疫情人數演算法

1. 數學建模累計確診怎麼計算的

首先，我們建立數學建模來預測疫情發展趨勢。

我們採用結合傳播網路機制的SEIR模型【易感-潛伏-感染(患病)-治癒】，基於2020年1月10日至2月11日的新冠肺炎疫情數據，建立一個描述疫情發展變化的動力學系統.

通過MATLAB計算模擬程序求解相關參數和模型結果，並用統計學指標來評估結果的誤差，然後評估效果較好的模型則用於對疫情發展趨勢做短期預測和中長期預測。

其次，我們結合統計學原理做全面而深入的數據分析。

我們重點研究疑似、確診、重症、死亡、治癒、密切接觸、醫學觀察等數據，討論各項數據之間的內在關聯，以及分析基於數據的各項統計學指標的實際含義，得出對戰勝疫情有用的啟示。

最後，我們綜合現實因素和理論依據給出戰勝疫情的拙見。

我們綜合考慮當前的疫情發展實情、國家的應急措施和相關不確定性因素，基於數學模型和數據分析的結論，對疫情未來發展做長期判斷，給出戰勝疫情過程中的重要防控關卡和幾個重要時間節點。

2. 27歲華裔小伙自建最准新冠預測模型

是的，2020年春天，權威的統計模型應運而生，當公眾試圖判斷冠狀病毒在3月和4月可能會有多大影響時，人們一再提到兩個預測系統：一個來自倫敦帝國理工學院建立，另一個來自總部位於西雅圖的衛生計量與評估研究所（下文簡稱IHME）。

但這些模型的預測結果大相徑庭，帝國理工學院警告稱，到去年夏天，美國可能會有多達200萬人死於新冠，而IHME的預測要保守得多，預計到8月將有6萬人死亡。事實證明，兩者的預測都不是很准確。截至8月初，美國死亡人數最終達到了16萬人。

去年春天預測數據的巨大差異引起了當時26歲的數據科學家顧友陽（Youyang Gu，音譯）的注意。這個年輕人擁有麻省理工學院的電氣工程和計算機科學碩士學位，還有一個數學學位，但沒有接受過醫學或流行病學等流行病相關領域的正式培訓。盡管如此，他認為他處理數據模型的經歷在疫情期間可能會派上用場。

4月中旬，顧友陽和父母住在加州的聖克拉拉，他花了一周時間建立了自己的新冠病毒死亡人數預測模型和一個展示病例信息的網站。不久之後，他的模型預測的結果開始比那些擁有數億美元資金和數十年經驗的機構預測的結果更加准確。

(2)疫情人數演算法擴展閱讀：

顧友陽的模型中新穎、復雜的變化來自於他使用機器學習演算法來打磨他的數據

從麻省理工畢業後，顧磊在金融行業工作了幾年，為高頻交易系統編寫演算法，如果他想保住這份工作，他的預測必須是准確的。

當談到新冠疫情時，顧友陽不斷地將他的預測結果與最終報告的死亡人數進行比較，並不斷調整他的演算法，以便得出更精確的預測。盡管這活和一份耗費精力的全職工作需要的時間一樣多，但顧友陽還是自願花時間去做，依靠自己的積蓄生活。他希望他的數據不存在任何利益沖突或政治偏見。

盡管並不完美，顧友陽的模型從一開始就表現良好。他在4月底預測，到5月9日，美國將有8萬人死亡。實際死亡人數為79，926人。

IHME 4月底的一份類似預測稱，美國在2020年全年的死亡人數不會超過8萬人。顧友陽預測5月18日的死亡人數為9萬人，5月27日的死亡人數為10萬人，再一次和實際數字相吻合。

