[發(fā)明專利]基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110851425.3
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113658716A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張吉;許增輝;余婷;姜婷;張陽
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實驗室
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80;G06F16/215;G06F16/26;G06F16/29
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、新冠數(shù)據(jù)收集與清洗；

S2、構(gòu)建新冠肺炎場景下的人群圖模型；

S3、分析計算人群被感染概率指數(shù)；

S4、發(fā)現(xiàn)潛在的感染人群并輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，所述新冠數(shù)據(jù)為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)包括：新聞媒體報道、感染統(tǒng)計表格、人群出行軌跡、手機(jī)用戶定位。

3.如權(quán)利要求1所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)清洗包括：各類文檔接口讀取數(shù)據(jù)、檢查剔除無效值、語義抽取、語義匹配融合，具體過程為：首先將新冠數(shù)據(jù)根據(jù)其文件類型，輸入到對應(yīng)文檔接口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取；然后檢查數(shù)據(jù)，剔除數(shù)據(jù)中的無效值；之后結(jié)合疫情語義詞庫中定義的與新冠疫情相關(guān)的關(guān)鍵詞，對各類文檔數(shù)據(jù)進(jìn)行語義抽取；最后，根據(jù)語義抽取的結(jié)果，對各類文檔數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行匹配后，融合原有的建模數(shù)據(jù)，形成新的建模數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，所述人群圖模型是基于清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建，還包括節(jié)點、節(jié)點屬性、邊和邊屬性；其中，人個體被定義為圖節(jié)點，人的年齡、所在地防疫措施力度、年度醫(yī)院就診次數(shù)、患病狀態(tài)被作為節(jié)點屬性；人個體之間的接觸被定義為邊，接觸的時間、接觸是否有防護(hù)作為邊屬性；人群圖模型還帶有時間標(biāo)簽，用于代表人群圖模型狀態(tài)隨著時間發(fā)生變化。

5.如權(quán)利要求1所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，所述步驟S3中的計算人群被感染概率指數(shù)的表達(dá)式為：

其中表示t時刻個人p被感染的概率，K₁表示個人節(jié)點與已知感染人群直接接觸的邊數(shù)，K₂表示個人節(jié)點與已知感染人群二級間接接觸的邊數(shù)，和分別表示直接接觸邊的權(quán)重和二級間接接觸邊的權(quán)重，和分別表示在直接接觸過程中個人自身因素和二級間接接觸過程中個人自身因素；表示感染概率衰減系數(shù)，該感染概率衰減系數(shù)=0.96，具體為：新冠肺炎平均潛伏周期為7天，根據(jù)指數(shù)衰減公式，因此當(dāng)時間間隔為1小時的情況下。

6.如權(quán)利要求5所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，所述的直接接觸和二級間接接觸的個人自身因素表達(dá)式分別為：

直接接觸過程中個人自身因素：，其中A表示年齡系數(shù)，正比于個體年齡；S表示健康系數(shù)，正比于年度醫(yī)院就診次數(shù)；U表示局部防控措施系數(shù)，正比于所處地區(qū)的防控舉措力度；

二級間接接觸過程中個人自身因素：，其中表示二級間接接觸過程中兩個個體的個人自身因素。

7.如權(quán)利要求5所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，其特征在于，直接接觸和二級間接接觸的接觸邊權(quán)重的具體表達(dá)式分別為：

直接接觸邊的權(quán)重： ，其中，H表示個體接觸防護(hù)系數(shù)，k值表示包含兩個點的所有k-邊約束子圖中的最大k值；

二級間接接觸邊的權(quán)重：，和表示二級間接接觸過程中的接觸權(quán)重。

8.基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)模塊，用于接收新冠肺炎相關(guān)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)清洗；

圖建模模塊，用于將清洗后的數(shù)據(jù)構(gòu)建帶有多元屬性的人群圖模型；

分析計算模塊，用于計算人群被感染概率指數(shù)，分析感染人群；

輸出模塊，用于對分析結(jié)果進(jìn)行可視化展示，并給出分級的防疫建議。

9.如權(quán)利要求8所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)模塊，包括數(shù)據(jù)收集子模塊和數(shù)據(jù)清洗子模塊，所述數(shù)據(jù)收集子模塊部署在各數(shù)據(jù)采集點，數(shù)據(jù)清洗子模塊部署在系統(tǒng)服務(wù)器端。

10.如權(quán)利要求8所述的基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊，包括可視化展示子模塊和防疫建議子模塊；所述可視化展示子模塊用于在統(tǒng)計信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合地理信息展示高感染概率的人群分布；所述防疫建議子模塊用于根據(jù)被感染概率指數(shù)等級，給防疫管理部門分級的防疫建議，通過短信給對應(yīng)個人防護(hù)建議。