3月25日，《江蘇科技報(bào)》A5要聞版《云創(chuàng)大數(shù)據(jù)：人工智能助力疫情預(yù)測(cè)研究》，對(duì)云創(chuàng)大數(shù)據(jù)參與鐘南山技術(shù)團(tuán)隊(duì)，與多家醫(yī)科院校、醫(yī)療企業(yè)開(kāi)展合作，對(duì)新冠肺炎疫情走勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)進(jìn)行了報(bào)道，并對(duì)預(yù)測(cè)方法、合作細(xì)節(jié)，以及研究成果等進(jìn)行了介紹。
自新冠肺炎爆發(fā)以來(lái)，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)防治，打贏新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)。在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院廣州呼吸健康研究院鐘南山院士、何建行院長(zhǎng)、楊子峰教授領(lǐng)導(dǎo)下，橫琴鯨準(zhǔn)智慧醫(yī)療科技有限公司、南京云創(chuàng)大數(shù)據(jù)科技股份有限公司、星環(huán)信息科技(上海)有限公司、澳門(mén)科技大學(xué)、昆明理工大學(xué)、香港大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，對(duì)新冠肺炎疫情進(jìn)行了全面預(yù)測(cè)研究。
鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)先后借助改進(jìn)的SEIR模型和人工智能技術(shù)建立了新冠肺炎疫情預(yù)測(cè)模型，通過(guò)長(zhǎng)期的觀察發(fā)現(xiàn)，疫情實(shí)際走勢(shì)與其做出的預(yù)測(cè)十分吻合，為此受到社會(huì)各界的廣泛認(rèn)可。
迅速建立疫情預(yù)測(cè)模型
2月6日，鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)便開(kāi)始迅速收集數(shù)據(jù)進(jìn)行初步研究分析，并對(duì)新型冠狀病毒進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。大家對(duì)研究投入了全部的精力，功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過(guò)連夜奮戰(zhàn)，短短幾天就取得了初步成果。
由于新冠肺炎疫情具有未知性、突發(fā)性、高風(fēng)險(xiǎn)和快蔓延等特點(diǎn)，同時(shí)疊加春運(yùn)高峰期間學(xué)生放假、企業(yè)員工回家過(guò)年等人員跨地域頻繁流動(dòng)等因素，給疫情防控提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)?？紤]到以上因素，為科學(xué)預(yù)測(cè)疫情發(fā)展走勢(shì)，鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)先后對(duì)疫情的流行趨勢(shì)做出了兩版預(yù)測(cè)。
第一版預(yù)測(cè)：以1月11日到2月12日的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)改進(jìn)的SEIR模型進(jìn)行預(yù)測(cè)
鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)第一版預(yù)測(cè)以1月11日到2月12日的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，并根據(jù)改進(jìn)的SEIR模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)論顯示，新冠病毒疫情全國(guó)在2月下旬達(dá)到高峰，4月底趨于平緩。如管控措施推遲5天實(shí)施，中國(guó)大陸的疫情規(guī)模預(yù)估將擴(kuò)大至3倍；如降低武漢管控力度，湖北可能在3月中旬出現(xiàn)第二次疫情高峰并延續(xù)至4月下旬。
圖1 改進(jìn)的SEIR模型預(yù)測(cè)曲線(xiàn)
（A）湖北省有嚴(yán)格管控，（B）湖北省減少管控力度，（C）廣東省，（D）浙江省和（E）中國(guó)在1月23日（藍(lán)色），5天后（灰色）和5天前（紅色）采取干預(yù)措施時(shí)的流行曲線(xiàn)，把每天現(xiàn)存確診病例的實(shí)際數(shù)據(jù)被擬合到曲線(xiàn)（圓圈）上
