Apothéka.sk
Spravodajstvo z EÚTlačové správy Bolesť Cestovanie Editorial Informačné technológie ComorraPharm sro. Liečivé rastliny - Fytoterapia Medicínska história Medicínska technika Novinky Očkovanie Odborník radí Predstavujeme Vám… Prevencia Psychológia, neurológia Rodinný lekár Rozhovory Trendy v Európe Ústna hygiena Veterinárna sekcia Vitamíny, minerály a potravinové doplnky Vývoj & trendy vo farmácii Vývoj v medicíne Zákony, poisťovne Zdravá krása Zdravá racionálna výživa Zdravotnícka legislatíva Zdravý pohyb Zdravý životný štýl Životné prostredie

Informácie o produktoch Kompilácia, rešeršná práca Pôvodný článok PR článok - platená inzercia Preklad Vyhlásenia, Informácie, Výzvy

2011 / 4, 3, 2, 1
2010 / 4, 3, 2
2009 / 4, 3, 2, 1
2008 / 4, 3, 2, 1
2007 / 4, 2
2006 / 3, 1
2005 / 4, 3, 2, 1
2004 / 4, 3, 2, 1
2003 / 4, 3, 2, 1
2002 / 4, 3, 2, 1
2001 / 4, 3, 2, 1
2000 / 4, 3
Informačné technológie

Cliff Isaacson
Pořadí narození
7,19 EUR
(216,61 SKK)
Louise L. Hayová
Miluj svoj život
8,81 EUR
(265,41 SKK)
Jana Mlýnková
Pečovatelství (1. díl)
11,81 EUR
(355,79 SKK)
Prepočítané konverzným kurzom 30,1260 SK = 1 EUR
Práve čítate číslo 2011/3 - Vývoj & trendy vo farmácii - Kompilácia, rešeršná práca
pondelok, 22. Máj 2018 | dátum ostatnej aktualizácie: 10. Marec 2012 10:10

Zdielanie dát, sémantický web a vznik znalostných systémov
Norbert Répás, ComorraPharm sro. - Komárno - 15.9.2011

Ontológia je učenie o bytí, medzidisciplinárna filozofia o súcne. Okrem filozofie sa ale tento pojem používa aj v súvislosti so sémantickým webom a organizáciou poznania. Nejednotná odborná terminológia, obrovské množstvo publikácií, ich distribuovaný charakter, nezávislosť rôznych zdrojov údajov, ktoré sa navzájom referencujú a prelínajú, výrazne prispel k zrodu vízie sémantického webu, ktorú predstavili v roku 2001 v časopise Science Tim Berns-Lee. Ťažko možno očakávať priznanie renomovaných odborníkov, že ich premohol komplex zložitých úloh a problémov. Niektoré povolania by tým mohli prísť o svoju spoločenskú prestíž. Tento typ rezistencie je príčinou toho, že sa nevytvára potrebný tlak na úspech a progres v implementácii sémantiky do zverejnených informácií.

Zdielanie dát, tvorba štandardov a vznik znalostných systémov
Úvod

Na webe sme konfrontovaní obrovským množstvom informácií. Ich zverejňovanie je prispôsobené predovšetkým pre ľudských používateľov, teda na čítanie a vizuálne vnímanie. To isté platí aj pre väčšinu odborných, vedeckých publikácií, výskumných správ a protokolov. Tento formát (napr. RTF, PDF, HTML) neumožňuje ich automatizované strojové zdieľanie, ani spracovanie, pretože informácie sú zakódované v abecedných reťazcoch napísaných prirodzeným jazykom. Predpokladom úspešnej transformácie týchto infromácií pre strojovú interpretáciu je zavedenie sémantiky do systému ich ukladania. V najjednoduchšom priblížení ide o pravidlá pre význam prípustných kombinácií symbolov a umiestňovanie informácií medzi spomínané symboly.

