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融合SEIR与LSTM模型的传染病预测研究
被引量:
3
1
作者
杨桂松
高炳涛
+1 位作者
何杏宇
瞿国庆
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2024年第8期1887-1894,共8页
针对现有的传染病预测模型未充分考虑时间序列的复杂度且预测性能不稳定等问题,提出一种基于传染病动力学模型SEIR与长短时记忆网络(LSTM)的传染病组合预测模型.首先,通过计算Pearson相关系数分析气候因素与传染病新增人数之间的相关性...
针对现有的传染病预测模型未充分考虑时间序列的复杂度且预测性能不稳定等问题,提出一种基于传染病动力学模型SEIR与长短时记忆网络(LSTM)的传染病组合预测模型.首先,通过计算Pearson相关系数分析气候因素与传染病新增人数之间的相关性;其次,通过FE(Fuzzy Entropy)算法提取序列的局部特征且保证序列的平稳性,降低时间序列的复杂度,提升时间序列的可预测性;最后,根据传染病特点,构建SEIR模型分析不同人群传播情况,并结合LSTM模型实现大幅度提升传染病预测精度.仿真结果表明,相较于传统的模型算法,本文提出的混合模型能保证预测的平稳性并实现更高的预测精度,同时,本文使用该混合模型在不同的干预策略下进行预测,表明了提早采取防控措施对遏制传染病传播的重要性.
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关键词
传染病
Pearson相关系数
FE算法
seir
模型
LSTM模型
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职称材料
基于SEIRS传染病模型的函数优化方法——SEIRS算法
被引量:
7
2
作者
黄光球
孙思雅
陆秋琴
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014年第12期2671-2687,共17页
为了解决复杂函数优化问题,采用SEIRS传染病模型提出了SEIRS算法.在该算法中,假设某个生态系统由若干人类个体组成,每个个体均由若干个特征来表征.该生态系统存在一种传染病在个体之间传染,该传染病攻击的是个体的部分特征.每个染病个...
为了解决复杂函数优化问题,采用SEIRS传染病模型提出了SEIRS算法.在该算法中,假设某个生态系统由若干人类个体组成,每个个体均由若干个特征来表征.该生态系统存在一种传染病在个体之间传染,该传染病攻击的是个体的部分特征.每个染病个体均经历易感、潜伏、发病和治愈等阶段,这些阶段的综合作用决定了个体的体质强弱;利用SEIRS传染病模型所描述的疾病传播机理构造出了相关算子,使个体之间能充分交换信息.结果表明:E-E,I-I和R-R算子能使体质强壮的个体向体质弱的个体传递强壮特征信息,使得后者能向好的方向发展;S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子能使处于不同状态的个体获得其他个体的平均特征信息,从而降低了该个体陷入局部最优解的概率;S-S算子能使个体的活跃度提高,从而扩大其搜索范围;E-R和I-R算子既具有S-S算子的特征又具有S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子的特征.体质强壮的个体能继续生长,而体质虚弱的个体则停止生长,从而确保本算法具有全局收敛性.测试结果表明:本算法具有搜索能力强的特点,对求解复杂函数优化问题具有很高的收敛速度.
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关键词
函数优化
智能优化计算
传染病动力学
seir
S传染病模型
seir
S算法
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职称材料
基于改进SEIR算法的疫情传播趋势检测方法
被引量:
3
3
作者
燕杨
郭皓钰
+3 位作者
魏宇航
尤紫如
肖志强
黄文博
《吉林大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2021年第6期1511-1516,共6页
通过对传统SEIR(susceptible-exposed-infectious-removed)算法进行优化重建,提出一种改进的SEIR算法.该算法通过为感染率β添加衰减函数,对数据拟合得到随时间增长而改变的β.仿真实验结果表明,该算法在测试集上的平均MSE(mean square ...