3. 14億人的驕傲：中國抗疫十大黑科技

新冠肺炎來勢洶洶，為了阻止疫情的擴散，不少人沒來及過春節就投入到了抗疫第一線。不過如今已是2020年，除了人力以外，設計與科技也在積極參與這場抗疫戰。
你知道嗎？不論是「火神山」「雷神山」的拔地而起，還是無人機喊你回家戴口罩，這其中都離不開科技的助力，我們的醫療技術和各種黑科技，更是讓世界刮目相看。
今天就帶大家盤點一下，在抗疫前線的十大黑科技。
01
負壓救護車
可能很多人不明白，負壓救護車是什麼，它究竟有何神奇之處呢？
所謂「負壓」救護車，我們可以理解為是給普通的救護車帶上「口罩」，使車內與車外做到完全「隔離」，此類特種救護車就是專為應對類似此次疫情或突發傳染病等情況。
「負壓」的關鍵在於，首先患者所在車內擔架上有專門的空氣回收口，它會把患者所有呼出的空氣全部抽取，經過過濾消毒排出車外。
而車內醫療艙內比外部空氣低10-30Pa的大氣壓，所以車內被污染的空氣不會從其他縫隙流出車外，也就不會對周邊環境造成污染。
除了負壓裝置，整車最為關鍵部位就要屬空調系統、空氣過濾消毒系統了。按照國家標准，對過濾網的殺菌能力有嚴格的要求。車內配備了紫外線消毒燈等消毒設備對車內環境進行消毒。
除此之外，負壓救護車常見的醫療急救設備也是一應俱全，負壓救護車不僅能夠隔離病患，常規救護車的清創縫合手術、心肺復甦等搶救都可以在車上進行。
02
人工智慧機器人
當前在武漢這種疫情頗為嚴重的地區，盡最大可能減少人和人的接觸是必須的，所以京東便在特殊地區將「小哥」替換成了「小車」。
由於它們對病毒100%免疫，所以在最大程度上降低了交叉感染的風險。
在武漢前線有很多量車來負責給醫院等重點地區送貨，一輛車一趟可以配送24單，而配送路徑是技術人員通過雲模擬系統驗證了大致路況，並遠程把自動駕駛系統部署到了小車上。
還有華為5G的無人車，也被分配給相關醫院執行隔離區的作業，不僅可以運送貨物還能載人出行
看到它們在路上跑的身影真覺得暖心
圖片來源：AI全球總部
送餐機器人
來自普渡科技，被稱為「歡樂頌」的24小時送葯送餐機器人
相關工作人員只需穿戴好防護裝備，將餐食依次放在機器人托盤上，再在控制面板上輸入對應的房間號。
機器人就能自動根據房間號配送，提供全程無接觸式服務
消毒機器人
基本各個醫院的消毒工作也是交給機器人，機器人可以在無需人工干預的情況下自己進入隔離區消毒，鈦米這款機器人包括了紫外線燈、過氧化氫、次氯酸等多種消毒方式，能夠對醫院內的流動空氣和物體表面進行高水平殺菌。
隔離病人和疑似患者人數持續增加，醫護人員面臨著體力和精神上的巨大挑戰，加速消耗的醫療物資也紛紛告急。
為了盡可能減少個體接觸、降低交叉感染的可能性，服務型機器人紛紛「出戰」。
服務型機器人可承擔起送葯、送餐進隔離區以及回收被服和醫療垃圾的工作。
它們分工明確，通過控制中心智能調度即可實現自主開關門、自主搭乘電梯、自主避障、自主充電等功能，無需人員操作，極大地減少了醫護人員進入隔離區的頻次，起到較好的隔離保護作用。
此外，還有一種在後台的機器人，現階段，「入網入格入家庭」是當前社區防控工作的重中之重，也是防止疫情擴散的重中之重。
各家各戶地毯式排查、疑似病例密切接觸者通知等給各街道社區帶來極大挑戰。
針對這一情況，很多社區率先上線了網路AI外呼機器人、雲知聲等智能防疫機器人，它們能夠進行批量一對一電話呼叫，可定向發起撥入社區居民電話。
