大數(shù)據(jù)用于醫(yī)療遭遇數(shù)據(jù)凈化難題,求解?

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2016-02-19 20:31:51

摘自:互聯(lián)網(wǎng)分析沙龍

博思艾倫咨詢公司(Booz Allen)副總裁約什·沙利文說:“我對我的客戶說,這是個混亂骯臟的世界,沒有完全干凈的數(shù)據(jù)集。健康數(shù)據(jù)咨詢公司InfoClin的醫(yī)生兼CEO科夏瓦杰花了很多時間,希望數(shù)以萬計的電子醫(yī)療病歷中篩選有用的數(shù)據(jù),以提高對病人的診療水平。

拼寫錯誤、以及各種不準(zhǔn)確和過時的信息就好比米堆里的砂子,如果不挑出來,企業(yè)和研究人員就很難利用大數(shù)據(jù)技術(shù)做出一鍋好飯,而數(shù)據(jù)凈化要做的工作就是去蕪存菁。

卡里姆·科夏瓦杰是多倫多的一名醫(yī)生和網(wǎng)絡(luò)健康顧問,他要從500名醫(yī)生那里反饋的海量數(shù)據(jù)中總結(jié)出怎樣才能更好地治療病人。但是眾所周知,醫(yī)生的“書法”本來就堪比天書,要想讓電腦識別出其中的拼寫錯誤和縮寫更是難于登天。

比如科夏瓦杰指出:“患者是否吸煙是個很重要的信息。如果你直接閱讀病歷,你馬上就能明白醫(yī)生是什么意思。但是要想讓電腦去理解它,那就只能祝你好運(yùn)了。雖然你也可以在電腦上設(shè)置‘從不吸煙’或‘吸煙=0’的選項。但是一個患者每天吸多少支煙?這幾乎是電腦不可能搞明白的問題。

由于宣傳報道把大數(shù)據(jù)吹得神乎其神,因此很多人可能覺得大數(shù)據(jù)用起來特別簡單:只要把相當(dāng)于一整個圖書館的信息插到電腦上,然后就可以坐在一邊,等著電腦給出精辟見解,告訴你如何提高自動生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,如何讓網(wǎng)購者在網(wǎng)上購買更多的運(yùn)動鞋,或是如何治療癌癥。但事實遠(yuǎn)遠(yuǎn)比想象復(fù)雜得多。由于信息會過時、不準(zhǔn)確和缺失,因此數(shù)據(jù)不可避免地也有“不干凈”的時候。如何把數(shù)據(jù)變“干凈”是一個越來越重要但又經(jīng)常被人忽略的工作,但它可以防止你犯下代價高昂的錯誤。

雖然科技一直都在進(jìn)步,但是人們在凈化數(shù)據(jù)上能想到的法子并不多。即便是處理一些相對較“干凈”的數(shù)據(jù),要想獲得有用的結(jié)果往往也是件費(fèi)時費(fèi)力的事情。

博思艾倫咨詢公司(Booz Allen)副總裁約什·沙利文說:“我對我的客戶說,這是個混亂骯臟的世界,沒有完全干凈的數(shù)據(jù)集。”

數(shù)據(jù)分析師一般喜歡先尋找非常態(tài)的信息。由于數(shù)據(jù)量太巨大,他們一般都會把篩選數(shù)據(jù)的工作交給軟件來完成,來尋找是否有些反常的東西需要進(jìn)一步檢查。隨著時間的推移,電腦篩選數(shù)據(jù)的精確性也會提高。通過對類似案例進(jìn)行分類,它們也會更好地了解一些詞語和句子的含義,然后提高篩選的精確性。

沙利文說:“這種方法簡單直接,但‘訓(xùn)練’你的模型可以需要一周又一周的時間。”

有些公司也提供了用來凈化數(shù)據(jù)的軟件和服務(wù),其中既包括像IBM和SAP一樣的科技巨頭,也包括Cloudera和Talend開放工作室從事等大數(shù)據(jù)和分析的專門機(jī)構(gòu)。一大批創(chuàng)業(yè)公司也想爭當(dāng)大數(shù)據(jù)的看門人,其中有代表性的包括Trifacta、Tamr和Paxata等。

由于“不干凈”的數(shù)據(jù)太多,醫(yī)療業(yè)被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)技術(shù)最難搞定的行業(yè)之一。雖然隨著電子病歷的普及,將醫(yī)療信息輸入電腦的難度已經(jīng)變得越來越低,但是研究人員、制藥公司和醫(yī)療業(yè)分析人士要想把他們需要的數(shù)據(jù)盡情地拿來分析,在數(shù)據(jù)上要提高的地方還有很多。

健康數(shù)據(jù)咨詢公司InfoClin的醫(yī)生兼CEO科夏瓦杰花了很多時間,希望數(shù)以萬計的電子醫(yī)療病歷中篩選有用的數(shù)據(jù),以提高對病人的診療水平。但他們在篩選的過程中卻不斷遇到阻礙。

