Reproducible parallel inference and simulation of stochastic state space models using odin, dust, and mcstate
Notice bibliographique
Résumé
State space models, including compartmental models, are used to model physical, biological and social phenomena in a broad range of scientific fields. A common way of representing the underlying processes in these models is as a system of stochastic processes which can be simulated forwards in time. Inference of model parameters based on observed time-series data can then be performed using sequential Monte Carlo techniques. However, using these methods for routine inference problems can be made difficult due to various engineering considerations: allowing model design to change in response to new data and ideas, writing model code which is highly performant, and incorporating all of this with up-to-date statistical techniques. Here, we describe a suite of packages in the R programming language designed to streamline the design and deployment of state space models, targeted at infectious disease modellers but suitable for other domains. Users describe their model in a familiar domain-specific language, which is converted into parallelised C++ code. A fast, parallel, reproducible random number generator is then used to run large numbers of model simulations in an efficient manner. We also provide standard inference and prediction routines, though the model simulator can be used directly if these do not meet the user's needs. These packages provide guarantees on reproducibility and performance, allowing the user to focus on the model itself, rather than the underlying computation. The ability to automatically generate high-performance code that would be tedious and time-consuming to write and verify manually, particularly when adding further structure to compartments, is crucial for infectious disease modellers. Our packages have been critical to the development cycle of our ongoing real-time modelling efforts in the COVID-19 pandemic, and have the potential to do the same for models used in a number of different domains.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,002 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».