背景:Covid-19已成为全球挑战,并妥善规划医疗资源是打击Covid-19的关键。在美国退伍军人事务保健系统(VA)中,许多登记者易受Covid-19的影响。预测Covid-19迅速分配医疗资源成为一个关键问题。当VA登记者有Covid-19症状时,建议他们的第一步应该是调用VA呼叫中心。对于确认的Covid-19患者,从第一个症状到医院入院的中位时间为七天。通过预测Covid-19相关电话的数量,我们可以预测医疗保健使用和计划前方的迫在眉睫。目的:该研究旨在开发一种方法来预测110名VA医疗中心中的每一个的Covid-19相关电话的每日数量。方法:在该方法中,我们使用一组医疗中心预先训练模型,并为个别医疗中心进行微调。在群集级别,我们执行了功能选择,以选择更大的功能和自动超参数搜索,以选择模型的最佳超参数值组合。结论:本研究提出了一种准确的方法,预测VA医疗中心的每日Covid-19相关呼叫数量。该方法能够通过将类似的医疗中心分组成群组来克服建模挑战,以扩大培训模型的数据集,并使用超参数搜索自动查找模型的最佳超参数值组合。通过提出的方法,可以预先预测医疗保健的潮。这使得保健从业者能够更好地计划医疗资源和战斗Covid-19。
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急诊部门(EDS)是葡萄牙国家卫生服务局的基本要素,可作为具有多样化和非常严重医疗问题的用户的切入点。由于ED的固有特征;预测使用服务的患者数量特别具有挑战性。富裕和医疗专业人员人数之间的不匹配可能会导致提供的服务质量下降,并造成对整个医院产生影响的问题,并从其他部门征用医疗保健工作者以及推迟手术。 。 ED人满为患的部分是由非紧急患者驱动的,尽管没有医疗紧急情况,但诉诸于紧急服务,几乎占每日患者总数的一半。本文描述了一种新颖的深度学习体系结构,即时间融合变压器,该结构使用日历和时间序列协变量来预测预测间隔和4周期间的点预测。我们得出的结论是,可以预测葡萄牙健康区域(HRA)(HRA)的平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)为84.4102人/天的平均绝对百分比误差(MAPE)。本文显示了支持使用静态和时间序列协变量的多元方法的经验证据,同时超越了文献中常见的其他模型。
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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。
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目前,Covid-19的发展使研究人员可以收集2年内积累的数据集并将其用于预测分析。反过来,这可以评估更复杂的预测模型的效率潜力,包括具有不同预测范围的神经网络。在本文中,我们介绍了基于两个国家的区域数据:美国和俄罗斯的区域数据,对不同类型的方法进行了一致的比较研究结果。我们使用了众所周知的统计方法(例如,指数平滑),一种“明天”方法,以及一套经过来自各个地区数据的经典机器学习模型。与他们一起,考虑了基于长期记忆(LSTM)层的神经网络模型,这些培训样本的培训样本汇总了来自两个国家 /地区的所有地区:美国和俄罗斯。根据MAPE度量,使用交叉验证进行效率评估。结果表明,对于以确认的每日案例数量大幅增加的复杂时期,最佳结果是由在两国所有地区训练的LSTM模型显示的,显示平均平均绝对百分比误差(MAPE)为18%在俄罗斯为30%,37%,31%,41%,50%的预测范围为14、28和42天。
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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。
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医院住宿时间(LOS)是最重要的医疗保健度量之一,反映了医院的服务质量,有助于改善医院调度和管理。LOS预测有助于成本管理,因为留在医院的患者通常在资源受到严重限制的情况下这样做。在这项研究中,我们通过机器学习和统计方法审查了LOS预测的论文。我们的文献综述考虑了对卒中患者LOS预测的研究研究。一些受访的研究表明,作者达成了相应的结论。例如,患者的年龄被认为是一些研究中卒中患者LOS的重要预测因子,而其他研究则认为年龄不是一个重要因素。因此,在该领域需要额外的研究以进一步了解卒中患者LOS的预测因子。
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2019年12月,一个名为Covid-19的新型病毒导致了迄今为止的巨大因果关系。与新的冠状病毒的战斗在西班牙语流感后令人振奋和恐怖。虽然前线医生和医学研究人员在控制高度典型病毒的传播方面取得了重大进展,但技术也证明了在战斗中的重要性。此外,许多医疗应用中已采用人工智能,以诊断许多疾病,甚至陷入困境的经验丰富的医生。因此,本调查纸探讨了提议的方法,可以提前援助医生和研究人员,廉价的疾病诊断方法。大多数发展中国家难以使用传统方式进行测试,但机器和深度学习可以采用显着的方式。另一方面,对不同类型的医学图像的访问已经激励了研究人员。结果,提出了一种庞大的技术数量。本文首先详细调了人工智能域中传统方法的背景知识。在此之后,我们会收集常用的数据集及其用例日期。此外,我们还显示了采用深入学习的机器学习的研究人员的百分比。因此,我们对这种情况进行了彻底的分析。最后,在研究挑战中,我们详细阐述了Covid-19研究中面临的问题,我们解决了我们的理解,以建立一个明亮健康的环境。
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Platelet products are both expensive and have very short shelf lives. As usage rates for platelets are highly variable, the effective management of platelet demand and supply is very important yet challenging. The primary goal of this paper is to present an efficient forecasting model for platelet demand at Canadian Blood Services (CBS). To accomplish this goal, four different demand forecasting methods, ARIMA (Auto Regressive Moving Average), Prophet, lasso regression (least absolute shrinkage and selection operator) and LSTM (Long Short-Term Memory) networks are utilized and evaluated. We use a large clinical dataset for a centralized blood distribution centre for four hospitals in Hamilton, Ontario, spanning from 2010 to 2018 and consisting of daily platelet transfusions along with information such as the product specifications, the recipients' characteristics, and the recipients' laboratory test results. This study is the first to utilize different methods from statistical time series models to data-driven regression and a machine learning technique for platelet transfusion using clinical predictors and with different amounts of data. We find that the multivariate approaches have the highest accuracy in general, however, if sufficient data are available, a simpler time series approach such as ARIMA appears to be sufficient. We also comment on the approach to choose clinical indicators (inputs) for the multivariate models.
