An international initiative of predicting the SARS-CoV-2 pandemic using ensemble data assimilation
Notice bibliographique
Résumé
This work demonstrates the efficiency of using iterative ensemble smoothers to estimate the parameters of an SEIR model. We have extended a standard SEIR model with age-classes and compartments of sick, hospitalized, and dead. The data conditioned on are the daily numbers of accumulated deaths and the number of hospitalized. Also, it is possible to condition the model on the number of cases obtained from testing. We start from a wide prior distribution for the model parameters; then, the ensemble conditioning leads to a posterior ensemble of estimated parameters yielding model predictions in close agreement with the observations. The updated ensemble of model simulations has predictive capabilities and include uncertainty estimates. In particular, we estimate the effective reproductive number as a function of time, and we can assess the impact of different intervention measures. By starting from the updated set of model parameters, we can make accurate short-term predictions of the epidemic development assuming knowledge of the future effective reproductive number. Also, the model system allows for the computation of long-term scenarios of the epidemic under different assumptions. We have applied the model system on data sets from several countries, i.e., the four European countries Norway, England, The Netherlands, and France; the province of Quebec in Canada; the South American countries Argentina and Brazil; and the four US states Alabama, North Carolina, California, and New York. These countries and states all have vastly different developments of the epidemic, and we could accurately model the SARS-CoV-2 outbreak in all of them. We realize that more complex models, e.g., with regional compartments, may be desirable, and we suggest that the approach used here should be applicable also for these models.
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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 | 0,004 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».