Dengue prediction by the web: tweets are a useful tool for estimating and forecasting dengue at country and city level

dc.creatorCecilia de Almeida Marques-Toledo
dc.creatorCarolin Marlen Degener
dc.creatorLivia Vinhal
dc.creatorGiovanini Coelho
dc.creatorWagner Meira
dc.creatorClaudia Torres Codeço
dc.creatorMauro Martins Teixeira
dc.date.accessioned2026-04-08T21:05:23Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractBackground: Infectious diseases are a leading threat to public health. Accurate and timely monitoring of disease risk and progress can reduce their impact. Mentioning a disease in social networks is correlated with physician visits by patients, and can be used to estimate disease activity. Dengue is the fastest growing mosquito-borne viral disease, with an estimated annual incidence of 390 million infections, of which 96 million manifest clinically. Dengue burden is likely to increase in the future owing to trends toward increased urbanization, scarce water supplies and, possibly, environmental change. The epidemiological dynamic of Dengue is complex and difficult to predict, partly due to costly and slow surveillance systems. Methodology / Principal findings: In this study, we aimed to quantitatively assess the usefulness of data acquired by Twitter for the early detection and monitoring of Dengue epidemics, both at country and city level at a weekly basis. Here, we evaluated and demonstrated the potential of tweets modeling for Dengue estimation and forecast, in comparison with other available web-based data, Google Trends and Wikipedia access logs. Also, we studied the factors that might influence the goodness-of-fit of the model. We built a simple model based on tweets that was able to ‘nowcast’, i.e. estimate disease numbers in the same week, but also ‘forecast’ disease in future weeks. At the country level, tweets are strongly associated with Dengue cases, and can estimate present and future Dengue cases until 8 weeks in advance. At city level, tweets are also useful for estimating Dengue activity. Our model can be applied successfully to small and less developed cities, suggesting a robust construction, even though it may be influenced by the incidence of the disease, the activity of Twitter locally, and social factors, including human development index and internet access. Conclusions: Tweets association with Dengue cases is valuable to assist traditional Dengue surveillance at real-time and low-cost. Tweets are able to successfully nowcast, i.e. estimate Dengue in the present week, but also forecast, i.e. predict Dengue at until 8 weeks in the future, both at country and city level with high estimation capacity.
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.1371/journal.pntd.0005729
dc.identifier.issn1935-2735
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2407
dc.languageInglêspt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofPLOS Neglected Tropical Diseases
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectDengue
dc.subjectInternet
dc.subjectMídias sociais
dc.subjectSaúde pública
dc.subjectFiscalização sanitária
dc.subject.otherDengue fever
dc.subject.otherTwitter
dc.subject.otherEpidemiology
dc.subject.otherOnline encyclopedias
dc.subject.otherBrazil
dc.subject.otherForecasting
dc.subject.otherInfectious disease surveillance
dc.subject.otherInternet
dc.titleDengue prediction by the web: tweets are a useful tool for estimating and forecasting dengue at country and city level
dc.title.alternativePrevisão da dengue pela internet: tweets são uma ferramenta útil para estimar e prever a dengue em nível nacional e municipal
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage20
local.citation.issue7
local.citation.spage1
local.citation.volume11
local.description.resumoContexto: Doenças infecciosas representam uma das principais ameaças à saúde pública. O monitoramento preciso e oportuno do risco e da progressão das doenças pode reduzir seu impacto. A menção de uma doença em redes sociais está correlacionada com as consultas médicas realizadas por pacientes e pode ser usada para estimar a atividade da doença. A dengue é a doença viral transmitida por mosquitos que apresenta o crescimento mais rápido, com uma incidência anual estimada em 390 milhões de infecções, das quais 96 milhões manifestam sintomas clínicos. A carga da dengue provavelmente aumentará no futuro devido às tendências de crescente urbanização, escassez de água e, possivelmente, mudanças ambientais. A dinâmica epidemiológica da dengue é complexa e difícil de prever, em parte devido aos sistemas de vigilância dispendiosos e lentos. Metodologia / Principais conclusões: Neste estudo, objetivamos avaliar quantitativamente a utilidade dos dados adquiridos pelo Twitter para a detecção precoce e o monitoramento de epidemias de dengue, tanto em nível nacional quanto municipal, em uma base semanal. Avaliamos e demonstramos o potencial da modelagem de tweets para a estimativa e previsão da dengue, em comparação com outros dados disponíveis na web, como o Google Trends e os registros de acesso à Wikipédia. Além disso, estudamos os fatores que podem influenciar a qualidade do ajuste do modelo. Construímos um modelo simples baseado em tweets que foi capaz de realizar previsões imediatas (nowcast), ou seja, estimar o número de casos da doença na mesma semana, e também prever a incidência da doença em semanas futuras. Em nível nacional, os tweets estão fortemente associados aos casos de dengue e podem estimar os casos presentes e futuros com até 8 semanas de antecedência. Em nível municipal, os tweets também são úteis para estimar a atividade da dengue. Nosso modelo pode ser aplicado com sucesso a cidades pequenas e menos desenvolvidas, sugerindo uma construção robusta, embora possa ser influenciado pela incidência da doença, pela atividade do Twitter localmente e por fatores sociais, incluindo o índice de desenvolvimento humano e o acesso à internet. Conclusões: A associação de tweets com casos de dengue é valiosa para auxiliar a vigilância tradicional da dengue em tempo real e a baixo custo. Os tweets são capazes de realizar previsões imediatas (nowcasting) , ou seja, estimar a incidência de dengue na semana atual, bem como previsões futuras (previsão da incidência da dengue em até 8 semanas), tanto em nível nacional quanto municipal, com alta capacidade de estimativa.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
local.publisher.initialsUFMG
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA
local.url.externahttps://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371/journal.pntd.0005729

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