COVID-19 hat im vergangenen Jahr verschiedene Aspekte des menschlichen Lebens, wie Arbeiten und Sozialisieren, beeinflusst. Behörden in verschiedenen Ländern haben unterschiedliche Ebenen und Formen sozialer Einschränkungen verhängt, um den Ausbruch dieser Krankheit zu kontrollieren. Dieses Kapitel untersucht die Wirkung sozialer Einschränkungen, einschließlich Einschränkungen für Schulen, Arbeitsplätze, öffentliche Veranstaltungen, Versammlungen sowie innerstaatliche und internationale Flüge, auf die Kontrolle der Virusverbreitung. Zu diesem Zweck werden drei Modelle des maschinellen Lernens, einschließlich Random Forest (RF), Extreme Gradient Boosting (XGB) und Long Short-Term Memory Neural Network (LSTM), angewendet, um die Anzahl der Infektionsfälle pro Tag in Dänemark unter verschiedenen Einschränkungsstufen zu simulieren. Verschiedene Szenarien sozialer Einschränkungen werden simuliert, um die Auswirkungen von Entscheidungen über soziale Einschränkungen und die Verhängung strengerer Maßnahmen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass LSTM eine überlegene Leistung bei der Erkennung zeitlicher und langer Abhängigkeiten aufweist. Außerdem wird gezeigt, dass Schul- und Arbeitsplatzschließungen die beiden entscheidendsten Einschränkungen sind und daher strengere Einschränkungen in diesen Bereichen zu einem signifikanten Rückgang der Infektionsfälle führen können. Die Ergebnisse dieser Studie bieten auch Einblicke in die Bedeutung rechtzeitiger Entscheidungen durch Regierungs- und Gesundheitsbehörden und quantifizieren deren Auswirkungen auf die Virusverbreitung, was für das Management zukünftiger Pandemien sehr nützlich sein kann.

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Modellierung und Bewertung der Auswirkungen sozialer Einschränkungen auf die Verbreitung von COVID-19 unter Verwendung von maschinellem Lernen

  • Mostafa Naemi,
  • Amin Naemi,
  • Romina Zarrabi Ekbatani,
  • Ali Ebrahimi,
  • Thomas Schmidt,
  • Uffe Kock Wiil

摘要

COVID-19 hat im vergangenen Jahr verschiedene Aspekte des menschlichen Lebens, wie Arbeiten und Sozialisieren, beeinflusst. Behörden in verschiedenen Ländern haben unterschiedliche Ebenen und Formen sozialer Einschränkungen verhängt, um den Ausbruch dieser Krankheit zu kontrollieren. Dieses Kapitel untersucht die Wirkung sozialer Einschränkungen, einschließlich Einschränkungen für Schulen, Arbeitsplätze, öffentliche Veranstaltungen, Versammlungen sowie innerstaatliche und internationale Flüge, auf die Kontrolle der Virusverbreitung. Zu diesem Zweck werden drei Modelle des maschinellen Lernens, einschließlich Random Forest (RF), Extreme Gradient Boosting (XGB) und Long Short-Term Memory Neural Network (LSTM), angewendet, um die Anzahl der Infektionsfälle pro Tag in Dänemark unter verschiedenen Einschränkungsstufen zu simulieren. Verschiedene Szenarien sozialer Einschränkungen werden simuliert, um die Auswirkungen von Entscheidungen über soziale Einschränkungen und die Verhängung strengerer Maßnahmen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass LSTM eine überlegene Leistung bei der Erkennung zeitlicher und langer Abhängigkeiten aufweist. Außerdem wird gezeigt, dass Schul- und Arbeitsplatzschließungen die beiden entscheidendsten Einschränkungen sind und daher strengere Einschränkungen in diesen Bereichen zu einem signifikanten Rückgang der Infektionsfälle führen können. Die Ergebnisse dieser Studie bieten auch Einblicke in die Bedeutung rechtzeitiger Entscheidungen durch Regierungs- und Gesundheitsbehörden und quantifizieren deren Auswirkungen auf die Virusverbreitung, was für das Management zukünftiger Pandemien sehr nützlich sein kann.