©2017IBMCORPORATION
WelkomindeWereld vanCognitiveComputing
MasterclasseHealthWeek2017ICTCafé,20januari 2017HagaZiekenhuis,DenHaag
©2017IBMCORPORATION
Introductiespreker
Dr Nicky S. HeksterTechnical Leader Healthcare & LifeSciences
IBM Watson Health
IBM Nederland BVJohan Huizingalaan 7651066 VH AmsterdamThe Netherlands
Mobile: [email protected]
@nicky56
©2017IBMCORPORATION
Hetgaat allemaal overdata
Volume
Velocity
Variety
Veracity
Voracity
Value
Samengaan vanSocial,Mobile,Cloud,BigData,andAnalytics
SystemsofInsight
Datatransformeertindustrieën
Dataverandertgehele sectoren
Mobile Social
Cloud
InternetofThings
Data
COGNITIEF
Nieuwe businessmodellen enworkloadsontwrichtend voorindustrieën eninfrastructuren
DATA INZICHT2012 2013 2014 >20162015
©2017IBMCORPORATION
Datagroeit exponentieelDat vereist een nieuwe strategische entechnologische aanpak
Wij staan hier
80%ongestructureerde data
2017 2020
20%gestructureerde data
2010
Niet-gestandaardiseerdegegevensengetallen,vrijetekst,spraak,video,beelden,foto’s,sensors,etc.
Numeriek,spreadsheets,SQLqueries,gestandaardiseerdedatamodellen
©2017IBMCORPORATION
Tabulerende systemen1900
Programmeerbare Tijdperk1950
Cognitieve Tijdperk>2010
Er isnieuw computertijdperk ontstaan
©2017IBMCORPORATION
Hoewekern ozne hrseneen?
Icdn'uolt blveiee taht Icluod aulaclty uesdnatnrd waht Iwasrdanieg:thephaonmneel pweor ofthehmuan mnid.Aoccdrnig toarseearch taem atCmabrigde Uinervtisy,itdeosn't mttaer inwaht oredr theltteers inawrod are,theolny iprmoatnt tihng istaht thefrist andlsat ltteer beintherghit pclae.Therset canbeataotl mses andyoucansitll raed itwouthit aporbelm.Tihs isbcuseae thehuamn mnid deos notraed ervey lteter byistlef,butthewrod asawlohe.
©2017IBMCORPORATION
3NKUNTUH13RW1J5U1T?
D323M3D3D3L1NGL44TJ3213NT0TW3LK3GR0T3PR35T4T1350N23H3R53N51N5T44T21JN.1NH3T83G1NW45H3T23K3RN0GM031L1JKD323T3K5TT3L323N,M44RNUK4NJ3H3TW44R5CH1JNL1JK4LW4T5N3LL3RL323N20ND3RJ33CHT1NT35P4NN3N.D4T K0MTD00RH3T3N0RM3L33RV3RMOG3NV4N0N23H3R53N5.KN4PH3?D232M3D3D3L1NGM4GJ3K0P13R3N3NV3RD3RV3R5PR31D3N.
12
©2017IBMCORPORATION
Geschiedenis vanAI(artificialintelligence)
1974- 1980:1st AI“Winter”
1970s 1980s 1990s
1956:“Geboorte”vanAIJohnMcCarthycoinstermartificialintelligence(AI)atDartmouthConference
1965:Eerste ExpertSystemStanfordteamledbyEdFeigenbaum createsDENDRALandMYCIN
1987- 1993:2nd AI“Winter”1950:TuringTestTuringintroduceswaytotestforintelligentbehavior
1990s:AIopwwwAI-basedextractionprogramsprevalentonwww
1997:DeepBlueIBMDeepBluedefeatsWorldChessChampion
2016:GoogleDeepMindAlphaGo winsGo
2005:Autonome autoStanford-builtautonomouscarwinsDARPAGrandChallenge
2014:Demarkt veranderttIBMformationofWatsonGroupandGoogleacquisitionofNestLabs
2011:WatsonIBM’sWatsoncompetesandwinsonJeopardy!
