Machine Learning–Based Prediction of Growth in Confirmed COVID-19 Infection Cases in 114 Countries Using Metrics of Nonpharmaceutical Interventions and Cultural Dimensions: Model Development and Validation (Preprint)
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND National governments worldwide have implemented nonpharmaceutical interventions to control the COVID-19 pandemic and mitigate its effects. OBJECTIVE The aim of this study was to investigate the prediction of future daily national confirmed COVID-19 infection growth—the percentage change in total cumulative cases—across 14 days for 114 countries using nonpharmaceutical intervention metrics and cultural dimension metrics, which are indicative of specific national sociocultural norms. METHODS We combined the Oxford COVID-19 Government Response Tracker data set, Hofstede cultural dimensions, and daily reported COVID-19 infection case numbers to train and evaluate five non–time series machine learning models in predicting confirmed infection growth. We used three validation methods—in-distribution, out-of-distribution, and country-based cross-validation—for the evaluation, each of which was applicable to a different use case of the models. RESULTS Our results demonstrate high R2 values between the labels and predictions for the in-distribution method (0.959) and moderate R2 values for the out-of-distribution and country-based cross-validation methods (0.513 and 0.574, respectively) using random forest and adaptive boosting (AdaBoost) regression. Although these models may be used to predict confirmed infection growth, the differing accuracies obtained from the three tasks suggest a strong influence of the use case. CONCLUSIONS This work provides new considerations in using machine learning techniques with nonpharmaceutical interventions and cultural dimensions as metrics to predict the national growth of confirmed COVID-19 infections.
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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 | 0,014 | 0,017 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».