3月初，闡述以上預(yù)測(cè)內(nèi)容的論文《基于SEIR優(yōu)化模型和AI對(duì)公共衛(wèi)生干預(yù)下的中國(guó)COVID-19暴發(fā)趨勢(shì)預(yù)測(cè)》在《Journal of Thoracic Disease》(《胸部疾病雜志》)上正式發(fā)表。該文章提出了基于大數(shù)據(jù)的改進(jìn)SEIR預(yù)測(cè)模型，并提出了數(shù)據(jù)受限條件下的人工智能LSTM預(yù)測(cè)方法。
2月下旬，鐘南山院士接受央視4套《今日亞洲》欄目采訪(fǎng)透露，“根據(jù)我們團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)模型基礎(chǔ)上加上兩個(gè)影響因素，國(guó)家強(qiáng)力干預(yù)和春節(jié)后回程高峰消除后，預(yù)測(cè)高峰應(yīng)該在2月中接近2月底。到了2月15日，數(shù)字果然下來(lái)了。我們有信心，四月底基本控制?！?/span>
圖2 央視播放鐘南山院士接受采訪(fǎng)
2月27日，廣州市人民政府新聞辦公室舉辦了新冠肺炎疫情防控專(zhuān)場(chǎng)新聞通氣會(huì)，鐘南山院士引用了以上結(jié)論。當(dāng)時(shí)，鐘南山院士還表示，“疫情開(kāi)始時(shí)，國(guó)外就有流行病學(xué)家用權(quán)威的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停A(yù)測(cè)2月初，中國(guó)感染新冠肺炎人數(shù)將達(dá)16萬(wàn)人。這是沒(méi)有考慮到中國(guó)政府的強(qiáng)力干預(yù)，也沒(méi)有考慮到春節(jié)后的延遲復(fù)工。然而我們做的預(yù)測(cè)模型顯示，2月中旬或下旬將達(dá)到疫情高峰，確診病例約六、七萬(wàn)人。研究論文投到國(guó)外權(quán)威期刊，他們感覺(jué)和國(guó)外的預(yù)測(cè)水平差太多，被退了回來(lái)。但事實(shí)上，我們的預(yù)測(cè)更接近權(quán)威?！?/span>
第二版預(yù)測(cè)：以1月11日到2月17日的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建人工智能模型
為了更精準(zhǔn)地判斷疫情發(fā)展的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)迅速著手實(shí)施了第二版預(yù)測(cè)。該版預(yù)測(cè)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建了人工智能模型，同時(shí)改變了此前的鑒別方法，以1月11日到2月17日的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。2月9日前，使用“新增確診人數(shù)”作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)；2月13日后，采用“累計(jì)確診＋新增疑似－死亡人數(shù)－治愈人數(shù)”作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)論顯示，全國(guó)將會(huì)在2月20日左右達(dá)到拐點(diǎn)，最終全國(guó)確診病例8萬(wàn)例左右。
圖3-1 湖北感染人數(shù)預(yù)測(cè)趨勢(shì)與實(shí)際趨勢(shì)對(duì)比
圖3-2 全國(guó)感染人數(shù)預(yù)測(cè)趨勢(shì)與實(shí)際趨勢(shì)對(duì)比
縱觀疫情實(shí)際走勢(shì)，2月20日左右，湖北省以及全國(guó)范圍內(nèi)，確診病例、疑似病例顯著減少，疫情出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)。截至3月26日10時(shí)，全國(guó)累計(jì)報(bào)告確診病例81960例。以上均與鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)做出的預(yù)測(cè)十分接近，這也說(shuō)明了其疫情預(yù)測(cè)十分準(zhǔn)確。
雖然兩版預(yù)測(cè)采用的監(jiān)測(cè)方式不同，但是采用的預(yù)測(cè)方法是相同的，都是在原始的SEIR模型上引入遷入和遷出人數(shù)。
值得一提的是，建模過(guò)程和預(yù)測(cè)結(jié)論的得出，離不開(kāi)廣州呼吸健康研究院、云創(chuàng)大數(shù)據(jù)技術(shù)團(tuán)隊(duì)、澳門(mén)科技大學(xué)人工智能學(xué)院等單位的通力合作。
事實(shí)證明，鐘南山院士技術(shù)團(tuán)隊(duì)做出的與疫情實(shí)際走勢(shì)十分吻合的兩版預(yù)測(cè)，為疫情防控策略提供了參考，為政府作出科學(xué)、全局決策提供了科學(xué)依據(jù)。