Od roku 2001 nás delí celé desaťročie. Vývojové technológie boli obohatené celou škálou sémantických technológií. Napriek tomu väčšina informácií na webe je stále vo formáte, kde narážame na všetky ťažkosti týkajúce sa spracovania prirodzeného jazyka. Podrobnejší popis našich tradícií, vlastný odpor k spoznaniu by si vyžiadali ďalšie eseje. V spracovaní znalostí sa človek významne líši od zvierat. Tento proces nechce ponechať strojom, lebo by tým utrpelo jeho ego a to by viedlo k ďalšiemu spoločenskému poníženiu. To platí najmä vtedy, keď sa táto schopnosť spája s lukratívnymi profesiami a je napojená na právo, farmáciu alebo medicínu. Ťažko možno očakávať priznanie renomovaných odborníkov, že ich premohol komplex zložitých úloh a problémov. Niektoré povolania by tým mohli prísť o svoju spoločenskú prestíž. Tento typ rezistencie je príčinou toho, že sa nevytvára potrebný tlak na úspech a progres v implementácii sémantiky do zverejnených informácií. [1]


Obr. č. 1, Štruktúra sémantického webu podľa konzorcia W3C, zdroj: wikipedia.org

Budúcnosť sémantického webu

Web budúcnosti by mal nielen spájať jednotlivé dokumenty hypertextovými linkami, ale aj rozpoznávať zmysel informácií a logické súvislosti. Takýto web budeme vedieť využívať novými, predtým nepredstaviteľnými spôsobmi, za pomoci nových automatizovaných nástrojov pracujúcich so znalosťami, nazývaných často agenty sémantického webu. Rozanalyzujme si rýchlo nástroje a technológie sémantiky.

Modelovanie, špecifikácia metadát a deskripčnej logiky

Pri výbere deskripčnej logiky musíme prihliadať na distribuovanú podstatu dát. Pohybujeme sa teda v neuzavretom svete, kde popísané jednotky alebo zhluky informácií (entity) treba pomenúvať a referencovať. Za tri základné špecifikácie boli vybrané už v roku 2001:

  • XML (eXtensible Markup Language), ktorá prináša jednotnú syntax
  • RDF (Resource Description Framework) s logickou sémantikou [2] a
  • URI (Uniform Resource Identifier) zabezpečujúca menný priestor.

Spoločnosť Object Management Group, Inc. na svojej domovskej stránke prináša širokú škálu ďalších špecifikácií: [3]

  • Common Warehouse Metamodel (CWM™),
  • Metadata Interchange Patterns (MIP),
  • Concrete Syntax for UML Action Language [Action Language for Foundational UML] (ALF),
  • Diagram Definition (DD),
  • Meta Object Facility (MOF™),
  • Model Driven Message Interoperability (MDMI),
  • Model-level Testing and Debugging (MLTD),
  • MOF 2.0 Facility and Object Lifecycle (MOFFOL),
  • MOF Models to Text Transformation Language,
  • MOF™ Query / View / Transformation (QVT),
  • MOF™ Support for Semantic Structures (SMOF),
  • MOF™ 2.0 Versioning and Development Lifecycle (MOFVD),
  • Object Constraint Language (OCL),
  • OMG Systems Modeling Language (SysML),
  • Ontology Definition Metamodel (ODM),
  • Reusable Asset Specification (RAS),
  • Semantics of a Foundational Subset for Executable UML Models (FUML),
  • Service oriented architecture Modeling Language (SoaML®),
  • Software Process Engineering Metamodel (SPEM),
  • Systems Modeling Language (SysML),
  • Unified Modeling Language™ (UML®),
  • UML Diagram Interchange (UMLDI),
  • UML Human-Usable Textual Notation (HUTN) a
  • XML Metadata Interchange (XMI®).

Cieľom špecifikácie metadát a deskripčnej logiky nie je nahradiť, ale doplniť (anotovať) tradičné dáta určené pre čitateľa.

