I A E S   I n t e r n at io n al  Jou r n al  of   A r t if ic ia l  I n t e ll ig e n c e   ( I J - AI )   V ol .   10 , N o.   1 ,  M a r c h   202 1 , pp.  35 ~ 42   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 10 .i 1 .pp 35 - 42           35       Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   Pr e d i c t i on  of  t h e  e f f e c t s of   e n vi r on m e n t al  f ac t or s t o w ar d s   C O V ID - 19 ou t b r e ak  u si n g A I - b ase d   m od e l s       K h al id  M ah m ou d 1 , H at ic e  B e b iş 2 , A . G . U s m an 3 , A .N . S al ih u 4 , M .S  G aya 5 , U m ar  F ar ou k  D al h at 6 , R .A .  A b d u lk ad ir 7 , M .B . Ji b r il 8 , S .I . A b b a 9   1 Department of  P ediatrics  Facult y of Medi cine, Near E ast Uni versity,  99138,  Nicosia,  Turkis h Republ ic of Nort hern  Cyprus   2 ,4 Department of Publ ic health Nursing,  Faculty of Nursi ng, Near East Universit y, 99138 Nicosi a, Turkish Republ ic of  Northern Cyprus   3 De partment of Analytical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Ne ar East University, 99138 Nicosia, Turkish Republic of  Northern Cyprus   5,7,8 Department of Electrical En gineering, Kano Universi ty of Science and Technol ogy, Wudil, Ni geria   6 Departments of Fami ly medi cine, Mu rtala Muh ammad Hos pital K ano, Nig eria   9 Department of Civi l Engineering Baze Uni versity, Abuja, Ni geria       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e d  J un 27, 2020   R e vi s e d D e c  20, 2020   A c c e pt e d J a n 20, 2021       The  need  for  elucidating   the  effects   of  environmental   factors  in  the   determination  of  the  novel  corona   virus  (COVID - 19)  is   very  vital.  Thi s  study   is  a  methodological   study  to   compare  three   different  test   models  (1.   A rtificial  neural  networks  (ANN),   2.  Adaptive   neuro  fuzzy   inference  sy stem   (A NFIS),  3.  A  linear  classical   model  (MLR))  used   to  determine  the   relati onship  between  COVID - 19  spread  and  environmental  factors  (temperature,  humidity  and  wind).  These   data  were   obtained  from   the  studies   ( Pirouz,  Haghshenas,  Haghshenas,  &  Piro,  2020)   with  confirmed   COVID - 19  patients  in  Wuhan,  China,  using  temperature,  humidity  and  wind  as  the  independent  variables.  The  measured  and   the  predicted  results   were  checked  ba sed  on   three  different  performance  indices;  Root  mean   square  error  ( RMSE),  determina tion  coefficient  (R 2 )  and  correlation  coefficient  (R).  The  results  showed  that  ANFIS  and   ANN  are   more  promising  over   the  classica l  MLR   models  having  an  average  R - values  of  0.90   in  both  calibrati on  and  verification  stages.  The  findings  indicated  that  ANFIS   outperforme d  MLR  and  ANN.  In  addition,  their  performance  skills  boosted  up  to  25%  a nd  9%  respectively  based  on  the   determinati on  coefficient   for  the  predic tion  of   confirmed  COVID - 19  cases  in  Wuhan  city   of  China.  Overall,   the   results  depict  the  reliability  and   ability  of   AI - based  models   (ANFIS  and   A NN)  for  the  simulation  of  COVID - 19  using  the  effects  of   various  environ mental  variables.   K e y w o r d s :   A r ti f ic ia l  in te ll ig e nc e  m ode ls   C O V I D - 19   E nvi r onm e nt a l  f a c to r s   M ul ti pl e  l in e a r  r e gr e s s io n   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   S .I . A bba   D e pa r tm e nt  of  P hys ic a l  P la nni ng D e ve lo pm e nt   M a it a m a  S ul e   U ni ve r s it y   K a no S ta te , N ig e r ia   E m a il :  s a n ii s a a bba 86@ gm a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   T he   nove l  c or ona vi r us   ( S A R S - C oV   I I )   a ls o  known  a s   C O V I D - 19  is   a   w r a ppe d  R N A   vi r us   th a t  is   s pr e a d  e xt e n s iv e ly   a m ong  pe opl e ,   b ir ds   a nd  di f f e r e nt   m a m m a ls ,  it   c a us e s   r e s pi r a to r y,  e nt e r ic ,  he pa ti c ,  a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    35   –   42   36   ne ur ol ogi c   il ln e s s .  C O V I D - 19  is   a n  e m e r gi ng  a nd  r e - e m e r gi ng  pa n de m ic   in f e c ti ou s   di s e a s e ,   w hi c h  i s   of   gl oba l  c onc e r n  to   th e   publ ic   he a lt h  [ 1 ] .  C O V I D - 19  f ir s t  a ppe a r e d  in   D e c e m be r   2019  in   W uha n   c it y  of   C hi n a   r e por ti ng  th e   f ir s t  4   c a s e s   in   th e   w or ld ,  a nd  th is   m ig ht   be   c onn e c te d  to   th e   S out he r n   C hi na   ( H ua na n)   s e a f ood   w hol e s a le   m a r ke t.   M or e ove r ,  in di vi dua l  tr a ns m is s io n  c a s e s   w e r e   f ound  to   be   r a pi dl y  in c r e a s in g  a s ym pt om a ti c a ll y  [ 2] .  I n  th e   be gi nni ng,  r e gi ona l  e pi d e m ic   ha s   s in c e   qui c kl y   e nl a r ge d  in to   gl oba l  p a nde m ic .  T he   C O V I D - 19  a f f e c te d  212  c ount r ie s   a r ound  th e   w or ld   w it h  h uge   m or bi di ty   a nd  m or ta li ty   r a te ,  w it h  m or e   th a n 3,700,00 pe opl e   in f e c te d   w it h t he  di s e a s e  [ 3] .   T he   m ode   of   tr a ns m is s io n  of   C O V I D - 19  c a n  be   th e   s a m e   a s   f or   ot he r   r e s pi r a to r y  di s e a s e s ,  w hi c h  c a n  be   tr a ns m it te d  th r ough  dr opl e ts   of   va r io us   s iz e s .  A   r e s e a r c h  o n  75,465   s ubj e c ts   w hi c h  s ho w s   th a t  C O V I D - 19  in f e c ti on  is   ba s ic a ll y  tr a ns m it te d  a m ong  in di vi dua ls   th r ough  dr opl e t  a nd  c ont a c t  r out e s   a nd  not   th r ough  a ir bor ne   tr a ns m is s io n  [ 4] .  