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란저우대학교 세계 최초의 코로나19 발생 예측 시스템 개발
  • 등록일2021.02.25
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란저우(蘭州)대학교 서부생태안전 성ㆍ부(省部)공동구축혁신센터는 세계 최초의 코로나19 발생상황 글로벌 예측 시스템을 개발했다. 2020년 5월에 온라인으로 가동되어 이미 전세계 190여개 나라의 코로나19 신규확진병례 예측을 달성했다.

해당 시스템은 190여개 나라의 최신 데이터를 실시간으로 도입하고, 현지 기온, 습도, 예방조치 등 상황을 종합적으로 고려하여 하나씩 모델링하며 매일, 매월, 2개 분기 및 돌발상황 발생 시의 신규 확진 병례를 예측한다. 10일마다 예측 데이터를 업데이트하여 전세계에 무료로 개방한다.

베이징에 대한 코로나19 발생 예측 결과에 따르면, 2020년 6월 16일부터 소규모로 발생하여 누적 확진자수가 335명에 달했는데 시스템이 예측한 확진자수는 310명으로 실제보다 7.5% 적었다. 6월 24일에 시작된 소규모 피크를 제외한 전체 발전 추세는 예측 결과와 비교적 일치했다.

외국의 코로나19 발생상황에 대한 예측도 실제에 접근했다. 2020년 11월에 두번째로 업데이트한 예측 데이터에 따르면 미국의 12월 한달 확진 병례는 약 678만명에 달하며 실제 확진자수는 659만명으로 예측 데이터보다 3.04% 적었다.

해당 시스템은 예측뿐만 아니라 귀인 분석(attribution analysis)에도 사용된다. 바이러스 변이, 홍수와 항의시위 등 요인이 전염병 발생에 미치는 영향을 분석하여 전염병의 발생 추이를 판단하고 효과적인 예방제어를 위한 과학적 기반을 제공한다.

기존의 역학 모델은 가정 조건이 많은데 전염병은 통제 조치, 기상 조건, 바이러스 변이 등 다양한 불확정 요인의 영향을 받기 때문에 실제 응용에서 오차가 불가피하다. 연구팀은 기존의 역학 모델을 기반으로 날씨예보 중의 통계-동역학적 방법을 이용하여 기존의 역학 모델을 개선하고, 실시간 업데이트 데이터를 이용하여 역학 모델 중의 전염률, 완치율, 사망률 등 중요 매개변수에 대한 동적 추정과 수정을 수행하여 예측 정확도를 크게 향상시켰다. 또한, 코로나10 전파에 적합한 온도와 습도 조건, 계절 특징, 진동 특징 및 정부 개입이 대기 질에 미치는 영향을 포함한 다양한 연구 결과도 전염병 예측 시스템에 도입하여 모델을 개선했다.

시스템의 최신 연구결과에 의하면 향후 5년의 코로나19 발생 추이 예측 결과는 2021년 1월에 세계인구의 70%가 백신을 접종하고 백신이 장기적으로 유효할 경우, 2025년에 전세계 코로나19 발생이 기본적으로 종료될 것이다.

연구팀은 두가지 버전의 시스템을 출시했다. 두번째 버전은 사회구역 봉쇄 시간과 시민의 자가격리가 전염병 확산에 미치는 영향을 추가하여 첫번째 버전보다 정확도를 크게 향상시켰다. 개발 중인 세번째 버전은 각 항구, 비행장의 매일 출입하는 인원수와 비행 도중의 국가, 감염율 등 요소를 추가하고 아울러, 자연재해 등 더 많은 환경영향 매개변수를 도입하여 정확도를 심층 향상시킬 예정이다.

연구팀은 해당 시스템을 업그레이드하여 글로벌 전염병 예측 모델을 구축하여 공중보건을 위한 서비스를 제공할 계획이다.

정보출처 : https://baijiahao.baidu.com/s?id=1692536183354111973&wfr=spider&for=pc&qq-pf-to=pcqq.c2c