Educating a Health Informatician

Transcripción

Coming of age in Health Informatics
Educating a Health Informatician
Alan D. March
Universidad del Salvador
Ciudad de Buenos Aires
Argentina
Health Informatics
Definition
No..please…not another one.
But one thing is for sure:
It brings together, someway or another, the
fields of Health "Sciences" and Informatics
Topics
• Health informatics ¿science or technology?
• Health informatics as a transdisciplinary field
of knowledge (multidisciplinarity is an oversimplification)
• What do we teach a health informatician?
Health Informatics: Science or Technology?
• Science (basically) observes, finds "knowledge vaccums"
generates hypothesis, contrasts them with reality, and
finally produces laws which gradually build into theories
• Technology prescribes manners of doing things, generally
to accomplish a goal
• Both medicine and informatics have scientific and
technological aspects;
• In the professional worlds of both medicine and
informatics, the science is usually taught in the
undergraduate period…and gradually forgotten after
graduation.
The distinction between life scientists developing skills
in information technology versus information
technologists developing skills in life sciences is best
articulated as bioinformatics tool users and
bioinformatics tool builders, respectively
Kane MD, Brewer JL: An information technology emphasis in biomedical informatics education.
Journal of Biomedical Informatics 40 (2007): 67-72
Health Informatics: Science or Technology
• Science models/explains the world
• Technology prescribes manners of doing things,
generally to accomplish a goal
• Both medicine and informatics have scientific and
technological aspects;
• In the professional worlds of both medicine and
informatics, the science is usually taught in the
undergraduate period…and gradually forgotten after
graduation.
Integration of fields of knowldge
• No longer a simple concept. But there are
several types of integration
• «Single» disciplines (¿¿do they really exist??)
Integration of fields of knowledge:
Types*
• Multidisciplinary
• Yuxtaposed application of different disciplines. No crossbreeding
• Interdisciplinary
• Disciplinary interaction, with cross-breeding and mutual
methdological transformation
• Transdisciplinary
• Cooperative merging, with emerging knowledge.
*Rosenfield PL: The potential of transdisciplinary research for sustaining and extending linkages between the
health and social sciences, Soc Sci Med 35:1343–1357, 1992
Collaboration between fields of knowledge
Multidisciplinarity
• The study of science itself:
 From a philosophical perspective, the study of its basic traits and
differences with religion, art or technology;
 From an antropological or sociological, the study of the behaviour of
scientific communities, or the effect of social phenomena on
scientists’ behaviour;
 From a psychological perspective, the study of scientists’ motivations,
or their reasoning mechanisms;
 From a historical point of view, the dynamics and changes science has
undergone throughout time.
There does not necessarily exist collaboration between specialists
Fields see each other in a black box manner
Multidisciplinarity
• In Health Informatics:
 Text mining algorithms applied to autocoding
 Algorithms for overlaying PET and CT;
 Validity of computer-assisted diagnoses of digital medical
images
Interdisciplinarity
• Climate change;
• Sustainable development;
• Sociology of technology;
Researchers form each discipline must develop methods to analyze problems
previously unforseen,
Transdisciplinarity
• BioInformatics
• Health informatics
The collaboration between disciplines creates new "pieces" of knowledge, which
did not exist in their parent disciplines
Disciplinary approaches
Single discipline
Multidisciplinary
Interdisciplinary
Transdisciplinary
Trandisciplinarity in Health Informatics
Where’s the new knowldge?
• Controlled terminologies
• Information models/artifacts (openEHR, HL7)
The collaboration between disciplines creates new "pieces" of knowledge, which
did not exist in their parent disciplines
So…what should a Health Informatics
curricula look like?
• It is most probably a specialization of
Informatics;
• There are two main branches of informatics
educations: Computer Science and
Information Systems;
• Health Informatics is mainly Information
Systems.
But what should it look like
• It should be made of three main blocks:
 The core curricula of information science
 An introduction to Health Sciences and the
practice of the Medicine and allied professions, as
well as the adminsitrative processes involved.