E ve n   th ough,  ot he r   m ode s   o f   tr a ns m is s io n  m ig ht   b e   po s s ib le .   R e s e a r c he r s   a r e  de vot in g t he ir  t im e  a nd  s ki ll s  t ow a r ds  t he  m e c ha ni s m  a nd mode s  of  t r a ns m is s io n of  t hi s  vi r us  [ 5 ] . I n  e a r ly   2020,  th is   di s e a s e   ha s   s pr e a d  qui c kl y  a r ound  th e   w or ld .  I n  th e   hi ghl ig ht   of   th e   pot e nt ia l  da nge r   of   th is   pa nde m ic ,  r e s e a r c h e r s   a nd  m e di c a l  e xpe r ts   ha ve   be e n  doi ng  th e ir   be s t  to   c om pr e he nd  th is   ne w   in f e c ti on  a nd  th e   pa th ophys io lo gy  of   th is   di s e a s e   to   r e ve a l  li ke ly   tr e a tm e n t  r e gi m e ns   a nd  f in d  th e   e f f ic ie nt   th e r a pe ut ic   a ge nt s  a s   w e ll  a s  t he  v a c c in e  [ 6] .   F or   in s ta nc e   Ç ol a k   e t  al .  p e r f or m e d  a   r e tr os pe c ti ve   c a s e - c ont r ol   s tu dy.  124  pa ti e nt s   w ho  h a d  be e n   id e nt if ie d  to   ha ve   C A D   by  c or ona r y  a ngi ogr a phy  ( in   a ny  e ve nt   1  c or ona r y  s te nos is  >   ha lf   in   m a jo r   e pi c a r di a l  c our s e s )   w e r e   jo in e d  up   w it h  th e   w or k.  A ngi ogr a phi c a ll y,  th e   113 - s oc ia l  or de r   ( 2)   w it h  ty pi c a l  c or ona r y  a r t e r ie s   w e r e   ta ke n  a s   c ont r ol   s ubj e c ts .  M ul ti - la ye r e d  pe r c e pt io ns   a r ti f ic ia l  ne ur a l  ne twor k  ( M L P - A N N )   e ngi ne e r in g  w e r e   a ppl ie d.  T he   A N N   m ode ls   pr e pa r e d  w it h  va r io us   le a r ni ng  a lg or it hm s   w e r e   a c te d  in   23 7   r e c or ds ,  is ol a te d  in to   pr e pa r in g  ( n= 171)   a nd   te s ti ng  ( n = 66)   d a ta   s e t.   T he   pr e s e nt a ti on  of   e xpe c ta ti on  w a s   a s s e s s e d   by  s e ns it iv it y,  s pe c if ic it y  a nd  a c c ur a c y  va lu e s   w it h  r e ga r ds   to   s ta nda r d  d e f in it io ns .  I n  a ddi ti on,  th e   out c om e s   ha v e   s how n   th a t  A N N   m ode ls   tr a in e d   w it h  e ig ht   v a r io us   le a r ni ng  a lg or it hm s   a r e   pr om is in g  a   di r e c t   r e s ul t  of   hi gh   ( gr e a te r   th a n  71% )   s e ns it iv it y,  s pe c if ic it y  a n d  a c c ur a c y  va lu e s   in   th e   f or e c a s t  of   C A D .   A c c ur a c y,  s e ns it iv it y  a nd  s pe c if ic it y  va lu e s   di f f e r e d  be twe e n   83.63% - 100% ,  86.46% - 100 %   a nd  74.67% - 100%   f or   pr e pa r in g,  s e pa r a te ly .  F or   te s ti n g,  th e   qua li ti e s   w e r e   ove r   71%   f or   s e ns it iv it y,  76%   f o r   s pe c if ic it y   a nd  81%   f or   a c c ur a c y   [ 7] .  A ls o,  F a z il ic   e t  al .   r e por te d  th e   a pp li c a ti on  of   A N F I S   in   a   r e s e a r c h  a nd  ha s   be e n  te s te d a nd a ppl ie d on  s e ve r a l  s tu di e s  i n pr e di c ti ng a  di s e a s e  f or   pr e di c ti on of   de r m a to lo gi c a l  di s e a s e s  [ 8] .   T he  e nvi r onm e nt  i n w hi c h C O V I D  19 vir us  i s   s us pe nde d  c a n s i gni f ic a nt ly  i nf lu e nc e  t he  s ur vi va l  a nd  tr a ns m is s io n  of   th e   vi r us .  A lt hough  it   ha s   be e n  s how n  th a t  tr a n s m is s io n  of   th e   r e s pi r a to r y  vi r us   is   by  hum a n   to   hum a n  r out e ,  e it h e r   by   in ha li ng  th e   a e r os ol s   s n e e z e d   or   c o ughe d  out   by  in f e c t e d  pe r s on   or   by  to uc hi ng   in f e c te d  s ur f a c e s   a nd  ge tt in g  th e   dr opl e ts   pa s s   th r ough  e ye s ,  m out h  or   nos e   ( th e   T   z one ) .  I t  is   s ti ll   im pe r a ti ve   to   know  th a t  th e   a bi li ty   of   th e   vi r us   to   s ur vi ve   in   va r io u s   s ur f a c e s   di f f e r s   gr e a tl y  [ 9] .  A s   a   ge ne r a l  c onc e pt ,   vi r us e s   in c lu di ng  th e   c or ona vi r us   ha s   be e n  s how n  to   li ve   f or   a   lo ng  pe r io d  on  obj e c ts   out s id e   th e   body  of   th e   hos t  or ga ni s m .  A t  r oom   te m pe r a tu r e ,   th e   vi r us   c a n  s ur vi ve   f or   da ys   w hi le   a t  hi ghe r   te m p e r a tu r e s ,  th e   vi r us   c a n  s ur vi ve   f or   m uc h  l e s s   pe r io d.  C O V I D - 19  c a n  s ur vi ve   f or   hour s   on  s te r il e   s ur f a c e s ,   a lu m in um   or   s ur gi c a l   gl ove s   w hi c h   in c r e a s e s   th e   pr oba bi li ty   to   g e t  in f e c te d   vi a   c ont a c t,   e xha le d   dr opl e ts   c a n  s ta y  a s   a e r os ol s   f or   s om e   ti m e   th e r e by  e nha nc in g  a   di s ta nc e d  hum a n  to   hum a n   tr a ns m is s io n  th r ough  th e   m ove m e nt   of   a ir   ( w in d   e f f e c t) .  S ubs e que nt ly ,  tr a ns m is s io n  by  f e c a l  r out e   m ig ht   be   pos s ib le   a s   it   is   s how n   th a t  s om e   f e c a l  s a m pl e   of   in f e c te d  in di vi dua ls   ha s   te s te d  pos it iv e   f or   th e   vi r us .  A   s tu dy  s how s   th a t  th e   vi r us   c a n  s ur vi ve   f or   a   pe r io d  o f   4  da ys   in   s to ol   a nd  th e   vi r us   c a n  be   in f e c ti ou s   in   s e w a g e   a nd   w a te r   f or   w e e ks ,  th e s e   s ugg e s ts   th a t  th e r e   is   ne e d f or  f ur th e r  i nve s ti ga ti on on r ol e  of  c ont a m in a te d s e w a ge  o n t r a ns m is s io n of  t he  di s e a s e  [ 10] . F or   a bout  5   to   6  de c a de s ,  num e r ous   a r ti c le s   a nd  publ ic a ti on s   ha ve   b e e n  r e por te d  in   th e   te c hni c a l  li te r a tu r e   de pi c ti ng  th e   e f f e c t  of   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s  s uc h  a s   te m p e r a tu r e ,  r e la ti ve   hu m id it y  a nd  w in d  on  th e   s ur vi va l  a nd   s pr e a d   of   vi r a l  a ge nt s .  