大數(shù)據(jù)改變?nèi)祟惤鉀Q問題的方式

本刊編輯 楊迪娜

近來，大數(shù)據(jù)一詞風(fēng)靡全球，作為物聯(lián)網(wǎng)、云計算之后信息社會的又一次革命性技術(shù)突破，正在慢慢滲透進(jìn)百姓日常生活的各個方面。美國數(shù)據(jù)科學(xué)家維克多·邁爾·舍恩伯格給出了這樣的定義：大數(shù)據(jù)是海量數(shù)據(jù)存儲，其本身是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、倉儲、挖掘、傳輸、分析和集成。

大數(shù)據(jù)看似神秘，其實就在我們身邊。大數(shù)據(jù)是一個寶貴的資源，像人力資源、自然資源一樣，會成為一個國家十分重要的稟賦，具有非常深遠(yuǎn)的價值。

大數(shù)據(jù)的精彩表現(xiàn)

準(zhǔn)確預(yù)測目標(biāo)客戶群 大數(shù)據(jù)嶄露頭角

《紙牌屋》是2013年Netflix公司的自制劇，風(fēng)靡全球。在美國和其他40多個國家引起了觀劇熱潮，Netflix首次試水自制劇，就取得了令人吃驚的成功，它的秘訣就是——大數(shù)據(jù)。Netflix公司用1億美元買下版權(quán)，從觀眾喜愛哪個導(dǎo)演、喜愛哪個演員的數(shù)據(jù)挖掘的統(tǒng)計中得出結(jié)論，要求大衛(wèi)·芬奇擔(dān)任導(dǎo)演、凱文·史派西擔(dān)任男主角。

Netflix早就意識到數(shù)據(jù)的重要性。Netflix用戶的位置、設(shè)備等信息，以及收藏、推薦、回放、暫停等動作，加上400萬個評分、300萬次搜索請求等等一系列數(shù)據(jù)，被用作向Netflix的觀影者來精準(zhǔn)推薦他們想看的影片。Netflix根據(jù)數(shù)據(jù)技術(shù)推導(dǎo)出《紙牌屋》的關(guān)鍵要素，此劇一推出就大獲成功。事實證明，基于大數(shù)據(jù)的挖掘、分析、處理非常有效。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為特殊，產(chǎn)品生產(chǎn)具有固定的周期性限制，并且在產(chǎn)出過程中會有各種各樣的因素干擾，大到天氣水文，小到倉儲物流。在互聯(lián)網(wǎng)的浪潮一波接一波地席卷世界的時候，農(nóng)業(yè)也到了需要被改變的時候了。

舊金山初創(chuàng)公司Ceres Imaging嘗試?yán)煤Ａ康拇髷?shù)據(jù)分析來幫助農(nóng)戶優(yōu)化作物的水源以及營養(yǎng)供應(yīng)，宣稱要打造“數(shù)據(jù)驅(qū)動型”農(nóng)場。目前，Ceres Imaging正在加利福尼亞面積為2000至2萬英畝之間的4塊農(nóng)場上收集數(shù)據(jù)，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，并已經(jīng)開始將收集到的數(shù)據(jù)用來幫助加利福尼亞的農(nóng)戶。

Ceres Imaging具體的做法是將傳感器、攝像頭等一系列零件整合進(jìn)一個小型的、模塊化的盒子里，這個盒子可以方便地與無人機、小型飛機進(jìn)行組合，進(jìn)而與為農(nóng)場提供空中播種、殺蟲劑噴灑之類的公司合作，來搜集大范圍農(nóng)場的實時數(shù)據(jù)，再與一些固定區(qū)域的圖像傳感器結(jié)合，共同收集到大量農(nóng)場數(shù)據(jù)。再將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，上傳至云端，就可以方便地了解到農(nóng)場土地以及作物的詳細(xì)情況。農(nóng)戶可以方便地使用任何接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，查看這些信息，從而作出相應(yīng)的決策。

醫(yī)療電子領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)表現(xiàn)

IBM的人工智能平臺Watson推出后，除了在美國電視智力競賽節(jié)目《危險邊緣（Jeopardy！）》中戰(zhàn)勝人腦外，還被用在協(xié)助醫(yī)生救治病人等其他用途。Watson可以利用自然語言能力和分析功能像人思考問題一樣去處理信息，迅速地分析和處理大量數(shù)據(jù)。