很多醫(yī)生在病歷中沒有記錄病人的血壓,這個問題是無論哪種數(shù)據(jù)凈化方法都修復(fù)不了的。光憑借現(xiàn)有病歷的信息去判斷病人得了什么病對電腦來說就已經(jīng)是一項極其困難的任務(wù)。醫(yī)生在輸入糖尿病編號的時候,可能忘了清楚地標(biāo)注究竟是患者本人得了糖尿病,還是他的某個家人得了糖尿病。又或許他們光是輸入了“胰島素”三個字,而沒有提到患者得了什么病,因為這對他們來說是再明顯不過的事情。

醫(yī)生用來診斷、開藥和填寫病人基本信息時會大量用到一套獨(dú)特的速記字體。即使讓人類來破解它也要大為頭痛,而對于電腦基本上是不可能完成的任務(wù)。比如科夏瓦杰提到有個醫(yī)生在病歷中寫下“gpa”三個字母,讓他百思不得其解。好在他發(fā)現(xiàn)后面不遠(yuǎn)處又寫著“gma”三字,他才恍然大悟——原來它們是爺爺(grandpa)和奶奶(grandma)的縮寫。

科夏瓦杰說:“我花了好半天才明白它們到底是什么意思。”

科夏瓦杰認(rèn)為,解決數(shù)據(jù)“不干凈”的終極方法之一是要給病歷制定一套“數(shù)據(jù)紀(jì)律”。要訓(xùn)練醫(yī)生養(yǎng)成正確錄入信息的習(xí)慣,這樣事后凈化數(shù)據(jù)時才不至于亂得一團(tuán)糟。科夏瓦杰表示,谷歌有一個很有用的工具,可以在用戶進(jìn)行輸入時告訴他們?nèi)绾纹磳懮ё?,這樣的工具完全可以添加到電子病歷工具中。電腦雖然可以挑出拼寫錯誤,但是讓醫(yī)生摒棄不良習(xí)慣才是朝著正確的方向邁出了一步。

科夏瓦杰的另一個建議是,在電子病歷中設(shè)置更多標(biāo)準(zhǔn)化的域。這樣電腦就會知道到哪里去找特定的信息,從而減少出錯率。當(dāng)然,實際操作起來并沒有這么簡單,因為很多病人同時身患好幾種疾病。因此,一個標(biāo)準(zhǔn)的表格必須擁有足夠的靈活性,把這些復(fù)雜情況全部考慮進(jìn)去。

但是出于診療的需要,醫(yī)生有時需要在病歷上記下一些自由行文的東西,這些內(nèi)容肯定不是一個小格子能裝得下的。比如一個患者為什么會摔倒,如果不是受傷導(dǎo)致的,那么原因就非常重要。但是在沒有上下文的條件下,軟件對于自由行文的理解只能用撞大運(yùn)來形容。篩選數(shù)據(jù)的時候,如果人們用關(guān)鍵詞搜索的話可能會做得更好些,但這樣也難免會漏掉很多有關(guān)的記錄。

當(dāng)然,在有些案例中,有些看起來不干凈的數(shù)并不是真的不干凈。博思艾倫咨詢公司副總裁沙利文舉例說,有一次他的團(tuán)隊為一家豪華連鎖酒店分析顧客的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù),突然發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)顯示一個富有的中東國家的青少年群體是這家酒店的??汀?/p>

沙利文回憶道:“有一大群17歲的青少年在世界各地都住這家酒店,我們以為:‘這肯定不是真的。’”

但做了一些挖掘工作后,他們發(fā)現(xiàn)這個信息其實是正確的。這家酒店有大量的青少年顧客,甚至連酒店自己也沒有意識到,而且酒店也沒有針對這部分顧客做過任何促銷和宣傳。所有22歲以下的顧客都被這家公司的電腦自動列入“低收入”群體,酒店的高管們也從來沒有考慮過這些孩子的腰包有多鼓。

沙利文說:“我認(rèn)為如果沒有離群值的話,構(gòu)建模型會更難。”

即便有時數(shù)據(jù)明顯不干凈,它有時依然能派上大用場。比如上文提到的谷歌(Google)的拼寫糾正技術(shù)。它可以自動識別拼寫錯誤的單詞,然后提供替代拼寫。這個工具之所以有這樣神奇的功用,是因為谷歌在過去幾年中已經(jīng)收集了幾億甚至幾十億個拼寫錯誤的詞條。因此不干凈的數(shù)據(jù)也可以變廢為寶。

最終,從大數(shù)據(jù)中獲得結(jié)論的是人而不是機(jī)器。電腦雖然可以整理幾百萬份文件,但它并不能真的解讀它。數(shù)據(jù)凈化就是為了方便人們從數(shù)據(jù)中獲取結(jié)論而反復(fù)試錯的過程。盡管大數(shù)據(jù)已被奉為能提高商業(yè)利潤、能造福全人類的神器,但它也是個很讓人頭痛的東西。

沙利文指出:“失敗的概念在數(shù)據(jù)科學(xué)中完全是另一回事。如果我們每天不失敗10次或12次來試錯,它們就不會給出正確的結(jié)果。”

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