6 명의 WPI 학생, 지시에 따라컴퓨터 과학교수Elke A. Rundensteiner, 미국 식품의 약국 (FDA)이 매년 수집 한 약물 반응을 위해 백만 개가 넘는 보고서를 처리하여 시각 분석 시스템을 개발하기 위해 자연 언어 처리 및 딥 러닝 기술을 통합했습니다. 이 연구는 약물 약물 상호 무료 슬롯으로 인한 유해한 반응의 더 나은 예측을 목표로합니다.
이 성취의 의미 - 여기에는 4 명의 학부생들이 자신의 학부생이 수행 한 작업이 포함됩니다주요 예선 프로젝트 (MQP)- 불리한 약물 반응 사건으로 인해 미국에서 매년 10 만 명 이상의 사망이 발생하고 연간 추가 비용으로 1,700 억 달러가 넘는 비용이 있기 때문에 중요합니다. 약물에 대한 약물 상호 작용은 또한 응급실 방문 및 입원의 주요 원인입니다. FDA의 안전 평가자를 지원하기 위해 WPI 팀이 개발 한 것과 같은 빅 데이터 도구가 없으면이 엄청난 무료 슬롯 이벤트 보고서를 수행하기 위해 위험한 사고가 계속 확인되지 않습니다.
Elke Rundensteiner (왼쪽) 및 그녀의 학생들은
더 나은 도움이되는 시각적 분석 시스템을 개발했습니다
약물 약물 상호 무료 슬롯으로 인한 유해 반응 예측.
“This project is important to me because it has impactful real-world implications,” says Brian Zylich '19 . He says the new technology “may very well be used to improve the capabilities of FDA safety evaluators to identify harmful drug-drug interactions. “This means that the FDA will be able to detect problems and warn patients and consumers in a more timely manner and potentially save lives.”
학생들의 노력은 이미 파리의 IEEE 국제 무료 슬롯 공학에 관한 IEEE 국제 회의에서 발표 된 것을 포함하여 여러 학술 연구 논문을 제출했습니다. 다른 논문은 출판을 위해 검토되고 있습니다.
Rundensteiner는 시스템의 기계 학습 및 자연어 처리 기능이 FDA에서 사용하기 위해 ASS (Adites Event Reporting System) 소프트웨어로 작동 할 수 있다고 말합니다. 그녀와 그녀의 박사 학위 학생 인 Tabassum Kakar와 Xiao Qin은 이번 달 워싱턴 D.C.에서 FDA 공동 작업자, 안전 평가자 및 이번 달 워싱턴 D.C.의 감시 및 역학 사무국 부국장을 만나 WPI 프로젝트에 대해 논의하고 약물 반응 검토 프로세스의 더 넓은 개선을위한 모델로서 사용될 수 있는지 여부를 확인할 것입니다.
새로운 약물에 대한 임상 시험에서 모든 잠재적 약물 상호 작용을 감지하는 것은 불가능합니다. 왜냐하면 시험에서 환자가 사용하는 모든 약물에 대해 모든 잠재적 약물을 테스트해야하기 때문입니다. 결과적으로 FDA 평가자는 의료 전문가, 제조업체 및 소비자로부터 대행사에 제출되는 무료 슬롯 약물 반응보고에 의존합니다..
FDA는 FAER을 사용하여 반 구조화 된 불리한 이벤트 보고서를 데이터베이스에 수집합니다. 그런 다음 FAERS를 통해 안전 검토자는 날짜별로 주어진 질병과 관련된 보고서 목록을 찾거나 다른 기준에 따라 정렬 할 수 있습니다. 그러나이 시스템은 현재 불리한 약물 약물 상호 무료 슬롯을 감지하기 위해 기계 학습 알고리즘을 사용한 다음 심층 분석을 위해 안전 검토 자와의 특정 상호 무료 슬롯을 권장하지 않습니다. 현재 검토 시스템의 시각적 분석 기능도 제한되어 있습니다. 분석 프로세스의 루프에서 인간을 데려 올 수있는 기회가 제한됩니다.
WPI 학생들은 텍스트 마이닝 및 딥 러닝을 사용하여 보고서를 효과적으로 분류하고 비교 한 다음 일련의 대화 형 시각화에 대한 결과를 제시하는 시스템을 개발하기 위해 노력해 왔으므로 분석가는 심각한 약물 상호 무료 슬롯을보다 쉽게 식별 할 수 있습니다..
시스템에 대한 연구는 몇 년 전 University Trustee 인 WPI Marni Hall '97이 Rundensteiner와 학생들이 FDA의 도전적인 빅 무료 슬롯 문제를 해결하기 위해 WPI의 무료 슬롯 과학 전문 지식을 가져 오기 위해 FDA와 프로젝트를 수행했다고 제안했을 때 시작되었습니다. 당시 Hall은 FDA의 선임 프로그램 디렉터였으며 감시 및 역학을 담당하는 지점을 감독했습니다.
