Apprendimento sequenziale interpretabile per la previsione del COVID-19

Questo documento propone un approccio innovativo che integra il machine learning nella modellazione compartimentale delle malattie per prevedere la progressione del COVID-19. Il nostro modello è spiegabile dal design perché mostra esplicitamente in che modo i vari compartimenti si evolvono e utilizza codificatori interpretabili per incorporare le covarie e migliorare il rendimento. La spiegabilità è importante per garantire che le previsioni del modello siano credibili per gli epidemiologi e per infondere fiducia negli utenti finali, come legislatori e istituzioni sanitarie. Il nostro modello può essere applicato a diverse risoluzioni geografiche e lo dimostriamo per stati e contee negli Stati Uniti. Mostriamo che il nostro modello fornisce previsioni più accurate rispetto alle alternative all'avanguardia e che fornisce insight esplicativi qualitativamente significativi.

Panoramica

Questo documento illustra quanto segue:

  • Esamina il modello compartimentale proposto per il COVID-19.
  • Comprendi le scelte di progettazione del modello effettuate per utilizzare le covariate necessarie per prevedere con precisione il COVID-19.
  • Discuti i meccanismi di apprendimento sviluppati per migliorare la generalizzazione mentre impari da dati di addestramento limitati.
  • Esamina diversi esperimenti per confrontare il nostro modello con altri modelli COVID-19 disponibili pubblicamente.
  • Comprendi le potenziali limitazioni e i casi di errore del nostro modello per guidare chi potrebbe utilizzare le tecniche per creare sistemi di previsione che possono influire sulle decisioni relative alla salute pubblica.

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