人機合作的時代正在到來。目前為止，Watson首批應(yīng)用將會集中在藥物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并已與幾家著名的癌癥治療中心進(jìn)行合作，掃描了數(shù)以億計的醫(yī)學(xué)文章?，F(xiàn)在，Watson已經(jīng)可以為癌癥患者推薦個性化治療方案，并以優(yōu)先順序提供選項。Watson已學(xué)會如何針對每個癌癥患者不同的自身情況進(jìn)行檢索，為患者提供充足的相關(guān)信息，以協(xié)助其作出決定。

從上述幾個簡單的例子中可以發(fā)現(xiàn)，以大數(shù)據(jù)為代表的新型技術(shù)將催生物聯(lián)網(wǎng)、云計算、可穿戴設(shè)備、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生命科學(xué)、新材料、新能源等技術(shù)的融合，從而促進(jìn)巨大的科技革命。大數(shù)據(jù)不僅指規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，它還代表思維、技術(shù)與數(shù)據(jù)的三足鼎立。大數(shù)據(jù)在很多領(lǐng)域中發(fā)揮出它的優(yōu)勢，不斷地改變?nèi)祟惖男袨榉绞?，醫(yī)療電子領(lǐng)域就是深受其影響的一個典范。

大數(shù)據(jù)化的醫(yī)療未來

大數(shù)據(jù)挖掘疾病的基因序列組

西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院學(xué)院是紐約市的一所著名醫(yī)院，2013年安裝了一臺超級計算機Minerva。Minerva可將患者的基因組映射來預(yù)測疾病的發(fā)生，降低平均住院人次的數(shù)量，并簡化電子病歷。同時，結(jié)合使用Cloudera軟件——強大的計算機集群，可更好地存儲、處理、挖掘和建立數(shù)據(jù)模型的工具。

研究人員向人們展示了“大數(shù)據(jù)”是如何顛覆現(xiàn)有醫(yī)療領(lǐng)域的。

Minerva直觀顯示了3萬名病人的健康數(shù)據(jù)，這些病人分成三個集群，這些集群用同種顏色標(biāo)出，使我們了解到2型糖尿病實際上有3個類型。Minerva使研究人員可以精確地指出從屬不同集群糖尿病人獨有的基因，以便更好地了解基因和環(huán)境與疾病、癥狀和治療方式之間的關(guān)聯(lián)。此項技術(shù)正在進(jìn)行中，相信不遠(yuǎn)的未來有缺陷的基因組能被發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，一些頑固的疾病可以通過基因修補技術(shù)而被治愈。

數(shù)據(jù)服務(wù)平臺與知名醫(yī)院強強聯(lián)合

無獨有偶，國內(nèi)比較領(lǐng)先的第三方移動數(shù)據(jù)服務(wù)平臺TalkingData也在摩拳擦掌與本地某知名三甲醫(yī)院合作，旨在提供更便捷的醫(yī)療服務(wù)。TalkingData對該院此前實驗項目中積累的大量人群心率監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)清洗、整合、歸納與可視化操作。從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)身體狀態(tài)健康的人，其心率變化趨勢是白天高，夜間低；而一些經(jīng)常加班到深夜或是習(xí)慣性晚睡的人群，他們的心率則并沒有在夜間降低，工作了一天的心臟在夜間仍然得不到休息。結(jié)合這些志愿者在該院試驗階段登記的信息，并與這些志愿者溝通后，發(fā)現(xiàn)這部分志愿者絕大多數(shù)長期處于亞健康狀態(tài)。

現(xiàn)在我們可以通過由醫(yī)院提供的專業(yè)隨身監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)一些科目的動態(tài)體檢。而我們的智能手機則充當(dāng)數(shù)據(jù)傳遞的媒介，并通過長時間的累計數(shù)據(jù)，綜合評估我們在相當(dāng)長一段時間內(nèi)的身體狀態(tài)變化。與一些健康類可穿戴設(shè)備相比，這種方式更精確，對于醫(yī)生診斷病癥更具參考價值。健康數(shù)據(jù)的采集應(yīng)用已進(jìn)入我們的日常生活，期待會有越來越多的便攜式醫(yī)療應(yīng)用帶給使用者更多的便利。