Agenty

Informácie zakódované prostredníctvom špecifikácie metadát a deskripčnej logiky využívajú a spracovávajú automatizované procesy tzv. agenty sémantického webu. Sú to jednak webové klienty prevádzkované na PC, ktoré pre používateľov znamenajú bránu do sveta sémantického webu. Patria sem ale predovšetkým služby prevádzkované na webových serveroch, ktoré odpovedajú na požiadavky sémantického webu. Agenty sú schopné medzi sebou komunikovať a vymienať si informácie, dokonca využitím automatického usudzovania týchto informácií môžu vykonávať aj mnohé inteligentné funkcie a aplikácie. [4]

Ontológie

Obojstranné uchopenie významu dvoma autonómnymi agentami zabezpečia ontológie. Ontológia je „terminologická databáza“ v ktorej sú reprezentované koncepty, ktoré môžu byť predmetom komunikácie, a vzťahy medzi nimi.

Pre lepšiu názornú ilustráciu predpokladanej sily a budúcnosti sémantického webu si požičiame príklad z odbornej literatúry. [4] Predstavme si situáciu, že vyhľadáme lekára, ktorý nám pri našej osobnej návšteve v ambulancii predpíše rehabilitačnú terapiu. Následne je potrebné vyhľadať a vybrať si rehabilitačné pracovisko, ktoré poskytuje všetky potrebné služby pokrývajúce predpísanú terapiu a ktoré nám vyhovuje (t.j. napríklad sa nachádza vo vhodnej vzdialenosti od nášho bydliska, či pracoviska a pod.) a naplánovať a dohodnúť s vybraným rehabilitačným pracoviskom potrebný počet návštev, ich čas a dĺžku trvania. Túto úlohu budeme môcť vďaka budúcemu sémantickému webu plne zveriť nášmu osobnému agentovi, ktorý ju vyplní v súčinnosti s inými agentami, ktoré za týmto účelom prevádzkuje ambulancia nášho lekára, či rôzni iní poskytovatelia zdravotnej starostlivosti, podobne ako dnes prevádzkujú webové stránky.

Ďalším príkladom je pacient, ktorý vyhľadá lekársku ordináciu. Lekár si vypočuje symptómy a určí predbežnú diagnózu. Pacientovi predpísě laboratórne vyšetrania (biochemické, hematologické, atď.) Pri ďalšej návšteve nasleduje vyhodnotenie laboratórnych testov a ich porovnanie s medikačnou históriou pacienta. Lekár upresní diagnózu, atď. Počas tohto scenára si agent:


Obr. č. 2, Use case: Návšteva lekárskej ordinácie s anotáciami
  • vyhľadá najideálnejší liečebný postup (napr. cez požiadavku na sémantický web National Guideline Clearinghouse)
  • vyhľadá dostupnú medikáciu,
  • zistí nežiadúce účinky medikácie a možné interakcie medzi liekmi,
  • overí, či je odporúčaný liečebný postup a dostupná medikácia hradená zdravotnou poisťovňou pacienta.

Podrobný popis, včítane anotácií deskripčnej logiky vyšie uvedeného scenára (tzv. Use Case), sa nachádza na domovskej stránke W3C pod WIKI Semantic Web for Health Care and Life Sciences Interest Group (HCLSIG). [5]

Translačná medicína a znalostné systémy

Translačná medicína integruje a využíva výskumé výsledky základného prírodovedného výskumu, spoločenských vied a politológie. Jej cieľom je optimalizácia starostlivosti o pacienta a včasné nasadenie preventívnych opatrení, ktoré môžu presahovať z oblasti zdravotnej starostlivosti aj do iných oblastí. Je to proces rýchlej premeny najnovších biologických objavov na lieky a iné liečebné, diagnostické či rehabilitačné prostriedky. Hoci sa o nej hovorí ako o základnom trende zdravotníctva 21. storočia, nijaký z doterajších prístupov nevyužíva plný dostupný potenciál sémantického webu.

