論文の概要: Data-driven Simulation and Optimization for Covid-19 Exit Strategies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.07087v1
- Date: Fri, 12 Jun 2020 11:18:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-15 22:21:31.619987
- Title: Data-driven Simulation and Optimization for Covid-19 Exit Strategies
- Title(参考訳): Covid-19エグジット戦略のためのデータ駆動シミュレーションと最適化
- Authors: Salah Ghamizi, Renaud Rwemalika, Lisa Veiber, Maxime Cordy, Tegawende
F. Bissyande, Mike Papadakis, Jacques Klein and Yves Le Traon
- Abstract要約: コロナウイルスSARS-2の急速な普及は、世界中のほぼ全ての政府が悲劇に対応するために徹底的な対策を講じる大きな課題である。
我々は,疫学パラメータの深層学習推定を組み合わせたパンデミックシミュレーションと予測ツールキットを構築した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.31545249131776
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rapid spread of the Coronavirus SARS-2 is a major challenge that led
almost all governments worldwide to take drastic measures to respond to the
tragedy. Chief among those measures is the massive lockdown of entire countries
and cities, which beyond its global economic impact has created some deep
social and psychological tensions within populations. While the adopted
mitigation measures (including the lockdown) have generally proven useful,
policymakers are now facing a critical question: how and when to lift the
mitigation measures? A carefully-planned exit strategy is indeed necessary to
recover from the pandemic without risking a new outbreak. Classically, exit
strategies rely on mathematical modeling to predict the effect of public health
interventions. Such models are unfortunately known to be sensitive to some key
parameters, which are usually set based on rules-of-thumb.In this paper, we
propose to augment epidemiological forecasting with actual data-driven models
that will learn to fine-tune predictions for different contexts (e.g., per
country). We have therefore built a pandemic simulation and forecasting toolkit
that combines a deep learning estimation of the epidemiological parameters of
the disease in order to predict the cases and deaths, and a genetic algorithm
component searching for optimal trade-offs/policies between constraints and
objectives set by decision-makers. Replaying pandemic evolution in various
countries, we experimentally show that our approach yields predictions with
much lower error rates than pure epidemiological models in 75% of the cases and
achieves a 95% R2 score when the learning is transferred and tested on unseen
countries. When used for forecasting, this approach provides actionable
insights into the impact of individual measures and strategies.
- Abstract(参考訳): コロナウイルスSARS-2の急速な普及は、世界中のほぼ全ての政府が悲劇に対応するために徹底的な対策を講じる大きな課題である。
その主な要因は、世界経済への影響を超えて、人口の社会的、心理的緊張が深まっている国や都市全体の大規模な封鎖だ。
緩和措置(ロックダウンを含む)が一般的に有効であることが証明されているが、政策立案者は今、重要な問題に直面している。
新型コロナウイルスの感染拡大をリスクなく回復するには、慎重に計画された出口戦略が必要である。
古典的な出口戦略は、公衆衛生介入の効果を予測するために数学的モデリングに依存している。
本稿では,様々な状況(例えば,国ごとに)の予測を微調整することを学ぶ実際のデータ駆動モデルを用いて,疫学的な予測を強化することを提案する。
そこで我々は,疾患の疫学的パラメータの深層的推定と死の予測を併用したパンデミックシミュレーションと予測ツールキットを構築し,意思決定者によって設定された制約と目的との間の最適なトレードオフ・ポリティシを求める遺伝的アルゴリズムコンポーネントを構築した。
各国のパンデミックの進展を再現し,本手法が純粋な疫学モデルに比べて75%の誤差率で予測し,未確認の国で学習が受け継がれた場合,95%のR2スコアが得られることを示した。
予測に使用する場合、このアプローチは個々の測度や戦略の影響に関する実用的な洞察を提供する。
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