T he   s ur vi va l  a nd  tr a ns m is s io n  of   a ir bor ne   in f e c ti o n  de pe nd  on  th e   di s s e m in a ti on  of   th e   vi r us   in   th e   in de x  pe r s on  a nd  th e   tr a ns f e r   of   th e   v ir us   to   a   s e c onda r y  hos t.   D ur in g  th is   jo ur ne y,  e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   pl a ys   a   m a jo r   r ol e   in   th e   tr a ns m is s io n  c ha in   [ 11] .  F or   in s ta nc e ,  P ir ouz   e t  al .   r e por te d  th a t  a r ti f ic ia l   in te ll ig e nc e   a nd  r e gr e s s io n  a na ly s is   a r e   s tr ong  a nd  r e li a bl e   to ol s   in   pr e di c ti ng  th e   nove l   C O V I D - 19  out br e a k  us in g  va r io us   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   [ 1] .  I t  is   im pe r a ti ve   to   not e   th a t  s in c e   th e   c r e a ti on  of   th e   nove l   A I - ba s e d   m ode ls   to   our   knowle dge   th is   i s   th e   f ir s t  r e s e a r c h  c onduc t e d  in   th e   li te r a tu r e ,  s how in g  th e   c om bi ne d  a ppl ic a ti ons   of   A N N   a nd  A N F I S   in   th e   pr e di c ti on   of   C O V I D - 19  out br e a k  us in g   va r io us   e nvi r onm e nt a l   f a c to r s .   O ne   of   th e   m a jo r   r e a s on s   of   a ppl yi ng  th e s e   m ode ls   is   due   to   th e   f a c t  th a t  in   or de r   to   g e ne r a te   a   c ons is te nt   pr e di c ti ng  a ppr oa c h  va r io us   m ode ls   m ig ht   not   be   e n ough  due   to   th e   na tu r e   of   dyna m ic   pr ope r t ie s   of   th e   m e a s ur e d  da ta .  T he r e f or e ,  th is   m a ke s   it   ne c e s s a r y  f or   m ode ll e r s   to   de ve lo p  a nd  c ons tr uc t  e f f ic ie nt   a n d   s tr onge r  m ode ls  w it h t he  he lp  of  t he  c ur r e nt  a nd e xi s ti ng da ta  i n  ha nd.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       P r e di c ti on of t he  e ff e c ts  of  e nv i r onm e nt al  f ac to r s  t ow ar d s  C O V I D - 19 outbr e ak …  ( K hal id  M ahm oud )   37   A c c or di ng  to   th e   s tu di e d  e s ta bl is h e d  in   th e   li te r a tu r e ,  th e   tr a di ona l  r e gr e s s io n  m e th od  w e r e   th e   w id e ly   e m pl oye d  a ppr oa c he s ,  w hi c h  h a ve   lo w e r   pr e c i s on  a n d  s e ns it iv it y.  T h e r e f or e ,  th is   br in gs   a bout   th e   ne e d f or  t he  de ve lo pm e nt  of  t he  r obus t  non - li ne a r  A I - ba s e d t e c hni que s  [ 12] .   T hi s   w or k  i s   a im e d  to   de te r m in e   th e   a ppl ic a ti ons   of   two   di f f e r e nt   non - li ne a r   m ode ls   ( A N N   a nd   A N F I S )   w it h  a   li ne a r   c la s s ic a l  m ode l  M L R   to   pr e di c t  th e   out br e a k  of   C O V I D - 19  in   W uha n   c it y,  C hi na   u s in g  va r io us  e nvi r onm e nt a l  f a c to r s  s uc h a s  w in d, t e m pe r a tu r e  a nd hu m id it y a s  t he  i nput  va r ia bl e       2.   M A T E R I A L  A N D   M E T H O D   2.1.  I n s t r u m e n t at io n   2.1.1. Hu m id it y   T he   h um id it y  is   m e a s ur e d  by  d ig it a l  hygr om e te r   a nd  a   b ui lt - in   pos it io n  s e ns or .  T he   s e ns or   c om pr is e s   of   a   pol yi m id e   f il m   s pi n - c oa te d  ont o a   S i  s ub s tr a te . T he  s e ns or   m ode l   f or   s ig na l  pr oc e s s in g,  w hi c h   por tr a ys  t he  s e ns or  c a p a c it a nc e  w it h r e ga r d t o r e la ti ve  humi di ty  a nd t e m pe r a tu r e  c lo s e d - pa th  [ 13] .     2.1.2. T e m p e r at u r e   A   th e r m om e te r   is   a n  in s tr um e nt   us e d  in   m e a s ur in g  te m pe r a tu r e ;  a   th e r m om e te r   c a n  be   us e d  in   m e a s ur in g  th e   te m pe r a tu r e   of   li qui ds ,  s ol id s   a nd  ga s e s .  I t  is   e q ua ll y  us e d  in   m e a s ur in g  te m pe r a tu r e   o f   a ir   a s   us e d i n t hi s  s tu dy [ 14] .     2.1.3. Win d   T he   in s tr um e nt   us e d  in   m e a s ur in g  w in d  s pe e d  in   th is   e xpe r im e nt   is   a n  a ne m om e te r   ( a   ty pe   of   w e a th e r  i ns tr um e nt  us e d t o m e a s ur e  w in d s pe e d a nd dir e c ti on [ 15] .     2.2.  P r op os e d   m e t h od ol ogy   I n  th is   s tu dy,  th e   da t a   w a s   ta ke n  f r om   hi s to r ic a l  e xpe r im e nt a l  r e s ul ts   f r om   a   s tu dy   c onduc te d  by   [ 1]   to   pr e di c t  th e   out b r e a k  of   nove l   C O V I D - 19  di s e a s e   us in g  di f f e r e nt   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   by   a ppl yi ng  li ne a r   a nd  non - li ne a r   m ode ls   A N N ,  A N F I S ,  a nd  M L R . T he   da ta   w a s  s e pa r a te ly   pr opos e d  in   or de r   to   in ve s ti ga te   th e   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   th a t  a f f e c t  th e   c onf ir m e d  c a s e s   of   c or on a vi r us ;  th e   da ta   of   pr e vi ous   r e s e a r c h  [ 1]   w a s   c ol le c te d  to   id e nt if y  th e   r e la ti ons hi p  be twe e n  te m pe r a tu r e ,  hum id it y  a nd  w in d  s pe e d  w it h  c onf i r m e d  c a s e s   of   c or ona vi r us .   F iv e   va r ia bl e s   w e r e   us e d  a s   in put s   va r ia bl e s ;  m a xi m um   te m pe r a tu r e ,  m in im um   te m pe r a tu r e ,  a ve r a ge   te m pe r a tu r e ,  a n  a ve r a ge   hum id it y  a nd  w in d  s pe e d  ki lo m e te r   p e r   hour .  