Rundensteiner, Kakar 및 Qin은 Oak Ridge 과학 및 교육 연구소를 통해 대행사가 자금을 지원 한 Fellowships와 FDA와 협력을 시작했습니다. 이 다년간의 대학원 친교는 거의 20 만 달러에 달했습니다.
Rundensteiner와 학생들은 FDA 공동 작업자와 매주 컨퍼런스를 개최하고 FDA가 직면 한 빅 무료 슬롯 문제에 대해 긴밀한 관계를 발전 시켰습니다.
Qin은 구조화되지 않은 텍스트에서 정보를 추출하고 다른 보고서의 데이터와 비교할 수 있도록 자연 언어 처리 및 기계 학습 전략을 개발하여 관련성에 대한 채굴 된 상호 무료 슬롯의 상대적 관심을 기록했습니다. 카카르, 컴퓨터 과학 교수의지도Lane T. Harrison | 우스터 폴리 테크닉 무료 슬롯 게임소, 컴퓨터 화면에 중요한 정보를 표시하고 안전 평가자가 데이터와 시각적으로 상호 무료 슬롯하여 발견을 용이하게 할 수 있도록 새로운 데이터 시각화를 설계했습니다.
Kakar와 Qin의 연구 혁신은 이러한 혁신을 하나의 플랫폼 내에 통합하는 통합 웹 기반 시스템을 개발함으로써 결실을 맺을 것입니다. 4 명의 학부생들이 Kakar와 Qin과 함께이 임무를 멘토로 삼았습니다. Zylich가 개발 한 MIAP (Multiple Drug Interaction Analytics Platform), Andrew Schade, Brian McCarthy 및 Huy Quoc Tran 및 멘토는 완전히 작동하는 웹 기반 프로토 타입 시스템이라고 Rundensteiner는 말합니다.
그들은 일반적인 프로그래밍 언어로 기술을 개발 한 다음 통합 웹 기반 클라이언트 서버 시스템으로 결합하여 대학원생의 연구 개념을 실현했습니다. 그들은 동일한 약물의 이름의 차이와 무료 슬롯 약물 사건의 부정확 한 명명과 같은 데이터 모호성을 감지하고 수정하기위한 알고리즘을 개발하는 어려운 데이터 통합 문제를 해결했습니다. 이것은 MIAP 시스템이 새로 발견 된 약물-약물 상호 작용과 이전에 지역 사회에서 알려진 상호 작용을 구별 할 수 있도록합니다. 그리고 외부 웹 소스에서 추출한 알려진 약물-약물 상호 작용에 대한 과학적 정보는 안전 평가자에게 더 나은 맥락을 제공하기 위해 시스템에서 발견 한 것들로 추출했습니다.
학부생들은 또한 약물 상호 무료 슬롯의 시각화를 강화하고 시스템에 대한 웹 기반의 인간 컴퓨터 인터페이스를 개발하여 평가자가보다 쉽게 액세스 할 수 있습니다..
새로운 시스템은 평가자가 약물 간의 무수한 상호 무료 슬롯을보고, 특정 약물을 시추하고 약물에 대한 추가 데이터에 액세스 할 수있는 일련의 시각적 디스플레이에 결과를 제공합니다.
학부생들은 새로운 기술의 하이라이트를 보여주는 비디오를 모았습니다.
“The undergraduates really did an amazing job to show what is feasible by bringing the two distinct innovations together in one integrated system,” says Rundensteiner. “In terms of potential vision for the FDA, this is huge.”
“학부생들은 하나의 통합 시스템에서 두 가지 독특한 혁신을 하나로 모아서 실현 가능한 일을 보여주기 위해 놀라운 일을했습니다. FDA에 대한 잠재적 비전 측면에서 이것은 엄청납니다.” -Elke Rundensteiner
Kakar는 WPI 시스템이 현재 FDA에서 사용중인 쿼리 기반 접근 방식보다 개선된다고 생각합니다. 이는 평가자가 상호 무료 슬롯에 대한 결론을 도출하기 위해 보고서 데이터에 대한 명시적인 질문을 요구해야합니다..
“[WPI] 시스템은 매우 대화식입니다.”라고 그녀는 말합니다. “그들은 쉽게 잠재적 인 상호 무료 슬롯이 무엇인지 알 수 있습니다. 특정 정보를 찾기 위해 매번 수동 쿼리를 실행할 필요가 없습니다..
“현재 시스템과 비교하여 쿼리를 실행 해야하는 곳에서 매우 빠르게 놀라운 것을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리는 안전 평가자와 내가 함께 일하는 감독관에서 FDA로부터 긍정적 인 피드백을 받았습니다.”.