通過多輪對話的方式，自動採集與確認居民疫情相關信息，包括個人身份信息、近期活動區域、接觸人群、近期症狀等，並自動生成反饋統計結果。
對於重點防控對象還可實現自動標記，排查效率較人工提升數百倍，為疫情的排查、回訪和登記工作，節省了大量的人力。
03
六項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒
1.5小時內出檢測結果
疫情爆發時，如何能在第一時間
確定患者是否感染新型冠狀病毒
那絕對離不開新型冠狀的檢測試劑盒
同樣是受命於危難之際
博奧生物聯合清華大學
和四川大學華西醫院共同設計開發了
6項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒
圖片來源：清華大學
這是全球首個
能在1.5小時內一次性檢測
包括新型冠狀病毒在內的
6項呼吸道病毒核酸檢測晶元試劑盒
檢測時只需採集患者的
口、咽拭子等分泌物樣本
過程簡單，出結果也快
這樣就能快速對患者鑒別診斷
及時針對性治療
大大減輕醫院的負擔
圖片來源：博奧生物
對於現在疫情爆發的許多國家
他們也急需中國提供的檢測試劑盒
幫助更快的篩查和確診
04
無接觸超市
無接觸超市為火神山、雷神山兩座醫院的建築工人和醫護工作者提供了充分的後勤保障。在火神山立項24小時之內，這家超市就已建立完成，由中百倉儲和阿里巴巴旗下淘鮮達團隊聯合打造。
超市內沒有店員、收銀員，只有充足的消毒用品、衛生清潔用品、方便食品和日用雜貨等。
整個自助收銀系統是基於REX平台雲POS技術完成遠程調測和上線工作。
在結賬之後可以省略購物小票，最大程度減少需要的人員和相互直接的接觸，避免交叉感染，也為奮戰在一線的人員提供基本生活保障。
05
AI體溫檢測和影像識別
疫情期間，沒帶口罩不準外出
而測溫也成了家常便飯
尤其是在醫院、火車站、機場等
人群密集的區域，測溫更是必要
為了應對醫院患者的
就診發熱工作和返程客流高峰
我們的5G技術也派上了用場
許多地區都在醫院和火車站用了
5G熱力成像測溫系統
通過紅外線體溫檢測攝像頭
5G無線接入設備、體感黑體等高科技
在無接觸的情況下，能在1-10米范圍內
秒速檢測出人的體溫
如果被檢測的人體溫有異常
或有疑似的發燒症狀
該設備就會發出提示
及時提醒工作人員
這樣檢測體溫不僅高效
還能避免檢測者與被檢測者
之間的交叉感染
測溫安檢一體機
上海地鐵2號線還啟用了
全程無接觸的測溫安檢一體機
將紅外測溫設備與太赫茲人體安檢儀結合
人只要經過此設備
就能同時被安檢和測溫
由於疫情爆發在春節，如今回家過年的人們陸續返程，大批人流出現在機場、火車站等地，在這種情況下，傳統體溫監測難以實現高效篩查。
為解決這一問題，網路AI多人體溫快速檢測解決方案應運而生。
該技術基於人臉關鍵點檢測及圖像紅外溫度點陣溫度分析演算法，可以對一定面積內乘客的額頭溫度進行檢測，即便是佩戴帽子和口罩也能夠快速篩查。
1分鍾內可以實現逾200人同時通過單通道，實現體溫檢測，乘客幾乎不用停留，避免了人員擁擠，且溫度識別誤僅差在±0.3℃。
如此非接觸式的測溫方式，大大降低了交叉感染的風險。
另外，根據浙江省疾控中心的報告，新型冠狀病毒是基因組序列最長的病毒之一，用常規方法快速檢測基因組全貌非常困難，而臨床的診斷卻要在基因信息的基礎上進行。