Hlavnou pracovnou náplňou pracovnej skupiny HCLSIG je preto vyvinutie prototypu znalostného systému a znalostnej základne, ktorý zachytáva lekársku a farmakologickú terminológiu a odborné znalosti ako formálna ontológia. Prototyp pre ktorý sa automatizované uvažovanie, rozhodovanie a myslenie stáva možným. Ontológia funguje ako globálna schéma pre rastúce množstvo otvorených spojení biomedicínskych dát, ktoré sú súčasťou sémantického webu. HCLSIG očakáva, že systém bude použiteľný na:

  • integráciu dát pacientov s ontológiou a so súvisiacimi otvorenými liekovými databázami
  • identifikáciu pacientov vhodných pre klinické testy
  • personalizovanú (na osobu šitú) medikáciu
  • rozšírenie výskumu liekov
  • nasadenie v oblasti základného výskumu, klinického výskumu a zdravotnej starostlivosti

Úsilie HCLSIG by malo umožniť vedcom odpovedať na nové otázky rýchlejšie, čím sa uľahčí celosvetová integrácia heterogénnych dát a zároveň sa zvýši celkový úspech pridružených projektov. Ďalsím cieľom pracovnej skupiny HCLSIG je ukázať, ako budú môcť farmaceutické firmy ťažiť z decentralizácie prístupu k dátam a ako sa môžu zamerať skôr na analýzu a porovnanie dát pacientov s najmodernejšími biomedicínskymi poznatkami. Hlavným koordinátorom HCLSIG je Michel Dumontier z Ottawa Institute of Systems Biology a Ottawa-Carleton Institute for Biomedical Engineering. [6], [7]

Linking Open Drug Data (LODD)

Na webe je prístupné obrovské množstvo informácií o liekoch. Počnúc od základných až po výsledky klinických štúdií. LODD je tiež projektom HCLSIG, ktorý je zameraný na prepojenie rôznych zdrojov dát o liekoch, aby sa rozuzlili niektoré zaujímavé vedecké a obchodné otázky.


Obr. č. 3, Prepojené dátové sady v LODD

Vyšie uvedený obrázok ukazuje časť dát, ktoré boli publikované a prepojené v rámci projektu LODD. Tieto dátové sady sú označené tmavo šedo. Svetlo šedé predstavujú ďalšiu sadu prepojených dát z iných prírodných vied. Sady dát sa skladajú z viac ako 8 miliónov trojíc RDF, ktoré sú navzájom prepojené s viac než 370.000-mi odkazmi RDF (stav: august, 2009). [8], [9]

Záver

Víziu sémantického webu je potrebné chápať predovšetkým ako obrovskú výskumnú výzvu. Cieľom tejto výzvy je premeniť web na prostredie nového typu, v ktorom sú informácie v oveľa väčšej miere prístupné aj na strojové spracovanie. Takáto zmena umožní ľudským používateľom pristupovať k webu novým, oveľa efektívnejším spôsobom práve vďaka novým softvérovým agentom a webovým službám, ktoré budú pracovať s informáciami oveľa efektívnejšie. K plnej realizácii celej vízie sémantického webu je ešte ďaleko, a sémantický web nás zatiaľ nezasiahol a neovplyvnil naše životy tak, ako to bolo v prípade webu v deväťdesiatych rokoch minulého storočia.“ [4]

