们从自隔离和维持社会距离。具有不健康的生活条件的大型劳营营也有助于根据异国劳动的国家高社区传输。在政府政策和假新闻中的不信任煽动于发达国家和发达国家的传播。大型社交聚会在几乎到处造成快速爆发时发挥着至关重要的作用。虽然一些国家能够通过实施严格和广泛采用的监禁政策来遏制传播，但其他一些其他国家在社会疏远措施和严格的测试能力的帮助下载有传播。在大流行开始的早期和快速的反应是包含传播所必需的，但它并不总是足够的。

随着Covid-19影响每个国家的全球和改变日常生活，预测疾病的传播的能力比任何先前的流行病更重要。常规的疾病 - 展开建模方法，隔间模型，基于对病毒的扩散的时空均匀性的假设，这可能导致预测到欠低，特别是在高空间分辨率下。本文采用替代技术 - 时空机器学习方法。我们提出了Covid-LSTM，一种基于长期短期内存深度学习架构的数据驱动模型，用于预测Covid-19在美国县级的发病率。我们使用每周数量的新阳性案例作为时间输入，以及来自Facebook运动和连通数据集的手工工程空间特征，以捕捉时间和空间的疾病的传播。 Covid-LSTM在我们的17周的评估期间优于Covid-19预测集线器集合模型（CovidHub-Ensemble），使其首先比一个或多个预测期更准确的模型。在4周的预测地平线上，我们的型号平均每县平均50例比CovidHub-Ensemble更准确。我们强调，在Covid-19之前，在Covid-19之前的数据驱动预测的未充分利用疾病传播的预测可能是由于以前疾病缺乏足够的数据，除了最近的时尚预测方法的机器学习方法的进步。我们讨论了更广泛的数据驱动预测的障碍，以及将来将使用更多的基于学习的模型。

2019年底，最新的新型冠状病毒SARS-COV-2成为了一项显着的急性呼吸系统疾病，已成为全球大流行病。由于国家和市政当局的高社会经济差异，巴西等国家难以处理病毒。因此，本研究提出了一种使用不同机器学习的新方法，以及应用于巴西Covid-19数据的深度学习算法。首先，使用聚类算法来识别具有相似社会阶乘行为的县，而Benford的定律用于检查数据操作。基于这些结果，我们能够根据群集正确地模拟Sarima模型以预测新的每日情况。无监督的机器学习技术优化了定义Sarima模型参数的过程。此框架也很有用来在所谓的第二波期间提出限制方案。我们已经使用了来自巴西最有人口的S \〜Ao Paulo State的645个县。然而，这种方法可以用于其他州或国家。本文展示了机器学习，深度学习，数据挖掘和统计数据的不同技术可以一起使用，以在处理大流行数据时产生重要结果。虽然结果不能专门用于评估和影响政策决策，但它们提供了已使用的无效措施的替代方案。

背景：最近，在疫苗接种率相对较高的地区，已经报告了大量的每日CoVID-19例阳性病例。因此，助推器疫苗接种已成为必要。此外，尚未深入讨论由不同变体和相关因素引起的感染。具有较大的变异性和不同的共同因素，很难使用常规数学模型来预测Covid-19的发生率。方法：基于长期短期记忆的机器学习被应用于预测新每日阳性病例（DPC），严重病例，住院病例和死亡的时间序列。从以色列等疫苗接种率高的地区获得的数据与日本其他地区的当前数据混合在一起，以考虑疫苗接种的潜在影响。还考虑了症状感染提供的保护，从疫苗接种的人口效力以及病毒变异的减弱保护，比率和感染性的降低。为了代表公共行为的变化，分析还包括通过社交媒体进行的公共流动性和通过社交媒体的互动。研究结果：比较特拉维夫，以色列观察到的新DPC，表征疫苗接种效果的参数和免受感染的减弱保护； 5个月后第二剂量的疫苗接种效率和三角变体感染后两周后的第三剂量分别为0.24和0.95。使用有关疫苗接种效果的提取参数，复制了日本三个县的新病例。

