33歲內(nèi)江籍教授邵俊明用大數(shù)據(jù)預(yù)測老年癡呆癥

大數(shù)據(jù) 大數(shù)據(jù)挖掘老年癡呆癥

邵俊明 | 2015-12-21 15:10

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】海量數(shù)據(jù)、高維數(shù)據(jù)和復(fù)雜數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法面對以視頻、圖片、文字等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主的大數(shù)據(jù)時，往往束手無策，缺少有效的分析工具和方法。如何讓算法更加優(yōu)化？看內(nèi)江籍教授邵俊明如何用各種數(shù)據(jù)算法來愚蠢的老年癡呆癥

33歲內(nèi)江籍教授邵俊明用大數(shù)據(jù)預(yù)測老年癡呆癥

判斷是否患有老年癡呆癥需要經(jīng)過哪些程序？

做認(rèn)知度的調(diào)查問卷、抽血檢驗、腦部核磁共振……然后醫(yī)生在這些資料的基礎(chǔ)上憑經(jīng)驗判斷患者是否得了老年癡呆癥。

不過，以后檢查這樣的疾病就不用那么惱火啦！

33歲的牛人教授，把大數(shù)據(jù)和神經(jīng)科學(xué)結(jié)合在一起，僅憑一張大腦的核磁共振圖像，就能輔助醫(yī)生提前預(yù)測出老年癡呆癥。

這位牛人名叫邵俊明，是電子科技大學(xué)計算機學(xué)院教授、德國“洪堡學(xué)者”、從事數(shù)據(jù)挖掘、概率論與數(shù)理統(tǒng)計的全英文教學(xué)。

目前，他把類似技術(shù)也運用在了其他精神疾病診斷上，可通過患者腦部的核磁共振圖片，成功判別出憂郁癥、精神病、精神分裂等各種病癥。

/跨學(xué)科/

留學(xué)慕尼黑門外漢研究大數(shù)據(jù)與腦神經(jīng)

為啥子人家年僅33歲就是教授了，又為啥子能夠有這種創(chuàng)新性的成果，看下履歷，人家可是從德國慕尼黑大學(xué)數(shù)據(jù)挖掘中心學(xué)成歸來的，要知道，那可是全歐洲最好的數(shù)據(jù)挖掘中心。

邵俊明是四川內(nèi)江人，出身農(nóng)村的他家庭情況并不是很好，此前并未想到出國求學(xué)。直到2008年，國家留學(xué)基金委啟動“公派研究生項目”，在西北農(nóng)林科技大學(xué)攻讀碩士學(xué)位的他才在導(dǎo)師的鼓勵下，開始申請出國攻讀博士學(xué)位。“你來我們這邊吧！在數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，我們是德國最好的團隊！”一封來自德國慕尼黑大學(xué)數(shù)據(jù)挖掘小組的邀請郵件吸引了他。

這個研究團隊以數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)理論研究為主，原本是計算機應(yīng)用領(lǐng)域的邵俊明需要轉(zhuǎn)行，重新學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘。而導(dǎo)師更是給了他一個“不可能”的任務(wù)，以大數(shù)據(jù)挖掘為基礎(chǔ)，參與神經(jīng)醫(yī)學(xué)的合作研究。

除非用非常高倍的顯微鏡，不然是看不到腦神經(jīng)的，但它又密切影響著人腦的各種功能。

把大腦里面的神經(jīng)纖維“可視化”，通過大量的案例數(shù)據(jù)，分析出不同大腦疾病之間大腦神經(jīng)纖維的不同，從而可以對神經(jīng)疾病做出預(yù)測，簡單來說，這就是他需要研究的內(nèi)容，但是這對于“數(shù)據(jù)挖掘”和“腦部醫(yī)學(xué)”都是門外漢的邵俊明來說，當(dāng)時完全“傻眼了”。

他用了整整兩年時間惡補這兩方面的知識。2012年，研究成果終于面世。

/開腦洞/

僅憑一張大腦圖像就能預(yù)測老年癡呆癥

邵俊明向記者展示了幾張圖片，“你看，這是用核磁共振拍攝出來的大腦圖像，仔細(xì)觀察這幾張圖片，它們是不一樣的。”

邵俊明介紹，這是用當(dāng)前無創(chuàng)的神經(jīng)影像技術(shù)拍攝出來的幾張大腦畫面，黑白色的腦部圖像，不盡相同。通常，在研究的時候，一個大腦案例，邵俊明會拍攝32張核磁共振圖像。大腦中的水分子，會沿著腦神經(jīng)纖維擴散流動，磁場的梯度不同，水分子的流向也會不同。對比分析這32張圖像，就可以看到大腦中水分子的流向，也就構(gòu)建出了整個大腦神經(jīng)纖維的三維立體圖像。

此后，就需要用到大數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)容了，邵俊明需要用各種數(shù)據(jù)算法，把功能相似的神經(jīng)纖維歸類成束，并理清各個神經(jīng)纖維束的功能，這樣在某區(qū)塊的神經(jīng)纖維發(fā)生異變的時候，就能預(yù)測到患者將患什么樣的疾病。

而邵俊明研究的是老年癡呆癥，他把50名老年癡呆癥患者和50名健康人的腦神經(jīng)纖維數(shù)據(jù)進行對比，成功找出老年癡呆癥患者腦神經(jīng)病變規(guī)律，基于此，通過一個人的大腦圖像，便可輔助醫(yī)生，成功預(yù)測老年癡呆癥。“即便病變初期，病癥不明顯的時候，也能判斷出來。”目前，邵俊明還利用這種方法在分析憂郁癥、精神病和精神分裂癥。

創(chuàng)新性提出系列數(shù)據(jù)挖掘算法

還記得你的微博、微信會莫名其妙地跳出一些廣告嗎？你是不是還搞不清楚為什么每次去超市都會多買很多用不上的東西？人家可不是亂發(fā)廣告、亂擺放貨物的，這都是大數(shù)據(jù)分析和運用的結(jié)果。

“其實，腦神經(jīng)纖維的項目只是我研究中很小的一個部分，我的研究方向偏理論一些，主要是做數(shù)據(jù)挖掘的算法。”邵俊明說。

海量數(shù)據(jù)、高維數(shù)據(jù)和復(fù)雜數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法面對以視頻、圖片、文字等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主的大數(shù)據(jù)時，往往束手無策，缺少有效的分析工具和方法。如何讓算法更加優(yōu)化？邵俊明受自然同步現(xiàn)象啟發(fā)，首次將其原理引入數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，創(chuàng)新性地提出了一系列數(shù)據(jù)挖掘算法。這種算法的優(yōu)越性得到國內(nèi)外同行的廣泛認(rèn)可，美國國際數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域鼻祖之一的Philip S. Yu教授評價他提出的Sync算法是目前最先進的聚類算法之一。

“只要有‘網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)’的地方，就需要數(shù)據(jù)挖掘。”以社交網(wǎng)絡(luò)為例，從繁雜的參與者中，通過數(shù)據(jù)挖掘算法，把興趣愛好相投的人聚類在一起，這就是數(shù)據(jù)挖掘；對商場的顧客群體進行分析，采取精準(zhǔn)營銷；運用大數(shù)據(jù)模擬和預(yù)測，提高投入的回報率等等，都需要用到數(shù)據(jù)挖掘。

“處于信息化飛速進程中的四川，在開發(fā)利用大數(shù)據(jù)的市場上，也存在著巨大的發(fā)展前景。”邵俊明說。

來源：華西都市報

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