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第一个已知的冠状病毒疾病2019(Covid-19)于2019年12月确定。它在全球范围内传播,导致许多国家的持续流行,强加的限制和成本。在此期间预测新案例和死亡人数可能是预测未来所需成本和设施的有用步骤。本研究的目的是预测未来100天内的新案例和死亡率,三天和七天。预测每一个天(而不是每天的动机)是调查计算成本降低和仍然实现合理性能的可能性。可以在时间序列的实时预测中遇到这样的场景。六种不同的深入学习方法是对来自世卫组织网站采用的数据进行检查。三种方法是LSTM,卷积LSTM和GRU。然后考虑对每种方法考虑双向延伸,以预测澳大利亚和伊朗国家的新案例和新死亡率。这项研究是新颖的,因为它对上述三个深度学习方法及其双向延伸进行了全面评估,以对Covid-19新案例和新的死亡率时间序列进行预测。据我们所知,这是Bi-Gru和Bi-conv-LSTM模型首次用于Covid-19新案例和新的死亡时间序列的预测。该方法的评估以图形和弗里德曼统计测试的形式提出。结果表明双向模型的误差比其他模型较低。提出了几个错误评估度量来比较所有模型,最后,确定双向方法的优越性。该研究对于针对Covid-19的组织有用,并确定其长期计划。
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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。
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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。
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在医疗保健系统中,需要患者使用可穿戴设备进行远程数据收集和对健康数据的实时监控以及健康状况的状态。可穿戴设备的这种采用导致收集和传输的数据量显着增加。由于设备由较小的电池电源运行,因此由于设备的高处理要求以进行数据收集和传输,因此可以快速减少它们。鉴于医疗数据的重要性,必须所有传输数据遵守严格的完整性和可用性要求。减少医疗保健数据的量和传输频率将通过使用推理算法改善设备电池寿命。有一个以准确性和效率改善传输指标的问题,彼此之间的权衡,例如提高准确性会降低效率。本文表明,机器学习可用于分析复杂的健康数据指标,例如数据传输的准确性和效率,以使用Levenberg-Marquardt算法来克服权衡问题,从而增强这两个指标,从而通过少较少的样本来传输,同时保持维护准确性。使用标准心率数据集测试该算法以比较指标。结果表明,LMA最好以3.33倍的效率进行样本数据尺寸和79.17%的精度,在7种不同的采样案例中具有相似的准确性,用于测试,但表明效率提高。与具有高效率的现有方法相比,这些提出的方法使用机器学习可以显着改善两个指标,而无需牺牲其他指标。
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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。
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大型和深度电子医疗保健记录(EHR)数据集的可用性有可能更好地了解现实世界中的患者旅行,并鉴定出新的患者亚组。基于ML的EHR数据集合主要是工具驱动的,即基于可用或新开发的方法的构建。但是,这些方法,它们的输入要求以及最重要的是,通常难以解释产量,尤其是没有深入的数据科学或统计培训。这危害了需要进行可行且具有临床意义的解释的最后一步。这项研究研究了使用大型EHR数据集和多种聚类方法进行临床研究的方法进行大规模进行患者分层分析的方法。我们已经开发了几种工具来促进无监督的患者分层结果的临床评估和解释,即模式筛查,元聚类,替代建模和策展。这些工具可以在分析中的不同阶段使用。与标准分析方法相比,我们证明了凝结结果并优化分析时间的能力。在元聚类的情况下,我们证明了患者簇的数量可以从72减少到3。在另一个分层的结果中,通过使用替代模型,我们可以迅速确定如果有血液钠测量值可用,则可以对心力衰竭患者进行分层。由于这是对所有心力衰竭患者进行的常规测量,因此表明数据偏差。通过使用进一步的队列和特征策展,可以去除这些患者和其他无关的特征以提高临床意义。这些示例显示了拟议方法的有效性,我们希望鼓励在该领域的进一步研究。
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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。
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评估能源转型和能源市场自由化对资源充足性的影响是一种越来越重要和苛刻的任务。能量系统的上升复杂性需要足够的能量系统建模方法,从而提高计算要求。此外,随着复杂性,同样调用概率评估和场景分析同样增加不确定性。为了充分和高效地解决这些各种要求,需要来自数据科学领域的新方法来加速当前方法。通过我们的系统文献综述,我们希望缩小三个学科之间的差距(1)电力供应安全性评估,(2)人工智能和(3)实验设计。为此,我们对所选应用领域进行大规模的定量审查,并制作彼此不同学科的合成。在其他发现之外,我们使用基于AI的方法和应用程序的AI方法和应用来确定电力供应模型的复杂安全性的元素,并作为未充分涵盖的应用领域的储存调度和(非)可用性。我们结束了推出了一种新的方法管道,以便在评估电力供应安全评估时充分有效地解决当前和即将到来的挑战。
