必赢线路检测3003no1教师利用人工神经网络对扬州新冠疫情预测

2021年7月，南京突发新冠疫情。7月28日，疫情传播到扬州，其此次疫情传染性更强、传播速度更快。基于人工神经网络具有自组织、自适应及自学习功能的独特优点，必赢线路检测3003no1张玮玮副教授在其导师南京航空航天大学理学院赵洪涌教授的指导下，组建了以张玮玮、王媛、张冉、王凯、叶陆红等11人的“研究新冠疫情团队”，根据扬州市卫健委公布的实时数据，利用长短期记忆神经网络，对当前扬州疫情进行了预测研究。

1、模型介绍

长短期记忆网络(Long Short-Term Memory Network，LSTM)是循环神经网络的一个变体。 LSTM网络的循环单元结构见图1，

图1 LSTM网络结构

2、预测分析

2.1预测

利用LSTM神经网络对扬州每日新冠肺炎新增确诊人数和累计确诊人数进行预测与分析，预测结果与疫情实际趋势比较吻合（见图2）。

图2 新增确诊人数变化趋势

图3  新增确诊人数（维持8月11号之前的管控措施）变化趋势

图4 累计确诊人数变化趋势

2.2结果分析

根据图2，3，4及表1可以得到如下分析结果：

1)防控维持：维持8月11日之前的防控措施不变。此时每日新增确诊病例将会持续在30到50例之间变化，疫情将呈波动性上升（见图3）；

2)防控加强：从8月11日开始采取严格的防控措施。中共中央政治局委员、国务院副总理孙春兰11日赴扬州市调研指导疫情防控工作，强调对中高风险社区严格封闭管理，确保社区人员“足不出户”，避免交叉感染。每日新增确诊病例从11日开始波动下降，即意味着扬州疫情拐点出现（见图2）。因此防控措施的加强对疫情控制起了关键作用。新增确诊病例数清零大致时间为8月20日到8月25日，确诊病例最终规模将达到566-569例（见表1）；

表1 防控加强情况下预测结果

3)防控措施延迟加强：若延迟实施防控措施2-3天，即从8月13日或14日开始实施严格的防控措施，则累计确诊病例数将增加32-57例（见图4红色曲线），疫情拐点将延迟到达。

以上分析可知，该研究成果为扬州疫情的爆发规模、清零时间以及防控措施的有效性等提供重要的预测和评估，为扬州疫情的防控提供了一定的理论依据。