Le modèle US COVID-19 Forecast Hub est le plus précis pour prédire les décès

Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2113561119″ width=”800″ height=”529″/>

Aperçu de la période d’évaluation inclus dans le document. Les lignes pointillées verticales indiquent les « phases » de la pandémie analysées séparément dans l’annexe SI. (A) Le nombre signalé de décès incidents hebdomadaires liés au COVID-19 par État ou territoire, selon les rapports du JHU CSSE. Les emplacements sont triés par le nombre cumulé de décès au 30 octobre 2021. (B) La série chronologique des décès incidents hebdomadaires au niveau national superposée avec des exemples de prévisions du modèle d’ensemble COVID-19 Forecast Hub. (C) Le nombre de modèles soumettant des prévisions de décès par incident chaque semaine. Les semaines au cours desquelles l’ensemble a été soumis sont indiquées par un astérisque rouge. Crédit: Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2113561119

Selon un article publié le 8 avril dans le Actes de l’Académie nationale des sciences. Chaque semaine depuis début avril 2020, cet effort international a produit une prévision d’ensemble multimodèle des tendances à court terme du COVID-19 aux États-Unis

La pandémie de COVID-19 a mis en évidence le rôle vital que la collaboration et la coordination entre les agences de santé publique, les équipes universitaires et les partenaires industriels peuvent jouer dans le développement de capacités de modélisation modernes pour soutenir les réponses locales, étatiques et fédérales aux épidémies de maladies infectieuses.

“Il est essentiel d’anticiper l’évolution de l’épidémie pour optimiser l’allocation des ressources et la réponse”, déclare l’auteur principal Estee Cramer, titulaire d’un doctorat de l’UMass Amherst. candidat en épidémiologie à l’École de santé publique et des sciences de la santé. “Ces modèles de prévision fournissent des prévisions spécifiques, quantitatives et évaluables qui éclairent les décisions à court terme, telles que les besoins en personnel de santé, les fermetures d’écoles et l’allocation des fournitures médicales.”

Effort de coopération mondiale sans précédent, le Forecast Hub représente le plus grand projet de prédiction de maladies infectieuses jamais réalisé. La recherche d’ensemble comprend un peu moins de 300 auteurs affiliés à 85 groupes, y compris des agences gouvernementales américaines telles que les Centers for Disease Control and Prevention (CDC); des universités aux États-Unis, au Canada, en Chine, en Angleterre, en France et en Allemagne ; et des partenaires de l’industrie scientifique aux États-Unis et en Inde. Les auteurs incluent également des analystes de données indépendants sans affiliation, tels que Youyang Gu, qui a pris d’assaut Internet avec ses premiers efforts de modélisation réussis de la pandémie.

Le Forecast Hub est dirigé par Nicholas Reich et Evan Ray, professeurs à l’UMass School of Public Health and Health Sciences. “Ce fut une expérience incroyable de collaborer directement avec autant de groupes talentueux et motivés pour construire cette prévision d’ensemble”, déclare Reich, biostatisticien et auteur principal de l’article. “Outre l’aspect opérationnel du Hub, où les prévisions sont utilisées par le CDC chaque semaine depuis deux ans, ce document montre comment nous pouvons utiliser ces données, collectées en temps réel sur l’ensemble de la pandémie, pour mieux comprendre quelles approches de modélisation ont fonctionné et lesquelles n’ont pas fonctionné, et pourquoi. Il faudra de nombreuses années pour déballer toutes les leçons de ces dernières années. À certains égards, ce n’est que le début.

En avril 2020, le CDC s’est associé au Reich Lab pour créer le centre de prévision COVID-19 et le financer. À cette époque, le Hub a commencé à collecter, diffuser et synthétiser des prédictions spécifiques provenant de différents groupes de recherche universitaires, industriels et indépendants. L’effort s’est rapidement développé et, au cours de ses deux premières années, le US Forecast Hub a collecté plus d’un demi-milliard de lignes de données de prévision auprès de près de 100 groupes de recherche. Le CDC utilise les prévisions hebdomadaires du Hub dans les communications publiques officielles sur la pandémie.