通过对传统SEIR(susceptible-exposed-infectious-removed)算法进行优化重建,提出一种改进的SEIR算法.该算法通过为感染率β添加衰减函数,对数据拟合得到随时间增长而改变的β.仿真实验结果表明,该算法在测试集上的平均MSE(mean square error)只有0.11,相比于目前已有的其他算法,误差值显著降低.
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关键词
seir
算法
衰减函数
ARIM算法
传播趋势检测
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职称材料
新型冠状病毒传播仿真组合模型
被引量:
7
4
作者
李栋
白瑞瑞
《统计与决策》
CSSCI
北大核心
2020年第5期5-10,共6页
文章提出了一个新型病毒传播仿真组合模型SISR-HHO有效模拟新型冠状病毒(COVID-19)的传播过程,帮助公众研判疫情发展趋势。其中,SISR模型是SEIR模型的改进模型,它具有更好的灵活性,但参数也更多,这些参数一旦设置不当,SISR模型的仿真效...
文章提出了一个新型病毒传播仿真组合模型SISR-HHO有效模拟新型冠状病毒(COVID-19)的传播过程,帮助公众研判疫情发展趋势。其中,SISR模型是SEIR模型的改进模型,它具有更好的灵活性,但参数也更多,这些参数一旦设置不当,SISR模型的仿真效果将大打折扣。为此,使用改进的哈里斯鹰优化算法对SISR模型的参数进行寻优。最后,通过实验对比了SISR-HHO模型与其他几种常用模型对COVID-19传播过程的仿真效果,结果显示建立的模型具有更好的仿真精度,更适合模拟COVID-19的传播过程。
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关键词
新型冠状病毒
哈里斯鹰优化算法
seir
模型
SISR模型
SISR-HHO模型
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职称材料
交通管控对新冠疫情传播的影响分析——以厦门市为例
5
作者
刘博威
刘晓佳
《上海海事大学学报》
北大核心
2023年第4期69-75,90,共8页
为研究交通管控措施对新冠疫情传播的影响,以厦门市2021年9月份出现的疫情为例,对各项交通管控措施下的疫情传播趋势进行分析,并讨论不同交通管控措施对疫情的阻断效果。以经典易感者-潜伏者-感染者-康复者(susceptible-exposed-infecte...
为研究交通管控措施对新冠疫情传播的影响,以厦门市2021年9月份出现的疫情为例,对各项交通管控措施下的疫情传播趋势进行分析,并讨论不同交通管控措施对疫情的阻断效果。以经典易感者-潜伏者-感染者-康复者(susceptible-exposed-infected-removed,SEIR)传染病模型为基础,建立有人口迁入迁出的SEIR模型和有交通限制的SEIR模型,并以误差最小为目标通过粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法计算出更符合疫情实际的最优参数。将改进的有交通限制的SEIR模型与最优参数相结合模拟出不同交通管控措施下疫情的传播趋势并进行分析。结果表明:根据最优参数拟合出的疫情传播趋势与实际疫情传播趋势较为一致,且不同交通管控措施对疫情的阻断效果存在差异;及时实施限制人口迁入迁出措施可使疫情达到高峰的时间提前,及时实施限制市内交通出行措施可使感染人数峰值降低,综合并及时实施各项交通管控措施对疫情阻断的效果最为明显。因此,在疫情来临时,越及时实施综合交通管控措施对疫情的阻断就越有效。
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关键词
交通管控
新冠疫情
易感者-潜伏者-感染者-康复者(
seir
)模型
粒子群优化算法
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职称材料
题名
融合SEIR与LSTM模型的传染病预测研究
被引量:
3
1
作者
杨桂松
高炳涛
何杏宇
瞿国庆
机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
上海理工大学出版印刷与艺术设计学院
江苏商贸职业学院电子与信息学院
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2024年第8期1887-1894,共8页
基金
南通市科技局社会民生计划项目(MS12021060)资助
国家自然科学基金项目(61602305,61802257)资助
上海市自然科学基金项目(18ZR1426000,19ZR1477600)资助.