Covid-19疾病迅速蔓延，在中国确认第一个积极案件后近三个月，冠状病毒开始遍布美国。一些州和县报告了大量的积极病例和死亡，而一些据报道的Covid-19相关病例和死亡率。本文在县级分析了可能影响Covid-19感染和死亡率风险的因素。使用K-Means聚类和多种分类模型的创新方法来确定最关键的因素。结果表明，平均温度，低于贫困人数，肥胖，空气压力，人口密度，风力速度，经度和未知人民百分比的成年人的百分比是最重要的属性

使用数学模型（例如易感性暴露于易感性的（SEIR）（SEIR），Logistic回归（LR））和一种称为多项式回归方法的机器学习方法进行了对哥伦比亚疾病共同19的分析研究。先前的分析已经对每天的病例，死亡，感染者和暴露于该病毒的人进行了分析，所有这些病例都在550天的时间表中所有人。此外，它使感染扩散的拟合详细介绍了较低的传播误差和统计偏差的最佳方法。最后，提出了四种不同的预防方案，以评估与该疾病有关的每个参数的比率。

在撰写本文时，Covid-19（2019年冠状病毒病）已扩散到220多个国家和地区。爆发后，大流行的严肃性使人们在社交媒体上更加活跃，尤其是在Twitter和Weibo等微博平台上。现在，大流行特定的话语一直在这些平台上持续数月。先前的研究证实了这种社会产生的对话对危机事件的情境意识的贡献。案件的早期预测对于当局估算应对病毒的生长所需的资源要求至关重要。因此，这项研究试图将公共话语纳入预测模型的设计中，特别针对正在进行的波浪的陡峭山路区域。我们提出了一种基于情感的主题方法，用于设计与公开可用的Covid-19相关Twitter对话中的多个时间序列。作为用例，我们对澳大利亚Covid-19的日常案例和该国境内产生的Twitter对话实施了拟议的方法。实验结果：（i）显示了Granger导致每日COVID-19确认案例的潜在社交媒体变量的存在，并且（ii）确认这些变量为预测模型提供了其他预测能力。此外，结果表明，用于建模的社交媒体变量包含了48.83--51.38％的RMSE比基线模型的改善。我们还向公众发布了大型Covid-19特定地理标记的全球推文数据集Megocov，预计该量表的地理标记数据将有助于通过其他空间和时间上下文理解大流行的对话动态。

流行病学中的数学模型是一种不可或缺的工具，可以确定传染病的动态和重要特征。除了他们的科学价值之外，这些模型通常用于在正在进行的爆发期间提供政治决策和干预措施。然而，通过将复杂模型连接到真实数据来可靠地推断正在进行的爆发的动态仍然很难，并且需要费力的手动参数拟合或昂贵的优化方法，这些方法必须从划痕中重复给定模型的每个应用。在这项工作中，我们用专门的神经网络的流行病学建模的新组合来解决这个问题。我们的方法需要两个计算阶段：在初始训练阶段中，描述该流行病的数学模型被用作神经网络的教练，该主管是关于全球可能疾病动态的全球知识。在随后的推理阶段，训练有素的神经网络处理实际爆发的观察到的数据，并且揭示了模型的参数，以便实际地再现观察到的动态并可可靠地预测未来的进展。通过其灵活的框架，我们的仿真方法适用于各种流行病学模型。此外，由于我们的方法是完全贝叶斯的，它旨在纳入所有可用的关于合理参数值的先前知识，并返回这些参数上的完整关节后部分布。我们的方法在德国的早期Covid-19爆发阶段的应用表明，我们能够获得可靠的概率估计对重要疾病特征，例如生成时间，未检测到的感染部分，症状发作前的传播可能性，以及报告延迟非常适中的现实观测。

