Con il termine "Data Science" si identifica l'insieme di teorie, tecniche e strumenti per l'estrazione di conoscenza e informazione da dati grezzi. In ambito biomedico la data science ha lo scopo di sviluppare sistemi avanzati di analisi e interpretazione di dati biomedici per costruire soluzioni in grado di supportare il personale sanitario nel percorso di diagnosi e cura dei pazienti, migliorare la qualità dell'assistenza fornita e favorire il patient empowerment. Alcune applicazioni della data science in medicina sono:
• I sistemi CAD per l'analisi di immagini mediche
• I sistemi di supporto alla definizione della terapia in base alle caratteristiche dei singoli pazienti
• I sistemi di supporto alla diagnosi precoce di malattie come il cancro, il diabete e l'Alzheimer, basata sull'analisi di dati clinici e genetici dei pazienti.
L'insegnamento approfondisce i metodi e le metodologie utilizzate per lo sviluppo di sistemi di supporto alla decisione clinica.
The term "Data Science" refers to the set of theories, techniques and tools for extracting knowledge and information from raw data. In the biomedical field, data science aims to develop advanced systems for analyzing and interpreting biomedical data to build solutions that can support healthcare professionals in the diagnosis and treatment of patients, improve the quality of care provided, and foster patient empowerment. Some applications of data science in medicine are:
- CAD systems for medical image analysis
- Systems to support therapy definition based on individual patient characteristics
- Systems to support early diagnosis of diseases such as cancer, diabetes and Alzheimer's, based on analysis of clinical and genetic data from patients.
The course explores the methods and methodologies used in the development of clinical decision support systems.
Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:
- conoscere e applicare gli step per lo sviluppo e la validazione di un sistema CAD
- conoscere e comprendere le problematiche generali legate allo sviluppo di un sistema di supporto alla decisione clinica (protezione dati, efficacia del risultato, ...)
At the end of the course, the student will know some data science methods and their applications to the medical field and will be able to develop clinical decision support systems.
Conoscenza delle tecniche di machine learning, classificazione e clustering
Computational intelligence and machine learning methods.
Durante l’insegnamento verranno trattati i seguenti argomenti:
- Fasi per lo sviluppo e la validazione di un sistema CAD
- Natural Language Processing
- Knowledge discovery in dataset e pattern mining
- Association Rules
- Studi clinici, comitati etici e protezione dei dati
- Certificazione di software basati su AI
L'attività di laboratorio è relativa a sviluppo di un sistema CAD.
01. Introduction
02. Computer-aided diagnosis (CAD) systems
03. Natural Language Processing (NLP)
04. Knowledge Discovery in Datasets (KDD) & Pattern Mining
05. Association Rules
06. Clinical Studies
LABORATORY: Design and Construction of a CAD system
Il corso consiste di 27 ore di lezioni teoriche e 33 ore di laboratorio
The course consists of 27 hours in class and 33 hours of work in laboratory
Verranno messe a disposizione degli studenti le slide delle lezioni ed eventuale materiale per l'approfondimento di argomenti specifici
Slides
Slides; Video lezioni dell’anno corrente;
Lecture slides; Video lectures (current year);
Modalità di esame: Elaborato progettuale in gruppo; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Group project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
...
L'esame consiste di:
Scritto [21 pt] - Valuta le Conoscenze – Chi si ripresenta perde la valutazione precedente:
- 15 domande a risposta multipla (1 punto per ogni domanda corretta, -0.3 pt per ogni domanda errata) – durata: 17 minuti
- 2 domande a risposta aperta (3 punti a domanda) – durata: 20 minuti
Valutazione del lavoro svolto durante i laboratori da parte del gruppo [12 pt]– Valuta l’Autonomia di giudizio, le Abilità comunicative e la Capacità di lavorare in un team
- 4 punti ottenuti tramite peer review
- 8 punti ottenuti dalla valutazione delle docenti
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Group project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
The exam consists of a written test and a laboratory project.
The grade is obtained by summing:
a) Written test lasting 20 minute and consisting in 20 multiple choice questions, max 20 points. It evaluates the knowledge acquired on the methods. During the text the student is not allowed to use his/her notes or any other material.
b) Laboratory project: max 13 points. It evaluates the ability of the students to work in team, present the results of their work and their autonomy of judgment. Four points come from the peer review of other teams projects and 9 points come from the teacher evaluation.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.