論文の概要: Forecasting Brazilian and American COVID-19 cases based on artificial
intelligence coupled with climatic exogenous variables
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10981v1
- Date: Tue, 21 Jul 2020 17:58:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-08 05:41:46.058528
- Title: Forecasting Brazilian and American COVID-19 cases based on artificial
intelligence coupled with climatic exogenous variables
- Title(参考訳): 気候外因性変数を併用した人工知能を用いたブラジルおよびアメリカのcovid-19症例の予測
- Authors: Ramon Gomes da Silva, Matheus Henrique Dal Molin Ribeiro, Viviana
Cocco Mariani, Leandro dos Santos Coelho
- Abstract要約: 世界保健機関(WHO)によると、新型コロナウイルス(COVID-19)は2020年6月10日までの公衆衛生上の問題である。
現在のシナリオでは、ブラジルと米国は毎日、新しいケースや死亡の頻度が高い。
新型コロナウイルス(COVID-19)対策の戦略的計画を立てる上では、今後1週間の時間枠で新規感染者数を予測することが重要である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0711362702464675
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: The novel coronavirus disease (COVID-19) is a public health problem once
according to the World Health Organization up to June 10th, 2020, more than 7.1
million people were infected, and more than 400 thousand have died worldwide.
In the current scenario, the Brazil and the United States of America present a
high daily incidence of new cases and deaths. It is important to forecast the
number of new cases in a time window of one week, once this can help the public
health system developing strategic planning to deals with the COVID-19. In this
paper, Bayesian regression neural network, cubist regression, k-nearest
neighbors, quantile random forest, and support vector regression, are used
stand-alone, and coupled with the recent pre-processing variational mode
decomposition (VMD) employed to decompose the time series into several
intrinsic mode functions. All Artificial Intelligence techniques are evaluated
in the task of time-series forecasting with one, three, and six-days-ahead the
cumulative COVID-19 cases in five Brazilian and American states up to April
28th, 2020. Previous cumulative COVID-19 cases and exogenous variables as daily
temperature and precipitation were employed as inputs for all forecasting
models. The hybridization of VMD outperformed single forecasting models
regarding the accuracy, specifically when the horizon is six-days-ahead,
achieving better accuracy in 70% of the cases. Regarding the exogenous
variables, the importance ranking as predictor variables is past cases,
temperature, and precipitation. Due to the efficiency of evaluated models to
forecasting cumulative COVID-19 cases up to six-days-ahead, the adopted models
can be recommended as a promising models for forecasting and be used to assist
in the development of public policies to mitigate the effects of COVID-19
outbreak.
- Abstract(参考訳): 世界保健機関(who)によると、新型コロナウイルス(covid-19)は2020年6月10日までに7100万人以上が感染し、全世界で4万人以上が死亡した。
現在のシナリオでは、ブラジルと米国は毎日、新しいケースや死亡の頻度が高い。
新型コロナウイルス(covid-19)対策の戦略的計画を策定する公衆衛生システムの助けになるため、新規感染者を1週間のタイムウィンドウで予測することが重要だ。
本稿では, ベイズ回帰ニューラルネットワーク, キュビスト回帰, k-ネアレスト近傍, 量子乱林, 支持ベクトル回帰を用い, 時系列を複数の固有モード関数に分解するために, 最近の前処理変分モード分解(VMD)と組み合わせた。
すべての人工知能技術は、2020年4月28日までのブラジルとアメリカの5州で、累積感染者の1日、3日、6日の時系列予測のタスクで評価される。
全予測モデルのインプットとして,過去の累積covid-19例と日内気温と降水量としての外因性変数を用いた。
vmdのハイブリダイゼーションは精度に関して単一の予測モデルよりも優れており、特に地平線が6日先であれば70%のケースで精度が向上した。
外因性変数に関して、予測変数としての重要性は過去のケース、温度、降水量である。
累積感染者を最大6日前に予測するための評価モデルの効率のため、導入モデルは予測のための有望なモデルとして推奨され、新型コロナウイルスの感染拡大を緩和するための公共政策の開発に役立てられる。
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