T he   C onf ir m e d  c a s e   is   c on s id e r e d  a s   a n  out put   pa r a m e te r .  T he   da ta   w a s   c ol le c te d  f or   a   pe r io d  of   30   da ys ,  w hi c h  is   c om pos e d  of   64  in s ta nc e s   f or   e a c h  of   th e   va r ia bl e s .  I n  th e   de ve lo pm e nt   of   th is   r e s e a r c h,  F ig ur e   1  s how s   th e   f lo w c ha r t  of   th e   A I - ba s e d   m ode ls  a nd e xpe r im e nt a l  m e th ods   a ppl ie d.           F ig ur e  1. S how s  t he  f lo w c ha r t  of  t he  A I - ba s e d m ode ls  a nd e xpe r im e nt a l  m e th ods  a ppl ie d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    35   –   42   38   W he r e by,  t he   f lo w   c ha r t  de s c r ib e s   a nd  s um m a r iz e   th e   ov e r a ll   s tu dy,  s ta r ti ng  w it h  th e   e xpe r im e nt a l   a na ly s is   to   de te r m in e   th e   va lu e s   of   th e   te m pe r a tu r e ,  hum id it y  a nd  w in d  a s   th e   c or r e s ponding  in put   v a r ia bl e s .   A n  in s tr um e nt a li s t  w il l  de te r m in e   w he th e r   th e r e   is   a n  in s tr um e nt a l  e r r or   o r   not   a s   s how n  in   th e   f lo w   c ha r t   by   c he c ki ng  th e   r e s ul ts .  T he   s tu dy  pr oc e e ds   w it h  th e   da ta   dr iv e n  a ppr oa c h  th r ough  pr e - pr oc e s s in g  m e th od,  w hi c h  in vol ve s   pr e li m in a r y  da ta   a na ly s is   s uc h  a s   c or r e la ti on  a na ly s is   a nd  s ta ti s ti c a l  a na ly s is .  T h e   m od e ls   a r e   f ur th e r  e m pl oye d, a nd t he ir  pr e di c ti ve  pe r f or m a nc e  w a s  e va lu a t e d a s  s how n i n  F ig ur e   1.       2.3 .    A r t if ic ia l  n e u r al  n e t w or k s   ( A N N )   A r ti f ic ia l  ne ur a l  ne twor ks   ( A N N s )   a r e   ge ne r a ll y  c om put a ti ona l  da ta   dr iv e n  m ode ls   us e d  in   e m ul a ti ng  a nd  m im ic ki ng  how   th e   hum a n  br a in   in te r pr e t  a nd  tr a ns la te   in f or m a ti on.  T he y  e qua ll y  c om po s e d   of   va r io us   ne ur ons   a s   w e ll   a s   uni ts   f or   pr oc e s s in g   th a t  a r e   in te r c onne c te d  w it h  a da pt a bl e   bi a s e s   a nd  w e ig ht s   [ 16] .  T hi s   c ur r e nt   s tu dy  e m pl oys   th e   us e d  of   ba c kpr opa ga ti on   a lg or it hm s .  B a s e d  on  th e   te c hni c a l  li te r a tu r e ,  A N N s   a r e   s y s te m s   a ppl ie d  to   pr oc e s s   in f or m a ti on,  w hi c h  a r e   d e s ig ne d  li ke   hum a n  br a in   c ons i s ti ng  of   a   ba s ic   uni t  known a s  node  ( ne ur on)  [ 17] .   T he r e f or e ,  ba c kpr opa ga ti on  is   e m pl oye d  in   de te r m in in g  th e   e r r or ,  w hi c h  is   c a lc ul a t e d  by  ta ki ng  th e   di f f e r e nc e  of  t he  s im ul a te d va lu e s  a nd t he  m e a s ur e d va lu e s .  T h e  ge ne r a l  e qua ti on c a n b e  e xpr e s s e d a s  ( 1) :       =   −       ( 1)     2.4 .    A d ap t iv e   n e u r o - f u z z y i n f e r e n c e  s ys t e m  ( A N F I S )   A N F I S   w a s   pr ove d  a s   a   s uc c e s s f ul   s of twa r e   th a t  in c or por a te s   th e   a ppr oa c h  of   f uz z y  s ur ge on  m ode l  th a t  s how s   th e   be ne f it   of   bot h  f uz z y  lo gi c   a nd  A N N   in   one   s ys te m .  A N F I S   is   us e d  r e c e nt ly   in   p r e di c ti ng  a nd   m ode ll in g  c om pl e x  da ta s e t  [ 18] .   A N F I S   is   a ls o  a   r e a l - w or ld   e s ti m a to r   be c a us e   of   it s   c a pa c it y  to   a ppr oxi m a te   th e   r e a l  f unc ti ons .  F uz z y   lo gi c   c onv e r ts   th e   in put   d a ta   in to   f u z z y  va lu e s   vi a   th e   a ppl ic a ti on  of   m e m b e r s hi p  f unc ti ons .  T he   num be r s   r a nge   b e twe e n  0 - 1  [ 19] .  F ur th e r m or e ,  in   A N F I S   m ode l  node s   w or ks   a s   m e m be r s hi p   f unc ti on ( M F s )  a nd a ls o a ll ow s  t he  m ode ll in g be twe e n t he  r e la t io ns  of  t he  i nput  w it h t he  out put .   A s s um e   th e   F I S   c ont a in s   two  in put s   ‘ x’   a nd  ‘ y’   a nd  one   out p ut   ‘ f ’ ,   a   f ir s t - o r de r   S uge no  f uz z y  ha s   th e  f ol lo w in g r ul e s .     R ul e  1:  i f   μ ( x ) is   A 1   a n d   μ ( y )   B 1 t he n   f 1 =  p 1 x+ q 1 y+ r 1   ( 2)     R ul e  2:  i f   μ ( x ) is   A 2   a n d   μ ( y ) is   B 2   t he n   f 2 =  p 2 x+ q 2 y+ r 2   ( 3)     1 ,  1 , 2 , 2 V a r ia bl e s   a r e   m e m b e r s hi p  f unc ti ons   f or   x  a nd  y  in put s   1 , 1 , 1 , 2 , 2 , 2 , a r e   out le t   f unc ti on va r ia bl e s . T he   s tr uc tu r e  a nd f or m ul a ti on of  A N F I S   f ol l ow s  a  f iv e - la ye r  ne ur a l  ne twor k a r r a nge m e nt .     2. 5 .    M u lt ip le   li n e ar  r e gr e s s io n   ( M L R )   T hi s   is   one   of   th e   tr iv ia l  a nd  c la s s ic a l  m e th od  us e d  in   pr e di c ti on  in   e ngi ne e r in g,  s c ie nc e ,  he a lt h  s c ie nc e   a nd  s oc ia l  s c ie nc e s .  I t  i s   ge ne r a ll y  c la s s if ie d  in to   two   m a in   gr oups ;  th e   s im pl e   a nd   m ul ti pl e   li ne a r   r e gr e s s io n.   E a c h  of   th e s e   c la s s e s   c a n  b e   us e d  d e pe ndi ng  on  t he   a im .  F or   e xa m pl e ,  if   th e   s tu dy  in vol ve s   a   s in gl e   out put   a nd   s in gl e   in put   va r ia bl e ,   it   is   s a id   to   be   known a s   s im pl e   li ne a r   r e gr e s s io n   ( S L R ) .  