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AI助力傳染病常態化精準防控

2021-03-22 10:48 來源:科技日報

  ◎記者 馬愛平 

  通過AI和大數據技術助力重大、季節性傳染病綜合防控工作,已不是夢想。記者3月19日從南方科技大學(以下簡稱南科大)獲悉,南科大與深圳市疾病預防控制中心(以下簡稱深圳市疾控中心)、深圳市智慧城市科技發展集團有限公司(以下簡稱深智城)聯合,正在推動這一技術落地,從而實現重大傳染病的常態化精準防控。 

  APP+推演平臺助力精準防控 

  項目負責人,南科大研究員宋軒介紹,這套綜合解決方案,包括一個部署在移動設備端的應用程序(以下簡稱APP),以及一套人流大數據和AI驅動的傳染病傳播模擬推演平臺(以下簡稱推演平臺)。 

  “手機端的APP可通過感知用戶與他人的接觸情況并分析各類城市環境大數據(如人流密度、空氣質量、環境濕度溫度等),實時評估流行性或重大傳染。ㄈ缧鹿诜窝、季節性流感等)患病風險!彼诬幷f。 

  而推演平臺則是基于APP采集的數據,通過整合、處理和分析多模態人流出行大數據,結合AI算法,實現對流行病毒傳播和感染人群細粒度建模及迭代訓練,并輸出相關的預測和模擬推演的可視化結果。 

  “有別于傳統的經驗傳播模型,本項目的核心算法模型完全由數據驅動,通過AI技術實現模型校準和調優。通過數據的累積和更新,模型可以不斷迭代優化!彼诬幷f。 

  基于海量真實數據的反饋,推演平臺還可定量評估不同防控措施的實施成效,為精準施策提供支持。宋軒舉例,當再次出現新增病例時,為避免“一刀切”造成的資源無序調度及大規模損耗,可以通過模擬區域封鎖,來定量評估封鎖位置、封鎖范圍、封鎖強度等因素對防控成效和經濟社會的影響,從溯源手段、數據采集、成效評估等疫情研究全鏈條出發,為合理制定防疫措施提供科學指導。 

  對于如何保護用戶隱私,宋軒介紹,該項目將在APP端運用多種先進技術保護用戶隱私,用戶全程無需提供任何個人信息,做到了真正意義上的匿名化。 

  采集真實數據訓練校準模型 

  當前已有的傳染病模型大多基于一系列假設條件及模擬數據構建,由于缺乏真實數據的訓練校準,模型的可靠性受到了一定程度的影響。 

  為了提升模型的魯棒性與準確性,項目通過發起大規模志愿者實驗,利用APP自主采集數據,為模型算法提供海量、實時、高頻、精準的個體行為數據,從而更好地支撐疫情傳播的建模和預測工作。 

  宋軒介紹,2020年12月31日,三方正式啟動項目——基于大規模志愿者空間交互實驗的傳染病傳播模擬研究,探索常態化傳染病精準防控綜合解決方案,降低傳染病傳播風險,為政府的高效精準施策貢獻力量。 

  “為了保證算法模型的精準性、可靠性,項目發起2個階段的志愿者空間交互實驗,收集真實數據對模型算法進行校正調優!彼诬幷f。 

  第一階段于今年1月下旬在南科大校園進行,面向廣大師生招募志愿者。志愿者下載APP后,在為期2周左右的實驗里保持應用在后臺運行并開啟藍牙。在封閉校園環境中采集的數據,測試硬件設備和APP端、服務器端以及算法的魯棒性。 

  第二階段于今年3月下旬在深圳全市范圍進行,招募全市市民參與實驗,旨在在更大的空間范圍內進行傳染病傳播模擬研究。這項實驗將基于更龐大的樣本數量,更多樣的城市場景和社群類別以及更復雜的樣本環境,測試硬件設備以及算法的魯棒性,實現特定樣本規模下的全市風險精準評估。 

  宋軒介紹,通過本次實驗驗證的相關算法模型,將被用于探索更為經濟科學和精準的傳染病綜合防控方案。 

  “通過APP端的數據采集和推演平臺的算法模型校正調優,南科大與深圳市疾控中心、深智城以數據為核心、以科技為手段,將發動全市力量共同推進重大傳染病精準防控研究,打造常態化精準防疫‘深圳樣板’,助力城市治理更加科學化、精細化、智能化!彼诬幷f。

(責任編輯:支艷蓉)

AI助力傳染病常態化精準防控

2021-03-22 10:48 來源:科技日報
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