 The novel inforamtions which the practice of
Health Informatics has provided
Informatics Core Curricula
• Examples:
 In Argentina: RedUnCI (Red de Universidades
Nacionales con Carreras de Informática
http://redunci.info.unlp.edu.ar/
 In USA: Association for Computer Machinery (ACM)
Curricula Recommendations
http://www.acm.org/education/curricula-recommendations
RedUnCI proposal
 Nucleo Curricular Básico
 Núcleos Curriculares Especificos
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Ciencias de la Computación o Ciencias Informáticas
Ingeniería del Software
Sistemas de Información
Ingeniería de Computación o Ingeniería Informática
RedUnCI proposal
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Ciencias Básicas
Teoría de la Computación
Algoritmos y Lenguajes
Arquitecturas, Sistemas Operativos y Redes
Ingeniería del Software, Bases de Datos y Sistemas de Información
Cuestiones Profesionales y Sociales
RedUnCI proposal
 Ciencias Básicas (400 hrs)
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Teoría de la Estructuras Discretas. Definiciones y pruebas estructurales.
Estructuras Algebraicas. Álgebra Lineal y Geometría Analítica.
Cálculo diferencial e integral en una y varias variables.
Elementos de lógica proposicional y de primer orden: Enfoque sintáctico y semántico. Técnicas de
prueba. Estructura de las pruebas formales.
 Probabilidad y estadística.
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RedUnCI proposal
 Ciencias Básicas
 Teoría de la Computación (250 hrs)
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Lenguajes formales y autómatas. Minimización de Autómatas. Expresiones Regulares. Máquinas de
Turing. Jerarquía de Chomsky. Gramáticas e Isomorfismos.
Lenguajes de Programación: Entidades y ligaduras. Sistema de Tipos, Niveles de Polimorfismo.
Encapsulamiento y Abstracción. Conceptos de Intérpretes y Compiladores. Criterios de Diseño y de
Implementación de Lenguajes de Programación. Nociones básicas de semántica formal.
Análisis de Algoritmos: Análisis asintótico, comportamiento en el mejor caso, caso promedio y peor caso.
Notación 0(). Balance entre tiempo y espacio en los algoritmos.
Conceptos Básicos de Teoría de Computabilidad y Complejidad: Problemas computables y no
computables. Problema de la detención. Problemas tratables e intratables. Funciones Recursivas.
Elementos de inteligencia artificial simbólica y no simbólica.
RedUnCI proposal
 Ciencias Básicas
 Teoría de la Computación
 Algoritmos y Lenguajes (400 hrs)
 Resolución de problemas y algoritmos.
 Estructuras de Control. Recursividad. Eventos. Excepciones. Concurrencia.
 Tipos abstractos de datos. Estructuras de Datos. Tipos de datos recursivos. Representación de
datos en memoria. Estrategias de implementación. Manejo de memoria en ejecución.
 Algoritmos fundamentales: Recorrido, búsqueda, ordenamiento, actualización.
 Estrategias de diseño de algoritmos. Algoritmos numéricos y propagación de error.
 Paradigmas de Programación: Imperativo, Orientado a Objetos, Funcional, Lógico.
 Concurrencia y Paralelismo. Algoritmos concurrentes, distribuidos y paralelos.
 Arquitecturas, Sistemas Operativos y Redes
 Ingeniería del Software, Bases de Datos y Sistemas de Información
 Cuestiones Profesionales y Sociales
RedUnCI proposal
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Ciencias Básicas
Arquitecturas, Sistemas Operativos y Redes (250 hrs)
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Arquitectura y Organización de Computadoras. Representación de los datos a nivel máquina. Error. Lenguaje
Ensamblador. Jerarquía de memoria, Organización funcional. Circuitos combinatorios y secuenciales. Máquinas
Algorítmicas. Procesadores de alta prestación. Arquitecturas no Von Neumann. Arquitecturas multiprocesadores.
Sistemas Operativos, Concepto de Proceso. Planificación de Procesos. Concurrencia de ejecución. Interbloqueos.