新型醫(yī)療對半導(dǎo)體行業(yè)的影響

基于大數(shù)據(jù)挖掘的醫(yī)療領(lǐng)域的進(jìn)步，人們對于醫(yī)療電子設(shè)備的需求是更智能化、靈敏化、便攜化，這就對醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計工作以及配套電子元器件提出了更加精確的要求，既是機遇，也是挑戰(zhàn)。

半導(dǎo)體廠商助力醫(yī)療電子

ADI的精確監(jiān)護(hù)

憑借在模擬和混合信處理方面的專長，在醫(yī)療電子領(lǐng)域中，ADI一直致力于提供具有差異化及競爭優(yōu)勢的IC產(chǎn)品。在諸如便攜式醫(yī)療的產(chǎn)品領(lǐng)域中，ADI均積極參與其中，推出了一系列適合穿戴式醫(yī)療需求的半導(dǎo)體產(chǎn)品。

例如在監(jiān)護(hù)類產(chǎn)品領(lǐng)域，ADI近期針對各類生命體征監(jiān)護(hù)應(yīng)用推出了一款低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護(hù)儀模擬前端（AFE）AD8232，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式／佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的ECG信號調(diào)理要求而設(shè)計。AD8232AFE的尺寸縮小50%，功耗降低多達(dá)20%。通過模擬輸出，AD8232可與分立式ADC配對，或與具有嵌入式ADC的微控制器配對，為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了靈活性，將健身和醫(yī)療監(jiān)護(hù)的價值和性能提升到一個新的水平。

Microchip在新興醫(yī)療領(lǐng)域的表現(xiàn)

Microchip憑借PIC24F單片機系列，在智能醫(yī)療領(lǐng)域上表現(xiàn)出眾，開發(fā)出更多產(chǎn)品如血壓計、血糖儀、脈搏血氧儀、體重秤、可穿戴式傳感器等，實現(xiàn)了此領(lǐng)域產(chǎn)品的快速增長。PIC24FJ128GC010系列集成了一個LCD顯示驅(qū)動器，能夠最多驅(qū)動472段，以支持信息豐富的用戶顯示（包括字母數(shù)字滾動條）。集成的USB可實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備上傳臨床數(shù)據(jù)。該系列器件還有一個片上mTouch外設(shè)來支持電容觸摸傳感功能。

奇妙的共振

基于大數(shù)據(jù)的挖掘、分析、計算、提取、集成等云端處理方式正在成為幫助人類記錄和分析健康數(shù)據(jù)的另一個大腦，它把傳統(tǒng)的醫(yī)療方式變成了可移動的醫(yī)療。

移動醫(yī)療體現(xiàn)方式如下：移動護(hù)士類應(yīng)用系統(tǒng)（例如移動查房、移動輸液等），移動醫(yī)生類應(yīng)用系統(tǒng)（例如移動調(diào)取電子病歷、移動診斷和會診等），移動管理應(yīng)用系統(tǒng)（例如患者統(tǒng)計、用藥統(tǒng)計等）和移動患者應(yīng)用系統(tǒng)（例如移動掛號、化驗單查詢等）。

我們在家中用智能手機操作便攜式的血糖計、血壓計和心率檢查儀器，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫，形成個人醫(yī)療檔案。

據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，截至2013年9月，全國范圍內(nèi)17.5%的三級醫(yī)院已經(jīng)使用了移動醫(yī)療系統(tǒng)。在已經(jīng)安裝了移動醫(yī)療系統(tǒng)的醫(yī)院中，大多數(shù)目前使用的移動醫(yī)療系統(tǒng)功能比較簡單，預(yù)計2014年多數(shù)醫(yī)院將擴(kuò)大移動醫(yī)療的部署范圍，擴(kuò)展移動醫(yī)療的功能。

從IDC的官方數(shù)據(jù)不難看出，醫(yī)療電子領(lǐng)域正向著軟件和硬件結(jié)合的方式大步邁進(jìn)。它代表了未來醫(yī)療領(lǐng)域的新趨勢：無論是單純的軟件服務(wù)還是硬件體驗，都不足以滿足用戶的需求，只有軟件的云端大數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢和便攜式醫(yī)療硬件的本地數(shù)據(jù)收集優(yōu)勢相互結(jié)合，才能使醫(yī)院、患者、醫(yī)生之間形成良好的互動。以大數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)的軟硬結(jié)合醫(yī)療電子方式正在潛入我們的日常生活，軟硬結(jié)合的醫(yī)療電子將產(chǎn)生其妙的共振，讓我們拭目以待。