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疫情什么时候才能结束?菜鸟用Python进行预测

时间:2023-03-21 17:30:37 科技观察

疫情什么时候结束?菜鸟用Python预测什么时候可以去武大看樱花?什么时候可以去重庆吃麻辣烫?什么时候可以去海南冲浪?什么时候可以去大理看风花雪月?,一切计划似乎都被突如其来的新冠肺炎疫情打断了。生活什么时候才能恢复正常?本文将尝试使用python来预测疫情的趋势。等疫情过去了,去武汉看樱花,去春熙路看小姐姐也不错。一、准备工作编程环境:anaconda下的Spyder。数据来源:整理自国家卫健委官网。需要安装的依赖库有:scipy。Scipy是一个面向数学、科学等领域的开源科学计算库。它建立在Numpy之上,可用于处理积分、优化、常微分方程的数值求解、信号处理等问题。本文主要用于函数拟合。2.算法过程1).关于如何预测COVID-19确诊病例累计数的理论解释。目前常用的方法有基于SIR的传染病模型和基于Logistic方程的方法。SIR模型实现起来相对复杂,本文将基于一个更简单的模型——使用Logistic方程进行预测。Logistic方程可以用来描述物种生长模型。当一个物种迁移到一个新的生态系统中时,如果该物种在非理想的生态系统中具有生存抵抗力(有天敌,食物、空间等资源稀缺等),则该物种的数量大致呈现一个S形生长。开始是一个缓慢的生长期,慢慢呈现指数级的爆发,后期随着环境阻力的变化逐渐趋于稳定。该函数可以表示为:参数含义如下::表示环境中的物种数量随时间的变化。:表示物种在环境中所能达到的极限值。:表示环境开始时的物种数量。:表示增长率。该图显示了曲线的陡度。值越大,物种数越快接近N值。:表示时间。2).在程序实现程序中,首先定义要拟合的函数,然后获取“累计诊断”号数据,使用curve_fit()函数进行参数拟合,得到需要拟合的参数。最后将拟合曲线与实际确诊病例数同图展示,直观观察模型效果。通过对1月20日至2月8日的数据进行Logistic方程拟合,2月9日至11日这三天的预测数据与实际数据更加吻合。但在2月12日,官方数据突然飙升,使我们的模型失效。在调整训练数据时,我们选择使用1月20日到2月26日的数据作为训练数据,2月27日到28日的数据作为控制数据,这样可以得到一条新的拟合曲线,预测值和实际值是比较一致的。结论:(1)Logistic方程预测的数据统计口径非常重要,统计标准一致,可以使整个拟合曲线更加平滑。(二)根据预测曲线,预计3月上旬累计确诊人数将达到最大值(预计8万余人),之后疫情将逐渐趋于平稳。休息了这么久,疫情快要结束了,希望大家在新的一年不要被疫情耽误,尽快开工。等到山花盛开的时候,我们一起去旅行吧。