文摘
针对现有的传染病预测模型未充分考虑时间序列的复杂度且预测性能不稳定等问题,提出一种基于传染病动力学模型SEIR与长短时记忆网络(LSTM)的传染病组合预测模型.首先,通过计算Pearson相关系数分析气候因素与传染病新增人数之间的相关性;其次,通过FE(Fuzzy Entropy)算法提取序列的局部特征且保证序列的平稳性,降低时间序列的复杂度,提升时间序列的可预测性;最后,根据传染病特点,构建SEIR模型分析不同人群传播情况,并结合LSTM模型实现大幅度提升传染病预测精度.仿真结果表明,相较于传统的模型算法,本文提出的混合模型能保证预测的平稳性并实现更高的预测精度,同时,本文使用该混合模型在不同的干预策略下进行预测,表明了提早采取防控措施对遏制传染病传播的重要性.
关键词
传染病
Pearson相关系数
FE算法
seir
模型
LSTM模型
Keywords
infectious diseases
Pearson correlation coefficient
FE
algorithm
seir
model
LSTM model
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于SEIRS传染病模型的函数优化方法——SEIRS算法
被引量:
7
2
作者
黄光球
孙思雅
陆秋琴
机构
西安建筑科技大学管理学院
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014年第12期2671-2687,共17页
基金
陕西省科学技术研究发展计划基金项目(2013K11-17)
陕西重点学科建设专项资金资助项目(E08001)
文摘
为了解决复杂函数优化问题,采用SEIRS传染病模型提出了SEIRS算法.在该算法中,假设某个生态系统由若干人类个体组成,每个个体均由若干个特征来表征.该生态系统存在一种传染病在个体之间传染,该传染病攻击的是个体的部分特征.每个染病个体均经历易感、潜伏、发病和治愈等阶段,这些阶段的综合作用决定了个体的体质强弱;利用SEIRS传染病模型所描述的疾病传播机理构造出了相关算子,使个体之间能充分交换信息.结果表明:E-E,I-I和R-R算子能使体质强壮的个体向体质弱的个体传递强壮特征信息,使得后者能向好的方向发展;S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子能使处于不同状态的个体获得其他个体的平均特征信息,从而降低了该个体陷入局部最优解的概率;S-S算子能使个体的活跃度提高,从而扩大其搜索范围;E-R和I-R算子既具有S-S算子的特征又具有S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子的特征.体质强壮的个体能继续生长,而体质虚弱的个体则停止生长,从而确保本算法具有全局收敛性.测试结果表明:本算法具有搜索能力强的特点,对求解复杂函数优化问题具有很高的收敛速度.
关键词
函数优化
智能优化计算
传染病动力学
seir
S传染病模型
seir
S算法
Keywords
function optimization
population-based intelligent optimization computation
epidemicdynamics
seir
S epidemic model
seir
S
algorithm
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于改进SEIR算法的疫情传播趋势检测方法
被引量:
3
3
作者
燕杨
郭皓钰
魏宇航
尤紫如
肖志强
黄文博
机构
长春师范大学计算机科学与技术学院
吉林大学白求恩第一临床医学院
吉林大学地球科学学院
出处
《吉林大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2021年第6期1511-1516,共6页
基金
吉林省教育厅科学研究规划项目(批准号:JJKH20200830K)
吉林省教育厅科学技术研究项目(批准号:JJKH20210887KJ)
吉林省自然科学基金(联合基金项目)(批准号:YDZJ202101ZYTS147).
文摘
通过对传统SEIR(susceptible-exposed-infectious-removed)算法进行优化重建,提出一种改进的SEIR算法.该算法通过为感染率β添加衰减函数,对数据拟合得到随时间增长而改变的β.仿真实验结果表明,该算法在测试集上的平均MSE(mean square error)只有0.11,相比于目前已有的其他算法,误差值显著降低.
