[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(shí)驗(yàn)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

本發(fā)明屬于公共衛(wèi)生服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種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)，該方法步驟為：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。本發(fā)明采用約束子圖計算挖掘技術(shù)，綜合多方面感染因素，通過定義計算被感染概率指數(shù)的方法，更有效的挖掘出潛在的新冠肺炎感染人群；基于被感染概率指數(shù)指標(biāo)，設(shè)計新冠肺炎感染人群分析系統(tǒng)，設(shè)定不同級別的防疫應(yīng)對舉措，精確通知到管理部門和個體人群，為公共衛(wèi)生防疫工作提供極大的助力，降低新冠感染概率，保護(hù)公眾生命安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公共衛(wèi)生服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種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)。

背景技術(shù)

新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19），簡稱“新冠肺炎”，世界衛(wèi)生組織命名為“2019冠狀病毒病”，是指2019新型冠狀病毒感染導(dǎo)致的肺炎。

在新冠感染人群分析發(fā)現(xiàn)方面，目前已有健康碼用于對可能感染的人群進(jìn)行標(biāo)識，其基本原理是利用基站定位技術(shù)；另外也有根據(jù)列車班次查找與感染者同班次的潛在感染乘客。采用以上兩種方法，主要考慮單一因素，因此在發(fā)現(xiàn)潛在感染人群方面存在一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種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)，其具體技術(shù)方案如下：

基于約束子圖計算的新冠肺炎感染人群分析方法，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。

進(jìn)一步的，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。

進(jìn)一步的，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?。蝗缓髾z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??；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)。

進(jìn)一步的，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(diǎn)、節(jié)點(diǎn)屬性、邊和邊屬性；其中，人個體被定義為圖節(jié)點(diǎn)，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(diǎn)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，用于模型的人群圖狀態(tài)隨著時間發(fā)生變化。

進(jìn)一步的，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(diǎn)與已知感染人群直接接觸的邊數(shù)，K₂表示個人節(jié)點(diǎn)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。

進(jìn)一步的，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。

進(jìn)一步的，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：