Predictive accuracy of particle filtering in dynamic models supporting outbreak projections
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: While a new generation of computational statistics algorithms and availability of data streams raises the potential for recurrently regrounding dynamic models with incoming observations, the effectiveness of such arrangements can be highly subject to specifics of the configuration (e.g., frequency of sampling and representation of behaviour change), and there has been little attempt to identify effective configurations. METHODS: Combining dynamic models with particle filtering, we explored a solution focusing on creating quickly formulated models regrounded automatically and recurrently as new data becomes available. Given a latent underlying case count, we assumed that observed incident case counts followed a negative binomial distribution. In accordance with the condensation algorithm, each such observation led to updating of particle weights. We evaluated the effectiveness of various particle filtering configurations against each other and against an approach without particle filtering according to the accuracy of the model in predicting future prevalence, given data to a certain point and a norm-based discrepancy metric. We examined the effectiveness of particle filtering under varying times between observations, negative binomial dispersion parameters, and rates with which the contact rate could evolve. RESULTS: We observed that more frequent observations of empirical data yielded super-linearly improved accuracy in model predictions. We further found that for the data studied here, the most favourable assumptions to make regarding the parameters associated with the negative binomial distribution and changes in contact rate were robust across observation frequency and the observation point in the outbreak. CONCLUSION: Combining dynamic models with particle filtering can perform well in projecting future evolution of an outbreak. Most importantly, the remarkable improvements in predictive accuracy resulting from more frequent sampling suggest that investments to achieve efficient reporting mechanisms may be more than paid back by improved planning capacity. The robustness of the results on particle filter configuration in this case study suggests that it may be possible to formulate effective standard guidelines and regularized approaches for such techniques in particular epidemiological contexts. Most importantly, the work tentatively suggests potential for health decision makers to secure strong guidance when anticipating outbreak evolution for emerging infectious diseases by combining even very rough models with particle filtering method.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,023 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».