Zdroje

[1] Wolfgang Bibel, Wissenssysteme und Komplexitätsbewältigung. In Th. Leiber, editor, Denken und Handeln in einer komplexen Welt – Festschrift zum 60. Geburtstag von Professor Klaus Mainzer. Hirzel Verlag, Stuttgart, 2007.
[2] Martin Valášek, Sémantický web môže spôsobiť rovnakú revolúciu ako jeho predchodca, eTrend.sk, 26.04.2002, [ zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[3] Object Management Group, Inc., Catalog of OMG Modeling and Metadata Specifications, omg.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[4] Juraj Frank, Vladimír Dzubian, Martin Homola, Sémantický web: Niektoré aktuálne výzvy, Vyšlo ako kapitola v knihe Umelá inteligencia a kognitívna veda II, Kvasnička a kol. (ed.), Vydavateľstvo STU, 2010
[5] Semantic Web for Health Care and Life Sciences Interest Group, PharmaOntology > Use Cases > Patient Scenario, w3.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)
[6] Health Care and Life Sciences Interest Group, PharmaOntology > Translational Medicine, w3.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)
[7] Dumontier Lab, Michel Dumontier, Ph.D., dumontierlab.com, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)
[8] Semantic Web for Health Care and Life Sciences Interest Group, Linking Open Drug Data (LODD), w3.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)
[9] Semantic Web for Health Care and Life Sciences Interest Group, Linking Open Drug Data (LODD) > LODD-related datasets that the LODD group already made available as Linked Data, w3.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)

Odporúčaná literatúra

[10] Chelsea Wald, More Than Words, sciencecareers.sciencemag.org, 11.02.2011, [ zdroj ], (navštívené dňa 09.09.2011)
[11] The Open Biological and Biomedical Ontologies, obofoundry.org, [
zdroj ], (navštívené dňa 31.08.2011)
[12] Elisabeth Pain, Surfing the Tsunami, sciencecareers.sciencemag.org, 11.02.2011, [
zdroj ], (navštívené dňa 09.09.2011)
[13] Kate Travis, Sharing Data in Biomedical and Clinical Research, sciencecareers.sciencemag.org, 11.02.2011, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[14] U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health, Protecting Personal Health Information in Research: Understanding the HIPAA Privacy Rule, nih.gov, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[15] International Institute for the Safety of Medicines Ltd., ii4sm.com, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[16] Wolfgang Bibel, Early History and Perspectives of Automated Deduction, Lecture Notes in Computer Science, 2007, Volume 4667/2007, 2-18, DOI: 10.1007/978-3-540-74565-5_2
[17] Stephen P. Gardner, Ontologies Networks Of Pharmaceutical Knowledge, Drug Discovery World, slideshare.net, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[18] Mary Chitty, Pharmaceutical ontologies & taxonomies glossary & taxonomy, Evolving Terminologies for Emerging Technologies, genomicglossaries.com, 04.03.2011, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[19] The Translational Medicine Ontology (TMO), code.google.com, [
zdroj ], (navštívené dňa 08.09.2011)
[20] Zdeněk Urban, Letec s nobelovkou povedie London Superlab, Paul Nurse vybuduje v Londýne najväčší európsky výskumný ústav, etrend.sk, 15.08.2010, [
zdroj ], (navštívené dňa 11.09.2011)
[21] Tim Berners-Lee, James Hendler and Ora Lassila, The Semantic Web, A new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities, Scientific American Magazine, 17.05.2001, [
zdroj ], (navštívené dňa 10.09.2011)
[22] Elgar Pichler, Use Cases, Data & Ontologies for Pharma & Translational Medicine, PowerPoint Presentation, CSHALS 2010, Cambridge, MA, February 24, 2010
[23] Bruce G. Buchanan, What Do We Know about Knowledge?, AI Magazine Volume 27 Number 4 (2006) (© AAAI), Pages 35-46
[24] Frank van Harmelen, Vladimir Lifschitz, Bruce Porter, Handbook of Knowledge Representation, Foundations of Artificial Intelligence, ISBN: 978-0-444-52211-5


Čítajte ďalej...
PREHĽAD ČÍSLA
   

 



ODPORÚČAME
Prepočítané konverzným kurzom
1 EUR = 30,1260 SK
VIAC TOVAROV »   


Copyright © 1996-2018 ComorraPharm s.r.o.
© SITA Slovenská tlačová agentúra, prevádzkovateľ spravodajského portálu webnoviny.sk. Všetky práva vyhradené.
Články sú aktualizované a upravované publikačným systémom IPSA2002.