Optimising predictive models to prioritise viral discovery in zoonotic reservoirs
Notice bibliographique
Résumé
Despite the global investment in One Health disease surveillance, it remains difficult and costly to identify and monitor the wildlife reservoirs of novel zoonotic viruses. Statistical models can guide sampling target prioritisation, but the predictions from any given model might be highly uncertain; moreover, systematic model validation is rare, and the drivers of model performance are consequently under-documented. Here, we use the bat hosts of betacoronaviruses as a case study for the data-driven process of comparing and validating predictive models of probable reservoir hosts. In early 2020, we generated an ensemble of eight statistical models that predicted host-virus associations and developed priority sampling recommendations for potential bat reservoirs of betacoronaviruses and bridge hosts for SARS-CoV-2. During a time frame of more than a year, we tracked the discovery of 47 new bat hosts of betacoronaviruses, validated the initial predictions, and dynamically updated our analytical pipeline. We found that ecological trait-based models performed well at predicting these novel hosts, whereas network methods consistently performed approximately as well or worse than expected at random. These findings illustrate the importance of ensemble modelling as a buffer against mixed-model quality and highlight the value of including host ecology in predictive models. Our revised models showed an improved performance compared with the initial ensemble, and predicted more than 400 bat species globally that could be undetected betacoronavirus hosts. We show, through systematic validation, that machine learning models can help to optimise wildlife sampling for undiscovered viruses and illustrates how such approaches are best implemented through a dynamic process of prediction, data collection, validation, and updating.
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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 | 0,005 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| 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 ».