The outbreak of COVID-19 i.e. a variation of coronavirus, also known as novel corona virus causing respiratory disease is a big concern worldwide since the end of December 2019. As of September 12, 2020, it has turned into an epidemic outbreak with more than 29 million confirmed cases and around 1 million reported deaths worldwide. It has created an urgent need to monitor and forecast COVID-19 spread behavior to better control this spread. Among all the popular models for COVID-19 forecasting, statistical models are receiving much attention in media. However, statistical models are showing less accuracy for long term forecasting, as there is high level of uncertainty and required data is also not sufficiently available. In this paper, we propose a comparative analysis of deep learning models to forecast the COVID-19 outbreak as an alternative to statistical models. We propose a new Attention-based encoder-decoder model, named Attention-Long Short Term Memory (AttentionLSTM). LSTM based neural network layer architecture incorporates the idea of fine-grained attention mechanism i.e., attention on hidden state dimensions instead of hidden state vector itself, which is capable of highlighting the importance and contribution of each hidden state dimension. It helps in detection on crucial temporal information, resulting in a highly interpretable network. Additionally, we implement a learnable vector embedding for time. As, time in a vector representation can be easily added with many architectures. This vector representation is called Time2Vec. We have used COVID-19 data repository by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University to assess the proposed model's performance. The proposed model give superior forecasting accuracy compared to other existing methods.


翻译:COVID-19病毒的爆发,即:自2019年12月底以来,传说冠状病毒(又称新冠状冠状病毒,引起呼吸系统疾病的新型冠状病毒)的变异性,已成为全世界一个大问题。截至2020年9月12日,该病毒已演变成流行病爆发,全世界已确认病例超过2 900万,报告死亡约100万人。我们提议了一个新的关注型电算解码模型,名为“注意-Long 短期记忆”(AttentionLSTM),基于LSTM的模型增加的内线性网络结构在媒体中得到了很大的关注。然而,统计模型显示长期预测的准确性较低,因为存在高度的不确定性,所需数据也不足。在本文件中,我们提议对深度学习模型模型进行对比,从而可以对内层系统进行快速分析。

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