Rundensteiner는이 혁신적인 WPI 시스템이 FDA에서 검토 시스템의 개선을위한 모델 역할을 할 수 있다고 말합니다.
“우리의 제안 된 기술은 미래에 과학 및 안전 검토가 어떻게 이루어 지는지 근본적으로 혁명을 일으킬 수 있다고 생각합니다.”라고 Rundensteiner는 말합니다.
“완전히 작동하는 프로토 타입을 개발 한 후 FDA 안전 평가자와 직원은이를 프로토 타입으로 플레이하고 그들이 좋아하는 것과 좋아하지 않는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 미래의 기술을위한 개발주기의 속도를 높일 것입니다. FDA는 미래의 검토 시스템을 특징으로하는 요구 사항을 구성하는 데 도움이 될 것입니다.
학부생 Schade와 McCarthy는 그들이 생산 한 내용에서 실제 가치를보고, 약물 상호 무료 슬롯 정보를 평가하는 과정을보다 효율적으로 만들어 평가자가 중요한 정보와 연결을보다 쉽게 얻고 행동을 우선 순위를 정할 수 있도록합니다..
FDA 약물 평가자가 두 가지 다른 약물 사이의 처방전을 결합하고 실제로 공개 지식을 만들 수있는 위험을 이해할 수 있기 때문에 중요합니다. "우리의 프로젝트는 해당 무료 슬롯를 빠르게 해석하는 방법을 만듭니다."
“그게약물을 복용 할 때 발생하는 이러한 무료 슬롯이 생명을 위협 할 수 있기 때문에 중요합니다.”McCarthy는 덧붙입니다.“하지만 다소 일반적입니다.”
Rundensteiner는 또한 학부와 대학원생 모두가 혼합 된 팀 에서이 큰 비전에 대해 공동으로 일하도록 모임으로써 엄청난 혜택을보고 있습니다.
“이 프로젝트는 WPI에서 캡 스톤 프로젝트의 가치를 보여줍니다. 중요한 사회적 문제에서 실제 작업 솔루션 구축에 이르기까지”그녀는 계속 말합니다. 학생들의 작품은“WPI에서 훈련 한 컴퓨터 과학 졸업생들이 시스템 구축에서 인간 인터페이스 디자인에 이르기까지 다양한 기술을 갖추고 있습니다.”.
Zylich, Schade 및 McCarthy는이 프로젝트가 WPI에서 그들의 시간이 지난 후에도 지속될 귀중한 교훈을 가르쳤다 고 말했습니다.
이번 주 뉴욕의 보험 회사의 무료 슬롯 엔지니어로 일을 시작하는 Schade는 FDA의 노력으로 프로젝트의 큰 비전을 개별 작업으로 분해하고 작업의 우선 순위를 정하고 작업을 수행하는 동안 프로젝트의 큰 비전을 초점을 유지하는 방법을 가르쳤다 고 말했다. 프로젝트의 기술적 측면 외에도 노력으로 팀워크와 리더십 기술을 모두 연습 할 수있었습니다. 그는이 프로젝트 경험과 그의 모든 면접에서 그 교훈을 언급했다고 말했다.
컴퓨터 과학 박사 학위를 받고 연구에 참여하려는 BS/MS 프로그램의 주니어 인 Zylich는이 프로젝트를 통해“수업에서 배운 이론적 개념을 실용적인 프로젝트에 적용하여 WPI의 이론과 실천에 대한 약을 통합 할 수있었습니다. 그는 또한 "대학원에 대해 배우고, 대학원생들과 함께 일하며, 연구 수행 및 학술 원고 개발 및 연구 및 그 영향을 경험하는 경험을 경험할 수있는 환상적인 기회를 제공했다고 말했다..
와 McCarthy는 7 월에 Waltham의 Constant Contact에서 소프트웨어 엔지니어링 작업을 시작한 McCarthy는이 팀이“데이터 시각화, 인간 컴퓨터 상호 무료 슬롯, 고객 시스템, 웹 개발, 데이터베이스 처리, 머신 학습에 이르기까지 많은 최첨단 기술 및 기술에 노출되었다고 말했다.
무엇 보다도이 프로젝트는 팀의 작업 기술을 연마했다고 덧붙였다.
“다양한 방식으로 설계되었고 별개의 기술을 사용하는 다양한 소프트웨어 구성 요소가 너무 많았습니다. "프로젝트의 성공에 우리가 함께 일할 수 있었고, 그 일을 나눌 수 있었을뿐만 아니라 독립적으로 개발되고있는 이러한 다른 조각들을 잘 작동시킬 수 있도록 잘 전달하는 것이 중요했습니다.".
- Thomas Coakley에 의해
