https://www.youtube.com/watch?v=vqjndtS8jQU
1
Dr. Watson, realistic factor or science fiction? Cognitive Computing in Healthcare & Lifesciences MIC 2015, 29 oktober 2015
Introductie spreker 1
Dr N.S. Hekster Technical Leader Healthcare & LifeSciences
IBM Nederland BV Johan Huizingalaan 765 1066 VH Amsterdam The Netherlands
Watson Ambassador Mobile: +31620303371
[email protected]
@nicky56
Introductie spreker 2
Chit Mayor Associate Partner Watson Health
IBM Watson Health 2 Riverway #200, Houston, TX 77056 U.S.A. Mobile: +1 281 620 5195
[email protected]
Data groeit exponentieel
44 zettabytes
Dat vereist nieuwe strategische en technologische aanpak
ongestructureerd
Wij staan hier
gestructureerd 2010
2015
2020
Thomas J. Watson (1874 – 1956)
© 2015 International Business Machines Corporation
7
https://www.youtube.com/watch?v=PsQ_mT5YSvg
8
Watson wint Jeopardy! – Februari 2011
Let’s play Jeopardy! Zie ook J-Archive.com
Because of where in the body it is produced, this hormone's name comes from the Latin for "island“ (Category: Medical Etymology) IBM: "___" , Apple: "___ different“ (Category: Add with Verbs) The animal for which this computer program is named is actually a red panda. (Category: The Internet)
In 1966 this company produced 706 million elements of its product; in 2011, it produced 36 billion. (Category: Toy Brands)
Watson karakteristieken Begrijpt natuurlijke taal en menselijke communicatie Past zich aan en leert van de keuzen en antwoorden van zijn gebruikers Genereert, evalueert en verklaart gefundeerde hypothesen
Gebaseerd op UIMA, DeepNLP, DeepQA, honderden annotatoren, neurale networken, en massively parallel processing (MPP – o.a. Hadoop, HPC), e.v.a. technieken
Cognitie en machines – wat is het verschil? Mensen zijn extreem goed in Gezond verstand Emotie Moraal Compassie Empathie Verbeelding Dromen Abstractie Generalisatie Improvisatie Intuïtie
Cognitieve systemen zijn extreem goed in Natural Language Processing Patroonherkenning Kennislocalisatie Machine learning Uitsluiten van vooroordelen Schaalbaarheid, betrouwbaarheid
Geschiedenis van IBM Watson IBM Research Project
Jeopardy! Grand Challenge
(2006 – )
(Feb 2011)
Watson for Healthcare
Watson for Financial Services
(Aug 2011 –)
(Mar 2012 – )
Expansion Commercialization Demonstration R&D
Internal start-up division
Watson Group
Watson Health Group
(Jan 2014 – )
(April 2015 – )
Cross-industry Applications
Health and Lifesciences Applications
IBM Watson Health
Informatie overflow - infobesitas Nieuwe inzichten, onderzoek en voortuitgang doen de complexiteit van zorg, onderzoek, en onderwijs toenemen
Medische informatie verdubbelt elke 5 jaar. Rond 2020 zal de verdubbeling elk kwartaal plaatsvinden. 80% van de data is ongestructureerd 80% van de zorgprofessionals besteedt ten hoogste 5 uur/maand om bij te blijven. Slechts 20% van de kennis die artsen/behandelaren gebruiken is evidence based: 1 op de 5 diagnosen zijn niet correct of incompleet .
Enige instellingen, welke IBM Watson gebruiken Ongoing Training Partner
Watson for Oncology, trained by Memorial Sloan Kettering available in clinical use in lung, breast, colon and rectal cancer
Baylor College of Medicine Published results of use with Watson Discovery Advisor – identified targets for p53 activation within weeks
Bumrungrad International Hospital 5 year agreement for Watson for Oncology
Watson Genomics Advisor Secured 13 Cancer and Academic medical centers for beta testing
MD Anderson Introduced proprietary solution with Watson for clinical use for leukemia and molecular targeted therapies
Department of Veterans Affairs Selected Watson to analyze EMRs in a demo project
Mayo Clinic Completed testing with Clinical Trial Matching for lung, breast, colon and rectal cancer
Mayo Clinic Selected Watson to analyze EMRs for Clinical Efficiency and Effectiveness Program
Watson helpt in kankeronderzoek Baylor College of Medicine
De vraag Zijn er nieuwe kinasen die het p53 eiwit kunnen activeren?
Resultaat 1. In de afgelopen 35 jaar, werd gemiddeld één p53 fosforylerend kinase per jaar ontdekt.
Het doel Versnel de ontdekking van nieuwe activaties van p53 via fosforylering.