1960s1950s 2010…2000s
©2017IBMCORPORATION
NaturalLanguageProcessing§ Wetenschap-techniek diezich bezighoud metverwerking vanmensentaal doorcomputers
•Begrijpen,interpretatie•Herkennen vanattributen (namedentities)•Deeplearning(meerdere bronnen,meerderestructuren)
•Parsingen annotaties•…
©2017IBMCORPORATION
NaturalLanguageProcessing(NLP)en IBM
http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view_group_pubs.php?grp=147
©2017IBMCORPORATION
DeGrandChallenges
Schaken – DeepBlue(1997)§ Een eindige,wiskundig gezien goed gedefinieerdezoekruimte
§ Gelimiteerd aantal zetten enstellingen§ Geworteld inexpliciete,ondubbelzinnigemathematische regels
Mensentaal – Watson(2011)§ Dubbelzinnig,contextueel enimpliciet§ Gebaseerd opmenselijke cognitie§ Een schijnbaar oneindig aantal manieren om hetzelfdeuit te drukken
©2017IBMCORPORATION
Humor,ironie,woordspelingen,synoniemen,dubbelzinnigheden,idioom,verwijzingen,…§ Degevangeneluisterdegeboeidnaarderechter.
§ Devrouw dieTrumpheeft verslagen.
§ BiljartverenigingKeusGenoeg.
§ VroegerwasNickSchilderenSimonKeizer.
©2017IBMCORPORATION
Let’splayJeopardy!Zie ook J-Archive.com
§ Becauseofwhereinthebodyitisproduced,thishormone'snamecomesfromtheLatinfor"island“(Category:MedicalEtymology)
§ IBM:"___",Apple:"___different“(Category:AddwithVerbs)
§ Theanimalforwhichthiscomputerprogramisnamedisactuallyaredpanda.(Category:TheInternet)
§ In1966thiscompanyproduced706millionelementsofitsproduct;in2011,itproduced36billion.(Category:ToyBrands)
©2017IBMCORPORATION
Dekarakteristiekenvaneencognitiefsysteem
Watsonvoorspelt helemaal niets!Watsonverklaart slechts.Helpt deartshetnemen vaneen complexe beslissing.
Pastzich aan en leert vandekeuzen en antwoordenvanzijn gebruikers
Genereert,redeneert,evalueert enverklaart gefundeerdehypothesen
Begrijpt natuurlijke taal en menselijke communicatie
©2017IBMCORPORATION
Help,dedokterverzuipt:infobesitasElke 40seconden verschijnt er een nieuw artikel opPubMed/MEDLINE
§ Medischeinformatieverdubbelt elke5jaar:rond2020zaldeverdubbelingelk kwartaal plaatsvinden.§ 80%vandedataisongestructureerd(röntgenbeelden,vrijetekst,foto’s,etc.)§ 80%vandezorgprofessionalsbesteedttenhoogste5uur/maandombijteblijven.§ Slechts 60%vandekennis dieartsen/behandelaren gebruiken isevidencebased:diagnosen zijn vaakniet correctofincompleet .
©2017IBMCORPORATION
ArtsenwetenvaaknietwelkebehandelingdebesteisJanuari2015
§ Medischspecialistenweten inveelgevallennietwatdejuistebehandeling voorhunpatiëntis.Artsenkunnenbijaandoeningenvaakkiezenuitverschillendebehandelingen.
§ InonderzoekvandeOrdevanMedischSpecialistenenEenVandaag geeft61%vandeartsenaaninminstens25%vandegevallen niettewetenwelkebehandelingdebesteis.
§ Aanhetonderzoekdedenruim2000artsenmee.
©2017IBMCORPORATION
Wat elke zorgprofessional behoort te weten …§ 13000ziekten,syndromen,verwondingen§ 7000soorten geneesmiddelen
§ 7000soorten zeldzame ziekten§ 4000medische enoperatieve protocollen
§ 21000humanegenen§ 10000+datapunten ineen EPDvanéén patiënt
§ 100denrichtlijnen§ 1.8miljoen medische publicaties perjaar
©2017IBMCORPORATION
BigDataindeFarmaciePravastatine i.c.m.paroxetine,wat gebeurt er?
Prof.dr RussAltman,Stanford,CA
§ 15miljoen Amerikanen gebruiken decombinatie vandeze cholesterolverlager enanti-depressivum .