在这项工作中，我们评估了人口模型和机器学习模型的合奏，以预测COVID-19大流行的不久的将来的演变，并在西班牙有特殊的用例。我们仅依靠开放和公共数据集，将发生率，疫苗接种，人类流动性和天气数据融合来喂养我们的机器学习模型（随机森林，梯度增强，K-Nearest邻居和内核岭回归）。我们使用发病率数据来调整经典人群模型（Gompertz，Logistic，Richards，Bertalanffy），以便能够更好地捕获数据的趋势。然后，我们整合了这两个模型家族，以获得更强大，更准确的预测。此外，我们已经观察到，当我们添加新功能（疫苗，移动性，气候条件）时，使用机器学习模型获得的预测有所改善，使用Shapley添加说明值分析了每个功能的重要性。就像在任何其他建模工作中一样，数据和预测质量都有多个局限性，因此必须从关键的角度看待它们，如我们在文本中所讨论的那样。我们的工作得出的结论是，这些模型的合奏使用可以改善单个预测（仅使用机器学习模型或仅使用人口模型），并且在由于缺乏相关数据而无法使用隔室模型的情况下，可以谨慎地应用。

最近的证据表明，SARS-COV-2是2020年导致全球大流行病的病毒，主要经由室内环境中的空气机气溶胶传播。在评估和控制建筑物的室内空气质量（IAQ）时，这需要新颖的策略。 IAQ通常可以通过通风和/或政策来控制以调节人建筑物相互作用。然而，在建筑物中，占用者使用其他方式使用房间，可能并不明显哪种措施或对措施的组合导致成本和能源有效的解决方案，确保整个建筑物的良好IAQ。因此，在本文中，我们介绍了一种基于代理的模拟器，亚拟合，旨在帮助通过估计足够的房间尺寸，通风参数和测试政策的效果来帮助创造新的或适应现有建筑物，同时考虑到IAQ的结果复杂的人建筑物相互作用模式。最近公开的气溶胶模型适于计算每个房间中的时间依赖性二氧化碳（$ CO_2 $）和病毒量子浓度，每天吸入$ CO_2 $和病毒量子，作为生理反应的衡量标准。由于其模块化架构，Archabm对气溶胶模型和建筑布局具有灵活性，这允许实现进一步的模型，任何数字和房间，代理和操作的行动，反映人建筑物交互模式。我们提供了一个基于我们研究中心采用的真正平面计划和工作时间表的用例。本研究表明，先进的仿真工具如何有助于改善建筑物的IAQ，从而确保健康的室内环境。

背景：Coronavirus，Covid-19首次于2020年在美国检测到。为了抑制3月中旬的疾病的传播，不同的国家发出了强制性宿舍（SAH）订单。这些非药物干预措施是根据先前经验的授权，例如1918年流感流行病。因此，我们决定研究限制对减少Covid-19传输的流动性的影响。方法：我们设计了一项生态时间序列，我们的曝光变量作为马里兰州的移动模式，于2020年3月2020年3月和我们的结果变量与同一时期的Covid-19住院治疗。我们建立了极端梯度升压（XGBoost）集合机器学习模型，并以马里兰不同地区的流动体积回归滞后的Covid-19住院治疗。结果：我们发现Covid-19住院时间增加18％，当流动性增加了5倍，同样在流动性进一步增加了十因素时增加了43％。结论：我们的研究结果表明了流动性与Covid-19例的发生率之间的正线性关系。这些发现与其他研究表明的其他研究是一致的，这表明了移动性限制的益处。尽管需要更详细的方法来精确地了解移动性限制的益处和限制，作为对Covid-19流行的反应的一部分。

COVID-19的大流行提出了对多个领域决策者的流行预测的重要性，从公共卫生到整个经济。虽然预测流行进展经常被概念化为类似于天气预测，但是它具有一些关键的差异，并且仍然是一项非平凡的任务。疾病的传播受到人类行为，病原体动态，天气和环境条件的多种混杂因素的影响。由于政府公共卫生和资助机构的倡议，捕获以前无法观察到的方面的丰富数据来源的可用性增加了研究的兴趣。这尤其是在“以数据为中心”的解决方案上进行的一系列工作，这些解决方案通过利用非传统数据源以及AI和机器学习的最新创新来增强我们的预测能力的潜力。这项调查研究了各种数据驱动的方法论和实践进步，并介绍了一个概念框架来导航它们。首先，我们列举了与流行病预测相关的大量流行病学数据集和新的数据流，捕获了各种因素，例如有症状的在线调查，零售和商业，流动性，基因组学数据等。接下来，我们将讨论关注最近基于数据驱动的统计和深度学习方法的方法和建模范式，以及将机械模型知识域知识与统计方法的有效性和灵活性相结合的新型混合模型类别。我们还讨论了这些预测系统的现实部署中出现的经验和挑战，包括预测信息。最后，我们重点介绍了整个预测管道中发现的一些挑战和开放问题。

