Avalacha informacion biomedica

La Avalancha de
Información Biomédica
Recuperación de información, aprendizaje de máquina y
visión por computador al rescate

Fabio A. González
Depto. Ingeniería de Sistemas e Industrial
Grupo Bioingenium
Universidad Nacional de Colombia

CampusParty-Bogotá-2011 Avalancha de Información Biomédica Fabio A. González-UNAL
Saturday, June 25, 2011

Una perspectiva personal...


Evolución de la capacidad de
memoria...


memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
100 MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
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10000000 MB
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1000 MB
100 MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
0.001 MB 1680 B
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10000000 MB
1000000 MB
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1000000 MB
100000 MB
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0.01 MB
0.001 MB
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memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
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4MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
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1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
100 MB
10 MB 8MB
1 MB
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0.01 MB
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1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
100 MB
64MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
0.001 MB
1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
512MB
100 MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
0.001 MB
1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


memoria...
10000000 MB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
4GB
1000 MB
100 MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
0.001 MB
1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


memoria...
10000000 MB
2600GB
1000000 MB
100000 MB
10000 MB
1000 MB
100 MB
10 MB
1 MB
0.1 MB
0.01 MB
0.001 MB
1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011


Evolución de la
conectividad...


Evolución de la
conectividad...
Bitnet Internet
1991 2010

Nodos 3000 >4x10ˆ9

Contenidos Gopher (10ˆ4) WWW (2x10ˆ8)

Usuarios ?? 2x10ˆ9


Mi red social...

• 398 amigos en Facebook

• 2.882 relaciones de
amistad entre ellos

• 52.438 posts en el muro

* Información generada con: netvizz
y social graph


Univ Nacional

Compañeros EAN
pregrado

Amigos

Familia
UofL
Viejos
Amigos


Salud e
Información

Avalancha de Aprendizaje de
Información Máquina y Cia.

Armando
las Piezas

Avalancha de
Información


What is
Avalancha de Data Science?
The future belongs to the companies
and people that turn data into products

Información
An O’Reilly Radar Report
By Mike Loukides


"... mankind created 150 exabytes (billion
gigabytes) of data in 2005...
...This year, it will create 1,200 exabytes...
...Analysing it, to spot patterns and
extract useful information, is harder
still...
...data deluge is already starting to
transform business, government, science
and everyday life. ...”

"The Data Deluge", The Economist, Feb 25th 2010


Avalancha de
información


Avalancha de
información
• Creciente volumen de
información disponible


Avalancha de
información

• Sistemas de información


Avalancha de
información


• Dispositivos


Avalancha de
información


• Dispositivos

• Generación de
información digital


Avalancha de
información


• Dispositivos

• Generación de
información digital

• Más fácil compartir


Salud e Información


Información médica
• Mútiples fuentes: imágenes
diagnósticas, señales
biomédicas, historias
clínicas, literatura médica...

• Gran volumen de
información

• Fundamental para:
diagnóstico, entrenamiento
e investigación


Problemas...


Problemas...

• Almacenamiento
• Procesamiento
• Infoxiﬁcación
• Entendimiento
• Seguridad y privacidad


Oportunidades...
• Medicina basada en la evidencia
• Detección temprana de epidemias
• Control de efectos adversos de
medicamentos
• Medicina personalizada
• Mayor acceso y cobertura

Retos en Colombia...


Dos ejemplos...

Recuperación de imágenes
Telepatología
por contenido


Riohacha

Majagual

Bogotá D.C.

S.J del Guaviare

Leticia

Internet


Problemas...

• Imágenes MUY grandes (5-10 GB)


Problemas...

• Anchos de banda muy pequeños (3G,
satelital)


Problemas...

• Anchos de banda muy pequeños (3G,
satelital)
• Poco presupuesto


Solución
• Uso inteligente de los recursos disponibles
• Representación eﬁciente de la imagen ➝
JPEG2000
• No todo en la imagen es igualmente
importante ➝ compresión selectiva

• Predecir de antemano que quiere ver el
usuario ➝ cache-prefetching


Relevancia


Cómo determinar
automáticamente las
regiones relevantes?


Motor de
Búsqueda


Problemas...

• La apariencia visual no es suﬁciente
• Se debe ‘entender’ el contenido de la
imagen
• No es fácil ➝ brecha semántica (semantic
gap)


Brecha Semántica


agua

tigre

prado

arena


agua

tigre

brecha semántica prado

arena


¿Cómo cerrarla?

agua

tigre

brecha semántica prado

arena


Problemas...

• Almacenamiento Cloud Computing

• Procesamiento
• Infoxiﬁcación
• Entendimiento


Problemas...


• Procesamiento Recuperación de Información
• Infoxiﬁcación Aprendizaje de Máquina
Minería de Datos
• Entendimiento Visión por Computador



Problemas...


• Procesamiento Recuperación de Información
• Infoxiﬁcación Aprendizaje de Máquina
Minería de Datos
• Entendimiento Visión por Computador

• Seguridad y privacidad Legislación y tecnología


Retos...
• Extracción automática de conocimiento e
información
• Acceso efectivo y eﬁciente
• Fusión automática de diferentes tipos de
datos
• Interacción efectiva humano computador

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