§ Veel mensen werden ongewild diabetespatiënt.
§ Omnog maarte zwijgen vanmultimorbidechronische patiënten.
©2017IBMCORPORATION
Extremecomplexity
Medicinehasbecometheartofmanagingextremecomplexity– andatestofwhethersuchcomplexitycan,infact,behumanlymastered.
Atul Gawande,inTheChecklistManifesto
©2017IBMCORPORATION
Ontwerpprincipes
§ Bedoeld omhetcognitief vermogen en expertisevandezorgprofessional teversterken en uit te breiden.
§ Samen metzorgprofessionals getraind§ Dedatablijft inhetbezit vandegebruiker.Wehelpen mee dedataveilig testellen.
§ Er istransparantie inhoehetsysteem wordt getraind en hoehetdeconclusiestrekt.
©2017IBMCORPORATION
Cognitieenmachines– watishetverschil?
§ Cognitievesystemenzijnextreemgoedin§ NaturalLanguageProcessing§ Patroonherkenning§ Kennislocalisatie§Machinelearning§ Uitsluitenvanvooroordelen§ Schaalbaarheid,betrouwbaarheid
§ Mensenzijnextreemgoedin§ Gezondverstand§ Emotie§ Moraal§ Compassie§ Empathie§ Verbeelding§ Dromen§ Abstractie§ Generalisatie§ Improvisatie§ Intuïtie§ Zelfbewustzijn§ Onafhankelijkheid
©2017IBMCORPORATION
ChatboticaWatsonconversation
§ T.b.v.mobiledevices,messagingplatformszoalsSlack,ofeen fysieke robot
©2017IBMCORPORATION
Gezondheidsapps,social media,…Voordeburger,patiënt,ouderen,athleten,zorgprofessional
44
©2017IBMCORPORATION
BepalendefactorenvanonzegezondheidOpeenmensenleven
45
Klinischedata0.4TBMedischeverslagen,declaraties,medicatiehistorie,labrapporten,episodischedata,…
Exogene data1100TBGedrag,sociaal-economisch,omgevingsfactoren,psychologisch,voeding,beweging,emotie,…
Genetischedata6TBEndogeen,proteomics,metabolomics,micro-arrays,…
Source:"TheRelativeContributionofMultipleDeterminantstoHealthOutcomes",LaurenMcGoveretal., HealthAffairs,33,no.2 (2014)
©2017IBMCORPORATION
UnderArmour
§ CognitiveCoachingSysteem dat dienst doet alspersonalhealthconsultant,fitnesstrainerenassistent dooratleten te voorzien vantijdige,evidence-basedcoachingrond yourslaap,fitness,activiteit envoeding,inclusief resultaten gebaseerdop"anderen zoals jij”.
§ 4.5miljoen mensen indedatabase
©2017IBMCORPORATION
PersoonlijkediabetescoachopeensmartphoneSugar.IQ - Powered by Watson
Deappvoorspelt een te lage bloedsuiker 3uur vante voren
©2017IBMCORPORATION
AppleResearchKit§ ResearchKit,een opensourceframework datincombinatiemetIBM's bigdataanalytics en
Watson's technologie,voorspellendeencognitievevermogens,meerinzichtgeeftineengrotegevarieerdepopulatie.
§ Exogene datavanuit Appledeviceapps,enIBM’sanalyse enveilige dataopslag.
§ SleepASAA– eerste appdieWatsonHealthCloudgebruikt.
©2017IBMCORPORATION
Identificatie vanrisicopatiënten voor een psychose
§ 1opde100jongeren tussen de14en27jaar§ Spraak – tekst analyse
•Coherentie vanspraak,zinslengte,verbindingswoorden,…
§ 100%nauwkeurigeidentificatie•Patienten verdacht vanpsychose•En recidive
©2017IBMCORPORATION
Conclusies§ Digitalisering leidt totgrote hoeveelheden waardevolle medische data.
§ Er isdigitale intelligentie nodig omdaaruit kennis opte halen.
§ Watsonhelpt meteen combinatie vantechnieken (BigData,AI,NLP,ML,…).
§ Geneeskunde wordt indenabije toekomst persoonlijk,preventief,participatief,predictief.
50