Наука о данных. Базовый курс - [52]

Наука о данных и медицина

В последние годы медицина изучает и внедряет науку о данных и прогнозную аналитику в целый ряд областей. Традиционно, диагностируя состояние пациента или принимая решение о последующем лечении, врачи полагались на свой опыт и интуицию. Такие направления, как доказательная медицина и точная медицина, утверждают, что врачебные решения должны основываться на данных, в идеале связывая наилучшие из имеющихся данных с ситуацией и предпочтениями отдельного пациента. Например, в случае точной медицины технология быстрого секвенирования генома позволяет анализировать геномы пациентов с редкими заболеваниями, чтобы выявить мутации, которые их вызывают, и выбрать подходящие именно для этого пациента методы лечения. Еще одним фактором, стимулирующим науку о данных в медицине, является стоимость медицинского обслуживания. Наука о данных и, в частности, прогнозная аналитика могут быть использованы для автоматизации некоторых процессов здравоохранения. Существует множество примеров использования прогностической аналитики для определения момента, когда следует начинать вводить антибиотики и другие лекарства детям и взрослым, и уже имеется много сообщений о спасенных жизнях.

Разрабатываются медицинские датчики, которые пациенты могут носить на себе или которые можно проглатывать либо имплантировать. Эти датчики непрерывно контролируют жизненные показатели и реакции пациентов, а также работу их органов в течение дня. Непрерывно собираемые данные передаются обратно на централизованный сервер мониторинга. Здесь, на сервере мониторинга, медицинские работники получают доступ к данным пациентов, оценивают их состояние, определяют, какое влияние оказывает лечение, и сравнивают результаты с результатами других аналогичных пациентов, чтобы наметить следующие шаги лечения. Данные с датчиков интегрируются с другими данными из разных областей медицины и фармацевтической промышленности для изучения действия существующих и новых лекарств. Наука о данных используется при разработке персонализированных программ лечения с учетом типа пациента, его состояния и того, как его организм реагирует на различные лекарства. Кроме того, специалисты по данным в области медицины проводят исследования лекарственных средств и их взаимодействий, разрабатывают более эффективные и подробные системы мониторинга и помогают глубже понять результаты клинических испытаний.

Умные города

Города по всему миру внедряют новые технологии, чтобы иметь возможность собирать и использовать данные, сгенерированные их жителями, и улучшить управление городскими организациями, коммунальными службами и сервисами. Существует три основных фактора этой тенденции: наука о данных, сами большие данные и интернет вещей. Интернет вещей основан на взаимодействии физических устройств и датчиков таким образом, чтобы эти устройства могли обмениваться информацией. Это может показаться тривиальным, если бы не одно преимущество — теперь мы можем удаленно управлять интеллектуальными устройствами (например, нашим домом, если он оснащен должным образом). Наряду с этим интернет вещей на основе сетевого взаимодействия между компьютерами открывает возможность интеллектуальным средам автономно прогнозировать наши потребности и реагировать на них. Вы уже можете купить интеллектуальный холодильник, который предупредит вас об истечении срока годности продуктов или закажет свежее молоко через смартфон.

Проекты умных городов объединяют данные в режиме реального времени из множества различных источников в единый хаб, где их анализируют и используют для планирования и принятия управленческих решений. Некоторые проекты предполагают создание абсолютно новых умных городов с нуля. Масдар в Объединенных Арабских Эмиратах и Сонгдо в Южной Корее — это совершенно новые города, построенные с использованием интеллектуальных технологий и ориентированные на экологичность и энергоэффективность. Однако наиболее умные проекты предусматривают модернизацию существующих городов с использованием новых сенсорных сетей и центров обработки данных. Например, в рамках проекта SmartSantander[32] в Испании было установлено более 12 000 сетевых датчиков по всему городу для измерения температуры, уровней шума, освещения, угарного газа и наличия парковочных мест. Часто проекты умного города затрагивают энергоэффективность, дорожное движение и маршрутизацию, а также планирование коммунальных услуг в соответствии с потребностями растущего населения.

Япония приняла концепцию умного города, сделав особый акцент на сокращении потребления энергии. Токийская электроэнергетическая компания (TEPC) установила более 10 млн интеллектуальных счетчиков в домах, находящихся в зоне обслуживания[33]. В то же время она разрабатывает и внедряет приложения для смартфонов, которые позволяют клиентам отслеживать расход электроэнергии в их домах в режиме реального времени и вносить изменения в контракт на поставку электроэнергии. Эти приложения для смартфонов также позволяют TEPC отправлять клиентам индивидуальные рекомендации по энергосбережению. Вне дома технологии умного города могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии интеллектуальным уличным освещением. Модель, демонстрирующая возможности городов будущего, установленная в Глазго, управляет уличным освещением, включая и выключая его в зависимости от присутствия людей. Энергоэффективность также является главным приоритетом для всех новых зданий, особенно административных и офисных. Она может быть оптимизирована за счет автоматического управления климат-контролем зданий с помощью комбинации сенсорной технологии, больших данных и науки о данных. Дополнительным преимуществом этих интеллектуальных систем мониторинга является то, что они могут отслеживать уровни загрязнения и качество воздуха и при необходимости активировать необходимые средства контроля и предупреждения в режиме реального времени.