Docente/i: Mario Stefanelli  

Denominazione del corso: Intelligenza artificiale in medicina
Codice del corso: 064060
Corso di laurea: Ingegneria Biomedica, Ingegneria dei Servizi
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/06
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Lo studente potrà acquisire i concetti fondamentali dell’ingegneria della conoscenza. Particolare enfasi verrà posta nella prima parte del corso sul problema della modellizzazione dei diversi tipi di conoscenze necessari per costruire sistemi di gestione delle conoscenze che permettano alle organizzazioni di migliorare la loro performance. Nella seconda parte del corso lo studente applicherà le metodologie e le tecniche di ingegneria della conoscenza per favorire la diffusione di processi decisionali basati sulle evidenze scientifiche. Lo studente apprenderà l’uso di ambienti di programmazione avanzati che consentono di implementare sistemi di gestione dei processi di lavoro cooperativo in ambito sanitario. L’obiettivo formativo prevalente del corso è quello di apprendere quanto sia necessario sviluppare modelli concettuali adeguati di sistemi di gestione delle conoscenze prima di avviare le fasi di progetto, sviluppo e valutazione di innovativi sistemi informativi sanitari.

Programma del corso

Il corso si articola in lezioni che riguarderanno prima il tema generale dell'ingegneria delle conoscenze e del suo impatto per aumentare il livello di competitività delle organizzazioni. Si focalizzerà, successivamente, sui temi specifici del corso: l'utilizzo di metodi di intelligenza artificiale in medicina e la gestione delle conoscenze biomediche e dei processi di cura nelle organizzazioni sanitarie. A questo scopo verranno illustrati i principali metodi per modellizare le conoscenze e i processi di lavoro. Questi verranno utilizzati per sviluppare prototipi di sistemi informativi sanitari in alcuni ambiti clinici selezionati per illustrare il complesso lavoro di esplicitazione delle conoscenze disponibili in documenti.

A. L’ingegneria della conoscenza e le organizzazioni

• Il valore della conoscenza
• I compiti e il loro contesto organizzativo
• La gestione della conoscenza
• I componenti e la costruzione di un modello della conoscenza
• Il progetto e la realizzazione di un sistema di gestione della conoscenza

B. La gestione delle conoscenze biomediche nelle organizzazioni sanitarie

• La storia dell’Intelligenza Artificiale in Medicina
• Le ontologie e le terminologie biomediche
• Le linee guida per rappresentare i comportamenti consigliati in medicina: la loro costruzione e disseminazione in ambito sanitario
• Il progetto e la realizzazione di sistemi di gestione di processi di cura
• L’interazione tra gli utenti e i sistemi di gestione dei processi di cura
• La valutazione dell’efficienza e dell’efficacia di processi di cura

C. Gli strumenti per la costruzione di modelli di conoscenze mediche

• Editor di ontologie: OILed e Protègè
• Editor di linee guida: GUIDE e ProForma
• Editor di modelli di processi: Oracle Engine Workflow

Prerequisiti

Nessuno.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Laboratori (ore/anno in aula): 25
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Slide del corso utilizzate dal docente durante le lezioni. Articoli pubblicati su riviste scientifiche ed utilizzati dal docente per fornire esempi di prototipi di sistemi considerati particolarmente innovativi.

M. Stefanelli. Sistemi esperti in medicina. La Nuova Italia Scientifica.

D. Pisanelli (editor). Ontologies in medicine. IOS Press.

N.J. Nilsson. Artificial intelligence: a new synthesis. Morgan Kaufmann Publishers, Inc.

I. Nonaka and H. Takeuchi. The knowledge-creating company. Oxford University Press.

W. van der Aalst and K. van Hee. Workflow management. MIT Press.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste nello sviluppo e nella presentazione di un progetto durante la quale lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le metodologie e le tecniche per lo sviluppo di sistemi di gestione di conoscenze biomediche. Ogni studente verrà inserito in un gruppo di lavoro (costituito da non più di due o tre unità) cui verrà affidato il compito di progettare e di realizzare un prototipo di un sistema di gestione delle conoscenze biomediche in uno specifico dominio. Durante la presentazione e la discussione dei risultati del progetto ogni componente del gruppo verrà valutato sulla base del contributo personale e del livello di conoscenza delle attività svolte da tutti i componenti del gruppo.