F ur th e r m or e ,   if   w e   w a nt   to   c he c k  th e   r e la ti on  be twe e n  m or e   th a n   two  in put s  w it h  a   s in gl e   out put   li ne a r ,  th e r e f or e   s uc h  is   a   m ul ti pl e   li ne a r   r e gr e s s io n  ( M L R )   [ 20] .  U s ua ll y,  M L R   is   th e   li ne a r   r e gr e s s io n  ty pe   th a t  is   u s e d  uni ve r s a ll y,   a nd  it   in vol ve s   a na ly s is   in   th e   f or m   th a t  e ve r y   va lu e   f r om   th e   in put   in put   pa r a m e te r   to   be   r e la te d  w it h  th e   out put   [ 21] .  G e ne r a ll y,  th is   te c hni que   c ons is ts   of   e s ti m a ti ng  th e   le ve l  of   c or r e la ti on  th a t  is   be twe e n  a   s in gl e   r e s pons e  va r ia bl e  t ha t  i s  t he  de pe nde nt   a nd t w o or  m or e  pr e di c to r s  t ha t  is  i nde pe nde nt  va r ia bl e s  [ 22] .   T he  ge ne r a l  e qu a ti on   of  M L R  c a n be   s how n i n  ( 4 ) .     = 0 + 1 1 + 2 2 + ⋯   ( 4)     W he r e  x_1, is  t he  va lu e  of  t he   th  pr e di c to r , b_0 is  t he  r e gr e s s io n c ons ta nt , a nd b_ii s  t he   c oe f f ic ie nt  of  t he   th   pr e di c to r .     2.6 .    M od e l  v al id at io n   I n  a ny  c om put a ti ona l  da ta - dr iv e n  a ppr oa c h,  th e   ba s ic   a im   is   to   f it   th e   m ode ls   to   a   gi ve n  da ta   s e ts   ba s e d  on  th e   e m pl oye d  in di c a to r s   in   or de r   to   pr oduc e   a   s a ti s f a c to r y  pr e di c ti on  of   th e   unknown  da ta   s e t  [ 1] .  C ons id e r in g  is s u e s  s uc h a s   ov e r f it ti ng,  r e li a bl e   c a li br a ti on  pe r f or m a nc e   is   not  a gr e e m e nt   w it h  th e   ve r if ic a ti on  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       P r e di c ti on of t he  e ff e c ts  of  e nv i r onm e nt al  f ac to r s  t ow ar d s  C O V I D - 19 outbr e ak …  ( K hal id  M ahm oud )   39   pe r f or m a nc e   a lwa ys .   G e ne r a ll y,  w e   ha ve   di f f e r e nt   c la s s e s   of   va li da ti on  c ons i s ti ng  of ;  th e   popula r   c r os s - va li da ti on.  T he   K - f ol d  is   a n  e x a m pl e   o f   th e   c r os s - va li da ti on,  w hi c h  i s   e m pl oye d   in   th is   s tu dy.   I n  th is   va li da ti on  m e th od,  th e   da ta   is   c la s s if ie d  r a ndoml y  to   two  di f f e r e nt s   s e ts   c a ll e d,  th e   ve r if ic a ti on  a nd  th e   c a li br a ti on  pha s e s   [ 2] .  A m ong  th e   a dva nt a ge s   of   th is   va li da ti on  a ppr oa c h  is   th a t  in   e a c h  r ound,  th e   tr a in in g   a nd  va li da ti on  da ta   s e ts   a r e   not   de p e nde nt   upon  e a c h  ot h e r .  W hi c h  le a d s   to   th e   pr ovi s io n  of   hi gh e r   pe r f or m a nc e   a c c ua r a c y   [ 23] .  A s   s ta t e d  a bove ,   th e   da ta   i s   f ur th e r   di vi de d  in to   c a te gor ie s   75%   f or   th e   c a li br a ti on ( tr a in in g)  a nd 25%   f or  t he  t e s t in g ( ve r if ic a ti on)  s ta ge . C ons id e r in g t he  4 - f ol d c r os s - va li da ti on. I t  is   ve r y i m por ta nt  t o note  t ha t  ot he r  va li da ti on me th ods  c a n be  a pp li e d t o t he  da ta  s e t  [ 24] .       3.   R E S U L T S   AND  D I S C U S S I O N   3.1 .    M od e ls   d e ve lo p m e n t   I n  th e   de ve lo pm e nt   of   th e s e   m ode l s ,  th e   s im ul a ti on  w a s   done   i n  M A T L A B   9.3   ( R 2019a ) .  F or   A N N   m ode l,   a   s p e c ia l  a lg or it hm   known  a s   L e ve nb e r g - M a r qua r dt   w a s   u s e d  by   e m pl oyi ng  1,000  it e r a ti ons ,   c oe f f ic ie nt  of  m om e nt um  o f  0.9, le a r ni ng s pe e d of  0.01  a s  w e ll  a s  a n M S E  of  0.0001. T he  be s t  a r c hi te c tu r e  of   th e   m ode l  w a s   opt im iz e d  a nd  s e l e c te d  th r ough  th e   us e   of   tr ia l  by  e r r or   m e th od.  I n  m ode ll in g  of   A N F I S ,   di f f e r e nt   ki nds   of   e poc h  it e r e a ti on s   a s   w e ll   a s   m e m be r s hi p  f u nc ti on  ( M F s )   w e r e   u s e d  in   or de r   to   r e c ogni z e   th e   s ui ta bl e   m ode l  a r c hi te c tu r e .   W hi le ,  th e   de te r m in is ti c   li ne a r   M L R   m ode l   w a s   de v e lo pe d  u s in g  th e   s im ul a ti on t ool  i n t he  E V ie w s  s of twa r e  9.5.     3.2 .    A p p li c at io n s   of  t h e  d at a d r iv e n  ap p r oac h e s  r e s u lt   AI - ba s e d  m ode ls   ( A N F I S   a nd  A N N )   w it h  a   li ne a r   m ode l  M L R   w e r e   e m pl oye d  to   pr e di c t  th e   e f f e c ts   of   e nvi r onm e n ta l  f a c to r s   on  C O V I D - 19   out br e a k  in   W uha n  C it y  of   C hi na   ba s e d  on  hi s to r ic a l  da ta .  P r io r   to   th e   m ode ll in g,  s ta ti s ti c a l  a nd  c or r e la ti on  da ta   a na ly s is   w a s   c onduc te d  a s   s how n  in   T a bl e   1.  I n  or de r   to   unde r s ta nd  th e   be ha vi or   a nd  s c ie nc e   of   th e   hi s to r ic a l  da ta ,  t he   r e la ti ons hi p  th a t  e xi s ts   a m ong  a ll   th e   va r ia bl e s   in vol ve d  m or e   e s pe c ia ll y  th e   de pe nde nt   ( out put )   a nd  th e   in de p e nde nt   ( in put )   va r ia bl e s .  F r om   th e   c or r e la ti on   a nd  s ta ti s ti c a l  a n a ly s is ,  th e  s c ie n c e   of   th e   da ta   c a n  b e   w e ll   und e r s to od  pr io r   to   na vi ga ti ng  in t o  th e   s im ul a ti on.   T he   s ta ti s c a l   a na ly s i s   w a s   de m on s tr a te d  ba s e d  on  th e   m e a n,   m e a di a n,  s ta nd a r d  de vi a ti on,  th e   m in im um   a s   w e ll  a s  t he  m a xi m um  numbe r  of  e a c h of  t he  va r ia bl e s  i nvol ve  i n t hi s  s tu dy a s   s how n i n  T a bl e  1.   