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Enregistrement W4411795973 · doi:10.2196/73631

Probability-Based Early Warning for Seasonal Influenza in China: Model Development Study

2025· article· en· W4411795973 sur OpenAlexvenueno aff
Jinzhao Cui, Ting Zhang, Xiaoli Wang, Liuyang Yang, Xuefeng Huang, Weizhong Yang, Zhongjie Li

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueData-Driven Disease Surveillance
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPreprintWarning systemChinaCoronavirus disease 2019 (COVID-19)Seasonal influenzaEarly warning systemComputer scienceEnvironmental healthMedicineGeographyTelecommunicationsWorld Wide WebInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Seasonal influenza is a major global public health concern, leading to escalated morbidity and mortality rates. Traditional early warning models rely on binary (0/1) classification methods, which issue alerts only when predefined thresholds are crossed. However, these models exhibit inflexibility, often leading to false alarms or missed warnings and failing to provide granular risk assessments essential for decision-making. Therefore, we propose a probability-based early warning system using machine learning to mitigate these limitations and to offer continuous risk estimations of alerts (0-1 variable) instead of rigid threshold-based alerts. Based on probabilistic prediction, public health experts can make more flexible decisions in combination with the actual situation, significantly reducing the uncertainty and pressure in the decision-making process and reducing the waste of public health resources and the risk of social panic. Objective: The main aim of this study is to devise an innovative approach for early warning systems focused on influenza-like cases. Therefore, a Dense Residual Network (Dense ResNet), a supervised deep learning model, was developed. The model's training involved fitting the influenza-like illness positive rate, which enabled the early detection and warning of signals of changes occurring in the activity level of influenza-like cases. This departure from conventional methodologies underscores the transformative potential of machine learning, particularly in providing advanced capabilities for timely and proactive warnings in the context of influenza outbreaks. Methods: We developed a Dense ResNet machine learning model trained on influenza surveillance data from Northern and Southern China (2014-2024). This model generates early warning signals 3, 5, and 7 days in advance, providing a probability-based risk assessment represented as a continuous variable ranging from 0 to 1, in contrast to the traditional binary (0/1) warning systems. We evaluated the performance of this model using area under the curve scores, accuracy, recall, and F1-scores, then compared it with support vector machine (SVM), random forests, XGBoost (Extreme Gradient Boosting), and LSTM (long short-term memory) models. Results: The Dense ResNet model demonstrated the best performance, characterized by 5-day lead warnings and a 50th percentile probability threshold, achieving area under the curve scores of 0.94 (Northern China) and 0.95 (Southern China). Relative to traditional models, probability-based warning signals improved early detection, reduced false alarms, and facilitated tiered public health responses. Conclusions: This study presented a novel probability-based machine learning model essential for early warning signals of influenza, demonstrating superior accuracy, flexibility, and practical applicability compared to other techniques. This approach enhances preparedness for influenza among the population and promotes the use of automated artificial intelligence-driven public health responses by replacing binary warnings with probability-driven risk assessments. Future research should integrate real-time surveillance data and dynamic transmission models to improve the precision of early warning.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,142
Score d'incertitude au seuil0,283

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,030
Tête enseignante GPT0,340
Écart entre enseignants0,310 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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