北京航空航天大學(xué)科技成果——基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)測與分析系統(tǒng)

1、北京航空航天大學(xué)科技成果基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)測與分析系統(tǒng)項(xiàng)目簡介針對近期爆發(fā)的新冠肺炎疫情，國家各防疫部門和各地市對疫情未來發(fā)展趨勢的分析及預(yù)測提出了迫切需求，然而由于疫情防控對于人們出行的限制,傳統(tǒng)的出行類APP應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)均出現(xiàn)大幅度縮水導(dǎo)致難以用于開展人口和流行病調(diào)查分析。因此，亟需一種基于人口流動大數(shù)據(jù)的,可實(shí)現(xiàn)疫情預(yù)測報告自動生成、疫情可視化分析的精準(zhǔn)預(yù)測模型。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院王靜遠(yuǎn)教授團(tuán)隊(duì),多年來從事于大數(shù)據(jù)與人工智能在智慧城市和流行病防控領(lǐng)域的應(yīng)用研究,主持和參與了多項(xiàng)城市安全管理和流行病相關(guān)的國家及部委研究課題。2014年,作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提出了一種基于城市人類活動大數(shù)據(jù)

2、和Meta-Population的模型城市流行病傳播模型，并在H7N9流感疫情中于深圳市流感防控過程中獲得了成功應(yīng)用。此次疫情以來,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以現(xiàn)有模型為基礎(chǔ),迅速研發(fā)了針對新冠病毒疫情的基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)測與分析系統(tǒng),項(xiàng)目模型成為當(dāng)前運(yùn)行最為穩(wěn)定成熟的新冠病毒疫情預(yù)測模型之一,目前正在為多個國家部委和地方省市等單位提供每日疫情預(yù)測服務(wù)。技術(shù)描述基于當(dāng)前防疫工作的實(shí)際需求,本系統(tǒng)包括以下三個方面：（1）基于人口流動大數(shù)據(jù)的疫情精準(zhǔn)預(yù)測模型本模型使用復(fù)合種群（Meta-population）模型對于全國構(gòu)成的多城市體系進(jìn)行建模，通過改進(jìn)SEIR模型來對傳播過程進(jìn)行建模。同時，課題組同京東大數(shù)據(jù)部

3、門合作，計(jì)算城市之間的人流量情況，獲得更為準(zhǔn)確的人口流動數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升模型精度。Miiy20M旳和JiiflQ.Tian19.Ml®Jul19DaltfMndeli1-Day弘Du瀘5-1>Lk.y£7-Days網(wǎng)RJ0.0700.IW0.3000.4OTFU1PRI0.0720430.4IHPLFW0.1)74噲町機(jī)昨lkd：WhLLPEU03$07fl”郷UPK0咖o.aKfr.327仇4品I1ASICU.2UbOlWARIMA0.0時D-247山珈U.SIVL5TUQAJ73owG3W0.4222014年H7M9流感爆發(fā)短期預(yù)測2014年H7N9流感爆發(fā)趨勢預(yù)

4、測深圳流感傳播網(wǎng)絡(luò)推斷深圳流感傳播溯源2）疫情預(yù)測報告自動化生成系統(tǒng)面對同時支撐多個部委開展工作的繁重任務(wù)，項(xiàng)目組使用python的docxtpl庫、VBA等工具，開發(fā)出定制模板后一鍵化報告自動生成系統(tǒng)。（3）疫情可視化分析系統(tǒng)針對國家疾控中心對于疫情的分析計(jì)算要求，項(xiàng)目組將對所開發(fā)的“新冠疫情分析與預(yù)測可視化地圖分析系統(tǒng)”進(jìn)行升級，實(shí)現(xiàn)疫情爆發(fā)實(shí)時動態(tài)地圖細(xì)化到街道辦一級，結(jié)合城市間人口流動大數(shù)據(jù)疫情分析地圖，形成實(shí)時動態(tài)可視化。技術(shù)狀態(tài)此次疫情以來，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以現(xiàn)有模型為基礎(chǔ)，迅速研發(fā)了針對新冠病毒疫情的預(yù)測模型，作為最早開展疫情預(yù)測的團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人團(tuán)隊(duì)的模型成為當(dāng)前運(yùn)行最為穩(wěn)定成熟的新冠病毒疫情預(yù)測模型。后續(xù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將對模型的精準(zhǔn)度和可視化等方面進(jìn)行改進(jìn)，短期內(nèi)通過邊應(yīng)用、邊改進(jìn)的方式逐步完善系統(tǒng)，最終形成一套穩(wěn)定完善的疫情防控預(yù)測與分析系統(tǒng)。同時，本項(xiàng)目成果具有非常好的轉(zhuǎn)化條件，項(xiàng)目所研發(fā)基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)測與分析系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定向多個國家部委和地方省市等單位提供日報服務(wù)，技術(shù)方案的可行性已經(jīng)得到基本驗(yàn)證。此外，項(xiàng)目組主要成員也深度參與到各部委的疫情預(yù)測分析