I t  c a n  be   obs e r ve d  a s   s how n  in   T a bl e   1  t ha t  th e r e   i s   a   s tr ong  i nve r s e   c or r e la ti on  th a t  e xi s t s   be twe e n   M a x  T   °C   a nd  th e   c onf ir m e d  c a s e s   ha vi ng  a n  R - va lu e = - 0.534 01.   T he r e f or e ,  th is   c a n  va li da te   th e   hypothe s is   pr opos e d by va r io us  s c ie nt is t  a nd me di c a l  e xpe r ts  t ha t  a t  hi ghe r  t e m pe r a tu r e  or  a t  te m pe r a te   r e gi ons  t hi s  vi r us   m a y  be   e xpos e   to   de a th .  T a bl e   1  e qua ll y   s how s   m ode r a te   a nd   di r e c t  r e la ti ons hi p  be twe e n  a ve r a g e   hum id it y  a nd  th e   c onf ir m e d  c a s e   w it h  R = 0.382997.  T he   w e a ke s t  c or r e la ti on  e xi s ts   b e twe e n   w in d  a nd   c onf ir m e d  c a s e s   ha vi ng R = 0.072453.   B a s e d  on   th e   c om pa r a ti ve   pr e di c ti on  r e s ul ts   of   th e   m ode ls ,   it   c a n  be   obs e r ve d  c le a r ly   th a t  th e   A I - ba s e d  m ode ls   i. e .  A N N   a nd  A N F I S   s how   s upe r io r it y   ove r   th e   tr a di ti ona l  li ne a r   r e gr e s s io n  m ode l  M L R   w it h   c ons id e r a bl e   pe r f or m a nc e . T a bl e   2  e qu a ll y  in di c a te s   th a t  a ll   th e   th r e e   m ode ls   s how   good   r e s ul t  in   th e   tr a in in g  pha s e   w it h   a   lo w e r   R 2 - va lu e   of   0.9076  d e s pi te   th e   f a c t  th a t  th e   M L R   pe r f or m a nc e   in   th e   te s ti ng  pha s e   is   not   r e li a bl e   due   to   it s   lo w e r   de te r m in a ti on  of   c o - e f f ic ie nt   va lu e   a s   w e ll   a s   th e   hi ghe r   r oot   m e a n  s qua r e   e r r or   va lu e . F ur th e r  de s c r ip ti ve  of  t he  r e s ul t  s how s  t ha t  A N F I S  out pe r f or m e d a ll  t he  t hr e e  m ode ls  a nd i nc r e a s e d t he   pe r f or m a nc e   a c c ur a c y  of   M L R   a nd  A N N   up  to   25%   a nd  9%   r e s pe c ti ve ly   ba s e d  on  th e ir   r oot   m e a n  s qua r e   e r r or  a s  s how n i n F ig ur e  2.       T a bl e  1.  S ta ti s ti c a l  a nd  s pe a r m a n pe a r s on c or r e la ti on a na ly s i s   S t a t i s t i c a l  A na l ys i s   V a r i a bl e s   M A X  T   ° C   M I N  T  ° C   A V G  T  ° C   H R  A V G  ( % )   W I N D  K M / H   C onf i r m e d C a s e s   M e a n   15.38   1.39   8.30   77.90   5.37   1604.97   M e di a n   14.70   0.30   7.35   78.15   4.10   1710.50   S t a nda r d  D e vi a t i on   4.31   4.03   4.19   8.69   3.26   832.56   M i ni m um   8.20   - 2.70   2.20   55.50   2.30   349.00   M a xi m um   24.90   10.60   18.10   91.30   17.60   3156.00   C or r e l a t i on A na l ys i s   V a r i a bl e s   M A X  T   ° C   M I N  T  ° C   A V G  T  ° C   H R  A V G  ( % )   W I N D  K M / H   C onf i r m e d C a s e s   M a x T  ° C   1             M i n T   °C   0.634798   1           A vg T  ° C   0.835269   0.781245   1         H r  A vg ( % )   0.11413   0.243575   0.13875   1       W i nd K m / H   0.345658   0.282814   0.149187   0.332678   1     C onf i r m e d C a s e s   0.53401   0.35121   0.49456   0.382997   0.072453   1     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    35   –   42   40   T a bl e  2. R e s ul ts  of  t he  m ode ls       T r a i ni ng       T e s t i ng       R2   R M S E   R   R2   R M S E   R   M L R   0.9076   630.2573   0.9527   0.74337   235.3869   0.862189   ANN   0.9559   435.4262   0.9777   0.907096   141.6266   0.952416   A N F I S   0.9997   34.1108   0.9999   0.998279   19.27619   0.999139           F ig ur e   2 .   R oot  m e a n s qua r e  e r r or  of  t he  m ode ls  i n both t r a in in g a nd t e s ti ng pha s e s       M or e ove r ,  th e   pr e di c ti ve   r e s ul t s   w e r e   e qua ll y   de m ons tr a te d  us in g  a   gr a phi c a l   il lu s tr a ti on    ( s c a tt e r   pl ot )   to   di s pl a y  th e   r e la ti ons hi p  th a t  e xi s t s   be twe e n  th e   m e a s ur e d  a nd  th e   s im ul a te d  va lu e s   a s   s how n  in   F ig ur e   3.  I t  is   c le a r   f r om   th e   il lu s tr a ti on  th a t  A N F I S   a nd  A N N   s how   hi gh e r   f it ti ng  a gr e e m e nt   be twe e n  th e   m e a s ur e d  a nd  th e   s im ul a te d  va lu e s .  T he   m or e   r obus t   pr e di c ti on  a c c ur a c y  of   th e   c onf ir m e d  C O V I D - 19  c a s e s   is  r e la te d t o t he  hi ghe r   c or r e la ti on t ha t  e xi s ts  be twe e n t he  va r ia bl e s , a s   s how n i n T a bl e  1.         ( a )     ( b)     ( c )     F ig ur e  3.  S c a tt e r  pl ot s  f or  ( a )  M L R  ( b )  A N N  a nd ( c )  A N F I S   0 100 200 300 400 500 600 700 M L R ANN A N F I S R M S E T e s t i ng T r a i n i n g R ²  = 0.6521 300 1300 2300 3300 300 800 1300 1800 2300 2800 3300 S i m u l a t e d  M L R - c on f ir m e d  C a s e s M e s u r e d  C on f i r m e d  c a s e s R ²  = 0.8034 300 1300 2300 3300 300 800 1300 1800 2300 2800 3300 S i m u l a t e d  A N N - C on f i r m e d  c a s e s M e a s u r e d  c on f i r m e d  c a s e s R ²  = 0.9986 300 800 1300 1800 2300 2800 3300 300 800 1300 1800 2300 2800 3300 S i m u l a t e d - A N F I S   c on f i r m e d  c a s e s M e a s u r e d  C on f i r m e d  c a s e s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f  I nt e ll   I S S N :  2252 - 8938       P r e di c ti on of t he  e ff e c ts  of  e nv i r onm e nt al  f ac to r s  t ow ar d s  C O V I D - 19 outbr e ak …  ( K hal id  M ahm oud )   41   A pa r t  f r om   th e   de te r m in a ti on  c oe f f ic ie nt   ( R 2)   s how n  in   T a bl e  2  th e   a dva nt a ge s   of   A N F I S   a nd  A N N   in   c om pa r is on  w it h  th e   tr a di ti ona l  M L R   m ode l  is   th a t  m os tl y  M L R   f a il s   a t  a   c e r ta in   poi nt   e s pe c ia ll y  w he n  it   e nc ount e r e d  a   hi ghl y  c om pl e x  a nd  s ophi s ti c a te d   non - li ne a r   d a ta ,  w hi c h  is   s in c e   M L R   m ode l   f ol lo w s   th e   m e c ha ni s m   of   le a s t - s qua r e s   m e th od.  