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本文作者: 章敏 | 2016-09-02 17:18 |
導(dǎo)讀:SIR模型是傳染病模型中最經(jīng)典的模型,最基本的模型,為傳染病動(dòng)力學(xué)的研究做出了奠基性的貢獻(xiàn)。其中S表示易感者,I表示感染者,R表示移出者。
摘要:在流行病建模中,狀態(tài)濾波在提高傳統(tǒng)傳染病模型的性能方面是一種很好的工具。我們引入了一種新的狀態(tài)過(guò)濾算法,以進(jìn)一步提高基于易感者-感染者-移出者SIR)模型最好方法的性能。該算法融合了兩種技術(shù),它們被通常單獨(dú)使用:線性校正,如在集合卡爾曼濾波(中EnKF)看到一樣,和重采樣,如用于粒子濾波(PF)中一樣。通過(guò)利用了非中心的協(xié)方差矩陣(UCM)和標(biāo)準(zhǔn)柱中心的協(xié)方差矩陣(CCM)這兩種矩陣的算法,我們將我們方法的推理精度與EnKF和集合調(diào)整卡爾曼濾波(EAKF)進(jìn)行了比較。相比于EnKF我們的算法需要O(DN)更多的時(shí)間,其中D是集合維度和N表示集合大小。我們的經(jīng)驗(yàn)表明,在選定的方法中,我們的UCM算法在14個(gè)主要現(xiàn)實(shí)世界的11個(gè)場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)了最小的均方根誤差(RMSE)和最高的相關(guān)系數(shù)(CORR)。我們表明,盡管在大多數(shù)情況下有著CCM的EAKF可以獲得更好的精度,但有著UCM的 EnKF優(yōu)于有著CCM的EnKF。
Weipeng Huang
郵箱: weipeng.huang@insight-centre.org
任職:科克大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系博士
研究方向:數(shù)據(jù)挖掘,算法,人工智能
本文提出了一種改進(jìn)的基于SIR濾波算法,BASS,用于預(yù)測(cè)季節(jié)性流感水平。14個(gè)主要現(xiàn)實(shí)世界的11個(gè)場(chǎng)景中,它經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的RMSE和CORR。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在我們的構(gòu)思中,BASS和EnKF的表現(xiàn)優(yōu)于UCM,而且EAKF利用CCM是理想狀態(tài)。
我們的未來(lái)的工作包括結(jié)合社會(huì)數(shù)據(jù),以進(jìn)一步改善模型和過(guò)濾器的方法。我們對(duì)于結(jié)合SIRS模型與過(guò)濾器預(yù)測(cè)持續(xù)性季節(jié)性流感方面也有很大興趣。此外,我們還想評(píng)估我們的濾波算法是否適用于其他的一般問(wèn)題。
via:ECAI 2016
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