2020年年初，新冠病毒疫情席卷全国，疫情的发展时刻牵动的大众的神经。智谱.AI疫情预测团队，依据官方公布的历史数据，利用智能.AI算法精准预测疫情的发展趋势，帮助公众了解疫情的变化从而加强自身防控。
随着湖北省政府以及全国各省市的严格管控和拉网式排查，大部分疑似病例和确诊病例于2月12日全部公开。因此，在2月19日期全国确诊病例日增加值呈下降趋势，2月23日0-24时新增确诊病例409例。
智谱.AI疫情预测系统精确的预测到了这一段时间的下降，预测2月23日新增确诊为322，误差在22%以下，累计病例误差为0.13%。同时，随着医疗团队的不懈努力以及中西医结合治疗，每日新增治愈人数稳步上升。但由于2月21日后官方提高了痊愈病例的出院标准，因此造成在近两天内每日新增治愈人数有一定下降。智谱.AI预测系统认为这一政策的变化，会在之后的数天内使新增治愈人数有一个井喷势上升。
下图展示了全国（非湖北省）的疫情趋势变化情况。智谱.AI疫情预测系统同样精准的预测出了变化趋势，累计确诊病例误差为0.04%。智谱.AI预测系统认为除湖北外的其他省市、自治区的疫情（第一阶段）已经逐步得到控制，但并不代表疫情已经消失，需要政府部门以及民众继续加大力度防控疫情的再次发展。
预测模型原理疫情预测团队通过分析历史数据、结合相关新闻报道，将其次疫情的发展阶段大致分为：自然传播发展期（2019.12.18-2020.1.24）、严格控制管理期（2020.1.24-2020.2.10）、复工风险高发期（2020.2.11-至今），并为它们分别计算相关参数。
同时，预测团队认为湖北省与其他各省市疫情发展、防控和治疗等情况有所区别，因此将疫情预测分为湖北省和全国（非湖北省）两个模型。
具体来说，本模型以官方公布的历史数据为基础，利用传统传染病动力传播SEIR模型[1]（如下图所示）分别计算湖北省、全国（除湖北省）的新冠病毒再生指数R0，并以此计算其总感染人数。
在此基础上，利用引入医疗隔离、大众防疫等多种因素的机器学习算法自主学习各省市历史数据，从而预测未来的发展趋势。此外，为了应对2月12日湖北省根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第五版）》修改确诊人数计算情况，预测团队以潜伏期中位数3天[2]和诊断期中位数5天[3]，将临床确诊病例按正态分布到近期确诊日期上。
传染病传播动力模型-SEIR其中，S表示易感人群、E表示潜伏者、I表示患病者、R表示康复和死亡者。该模型的主要参数为病毒再生指数，潜伏期[2]，确诊期[3]。后两者可以通过官方发布的数据进行确定，而病毒再生指数需要利用历史数据进行计算。智谱.AI预测团队计算出了不同发展阶段的病毒再生指数，并计算感染人数。此外将总感染人数带入机器学习算法中，通过学习历史数据对之后的疫情发展情况进行预测。
预测算法可以形式化表示为：其中，K表示地区感染总数，t表示时间,r表示医疗隔离和大众防疫因素，P0表示确诊概率。
参考资料：[1] Wu J T, Leung K, Leung G M. Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study[J]. The Lancet, 2020.
[2] Guan W, Ni Z, Hu Y, et al. Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China[J]. medRxiv, 2020.
[3] http://www.bjnews.com.cn/feature/2020/02/17/690682.html
获取更多信息，请点击下方“阅读原文”阅读原文