而阿里達摩院的AI演算法，是基於當前最新的診療方案、鍾南山等多個權威團隊發表的關於新冠肺炎患者臨床特徵的論文，突破了訓練數據不足的局限，基於5000多個病例的CT影像樣本數據，學習訓練樣本的病灶紋理而研發建立的。
演算法可將3-4小時的分析流程縮短到半小時，因此醫生可以盡快掌握病毒是否有變異、以及特徵，為防控、治療提供更多依據。
同時阿里達摩院也宣布向科研機構免費開放阿里雲超算系統的全部算力，在基因診斷、葯物篩選上的速度會比常規手段更快。
除了運營商和終端，今年的一場疫情，讓人們對於5G帶來的改變有了新的認識，讓5G徹徹底底應用起來，其高速率、低延時的特性，也正是醫療領域所需求的。
06
無人機
醫院消毒用機器人
那戶外區域消毒怎麼辦呢？
這時無人機便派上了用場
上個月大疆就出動了幾駕無人機
對深圳龍崗工業園區進行了消毒
持續工作了2小時
消毒了60萬平方米
不得不說非常給力啊！
無人機除了能消毒
還能用來運輸物資
疫情爆發後
順豐就成立了無人機特別行動組
幫助疫區解決物資運輸的難題
圖片來源：順豐集團
就連收費站的登記核查
也派出了無人機懸掛著二維碼
方便交警對車內人員
快速進行登記核查、測溫等
實在是太機智啦
在交通疏導及防控宣傳部分，無人機擔任起「空中衛士」。為救災提供了眾多實質性的幫助。
比如我們看到有些一線防疫工作者使用無人機來檢查轄區內是否有聚集情況。
對於區域人群聚集，無人機可自動靠近人群上空，採用高精度紅外測溫，對所有人進行在線測溫。確定無發熱異常後，再進行喊話驅離，督促人群散開。
還有些無人機掛上貨倉之後可以用來派送快遞，可以在最短時間內將物資運送到需要的地方，在抗疫前線既保證了送貨時效也能最大程度上降低人員往來，避免交叉感染。
07
遠程醫療平台
本月3號，雲南首個AR/5G的
三維數字化遠程會診系統
在昆明醫科大學第一附屬醫院啟用
這意味著就算患者不在場
專家們也可以隔空進行診斷啦
醫生只要戴上VR眼鏡
一個三維立體的新冠肺炎患者肺部
就會出現在眼前
肺部病灶一目瞭然
本次疫情已調動了全國醫療力量，然而在5G時代，各地的醫療力量不必親赴一線也能救死扶傷。
比如華為為火神山醫院捐贈的遠程醫療平台，可以直接對接到遠在北京、上海的優質醫療專家。
該方案由華為TE20視頻會議終端5GCPE智慧屏華為雲組成，系統支持1080P高清畫質。
據了解，華為雲WeLink如今開放了「遠程醫療方案」，包括提供遠程診療、遠程探視、遠程會議、病案收集、定向推送等五大功能。
通過「遠程診療」和「遠程探視」，專家醫生即可進行全方位的高清遠程會診指導，及時診斷和醫治，群眾也可以通過視頻會議遠程探視家人，避免感染風險；「遠程會議」則提供1080P高清會議體驗，具備多終端入會，4K高清共享，多人同時標注等功能，可千人同時在線；「病案收集」可實現在後台統一查看和便捷統計案例，數據看板支持隨時查看和一鍵導出，讓疫情管理更智能；「定向推送」通過華為雲WeLink小微助手來推送疫情防範指南，疫情注意事項等內容，實現信息快速傳遞。
這套系統將進一步提高病例診斷、救治的效率，並一定程度上緩解武漢一線醫護人員調配緊張的情況，減少外地醫療專家前往武漢的風險。
08
AI演算法和5G新應用
