論文の概要: Modeling Epidemic Spread: A Gaussian Process Regression Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09384v2
- Date: Mon, 16 Sep 2024 19:52:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 22:41:00.744337
- Title: Modeling Epidemic Spread: A Gaussian Process Regression Approach
- Title(参考訳): エピデミック・スプレッドのモデリング:ガウス的プロセス回帰アプローチ
- Authors: Baike She, Lei Xin, Philip E. Paré, Matthew Hale,
- Abstract要約: 本稿では,Gaussian Process regression(GPR)に基づく新しいデータ駆動手法を提案する。
本稿では、GPRを用いて、イギリスで新型コロナウイルス流行時に収集された実世界感染データを用いて、感染拡大をモデル化し、予測する例を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7374726900469741
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Modeling epidemic spread is critical for informing policy decisions aimed at mitigation. Accordingly, in this work we present a new data-driven method based on Gaussian process regression (GPR) to model epidemic spread. We bound the variance of the predictions made by GPR, which quantifies the impact of epidemic data on the proposed model. Next, we derive a high-probability error bound on the prediction error in terms of the distance between the training points and a testing point, the posterior variance, and the level of change in the spreading process, and we assess how the characteristics of the epidemic spread and infection data influence this error bound. We present examples that use GPR to model and predict epidemic spread by using real-world infection data gathered in the UK during the COVID-19 epidemic. These examples illustrate that, under typical conditions, the prediction for the next twenty days has 94.29% of the noisy data located within the 95% confidence interval, validating these predictions.
- Abstract(参考訳): 流行のモデル化は、緩和を目的とした政策決定を通知するために重要である。
そこで本研究では,ガウス過程回帰(GPR)に基づく新しいデータ駆動手法を提案する。
GPRによる予測のばらつきは,提案モデルに対する流行データの影響を定量化する。
次に, トレーニング点と試験点の距離, 後方分散, 拡散過程の変化レベルから予測誤差に縛られた高確率誤差を導出し, 流行の伝播特性と感染データがこの誤差にどのように影響するかを評価する。
本稿では、GPRを用いて、イギリスで新型コロナウイルス流行時に収集された実世界感染データを用いて、感染拡大をモデル化し、予測する例を示す。
これらの例は、典型的な条件下では、次の20日間の予測は95%の信頼区間内にあるノイズデータの94.29%を占め、これらの予測を検証していることを示している。
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