De uitdaging Inzicht te krijgen in wetenschappelijke literatuur: >70.000 artikelen over p53 240.000 artikelen over humane kinasen
17
© 2015 International Business Machines Corporation
2. Door een analyse van alle artikelen tot en met 2003, identificeerde Watson correct 9 kinasen t.b.v. p53. 3. In 2013, vond Watson er nog eens 2. Recente experimenten bewijzen de correctheid.
New York Genome Center Watson & Crick ontmoeten Watson
Glioblastoma multiform (hersentumoren) • Incidentie: ~13000 U.S., ~1000 Nederland per jaar • Overlevingskans (graad 4 glioom) < 1 jaar
Gecombineerde behandelingen - operaties, radiotherapie en chemotherapie. Watson personaliseert: mutatie tumor, DNA-opmaak van de patiënt • Biomedische literatuur, farmaceutica, klinische studies, therapeutische richtlijnen, gelijksoortige patiënten
Cloud based (Softlayer) © 2015 International Business Machines Corporation
Behandeling en comorbiditeit? Hoofd- en halstumoren 1e consult/MDS * aanvullende diagnostiek KNO * Kaakchirurgie * Radiotherapie * tandarts CBT * mondhygiëniste logopedist diëtist OPG biopsie Echo + cytol-punctie
CT MRI Pathologie POPA anders
Scopie
MDO
Hoofd-hals werkgroep Bespreking Behandelplan
2e consult
bespreking voorstel met patiënt
Start behandeling
Watson Developer Cloud APIs, Bluemix, Softlayer De creatie van cognitieve apps
The Watson that competed on Jeopardy! in 2011 comprised what is now a single API—Q&A—built on five underlying technologies. Questions & Answers
Visual Recognition
Question Analysis Feature Engineering
Text to Speech
Natural Language Classifier
Author Extraction
Speech to Text
Decision Support Risk Stratification
Image Tagging
Statistical Dialog
Policy Identification Video Augmentation
Face Detection
Knowledge Studio Service
Criteria Classification
Fusion Q&A
Text Extraction Entity Extraction
Knowledge Graph
Message Resonance
Tone Analyzer
Easy Adaptation Emotion Analysis
Usage Insights
Taxonomy
Watson News
Tradeoff Analytics
Answer Generation
Concept Tagging Language Translation
Retrieve & Rank
Decision Optimization
Sentiment Analysis
Dialog Concept Insights
By the end of 2016, there will be nearly 50 Watson APIs— with more added every year.
Image Link Extraction Feed Detection
Relationship Extraction Concept Expansion
Natural Language Processing
Ontology Analysis
Keyword Extraction
Personality Insights Language Detection
Machine Learning
Since then, Watson has grown to a family of 28 APIs available on Bluemix.net.
Q&A Qualification Knowledge Canvas
Factoid Pipeline
© 2015 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
21
Case Evaluation
Watson Ecosystem Partners in Healthcare & Lifesciences
IBM Watson Oncology Advisor Opgeleid door Memorial Sloan Kettering De uitdaging • Vermogen om snel de beste gepersonaliseerde behandeling voor een bepaalde patiënt te beoordelen gebaseerd op de laatste inzichten en klinische richtlijnen.
De Watson oplossing • Een hulpmiddel om artsen te helpen bij het maken van gepersonaliseerde behandelingen • Analyseert patiëntgegevens tegen 1000den historische casussen en wordt daarbij opgeleid door 1000den MSK artsen • Levert suggesties om oncologen te helpen bij hun beslissing, gebaseerd op > 290 medische tijdschriften, > 200 handboeken en > 12 miljoen pagina's vrije tekst. • Wordt elk kwartaal opnieuw van informatie voorzien en getraind.
Watson Oncology helps medical oncologists and their care teams address these challenges 2
Use those attributes to find candidate treatment options as determined by consulting NCCN Guidelines
Patient Case
3
Guidelines
Search a corpus of evidence data to find supporting evidence for each option
Evidence
Candidate Treatment Options
61 y/o woman s/p mastectomy is here to discuss treatment options for a recently diagnosed 4.2 cm grade 2 infiltrating ductal carcinoma…
• • • • •
Key Case Attributes
Supporting Evidence
Watson Oncology
1 Extract key attributes from a patient’s case
Inclusion / exclusion criteria Co morbidities Contraindications FDA risk factors <customer name> preferred NCCN treatments • Other guidelines • Published literature - studies, reports, opinions from Text Books, Journals, Manuals, etc. • …
4
Prioritized Treatment Options + Evidence Profile
Use Watson’s analytic algorithms to prioritize treatment options based on best evidence.
Watson Oncology Advisor Demo
Met dank voor uw aandacht!