Le modèle d'ensemble UMass Amherst le plus précis pour prédire les décès par COVID-19

Le centre de prévision COVID-19 est basé à UMass Amherst et financé par les Centers for Disease Control and Prevention. Crédit : UMass Amherst

Le document a comparé l’exactitude des prévisions à court terme des décès dus au COVID-19 aux États-Unis au cours de la première année et demie de la pandémie. Les 27 modèles individuels qui ont soumis des prévisions de manière constante au cours de cette période ont montré une grande variation de précision dans le temps, les lieux et les horizons de prévision. Le modèle d’ensemble qui combinait les prévisions individuelles était plus précis que ces prévisions individuelles.

“Ce projet démontre l’importance de la diversité dans les approches de modélisation et les hypothèses de modélisation”, a déclaré Cramer. « L’inclusion d’une variété de modèles dans l’ensemble contribue à sa robustesse et à sa capacité à surmonter les biais des modèles individuels. Il s’agit d’une considération très importante pour les agences de santé publique lors de l’utilisation de prévisions pour éclairer les politiques lors d’une épidémie de toute taille.

L’ensemble Forecast Hub était le seul modèle qui s’est classé dans la moitié supérieure de tous les modèles pour plus de 85 % des prévisions qu’il a faites, qui avait une meilleure précision globale que la prévision de référence dans chaque emplacement et qui avait une meilleure performance globale quatre semaines à l’avance. précision que la prévision de référence chaque semaine.

Toutes les prévisions, y compris celles du modèle d’ensemble, ont fait des prévisions moins cohérentes et moins précises au cours des quatre vagues de la pandémie survenues pendant la période d’étude : la vague de l’été 2020 dans le Sud et le Sud-Ouest, la hausse des décès à la fin de l’automne 2020 dans le haut Midwest, la vague de variante Alpha du printemps 2021 au Michigan et la vague de variante Delta à l’échelle nationale à l’été 2021. “Les modèles en général ont systématiquement sous-estimé la courbe de mortalité alors que les tendances augmentaient et surestimées alors que les tendances baissaient”, indique le document.

Les prévisions sont devenues moins précises à mesure que les modèles faisaient des prédictions à plus long terme. L’erreur probabiliste à un horizon de 20 semaines était trois à cinq fois plus grande que lors de la prédiction à un horizon d’une semaine. Cela résulte de la sous-estimation de la possibilité d’augmentations futures du nombre de cas, conclut le document. “Parce que beaucoup d’entre nous interagissent avec les prévisions météorologiques presque tous les jours sur nos téléphones, nous savons qu’il ne faut pas faire confiance aux prévisions de précipitations quotidiennes bien au-delà d’un horizon de deux semaines”, a déclaré Reich. “Mais nous n’avons pas encore la même intuition en tant que société sur les prévisions de maladies infectieuses. Ce travail montre que la précision des prévisions de décès est assez bonne pour les quatre prochaines semaines, mais à des horizons de six semaines ou plus, la précision est généralement bien pire.”

L’infrastructure open source construite par l’équipe américaine COVID-19 Forecast Hub a également été utilisée dans le monde entier, y compris par des hubs gérés par les Centres européens de contrôle et de prévention des maladies, par des chercheurs universitaires allemands et d’autres chercheurs américains qui étudient à plus long terme modélisation de différents scénarios “et si”.


L’équipe développe un hub de prévision COVID-19


Plus d’information:
Estee Y. Cramer et al, Évaluation des prévisions probabilistes individuelles et d’ensemble de la mortalité par COVID-19 aux États-Unis, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2113561119

Fourni par l’Université du Massachusetts à Amherst

Citation: Le modèle US COVID-19 Forecast Hub le plus précis pour prédire les décès (11 avril 2022) récupéré le 12 avril 2022 sur https://medicalxpress.com/news/2022-04-covid-hub-accurate-deaths.html

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