Administración de memoria. Sistema de Archivos. Protección. Sistemas operativos: de tiempo real, embebidos
(embedded), distribuidos. Comunicación, Sincronización, Manejo de Recursos y Sistemas de Archivos en Sistemas
Distribuidos. Memoria Compartida Distribuida. Control de Concurrencia en Sistemas Distribuidos. Transacciones
Distribuidas. Seguridad en Sistemas Distribuidos.
Redes y Comunicaciones: Técnicas de transmisión de datos, modelos, topologías, algoritmos de ruteo y
protocolos. Sistemas operativos de redes. Seguridad en Redes, nociones de criptografía. Sistemas cliente/servidor
y sus variantes. El modelo computacional de la Web. Administración de Redes. Computación orientada a redes.
 Ingeniería del Software, Bases de Datos y Sistemas de Información
RedUnCI proposal
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Ciencias Básicas
Ingeniería del Software, Bases de Datos y Sistemas de Información (250 hrs)
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El Proceso de software. Ciclos de vida del software. Ingeniería de Requerimientos. Diseño. Patrones. Reingeniería
de software.
Introducción a los métodos formales.
Herramientas para el proceso de software.
Calidad de Software.
Administración y Control de proyectos.
Auditoria y Peritaje.
Ingeniería de Software de Sistemas de Tiempo Real.
Interacción hombre-computadora.
Sistemas de Bases de Datos. Escalabilidad, eficiencia y efectividad. Componentes y funciones de un DBMS.
Modelado de datos. Lenguajes de DBMS.
Teoría general de Sistemas. Sistemas de Información. Privacidad, integridad y seguridad en sistemas de
información.
RedUnCI proposal
• Nucleo Curricular Básico
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Ciencias Básicas
Cuestiones Profesionales y Sociales (50 hrs)
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Historia de la Computación.
Responsabilidad y Ética Profesional.
Computación y Sociedad.
Propiedad Intelectual, licenciamiento de software y contratos informáticos.
Aspectos legales.
Software libre.
RedUnCI proposal
 Núcleos Curriculares Especificos
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Ciencias de la Computación o Ciencias Informáticas
Ingeniería del Software
Sistemas de Información
Ingeniería de Computación o Ingeniería Informática
Recommendations for the field of
Health Informatics
• Described in Mantas J et al: Recommendations of the
International Medical Informatics Association (IMIA)
on Education in Biomedical and Health Informatics.
First Revision. Meth Inf Med 49(2): 105-120, 2010.
• Two orientations: for healthcare professionals and
for informatics professionals
IMIA’s vision of HI
Knowledge/Skills. According to IMIA
Knowledge/Skills. According to IMIA
Easier said than done
• Vested interests of each professional domain
often build hurdles to an integrated approach
• Holy wars seeking domination over the new
discipline
• A carreer in Health Informatics could be too
long considering market demands.
But…we must keep in mind…
Quality comes first
Recommended reading
 Bunge, Mario: Emergencia y convergencia: Novedad cualitativa y unidad
del conocimiento. Gedisa, Barcelona: 2004
 Stokols D y col (ed): The Science of Team Science - Assessing the Value of
Transdisciplinary Research. American Journal of Preventive Medicine 35(2)
Suppl 1: A1-A8, S77-S252, 2008
 Hovelynck J y col: Interdisciplinary knowledge integration through group
model building: recognizing dualities and triadizing the conversation.
Environmental Science & Policy 13(7):582-591, 2010
 von Ruschkowski E: Changes in the World of Science: The Realities of
Interdisciplinary Training. Science (Career Magazine), 2003.
 Mantas J et al: Recommendations of the International Medical
Informatics Association (IMIA) on Education in Biomedical and Health
Informatics. First Revision. Meth Inf Med 49(2): 105-120, 2010
 RedUNCI | Red de Universidades Nacionales con Carreras en Informática.
http://redunci.info.unlp.edu.ar/
 Association for Computer Machinery (ACM) Curricula Recommendations.
http://www.acm.org/education/curricula-recommendations
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