儿童传染病智能预测系统“童盾”开放试用
—— 时间序列基础模型驱动的儿童传染病预测预警与决策辅助智能体
引言:传染病预测,为什么这么难
儿童呼吸道传染病病原种类多,流行过程常呈非线性、非平稳特征,多病原相互影响,又叠加气象等环境因素,精准预测一直是公共卫生领域的难题。传统预测方法多依赖单一病原、单一地区的历史数据,应对多病原叠加流行和跨区域传播时存在局限。将预训练大模型用于时间序列预测,是当前国际传染病预测研究的前沿方向,也为儿童传染病预警提供了新的技术手段。
“童盾”是什么
“童盾”儿童传染病预测预警与决策辅助智能体,由重庆医科大学附属儿童医院刘恩梅团队研发,依托“十四五”国家重点研发计划“生育健康及妇女儿童健康保障”重点专项(项目编号:2022YFC2704900,聚焦“儿童新发重大传染病的预警与诊疗关键技术研究”),具有完全自主知识产权。
团队率先将时间序列基础模型(TSFM)用于儿童传染病预测:以海量时序数据预训练的Transformer架构为底座,结合监测数据针对性调整,支持多疾病协同预测、多协变量融合与多模型集成。系统还基于1000余篇高质量循证文献(国内外临床指南与专家共识、疫苗及药品说明书等)构建知识底座,使预测结论和防控建议建立在循证医学的基础上。相关方法已申请两项发明专利:《多疾病时间序列预测与预警方法及系统》(202411912831.6)、《基于多时序基础模型融合的传染病预测方法及系统》(202510517647.X)。
三大技术亮点
● 多疾病协同预测:在统一框架下捕捉多种儿童常见传染病病原之间的相互影响,避免单病种建模造成的信息损失。
● 多协变量融合:研发阶段主要纳入气象协变量,平台支持按数据模板上传其他协变量数据,后续版本将支持对不符合规范数据的自动识别与处理。
● 多模型集成:集成多种时间序列基础模型与经典预测方法,综合研判、交叉验证,提升预测结果的稳健性。在此基础上,系统采用时序模型与大语言模型协同设计,由时序模型输出量化预测,大语言模型结合预测结果与流行背景进行综合研判、生成防控建议,实现从数值预测到决策辅助的贯通。
平台体验:三步完成一次预测
在线体验平台(tongdun.ai4health.cn)面向公共卫生与疾控工作者开放,操作流程如下:
● 第一步,上传数据。支持 XLSX、XLS、CSV 格式的传染病时间序列数据,可一键下载示例数据;可选传气象等协变量(其他协变量需按平台数据模板整理)。
● 第二步,设置参数。按需设定预测天数(如未来 15 天)与目标地区。
● 第三步,启动预测。系统先输出多病原流行趋势预测,再将历史监测数据、预测结果及当地气象与传染病流行情况一并作为上下文,交由大语言模型综合分析,输出多维度防控建议。建议内容可根据实际防控规则和业务需求便捷调整。
落地成果
团队开发的传染病智能建模平台与预测分析报告智能体系统,已在重庆医科大学附属儿童医院、苏州大学附属儿童医院、深圳市儿童医院等10余家医疗机构应用;依托覆盖9省市30余家机构的监测哨点网络,支撑区域联动的传染病防控。团队还建成含3万余份标本、500余株代表性毒株的儿科RSV(呼吸道合胞病毒)临床资源库,为病原监测和相关研究提供支持。
试用与展望
对疾控机构,“童盾”提供可量化、可追溯的预测工具;对临床机构,提供辅助研判支持。需要说明的是,“童盾”的预测方法与数据框架并不局限于儿童人群,可支持上传其他地区、人群的传染病时序数据开展预测;也可将系统输出作为一条便捷的基线,与研究者自身方法的结果进行对比验证、相互补充。
目前系统处于试用阶段,欢迎试用体验并留言反馈,也欢迎针对具体应用场景开展合作,进行定制优化与联合开发。
欢迎访问 https://tongdun.ai4health.cn/ 体验系统并下载示例数据。