B e s id e s ,   th e   m a jo r   r e a s on   is   th e   ge n e r a ti on  of   ne ga ti ve   r e s ul ts   th a t  c a n  hi nde r   th e   pe r f or m a nc e   of   th e   m ode l.   F ig ur e   4  d e pi c ts   th e   p e r f or m a nc e   of   th e   m ode ls   f or   th e   c onf ir m e d  C O V I D - 19  c a s e s   in   W uha n  c it y  of   C hi na   us in g  a   r a da r   c ha r t  th a t  s how s   th e   s c a le   of   R   in   bot h  th e   tr a in in g   a nd t e s ti ng s ta ge s .           F ig ur e  4.  R a da r  c ha r t  of  t he  c onf ir m e d C O V I D - 19 c a s e s  i n W u ha n C it y of  C hi na       T he   pr e di c ti ve   c om pa r is on  of   th e   r e s ul ts   c a n  be   a r r a nge d  a s   A N F I S > A N N > M L R   f or   th e   pr e di c ti on   of   c onf ir m e d  c a s e s   of   C O V I D - 19  in   th e   W uh a n   C it y  of   C hi na   us in g  va r io us   e nvi r onm e nt a l  va r ia bl e s .    F ig ur e   5  de m ons tr a te d  th e   r e s pons e   of   th e   m od e ls   ba s e d  on  ti m e   s e r ie s   pl ot s .  A c c or di ng  to   th is   pl ot ,  th e   e xt e n t  by  w hi c h   th e   v a lu e s   w e r e  s pr e a d  b e twe e n   th e   m e a s ur e d a nd  th e   pr e di c te d   m ode ls   pr ove d T a bl e   2. T hi s   r e s ul t  is  i n l in e  w it h [ 25 - 27] .           F ig ur e  5.  T im e  s e r ie s  pl ot s  of  t he  m e a s ur e d a nd  s im ul a te d c onf ir m e d C O V I D - 19 c a s e s       4.   C O N C L U S I O N   T he   th r e a t  of   C O V I D - 19   is   of   gl oba l  c onc e r n  th a t   ne e d  t o  be   a ddr e s s e d  qui c kl y  a nd  r a pi dl y   c onc e r ni ng  it s   ne ga ti ve   im pa c t  w or ld w id e .  T he   ne e d  f o r   pr e di c ti ng  a nd  s im ul a ti ng  th e   e f f e c ts   of   th e s e   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   f or   th e   e lu c id a ti on  of   nove l  C O V I D - 19  out b r e a k  us in g  a r ti f ic ia l  in te ll ig e nc e   ( A I )   is   of   pa r a m ount   im por ta nc e .  I t  is   th e r e f or e ,  s ig ni f ic a nt   to   s im ul a t e   th e   e f f e c ts   of   th e s e   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   a ga in s t  th e  c onf ir m e d c a s e s  of  C O V I D - 19 dis e a s e  us in g di f f e r e nt  m ode ls . I n t hi s  w or k, t hr e e  di f f e r e nt  m o de ls   ( A N F I S ,  A N N   a nd  M L R )   w e r e   e m pl oye d.  I n   th e   da ta - dr iv e n  m e th od,  th e   da ta   w a s   c ol le c te d  f r om   a   pr e vi ous   hi s to r ic a l  s tu dy  publ is h e d  in   th e   li te r a tu r e ,  r e f e r e nc e d  i n   th e   m a te r ia l  a nd  m e th od  s e c ti on.  T he   c om pa r a ti ve   r e s ul ts   pr ove d  th e   a bi li ty   of   th e   A I - ba s e d  m ode ls   ( A N F I S   a nd  A N N )   ove r   th e   tr a di ti ona l  r e gr e s s io n  m ode l   ( M L R )   in   pr e di c ti ng  th e   c onf ir m e d  c a s e s .  T he   r e s ul ts   e qua ll y  s how e d  th e   s tr e ngt h  of   A N F I S   a s   a   hybr id   m ode l  in   out pe r f or m in g  th e   ot he r   two  m od e ls  a nd  in c r e a s e d   th e ir   pr e di c ti ve   pe r f or m a nc e   a c c ur a c y  up   to   25%   in   th e   te s ti ng  ph a s e .   M o s tl y,  th e   non - li ne a r   m ode l s   di s pl a ye d   hi ghe r   pr e di c ti on  a c c ur a c y  th a n   th e   c la s s ic a l  li ne a r   m ode ls   a nd  he nc e   r e ga r de d  a s   r e li a bl e   f or   pr e di c ti ng   th e   e f f e c ts   of   e nvi r onm e nt a l  f a c to r s   to w a r ds   C O V I D - 19  out br e a k.  O th e r   no n - li ne a r   m ode ls   s uc h   as   s uppor t   ve c to r   m a c hi ne   ( S V M ) ,  ha m m e r s te in - w e in e r   0 1000 2000 3000 4000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 S I M U L A T E D   V A L U E S T I M E S  S E R I E S M e a s ur e d M L R ANN A N F I S Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938     I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,   V ol .  10 , N o.  1 ,  M a r c h   20 2 1 :    35   –   42   42   ( H W ) ,  f uz z y  lo gi c   ( F L )   a s   w e ll   a s   di f f e r e nt   opt im iz a ti on  a lg or it hm s   s uc h  a s   g e ne ti c   a lg or it hm s   ( G A )   a r e   r e c om m e nde d  in   or de r   to   im pr ove   th e   pe r f o r m a nc e   a c c ur a c y  of   th e   m ode ll in g.  T hi s   w or k  is   not   onl y   r e s tr ic te d  to   c hi na   in   f a c t  th e   s im ul a ti on  o f   va r io us   e nvi r on m e nt a l  f a c to r s   to w a r ds   de te r m in in g  num be r   of   C O V I D - 19 c a s e s  i s  hi ghl y r e c om m e nde d i n ot he r  pa r ts  of  t he  w or ld .       R E F E R E N C E S   [1]   B.  Pirouz,  S.  S.   Haghshenas,  S.   S.  Haghshenas,   and  P.   Piro,  “Investi gating  a  serious   challenge  in   the  sustainable   development  process:  Analysis  of  confirmed  cases  of  COVID - 19  ( new  type  of  Coronavirus)  through  a  binary  classifi cation u sing art ificial  intell igence and  regression  analysi s,” Sus tain. (U nited S ta tes), vol. 12 , no. 6, 2020.   [2]   N.  Zhu  et  al .,   “A  novel   coronavirus  from   patients  with   pneumonia  in   China,  2019,”  N.  