機器學習成功模擬並預報流感傳播

張夢然

2021年02月10日08:35  來源:科技日報
 
原標題:機器學習成功模擬並預報流感傳播

據英國《自然·通訊》雜志2月9日發表的一項機器學習最新研究,美國科學家團隊報告稱:對匿名手機數據進行基於機器學習的分析,可以成功模擬並預報病毒性疾病——流感的傳播。現階段研究顯示,這個移動地圖能夠准確預報紐約市和澳大利亞的流感傳播情況,未來或還將有潛力對新冠肺炎進行監控。

病毒性疾病在人群中的傳播,取決於感染者和未感染者之間的互動。目前用來預測疾病在一個城市或國家傳播的模型數據,都存在稀疏和不精確的問題,比如通勤調查或網上搜索數據。

為了獲得一個更稠密的數據集,此次,美國谷歌公司研究人員亞當·薩迪樂克及其同事從打開“位置歷史記錄”功能的安卓手機上收集了匿名追蹤數據,並利用機器學習方法將這些數據拆分成單個“行程”,進而構建出一個人群移動地圖。他們借助一個根據醫院挂號和檢驗數據進行校准的傳染病傳播模型,利用這個移動地圖成功模擬“預報”了2016年至2017年紐約市內和周圍的流感活動。

研究團隊發現,這個模型比常用的標准預報模型表現更好,和使用通勤調查數據差不多,但已知通勤調查數據收集起來成本更高。他們還模擬“預報”了2016年流感季澳大利亞國內的流感傳播。雖然澳大利亞的人口更稀疏,流感動力學也不同,但這個模型依然能非常准確地預測流感的高峰和低谷。

現有的高分辨率移動數據來自手機通話記錄,這些記錄具有提供者特異性,一般無法反映跨境或跨國移動。位置數據沒有這方面的限制,因此對於監測長距離的疾病傳播更具潛力。目前,這些數據在完整性上有欠缺,因為智能手機使用率低的小孩和老人的移動數據並不包含在內。雖然存在這些限制,但研究團隊証明了利用手機數據預報流行病傳播的潛力。

總編輯圈點

人們通常很難預測病毒會在何時進入人體,潛伏下來,在人群裡悄然傳播,然后爆發一場戰爭。在人口密集的大都市,預測傳染病的流行,是一個非常必要但難度頗大的課題。研究表明,手機數據加人工智能,或許有預測潛力。但是,技術永遠不是萬能的。預測了傳染病,還得採取強有力的措施進行干預,才可能將其“扼殺”在萌芽狀態。控制傳染源,切斷傳播途徑,保護易感人群,這三條是古老但有效的方法。但要做到這些,不僅要靠人工智能,更要靠人的智慧與決斷。

(責編:王麗瑋、張麗瑋)

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