根據浙江省疾控中心的報告，新型冠狀病毒是基因組序列最長的病毒之一，用常規方法快速檢測基因組全貌非常困難，而臨床的診斷卻要在基因信息的基礎上進行。
而阿里達摩院的AI演算法，是基於當前最新的診療方案、鍾南山等多個權威團隊發表的關於新冠肺炎患者臨床特徵的論文，突破了訓練數據不足的局限，基於5000多個病例的CT影像樣本數據，學習訓練樣本的病灶紋理而研發建立的。
演算法可將3-4小時的分析流程縮短到半小時，因此醫生可以盡快掌握病毒是否有變異、以及特徵，為防控、治療提供更多依據。
同時阿里達摩院也宣布向科研機構免費開放阿里雲超算系統的全部算力，在基因診斷、葯物篩選上的速度會比常規手段更快。
除了運營商和終端，今年的一場疫情，讓人們對於5G帶來的改變有了新的認識，讓5G徹徹底底應用起來，其高速率、低延時的特性，也正是醫療領域所需求的。
火神山、雷神山醫院建設之初，火遍全網的「雲監工」項目，正是基於5G網路，將視頻信號傳到了我們的手機當中。除此之外，在此次抗疫行動中，5G幾乎是無處不在。
5G熱力成像測溫系統
5G雲端智能機器人
抗疫新聞發布會5G全網直播
5G短時大量的數據收發能力，也能與強大的本地AI性能相匹配，可以說5G是本次抗疫戰爭的科技中堅力量。
09
全自動口罩生產機
1分鍾生產100隻口罩
為了讓口罩的產量跟上需求
我國航空人臨危受命
僅用16天便研製出全自動口罩機
而且還是用製造
殲-20大飛機的技術研製出來的
（大寫的牛！）
這機器造口罩的速度也是杠杠的
先是由以下這台機器
拉著三層製作口罩的材料向前
接著經過下一台儀器
進行壓褶和切片
然後經由流水線下滑到分配機
分配機將切好片的口罩
分配到兩邊的焊機上
焊機再以每分鍾50片的速度
把耳帶焊接到口罩上
便製作完成了
最後做出來的口罩
就是標準的三層醫用外科口罩
最外層的無紡布能夠起到抑菌作用
而中間的熔噴布則起到隔離病毒的作用
有了這全自動口罩機
一分鍾就能產出100隻口罩
預計月底共會有24台這樣的口罩機
到時每天能達到日產量300萬只的數量
與傳統制口罩的方法相比
效率足足提升了好幾倍
看來以後再也不怕買不到口罩了
△全自動口罩機vs傳統制口罩
10
投影式紅外血管成像儀
「一針見血」神器
不知大家在醫院有沒有遇到過
掛水時由於護士找不到血管
被白白紮好幾針的經歷
那過程想想都瑟瑟發抖
在疫情期間，我國的醫療團隊
為提高靜脈穿刺效率
便採用了西安中科微光影像技術有限公司
自主研發的投影式血管成像儀
當你把這款儀器照著
需要尋找血管的皮膚區域
它便能直接顯示出血管的分布圖像
這樣醫護人員就能
快速地找到血管進行靜脈穿刺
以後再也不用白白挨針了
同時它還適用於嬰幼兒、老人、
腎病及血管外科等各種臨床使用場景
更高級的這儀器的2.0版本
在亮度上還有多種模式可以選擇切換
（比如綠光模式、藍光模式、優化模式
紅光模式、紫光模式、深度識別模式等等）
而且還可以拍照
把照片保存在內存卡中
更好的輔助臨床進行血管評估
不僅功能強大
外觀也很輕巧便捷，可隨身攜帶
該儀器還獲得了我國
2019「好設計」金獎
當然，除了這十項，在本次抗疫中還有更多我們習以為常科技應用在一線，正是這樣設計科技的組合，才鑄就了一道抵擋病毒的壁壘。
疫情終將會被戰勝，但為抗疫奮斗過的人不會被忘記，參與過抗疫的新技術也將會被更廣泛的應用，我們也期待更多更多的人因科技而受益。