雷鋒網(wǎng) 4 月 7 日消息，微軟、印度理工學(xué)院和 TCS Research(Tata Consul tancy Services 的研發(fā)部門)的研究人員共同撰寫的一篇預(yù)印論文描述了一個人工智能框架，旨在幫助城市和地區(qū)根據(jù) COVID-19 作出關(guān)于鎖定、關(guān)閉和物理距離的政策決策。 他們聲稱，由于它會自動學(xué)習(xí)政策作為疾病參數(shù)的函數(shù)，如傳染性、妊娠期、癥狀持續(xù)時間、死亡概率、人口密度和運(yùn)動傾向，因此，優(yōu)于迄今使用的其他建模工具。

并表示這個框架可能對近 200 個有冠狀病毒病例的國家的組織和政府有用。包括新加坡和中國在內(nèi)的亞洲國家已經(jīng)證明，遏制戰(zhàn)略，如接觸追蹤，或識別可能與感染者接觸的人的過程，可以有效地緩解 COVID-19 的傳播。

合著者首先生成了一個圖網(wǎng)絡(luò)-一個包含一些對相關(guān)的對象的模型，使得對象對應(yīng)于頂點(diǎn)，每對頂點(diǎn)被稱為邊緣-有 100 個節(jié)點(diǎn)和 1000 個個體。 每個節(jié)點(diǎn)都代表一個城市或一個包含一定數(shù)量個體的區(qū)域，節(jié)點(diǎn)對之間連接的強(qiáng)度與節(jié)點(diǎn)之間的種群的乘積成正比，與它們之間距離的平方根成反比。

接下來，研究人員模擬了 COVID-19 可用的最佳疾病參數(shù)：潛伏期為 5-10 天，感染期為 7-14 天，80%的可能性顯示可見癥狀，2% 的死亡率，以及與易感人群接觸的感染者 100% 的傳播概率，并進(jìn)行了多次模擬，以獲得可靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

在整個研究過程中，研究人員假設(shè)一個開放節(jié)點(diǎn)允許人們往返于網(wǎng)絡(luò)中的其他開放節(jié)點(diǎn)。 表現(xiàn)出癥狀的人不允許前往其他節(jié)點(diǎn)，但無癥狀和暴露的人可以這樣做。 （當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)被鎖定時，所有進(jìn)出該節(jié)點(diǎn)的旅行都被阻塞） 此外，他們還解釋了一個事實(shí)，即雖然有癥狀的人在節(jié)點(diǎn)內(nèi)被隔離，但少數(shù)人打破了檢疫，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)流通。

研究人員還制定了幾個基線鎖定策略，其中他們假設(shè)每個節(jié)點(diǎn)都可以選擇每周鎖定或打開一次。 然后，他們定義了一組策略，如果該節(jié)點(diǎn)中癥狀人群的比例超過了 5% 、10% 、20% 、50% 或超過 100% 的預(yù)定義閾值，則鎖定任何給定節(jié)點(diǎn)。

最后，該團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練了一種深度 Q 網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法（一種通過獎勵激勵軟件代理的算法），該算法每周通過對疾病傳播的一些模擬，做出每節(jié)點(diǎn)二進(jìn)制決策-“開放”或“鎖定”。 為了讓該算法確定鎖定的最佳策略，他們量化了模擬每個結(jié)果的成本：鎖定的每一天和每個感染者的權(quán)重為 1.0 ；每次死亡的權(quán)重為2.5；獎勵被定義為這些成本的負(fù)值，以便更高的獎勵對應(yīng)于較低的成本。

在實(shí)驗(yàn)中，在 75 次模擬過程中，模擬持續(xù) 52 周（364天），研究人員確定，5% 至 10% 的鎖定政策經(jīng)歷了較低的感染高峰。 可以預(yù)見的是，該政策對導(dǎo)致同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)癥狀人群和總體人口比例增加的決定持謹(jǐn)慎態(tài)度，因此，一旦感染開始擴(kuò)散，它就會提前鎖定較大的節(jié)點(diǎn)，一旦感染開始在節(jié)點(diǎn)內(nèi)擴(kuò)散，外部感染的可能性就會更高的節(jié)點(diǎn)。

不過，需要注意的是，研究中的人工智能模型沒有考慮人口規(guī)模和地理，他們沒有使用真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模型。 但他們說，更深入的分析正在進(jìn)行中，他們將繼續(xù)添加更詳細(xì)的描述和文獻(xiàn)綜述的階段。

除了這項(xiàng)研究，各個團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)人工智能系統(tǒng)來跟蹤 COVID-19 的傳播。 例如，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員正在重新訓(xùn)練一種預(yù)測季節(jié)性流感的算法，而柏林的羅伯特·科赫研究所使用了一種考慮到政府遏制措施的模型，如封鎖、隔離和社會隔離處方，以表明遏制措施可以成功地減少擴(kuò)散。

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編譯來源：https://venturebeat.com/2020/04/06/microsoft-ai-lockdown-policies-curb-spread-of-coronavirus/

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