关键词
seir
算法
衰减函数
ARIM算法
传播趋势检测
Keywords
susceptible-exposed-infectious-removed
(
seir
)
algorithm
attenuation function
ARIM
algorithm
propagation trend detection
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
新型冠状病毒传播仿真组合模型
被引量:
7
4
作者
李栋
白瑞瑞
机构
西安邮电大学经济与管理学院
出处
《统计与决策》
CSSCI
北大核心
2020年第5期5-10,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1501253)
陕西省社会科学基金资助项目(2019D051)
+1 种基金
陕西省教育厅专项科研计划项目(16JK1700)
西安邮电大学教学改革项目(JGZ201821)。
文摘
文章提出了一个新型病毒传播仿真组合模型SISR-HHO有效模拟新型冠状病毒(COVID-19)的传播过程,帮助公众研判疫情发展趋势。其中,SISR模型是SEIR模型的改进模型,它具有更好的灵活性,但参数也更多,这些参数一旦设置不当,SISR模型的仿真效果将大打折扣。为此,使用改进的哈里斯鹰优化算法对SISR模型的参数进行寻优。最后,通过实验对比了SISR-HHO模型与其他几种常用模型对COVID-19传播过程的仿真效果,结果显示建立的模型具有更好的仿真精度,更适合模拟COVID-19的传播过程。
关键词
新型冠状病毒
哈里斯鹰优化算法
seir
模型
SISR模型
SISR-HHO模型
Keywords
COVID-19
Harris hawks optimization
algorithm
seir
model
SISR model
SISR-HHO model
分类号
O242.1 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
交通管控对新冠疫情传播的影响分析——以厦门市为例
5
作者
刘博威
刘晓佳
机构
集美大学航海学院
集美大学海上交通安全研究所
出处
《上海海事大学学报》
北大核心
2023年第4期69-75,90,共8页
基金
福建省教育厅项目(JAT210248)。
文摘
为研究交通管控措施对新冠疫情传播的影响,以厦门市2021年9月份出现的疫情为例,对各项交通管控措施下的疫情传播趋势进行分析,并讨论不同交通管控措施对疫情的阻断效果。以经典易感者-潜伏者-感染者-康复者(susceptible-exposed-infected-removed,SEIR)传染病模型为基础,建立有人口迁入迁出的SEIR模型和有交通限制的SEIR模型,并以误差最小为目标通过粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法计算出更符合疫情实际的最优参数。将改进的有交通限制的SEIR模型与最优参数相结合模拟出不同交通管控措施下疫情的传播趋势并进行分析。结果表明:根据最优参数拟合出的疫情传播趋势与实际疫情传播趋势较为一致,且不同交通管控措施对疫情的阻断效果存在差异;及时实施限制人口迁入迁出措施可使疫情达到高峰的时间提前,及时实施限制市内交通出行措施可使感染人数峰值降低,综合并及时实施各项交通管控措施对疫情阻断的效果最为明显。因此,在疫情来临时,越及时实施综合交通管控措施对疫情的阻断就越有效。
关键词
交通管控
新冠疫情
易感者-潜伏者-感染者-康复者(
seir
)模型
粒子群优化算法
Keywords
traffic control
COVID-19
susceptible-exposed-infected-removed(
seir
)model
particle swarm optimization
algorithm
分类号
U491.4 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
R181.8 [医药卫生—流行病学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合SEIR与LSTM模型的传染病预测研究
杨桂松
高炳涛
何杏宇
瞿国庆
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
2
基于SEIRS传染病模型的函数优化方法——SEIRS算法
黄光球
孙思雅
陆秋琴
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2014
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于改进SEIR算法的疫情传播趋势检测方法
燕杨
郭皓钰
魏宇航
尤紫如
肖志强
黄文博
《吉林大学学报(理学版)》
CAS
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
新型冠状病毒传播仿真组合模型
李栋
白瑞瑞
《统计与决策》
CSSCI
北大核心
2020
7
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下载PDF
职称材料
5
交通管控对新冠疫情传播的影响分析——以厦门市为例
刘博威
刘晓佳
《上海海事大学学报》
北大核心
2023
0
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职称材料
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