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制定准确的旅游预测模型对于为旅游管理做出理想的政策决策至关重要。早期研究旅游管理专注于发现与旅游需求相关的外部因素。最近的研究利用深度学习随需需求预测以及这些外部因素。它们主要使用递归神经网络模型,例如LSTM和RNN的框架。然而,这些模型不适合用于预测旅游需求。这是因为旅游需求受到各种外部因素变化的强烈影响,递归神经网络模型在处理这些多变量输入方面具有限制。我们提出了一种多主题CNN模型(MHAC),用于解决这些限制。 MHAC使用1D卷积神经网络来分析时间模式和注意机制,以反映输入变量之间的相关性。该模型可以从各种变量的时间序列数据中提取空间特征。我们通过考虑韩国文化的政治,疾病,季节和吸引力等外部因素,应用我们的预测框架来预测韩国的入境旅游变化。广泛实验的性能结果表明,我们的方法优于韩国旅游预测的其他基于深受学习的预测框架。
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The outburst of COVID-19 in late 2019 was the start of a health crisis that shook the world and took millions of lives in the ensuing years. Many governments and health officials failed to arrest the rapid circulation of infection in their communities. The long incubation period and the large proportion of asymptomatic cases made COVID-19 particularly elusive to track. However, wastewater monitoring soon became a promising data source in addition to conventional indicators such as confirmed daily cases, hospitalizations, and deaths. Despite the consensus on the effectiveness of wastewater viral load data, there is a lack of methodological approaches that leverage viral load to improve COVID-19 forecasting. This paper proposes using deep learning to automatically discover the relationship between daily confirmed cases and viral load data. We trained one Deep Temporal Convolutional Networks (DeepTCN) and one Temporal Fusion Transformer (TFT) model to build a global forecasting model. We supplement the daily confirmed cases with viral loads and other socio-economic factors as covariates to the models. Our results suggest that TFT outperforms DeepTCN and learns a better association between viral load and daily cases. We demonstrated that equipping the models with the viral load improves their forecasting performance significantly. Moreover, viral load is shown to be the second most predictive input, following the containment and health index. Our results reveal the feasibility of training a location-agnostic deep-learning model to capture the dynamics of infection diffusion when wastewater viral load data is provided.
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自Covid-19爆发以来,文献中出现了大流行动力学的天文次数,其中许多使用易感染的被移除(SIR)和易受感染的被感染(SIR)模型,或其变体,以模拟和研究冠状病毒的蔓延。 SIR和SIR是连续时间模型,是普通微分方程(ODES)的一类初始值问题(IVPS)。还应用了回归和机器学习等离散时间模型来分析CoVID-19大流行数据(例如预测感染情况),但大多数这些方法都使用简化模型,涉及基于先验预先选择的少量输入变量的简化模型知识,或使用非常复杂的模型(例如,深度学习),纯粹关注某些预测目的,并几乎没有注意模型解释性。有相对较少的研究,重点是对固有的时间滞后或延时关系的研究。在再生数(R号),感染病例和死亡之间,分析了从系统思维和动态视角的流行蔓延。本研究首次提出使用系统工程和系统识别方法来构建透明,可解释,解放和可模拟(提示)动态机器学习模型,在COVID引起的R数,感染病例和死亡之间建立联系 - 19。提示模型是基于着名的Narmax(非线性自回归移动平均线与外源投入)模型开发的模型,这可以帮助更好地了解Covid-19大流行性动态。对英国Covid-19数据进行了一个案例研究,详细说明了新发现。所提出的方法和相关的新发现对于更好地理解Covid-19大流行的传播动态非常有用。
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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。
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