Engl.   J.  Med .,   vol.  382,   no.   8, pp. 727 - 733, 2020.   [3]   E.  Dong,  H.  Du,  and   L.  Gardner,  “An   interactive  web - based  dashbo ard  to  track  COVID - 19  in   rea l  time,”  Lance t   Infect. Dis ., vol. 20, no. 5, pp. 533 - 534, 2020.   [4]   World Healt h Organizat ion, “Mo des of t ransmiss ion of v irus caus ing COV ID - 19,” pp. 19 - 21, March 2020.   [5]   X.  Wang,  Z.  Zhou,  J.  Zhang,   F.  Zhu,  Y.  Tang,   and  X.  Shen,  “A   ca se  of  2019  Novel  Coronaviru s  in   a  pregnant   woman with preterm d elivery,”  Clin. Infe ct. Dis ., 2020.   [6]   C.  Liu  et  al .,  “Research  and  Development  on  Therapeutic  Agents   and Vaccines  for  COVID - 19  and  Related  Human  Coronavir us Disea ses,”  ACS Cent. Sci ., vol. 6, no. 3, pp. 315 - 331, 2020.   [7]   M.  C.  Çolak,  C.   Çolak,  H.  Kocatürk,   Ş.  Saǧiroglu,   and  I.  Barutçu ,  “Predicting  coronary  artery   disease  using   different artificial neur al network models,”  Anadolu Kardiyol. Derg ., vol. 8, no. 4, pp. 249 - 254, 2008.   [8]   L.  Begic  Fazlic,  K.  Avdagic,  and  S.  Omanovic ,  “GA - ANFIS  Expert  System  Prototype  for  Prediction  of   Dermatological Diseases, ”  Stud. Health Technol. Inform ., vol. 210, pp. 622 - 626, 2015.   [9]   Y.  Ma  et  al .,  “Effects  of  temperature  variation  and  humidity  on  the  death  of  COVID - 19  in  Wuhan,  China,”  Sci.  Total E nviron ., vol. 724, p. 138226, 2020.   [10]   N. C. Peeri  et al ., “The SARS, MER S and novel coronavirus (COVID - 19) epidemics, the newest and biggest globa l   health threats: what lessons have we le arned?,”  Int. J. Epi demiol ., pp. 1 - 10, 2020.   [11]   J.  W.  Tang,  “The  effect  of   environm ental  p arameters  on  the  surviv al  of  airborne  infectio us  agents,”  J.  R.  Soc.   Interface , vol. 6, no. SUPPL. 6, 2009.   [12]   V.  Nourani,  H.  Hakim zadeh,  and   A.  B.  Amini,   “Implementation  o f  artificial  neural   network  technique   in  the   simulation of dam brea ch h ydrograph,”  J. Hydroi nformat ics , vol. 14, no. 2, p. 478, 2012.   [13]   H.  Shibata,  M.  Ito,  M.  Asakursa,  and  K.  Watanabe,  “A  digital  hygrom eter  using  a  polyimide  film  relative  humidity  sensor,”  IEEE Trans . Instrum.  Meas ., vol. 45, no. 2, pp. 564 - 569, 1996.   [14]   D.  S.  Mo ran ,   L.  Mendal,  “Core  temperature  measurement:  Methods  a nd  current  insights,”  Sport.  Med .,  vol.  32,  no .   14, pp. 879 - 885, 2002.   [15]   E.  I.  Kaganov ,   A.  M.  Yaglom,  “Errors  in   wind - speed  measurements   by  rotation  anemometers,”  Boundary - Layer   Meteorol ., vol. 10, no. 1, pp. 15 - 34, 1976.   [16]   M.  Mohammadhassani,  H.  Nezamabadi - Pour,   M.  Z.  Jumaat,   M.  Jame el,  and  A.  M.  S.   Arumugam,  “Application   of  artificial   neural   networks  (ANNs)  and  linear  regressions  (LR)  to  pre dict  the  deflection  of  concrete  deep  beams,”  Comput. Conc r ., vol. 11, no. 3, pp. 237 - 252, 2013.   [17]   G.  Zhang,  B.  Eddy  Patuwo,  and   M.  Y.  Hu,  “Forecasting   with  artificial   neural  networks:  The  state  of   the  art,”  Int.   J.  Forecast ., vol. 14, no. 1, pp. 35 - 62, 1998.   [18]   S.  I.  Abba,  A.  G.   Usman,  and  S.   IŞIK,  “Simulation  for   response   surface  in  the  HPLC   optimization  method   development using artificial intelligence models:  A data - driven  approa ch,”  Chemom.  Intell. Lab .  Syst . , vol. 201,  no.   August 2019, 2 020.   [19]   S.  I.  Abba  et  al .,  “Emerging  evolutiona ry  algorithm  integrated  wi th  kernel  principal  component  analysis  for   modeling the p erforma nce of a  water tr eatment pla nt,”  J. Water  Process E ng ., vol. 33, no. October 2019, p. 101081 ,  2020.   [20]   F.  Khademi,  S.  M.  Jamal,  N.  Deshpande,   and  S.  Londhe,  “Predicting   strength  of  recycled  aggregate  concrete  using   Artificial  Neural  Network,  Adaptive  Neuro - Fuzzy  Inference  Syste m  and  Multiple  Linear  Regression,”  Int.  J.  Sustain. Built Environ ., vol.  5, no. 2, pp. 355 - 369, 2016.   [21]   J.  Tomi  et  al .,  “Chemometrically   Assisted  RP - HPLC  Method   Develo pment  for  Efficient  Separation  of   Ivabradine  and its  Eleven Im purities ,” vol.  32, no.  June 20 19, pp.  53 - 63, 2020.   [22]   Q.  B.  Pham  et   al .,  “Potential   of  Hybrid   Data - Intelligen ce  Algorith ms  for  Multi - Station  Modellin g   of  Rainfa ll,”   Water Resour . Manag ., vol. 33, no. 15, 2019.   [23]   A.  G.  U.  Selin ,  I.  S.  I.  Abba,  “A   Novel  Multi  -   model  Data  -   Drive n  Ensemble  Technique  for  the  Prediction  of   Retenti on Factor in HPLC Method Development,”  Chromatogra phia , no. 0123456789, 2020.   [24]   Z.  M.  Yaseen  et  al .,   “A  novel   hybrid  evolutionary  data - intelligence   a lgorithm  for  irrigation  and  power   production   manageme nt: Application  to multi - purpose reservoir systems,” Sus tain., vol. 11,  no. 7, 2019.   [25]   U.  M.  Ghali  et  al. ,  “Applications  of   Artificial  Intelligence - Based  Models  and  Multi - Linear  Regression  for  the   Predic tion of  Thyro id Stimula ting Hor mone L evel i n the H uman Bo dy,”  IJAS T   vol. 29, no. 4, pp. 3690 - 3699, 2020.   [26]   H.  U.  Abdullahi,  A.  G.  Usman,  and  S.  I.  Abba,  “Modelling  the  Absorbance  of  a  Bioactive  Compound  in  HPLC  Method using Artificia l Neural Netw ork and Multilinear  Regression Methods,”  vol. 6, no. 2, pp. 362 - 371, 2020.   [27]   Als harksi,  Ahmed  Nouri,  Y.  A.  Danmaraya,  Hadiz a  Usman  Abdullahi ,  Umar  Muhammad  Ghali,  and  A.  G.   Usman.  " Potential of Hybrid Adaptive Neuro Fuzzy Model in Simulating Clostridium Difficile Infection Status. 2020" .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.