Over the last ten years, the US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) has organized an annual influenza forecasting challenge with the motivation that accurate probabilistic forecasts could improve situational awareness and yield more effective public health actions. Starting with the 2021/22 influenza season, the forecasting targets for this challenge have been based on hospital admissions reported in the CDC's National Healthcare Safety Network (NHSN) surveillance system. Reporting of influenza hospital admissions through NHSN began within the last few years, and as such only a limited amount of historical data are available for this signal. To produce forecasts in the presence of limited data for the target surveillance system, we augmented these data with two signals that have a longer historical record: 1) ILI+, which estimates the proportion of outpatient doctor visits where the patient has influenza; and 2) rates of laboratory-confirmed influenza hospitalizations at a selected set of healthcare facilities. Our model, Flusion, is an ensemble that combines gradient boosting quantile regression models with a Bayesian autoregressive model. The gradient boosting models were trained on all three data signals, while the autoregressive model was trained on only the target signal; all models were trained jointly on data for multiple locations. Flusion was the top-performing model in the CDC's influenza prediction challenge for the 2023/24 season. In this article we investigate the factors contributing to Flusion's success, and we find that its strong performance was primarily driven by the use of a gradient boosting model that was trained jointly on data from multiple surveillance signals and locations. These results indicate the value of sharing information across locations and surveillance signals, especially when doing so adds to the pool of available training data.


翻译:过去十年间,美国疾病控制与预防中心(CDC)每年组织流感预测挑战赛,其核心理念在于:准确的概率预测能够提升疫情态势感知能力,并催生更有效的公共卫生行动。自2021/22流感季起,该挑战赛的预测目标转为基于CDC国家医疗安全网络(NHSN)监测系统报告的住院病例数据。通过NHSN报告流感住院病例的制度始于近些年,因此该信号仅具备有限的历史数据。为在目标监测系统数据有限的条件下生成预测,我们通过两种历史记录更长的信号进行数据增强:1)ILI+(估算门诊患者中流感感染比例);2)特定医疗机构实验室确诊流感住院率。我们提出的Flusion模型采用集成架构,将梯度提升分位数回归模型与贝叶斯自回归模型相结合。梯度提升模型基于全部三种数据信号训练,而自回归模型仅针对目标信号训练;所有模型均采用多地区联合训练方式。在CDC 2023/24流感季预测挑战赛中,Flusion模型取得最优性能。本文深入探究Flusion成功的驱动因素,发现其卓越性能主要源于采用跨监测信号与跨地区联合训练的梯度提升模型。这些结果表明,跨地区与跨监测信号的信息共享具有重要价值,特别是在能够有效扩充训练数据池的应用场景中。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Interest-aware Message-Passing GCN for Recommendation
Arxiv
12+阅读 · 2021年2月19日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
Augmentation for small object detection
Arxiv
13+阅读 · 2019年2月19日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月18日
VIP会员
最新内容
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
0+阅读 · 16分钟前
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
8+阅读 · 4月22日
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
人工智能即服务与未来战争(印度视角)
专知会员服务
4+阅读 · 4月22日
《美国战争部2027财年军事人员预算》
专知会员服务
3+阅读 · 4月22日
伊朗战争中的电子战
专知会员服务
5+阅读 · 4月22日
大语言模型平台在国防情报应用中的对比
专知会员服务
9+阅读 · 4月22日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员