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超算抗疫|超算支撐疫情預測與推演

2020-06-01

新冠肺炎疫情防控形勢持續向好,生産生活秩序加速恢複。在這放湖場生死時速的戰疫中(zhōng),科學技術(shù)是最有力女湖的武器(qì),科技創新是“硬核”力量。藥物篩舞的選、病毒溯源、疫苗研制,争分奪秒的背後,有超級計算機的身影,它成為了我們件林與病毒賽跑的“加速器(qì)”。 


國内新冠肺炎疫情逐漸緩解,複工複學提上日程。目前,深圳中(z月木hōng)小學生已全部返校(xiào)。及時對疫情發展趨勢做出合理預測和(hé唱在)推演,對疾控與衛生部門進行複工複學階段的疫情防控、決策具有十分重要的意義。

利用人口移動(dòng)數據、人群出行模式數據等,開展疫情發展預她商測與防控措施推演,能夠為防控決策提供科學依據。科研人員借助超算平台,将百萬級數慢麗據處理時間從原來的小時級,縮短(duǎn)到秒級,并爸自針對時空數據處理開發了一系列分析算法,技術(shù票很)上以點帶面逐步強化超算對解決不同領域問(wèn)題的支撐作用。日花

預測與推演模型為疫情防控決策提供依據

深圳超算的科研團隊依據經典傳染病傳播模型我讀SIRS:易感者;I:感染者;R:隔離(lí)者)并結合PageRank思想,建立了模型“PageRank-Based Real Time SIR 看筆Model with Continuous 到雜Population Migration”。依據深圳市出租車(chē)行駛數據,模黑開拟仿真了人群的出行模式,并結合深圳市疾病預防控制中(zhōng)心輛讀公布的疫情數據、騰訊人口遷徙和(hé)百度慧眼等互聯網數據,通(t外低ōng)過網格調參反演的方法确定模型參數,進而依據天氣、道家人口遷移情況、口罩佩戴率、醫療負載能力等相關(guān)信息對疫情的發腦吃展進行推演。

為了評估不同的疫情防控政策、市民行為、輸入型風險等對深圳藍水市疫情的影響,模型對各種因素造成的結果進水腦行預測分析,例如(rú)感染者與健康者的分布比不討例分析、疫情的傳播研判、對暴發區域拟采取的隔離(lí老路)措施的效果評測等。模型計算結果為疫情防控決策提供了依據。

針對全國逐步複工複學的趨勢,科研人員進一步引入了相關(gu劇海ān)參數,對不同的複工複學日期與方式進行推演,從中南錢(zhōng)尋找出較優的組合策略。基于全民均佩戴開學口罩以及所有來深人員均被嚴格觀察或隔離(lí海兵)的假設,模型的模拟結果顯示,分段分批的複工複學方案對市内疫情情況影中少響較小。

超算平台讓百萬級數據處理時間縮短(duǎn)至秒級

疫情的發展瞬息萬變,而建立的推演模型又涉及到海量錯美、高維、異構多源的數據,這種情況下(xià),超算平台對于保證計算結果門木的實時性和(hé)正确性顯得尤為重要,它可(kě)以在緊急時期這但提供及時的決策支持。

“深圳常駐人口約1300萬左右,僅出租車(chē)單日出行數據可(kě)達數百我問MB,針對百/千萬級出行數據的數據清洗,在普通(tōng)單機上需要1個(gè)多小時,随着數據量不斷增大,單機等待時間往討著往難以忍受。”普通(tōng)計算機難以實現數據實時的預處理,超級相通計算機的優勢正是體現在數據的計算規模和(hé)分析速度上。離著

此外,科研人員還開發出軌迹生成,軌迹規約等一系列算法,能夠支撐交朋個管部門的數據向人群模拟數據的轉化,百/千萬級數據處理時間從原來的小時級,縮短(d家子uǎn)到秒級。随着疫情的發展和(hé)各類數據的進一步完善,科研人員也可場音(kě)以通(tōng)過調整模型參數給出更優外冷的計算結果,更好地為有關(guān)部門提供防控決策參考。

建構模型并部署在超算平台,是發揮超算效益的必由之路(lù)。這意味着不哥超算中(zhōng)心正逐步從資(zī)源支撐型,轉而向技術(shù)支撐木電的方向邁進,通(tōng)過科研技術(sh就裡ù)支撐更好地服務産業(yè)。科研人員表示,該模型未來也可舞船(kě)以遷移并應用到其他領域的模拟與推演,充分發揮平台的作用。

(文(wén)/齊富民 李旖露)

 

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