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。

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。

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。

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。

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。

COVID-19的传播表明，在不同的城市和社区之间，传播风险模式不是同质的，各种异质特征会影响传播轨迹。因此，对于预测性大流行监测，至关重要的是，在城市和社区中探索潜在的异质特征，以区分其特定的大流行扩散轨迹。为此，这项研究创建了一个网络嵌入模型，捕获跨县的访问网络以及异质特征，以根据其大流行传播轨迹来发现美国县的集群。我们从3月3日至2020年6月29日（初始波浪）收集了2,787个县的位置智能特征。其次，我们构建了一个人类访问网络，该网络将县特征作为节点属性和县之间的访问作为网络边缘。我们的归因网络嵌入方法整合了跨县访问网络的类型学特征以及异质性特征。我们对属性网络嵌入进行了聚类分析，以揭示与四个县群相对应的差异风险轨迹的四种原型。随后，我们确定了四个功能是原型之间独特的传输风险模式的重要特征。归因的网络嵌入方法和发现识别并解释了整个县的非殖民性大流行风险轨迹进行预测性大流行监测。这项研究还为大流行分析的基于数据驱动和深度学习的方法有助于补充大流行病政策分析的标准流行病学模型。

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。

在2020年和2021年期间，严重的急性呼吸道综合征冠状病毒2（SARS-COV-2）传播以惊人的速度在世界人口中越来越大。减少SARS-COV-2和其他疾病的蔓延和以类似的方式传播的其他疾病对于公共卫生官员来说至关重要，因为他们寻求有效地管理资源和潜在的人口控制措施，如社会疏散和检疫。通过分析美国的县网络结构，可以模拟和介入潜在的更高的感染区域。县官员可以提供有针对性的信息，准备培训，以及在这些领域的增加。虽然这些方法可能为本地化领域提供足够的对策，但它们对整个美国不充分。我们通过从疾病控制和预防中心收集冠状病毒疾病（Covid-19）感染和死亡以及来自美国人口普查局的网络邻接结构来解决这一问题。广义网络自回归（GNAR）时间序列模型已被提出为网络数据集的有效学习算法。这项工作使网络科学和运营研究技术融合到非凡的Covid-19案例，死亡和当前幸存者跨美国县县网络结构。

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。

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

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。

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。

The node-place model has been widely used to classify and evaluate transit stations, which sheds light on individual travel behaviors and supports urban planning through effectively integrating land use and transportation development. This article adapts this model to investigate whether and how node, place, and mobility would be associated with the transmission risks and presences of the local COVID-19 cases in a city. Similar studies on the model and its relevance to COVID-19, according to our knowledge, have not been undertaken before. Moreover, the unique metric drawn from detailed visit history of the infected, i.e., the COVID-19 footprints, is proposed and exploited. This study then empirically uses the adapted model to examine the station-level factors affecting the local COVID-19 footprints. The model accounts for traditional measures of the node and place as well as actual human mobility patterns associated with the node and place. It finds that stations with high node, place, and human mobility indices normally have more COVID-19 footprints in proximity. A multivariate regression is fitted to see whether and to what degree different indices and indicators can predict the COVID-19 footprints. The results indicate that many of the place, node, and human mobility indicators significantly impact the concentration of COVID-19 footprints. These are useful for policy-makers to predict and monitor hotspots for COVID-19 and other pandemics transmission.

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。

使用隔室模型的多种方法已被用于研究Covid-19的大流行，并且使用这些模型的机器学习方法的使用取得了特别明显的成功。我们在这里提出了一种使用“物理知情的神经网络”（PINN）的变体来分析Covid-19美国开发的可访问数据的方法，该方法能够使用模型的知识来帮助学习。我们说明了使用标准PINN方法的挑战，然后如何对网络进行适当和新颖的修改，即使在我们的信息不完整的情况下，网络也可以表现出色。还评估了模型参数的可识别性方面，以及使用小波变换来降低可用数据的方法。最后，我们讨论了神经网络方法与不同参数值模型合作的能力，以及在估计人群中如何有效测试案例的具体应用，从而通过各自提供了美国州的排名测试。

Dengue fever is a virulent disease spreading over 100 tropical and subtropical countries in Africa, the Americas, and Asia. This arboviral disease affects around 400 million people globally, severely distressing the healthcare systems. The unavailability of a specific drug and ready-to-use vaccine makes the situation worse. Hence, policymakers must rely on early warning systems to control intervention-related decisions. Forecasts routinely provide critical information for dangerous epidemic events. However, the available forecasting models (e.g., weather-driven mechanistic, statistical time series, and machine learning models) lack a clear understanding of different components to improve prediction accuracy and often provide unstable and unreliable forecasts. This study proposes an ensemble wavelet neural network with exogenous factor(s) (XEWNet) model that can produce reliable estimates for dengue outbreak prediction for three geographical regions, namely San Juan, Iquitos, and Ahmedabad. The proposed XEWNet model is flexible and can easily incorporate exogenous climate variable(s) confirmed by statistical causality tests in its scalable framework. The proposed model is an integrated approach that uses wavelet transformation into an ensemble neural network framework that helps in generating more reliable long-term forecasts. The proposed XEWNet allows complex non-linear relationships between the dengue incidence cases and rainfall; however, mathematically interpretable, fast in execution, and easily comprehensible. The proposal's competitiveness is measured using computational experiments based on various statistical metrics and several statistical comparison tests. In comparison with statistical, machine learning, and deep learning methods, our proposed XEWNet performs better in 75% of the cases for short-term and long-term forecasting of dengue incidence.

电力行业正在大力实施智能网格技术，以提高可靠性，可用性，安全性和效率。该实施需要技术进步，标准和法规的发展以及测试和计划。智能电网载荷预测和管理对于降低需求波动和改善连接发电机，分销商和零售商的市场机制至关重要。在政策实施或外部干预措施中，有必要分析其对电力需求的影响的不确定性，以使系统对需求的波动更加准确。本文分析了外部干预的不确定性对电力需求的影响。它实现了一种结合概率和全局预测模型的框架，使用深度学习方法来估计干预措施的因果影响分布。通过预测受影响实例的反事实分布结果，然后将其与实际结果进行对比来评估因果效应。我们将COVID-19锁定对能源使用的影响视为评估这种干预对电力需求分布的不均匀影响的案例研究。我们可以证明，在澳大利亚和某些欧洲国家的最初封锁期间，槽通常比峰值更大的下降，而平均值几乎不受影响。

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。

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.

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。