Модели искусственного интеллекта для прогнозирования вирусных заболеваний, переносимых комарами, среди человеческих популяций: глобальный систематический обзор и сравнительный анализ эффективности

Artificial Intelligence Models for Forecasting Mosquito-Borne Viral Diseases in Human Populations: A Global Systematic Review and Comparative Performance Analysis
Flavia Pennisi, Antonio Pinto, Fabio Borgonovo, Giovanni Scaglione, Riccardo Ligresti, Omar Enzo Santangelo, Sandro Provenzano, A. Gori, Vincenzo Baldo, Carlo Signorelli, Vincenza Gianfredi
2026-01-07

PROBASTпрогнозирование арбовирусных инфекцийискусственный интеллект и машинное обучениевирусные заболевания, переносимые комарамимодели на основе ансамблей деревьев
Предпосылки: Вирусные заболевания, переносимые комарами, представляют собой растущую глобальную угрозу общественному здравоохранению, а искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО) всё чаще предлагаются в качестве инструментов прогнозирования для поддержки систем раннего предупреждения и реагирования. Однако имеющиеся данные фрагментированы по возбудителям, условиям применения и подходам к моделированию. Насколько нам известно, данный обзор представляет собой первую комплексную сравнительную оценку моделей ИИ/МО, прогнозирующих вирусные заболевания, переносимые комарами, среди человеческих популяций; в нём совместно обобщены прогностические характеристики различных семейств моделей и оценены как методологическое качество, так и готовность к практическому применению. Методы: В соответствии с PRISMA 2020 был выполнен поиск публикаций в PubMed, Embase и Scopus по август 2025 года включительно. В обзор включали исследования, в которых применялись модели ИИ/МО или статистические модели для прогнозирования заболеваемости арбовирусными инфекциями, вспышек или временных тенденций и приводился как минимум один количественный показатель эффективности. С учётом существенной неоднородности исходов, предикторов и временно-пространственных масштабов был проведён описательный синтез. Риск систематической ошибки и применимость оценивали с использованием PROBAST. Результаты: Критериям включения соответствовали 98 исследований, из которых 91 было посвящено денге. Прогнозы охватывали масштабы от национального до уровня города, а временное разрешение — от годового до недельного. В задачах классификации ансамблевые модели на основе деревьев демонстрировали наиболее стабильные результаты: точность обычно превышала 0,85, тогда как классические модели МО и модели глубокого обучения характеризовались большей вариабельностью. В задачах регрессии ошибки возрастали с увеличением временного горизонта и пространственной агрегации: краткосрочные прогнозы с высокой пространственной детализацией (например, на недельном уровне для города) часто имели низкие абсолютные ошибки, тогда как национальные модели с длительным горизонтом нередко демонстрировали очень большие ошибки и нестабильную эффективность. Оценка PROBAST показала, что большинство исследований (63 из 98) имели высокий риск систематической ошибки; только 24 исследования были оценены как имеющие низкий риск, а внешняя валидация проводилась ограниченно. Выводы: Модели ИИ/МО, особенно ансамблевые подходы на основе деревьев, демонстрируют значительный потенциал для краткосрочного прогнозирования с высокой детализацией, fine,
1
Модели искусственного интеллекта и машинного обучения, особенно ансамбли деревьев, демонстрируют потенциал для краткосрочных систем раннего предупреждения о вирусных заболеваниях, переносимых комарами, однако сохраняются методологические и эксплуатационные ограничения.
2
Большинство исследований (63 из 98) имели высокий риск систематической ошибки, только 24 были оценены как имеющие низкий риск, а внешняя валидация проводилась ограниченно.
3
Ошибки регрессионных прогнозов увеличивались при удлинении временного горизонта и расширении пространственного масштаба; краткосрочные прогнозы на детальном уровне обычно были точнее.
4
Систематический обзор включил 98 исследований по прогнозированию, из которых 91 были посвящены денге; охвачены национальный и городской уровни, а также годовые и недельные интервалы прогнозирования.
5
Ансамблевые модели на основе деревьев показали наиболее стабильные результаты классификации, обычно достигая точности выше 0,85.

Модели прогнозирования на основе AI/ML и статистических методов для трансмиссивных вирусных заболеваний, переносимых комарами, в человеческих популяциях

Прогностическая эффективность, методологическое качество, риск систематической ошибки и операционная готовность различных семейств моделей прогнозирования заболеваний при разных временных и пространственных масштабах

Publication Details
Publication Date
2026-01-07
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
11
Access Type
Author Information
Authors
Flavia Pennisi
Antonio Pinto
Fabio Borgonovo
Giovanni Scaglione
Riccardo Ligresti
Omar Enzo Santangelo
Sandro Provenzano
A. Gori
Vincenzo Baldo
Carlo Signorelli
Vincenza Gianfredi
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%