Questo documento propone un nuovo approccio che integra il machine learning nella modellazione compartimentale epidemiologica per prevedere la progressione del COVID-19. Il nostro modello è spiegabile per progettazione perché mostra esplicitamente come si evolvono i diversi compartimenti e utilizza codificatori interpretabili per incorporare i covariabili e migliorare le prestazioni. La spiegabilità è utile per garantire che le predizioni del modello siano credibili per gli epidemiologi e per infondere fiducia negli utenti finali, come i responsabili delle politiche e gli istituti sanitari. Il nostro modello può essere applicato a diverse risoluzioni geografiche e lo dimostriamo per stati e contee degli Stati Uniti. Dimostriamo che il nostro modello fornisce previsioni più accurate rispetto alle alternative all'avanguardia e che fornisce informazioni esplicative qualitativamente significative.
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 durante l'apprendimento da dati di addestramento limitati.
- Esamina diversi esperimenti per confrontare il nostro modello con altri modelli sul COVID-19 disponibili pubblicamente.
- Comprendere le potenziali limitazioni e i casi di errore del nostro modello per guidare coloro che potrebbero utilizzare le tecniche per creare sistemi di previsione che possono influire sulle decisioni relative alla salute pubblica.
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