Spatio-Temporal Clustering of Multi-Location Time Series to Model Seasonal Influenza Spread

聚类分析 时间序列 代理(统计) 时态数据库 计算机科学 地理 星团(航天器) 空间分析 空间生态学 层次聚类 数据挖掘 空间流行病学 爆发 人工智能 医学 机器学习 流行病学 遥感 生态学 内科学 病毒学 生物 程序设计语言
作者
Hootan Kamran,Dionne M. Aleman,Michael Carter,Kieran Moore
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (4): 2138-2148
标识
DOI:10.1109/jbhi.2023.3234818
摘要

Although seasonal influenza disease spread is a spatio-temporal phenomenon, public surveillance systems aggregate data only spatially, and are rarely predictive. We develop a hierarchical clustering-based machine learning tool to anticipate flu spread patterns based on historical spatio-temporal flu activity, where we use historical influenza-related emergency department records as a proxy for flu prevalence. This analysis replaces conventional geographical hospital clustering with clusters based on both spatial and temporal distance between hospital flu peaks to generate a network illustrating whether flu spreads between pairs of clusters (direction) and how long that spread takes (magnitude). To overcome data sparsity, we take a model-free approach, treating hospital clusters as a fully-connected network, where arcs indicate flu transmission. We perform predictive analysis on the clusters' time series of flu ED visits to determine direction and magnitude of flu travel. Detection of recurrent spatio-temporal patterns may help policymakers and hospitals better prepare for outbreaks. We apply this tool to Ontario, Canada using a five-year historical dataset of daily flu-related ED visits, and find that in addition to expected flu spread between major cities/airport regions, we were able to illuminate previously unsuspected patterns of flu spread between non-major cities, providing new insights for public health officials. We showed that while a spatial clustering outperforms a temporal clustering in terms of the direction of the spread (81% spatial v. 71% temporal), the opposite is true in terms of the magnitude of the time lag (20% spatial v. 70% temporal).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
专炸油条完成签到 ,获得积分10
1秒前
bvuiragybv完成签到 ,获得积分10
2秒前
jx314完成签到,获得积分10
2秒前
daisy完成签到 ,获得积分10
6秒前
XL应助jx314采纳,获得10
6秒前
磊磊完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
冷酷的啤酒完成签到,获得积分10
9秒前
jie完成签到 ,获得积分10
10秒前
Guo完成签到 ,获得积分10
11秒前
hml123完成签到,获得积分10
12秒前
ggsr完成签到 ,获得积分10
12秒前
zzz完成签到,获得积分10
12秒前
凌忆文完成签到 ,获得积分0
14秒前
ruuuu完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助燕子采纳,获得10
15秒前
灵巧的十八完成签到 ,获得积分10
15秒前
LIVE完成签到,获得积分10
16秒前
光亮萤完成签到,获得积分10
17秒前
fuyuhaoy完成签到,获得积分10
17秒前
细心飞鸟完成签到 ,获得积分10
17秒前
you完成签到,获得积分10
17秒前
静默完成签到 ,获得积分10
18秒前
宅心仁厚完成签到 ,获得积分10
19秒前
tao完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI2S应助jx314采纳,获得10
21秒前
汶溢完成签到,获得积分10
22秒前
夏天不回来完成签到,获得积分10
22秒前
小梦完成签到,获得积分10
23秒前
violetlishu完成签到 ,获得积分10
24秒前
容与完成签到 ,获得积分10
28秒前
殷勤的紫槐完成签到,获得积分10
29秒前
科研临床两手抓完成签到 ,获得积分10
31秒前
言非离完成签到 ,获得积分10
31秒前
骆凤灵完成签到 ,获得积分10
32秒前
whandzxl完成签到,获得积分10
34秒前
三伏天完成签到,获得积分10
35秒前
courage完成签到 ,获得积分10
36秒前
ylf完成签到,获得积分10
39秒前
liangguangyuan完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883830
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 601995