We introduce an extended SEIR infectious disease model with data assimilation for the study of the spread of COVID-19. In this framework, undetected asymptomatic and pre-symptomatic cases are taken into account, and the impact of their uncertain proportion is fully investigated. The standard SEIR model does not consider these populations, while their role in the propagation of the disease is acknowledged. An ensemble Kalman filter is implemented to assimilate reliable observations of three compartments in the model. The system tracks the evolution of the effective reproduction number and estimates the unobservable subpopulations. The analysis is carried out for three main prefectures of Japan and for the entire population of Japan. For these four populations, our estimated effective reproduction numbers are more stable than the corresponding ones estimated by a different method (Toyokeizai). We also perform sensitivity tests for different values of some uncertain medical parameters, like the relative infectivity of symptomatic / asymptomatic cases. The regional analysis results suggest the decreasing efficiency of the states of emergency.


翻译:我们采用了扩大的SEIR传染病模型,为研究COVID-19的传播提供数据同化。在这个框架内,考虑到未发现的无症状和症状前病例,并充分调查其不确定比例的影响。标准SEIR模型不考虑这些人群,而承认他们在疾病传播中的作用。实施一个共同的Kalman过滤器,以吸收该模型中三个分区的可靠观测结果。该系统跟踪有效复制数的演变情况,并估计不可观察的子群。对日本三个主要省份和整个日本人口进行了分析。对于这四个人口来说,我们估计的有效生殖数量比用不同方法(Toyokeizai)估计的相应数量更为稳定。我们还对一些不确定的医疗参数的不同值进行了敏感度测试,如症状/症状病例的相对感染性。区域分析结果表明,紧急状况的效率下降。

0
下载
关闭预览

相关内容

卡尔曼滤波是一种高效率的递归滤波器(自回归滤波器),它能够从一系列的不完全及包含噪声的测量中,估计动态系统的状态。
【MIT干货书】机器学习算法视角,126页pdf
专知会员服务
77+阅读 · 2021年1月25日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
CIKM2020推荐系统论文集合
机器学习与推荐算法
10+阅读 · 2020年10月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月29日
Arxiv
3+阅读 · 2018年4月5日
Arxiv
4+阅读 · 2018年1月15日
Arxiv
3+阅读 · 2014年10月9日
VIP会员
相关资讯
CIKM2020推荐系统论文集合
机器学习与推荐算法
10+阅读 · 2020年10月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员