在医疗信息化快速发展的当下,将DeepSeek等AI平台接入医疗业务系统,是推动医疗行业智能化变革的关键举措。然而,这一过程面临着数据、模型、算力三大核心关卡,每一关都蕴含技术、资源和管理层面的复杂难题,需要系统性的解决方案。
医疗数据具有来源广泛、格式多样、隐私敏感等特性,这使得数据治理成为接入AI平台的首要难题。
选择合适的AI模型并使其适应医疗场景,是发挥AI效能的关键。
针对不同医疗场景,需匹配不同的模型架构和微调策略:
满足AI训练和推理的算力需求,是实现AI应用的基础支撑。
根据训练数据规模和推理实时性要求,选择合适的GPU:
为有序推进医疗业务系统接入AI平台,制定如下实施路线图:
title 医疗AI系统接入三关突破计划
section 数据治理
数据中台建设 :a1, 2023-10, 180d
联邦学习部署 :a2, after a1, 90d
section 模型工程
场景模型验证 :b1, 2023-11, 120d
持续学习体系 :b2, after b1, 60d
section 算力基建
GPU集群采购 :c1, 2023-12, 60d
混合架构优化 :c2, after c1, 90d
通过系统性地突破数据、模型、算力三大关卡,医疗机构能够将AI转化为实际生产力,大幅提升临床诊断效率、降低运营成本、减少医疗差错并促进科研产出,最终构建符合等保三级要求、通过医疗器械软件认证、具备持续进化能力的新一代智慧医院体系。
如何将患者信息转换为模型输入
一、数据收集与整理
1. 确定相关变量
- 从患者信息中筛选出与模型目标相关的特征。例如,如果是预测疾病风险,可能包括年龄、性别、家族病史、生活习惯(吸烟、饮酒等)、过往病史、体检指标(血压、血糖、血脂等)。
- 对于分类变量(如性别:男/女),要明确编码方式,比如男性设为0,女性设为1。
2. 数据清洗
- 处理缺失值。可以采用删除包含缺失值的记录(如果缺失比例较小)、插补法(如均值插补、中位数插补等)。例如,对于年龄这一数值型变量,如果部分患者年龄缺失,可以用所有患者年龄的平均值来填充。
- 处理异常值。识别并修正或删除明显不合理的值。比如血压值为500mmHg这种明显错误的值。
二、数据标准化/归一化
1. 数值型变量
- 如果变量的取值范围差异很大,如身高(150 - 200cm)和体重(40 - 100kg),需要进行标准化或归一化。
- 标准化可以将数据转换为均值为0,标准差为1的分布,公式为\(x'=\frac{x - \mu}{\sigma}\),其中\(x\)是原始值,\(\mu\)是均值,\(\sigma\)是标准差。
- 归一化可以将数据映射到\([0,1]\)区间,公式为\(x'=\frac{x - min(x)}{max(x)-min(x)}\)。
三、数据编码
1. 分类变量编码
- 对于名义分类变量(如血型:A、B、AB、O),可以使用独热编码(One - Hot Encoding)。例如,A型血编码为\([1,0,0,0]\),B型血编码为\([0,1,0,0]\)等。
- 对于有序分类变量(如疾病严重程度:轻度、中度、重度),可以采用顺序编码,如轻度设为0,中度设为1,重度设为2。
四、构建输入矩阵或张量
1. 矩阵形式(适用于传统机器学习模型)
- 将经过上述处理的患者信息按照行为样本,列变量的方式构建成矩阵。例如,有\(n\)个患者,每个患者有\(m\)个特征,就构建一个\(n\times m\)的矩阵。
2. 张量形式(适用于深度学习模型)
- 如果是图像、序列等数据类型,可能需要构建张量。例如,对于患者的脑部MRI图像序列,可能构建一个三维张量(样本数、图像高度、图像宽度、时间步长等维度)。
五、数据分割(如果需要)
1. 训练集、验证集和测试集
- 按照一定比例(如70%训练集、15%验证集、15%测试集)将患者信息数据分割开,用于模型的训练、调参和评估。
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