Multiple lines of evidence strongly suggest that infection hotspots, where a single individual infects many others, play a key role in the transmission dynamics of COVID-19. However, most of the existing epidemiological models fail to capture this aspect by neither representing the sites visited by individuals explicitly nor characterizing disease transmission as a function of individual mobility patterns. In this work, we introduce a temporal point process modeling framework that specifically represents visits to the sites where individuals get in contact and infect each other. Under our model, the number of infections caused by an infectious individual naturally emerges to be overdispersed. Using an efficient sampling algorithm, we demonstrate how to estimate the transmission rate of infectious individuals at the sites they visit and in their households using Bayesian optimization and longitudinal case data. Simulations using fine-grained and publicly available demographic data and site locations from Bern, Switzerland showcase the flexibility of our framework. To facilitate research and analyses of other cities and regions, we release an open-source implementation of our framework.

最近的Covid-19爆发导致全球数百万人死亡。为了避开病毒的传播，美国的当局就业不同的策略，包括各国州长发出的面具授权命令。在当前的工作中，我们定义了一个称为平均死亡比率的参数，作为日常死亡人数的月平均每日案件的平均案件。我们利用调查数据通过面具授权命令量化人们的尊重。此外，我们隐含地解决了人们遵守可能取决于人口，收入和教育水平等一些参数的掩模授权的程度。使用不同的机器学习分类算法，我们调查了美国西海岸县死亡比率的减少或增加与输入参数相关。结果表明，对于大多数县来说，面膜授权顺序减少了反映了这一预防措施对西海岸的有效性的死亡比率。此外，死亡率的变化表现出明显的与每个县的社会经济状况有明显的相关性。此外，结果表明，高达约90％的高达约90％的有前途的分类精度得分。

最近报道了登革热爆发的数量急剧增加，气候变化可能会延长该疾病的地理传播。在这种情况下，本文展示了神经网络方法如何结合登革热和COVID-19数据以及外部因素（例如社交行为或气候变量），以开发可以改善我们的知识并为健康提供有用工具的预测模型决策者。通过使用具有不同社会和自然参数的神经网络，在本文中，我们定义了一个相关模型，我们通过该模型表明，Covid-19和登革热的病例数量非常相似。然后，我们通过将模型扩展到纳入两种疾病的长期短期记忆模型（LSTM）来说明我们的模型的相关性，并在缺乏足够的登革热数据的国家 /地区使用COVID-19估计登革热感染的数据。

Covid-19的反复暴发对全球社会产生了持久的影响，该社会呼吁使用具有早期可用性的各种数据来预测大流行波。现有的预测模型可以预测使用移动性数据的第一次爆发浪潮可能不适用于多波预测，因为美国和日本的证据表明，不同波浪之间的流动性模式在感染情况下与波动表现出不同的关系。因此，为了预测多波大流行，我们提出了一个基于社会意识的图形神经网络（SAB-GNN），它考虑了与症状相关的Web搜索频率的衰减，以捕获多个波浪中公共意识的变化。我们的模型结合了GNN和LSTM，以建模城市地区之间的复杂关系，跨区域的移动性模式，Web搜索历史记录和未来的Covid-19感染。我们训练我们的模型，从2020年4月至2021年5月，在雅虎日本公司根据严格的隐私保护规则中收集的四个大流行浪潮中，使用其移动性和Web搜索数据来预测东京地区的未来大流行爆发。结果证明了我们的模型优于最先进的基线，例如ST-GNN，MPNN和GraphLSTM。尽管我们的模型在计算上并不昂贵（只有3层和10个隐藏的神经元），但提出的模型使公共机构能够预料并为将来的大流行爆发做准备。