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可审计的上下文感知手足口病(HFMD)预测:基于结构化大语言模型代理的神经符号框架

结论前置 / TL;DR
arXiv:2511.23276v2 提出一种双代理神经符号框架,通过 LLM 驱动的 Event Interpreter 解析多源异构上下文(校历、气象、政策报告等),生成语义可解释的传播影响标量信号,并与历史病例数据耦合,由 Forecast Generator 输出可审计、概率化的一周前瞻预测。
核心贡献:解耦语义解释与统计建模
该工作针对手足口病(HFMD)预测中外部协变量(如校历、气温、公共卫生政策)难以被传统时序模型语义理解的问题,提出两阶段神经符号架构,明确分离‘上下文语义解析’与‘概率化时序建模’任务。
技术架构:LLM 代理 + 统计生成器
- Event Interpreter:基于大语言模型(LLM)的结构化代理,接收非结构化/半结构化输入(教育部校历文档、气象局天气摘要、国家疾控中心监测简报、临床诊疗指南等),输出单一归一化标量——‘传播影响信号’(transmission-impact signal),该信号具备可追溯、可验证的推理链;
- Forecast Generator:将上述信号与历史 HFMD 病例时间序列(如 CDC 公开周报数据)联合建模,采用 Poisson 或负二项分布的矩匹配(moment matching)方法,将点预测映射为完整概率分布,支持风险区间量化与决策阈值设定。
对比基线:凸显语义鸿沟
经典模型(ARIMA、Prophet)与基础时序大模型(Chronos、Moirai、TimesFM)均将外部协变量编码为数值向量输入,无法显式建模‘寒假结束→学生返校→接触率上升→传播加速’等流行病学因果链;本框架首次在 HFMD 预测中实现协变量的符号化解释与概率预测的端到端可审计耦合。
来源溯源(合规留痕)
https://arxiv.org/abs/2511.23276