Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini1.

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1 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini1 –Le mode habituel et le plus ancien de représentation et de transmission des connaissances est la langage naturel. –Depuis longtemps les hommes fixent leurs connaissances sur des supports divers (pierre, papier…) en utilisant des techniques variées (écriture, dessin…) –Le langage (ou l’écriture) n’est pas la connaissance, mais une suite de phonèmes (ou de caractères), c-a-d un mode de représentation des données et des connaissances, une notation. –Pour comprendre cette notation, il faut associer un sens à chacun des termes utilisés, les symboles, et à leur combinaison

2 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini2 –Les premiers traitements informatisés étaient limités par les capacités de stockage des ordinateurs et se réduisaient à la manipulation de données numériques, à charge pour l’utilisateur d’en interpréter les résultats et d’en définir la signification –Le développement des techniques (et donc des capacités) de stockage, et de traitement du langage, des images ou des sons permet désormais de stocker et de manipuler une connaissance plus élaborée –Cela signifie que : l’on soit capable de représenter les données (on parlera plus tard de modèles de données) l’on soit capable de donner une signification à ces données (on parlera plus tard de modèles de connaissances) pour faciliter le processus d’informatisation

3 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini3 Représentation des données en machine –toutes les informations sont représentées par des combinaisons d’informations atomiques appelées bits (binary digit) –l’électronique rend possible la construction de dispositifs à deux états stables, notés 0 et 1 –des séquences de bits sont utilisées pour représenter (en machine) les instructions des programmes les données fournies à ces programmes (nombres, caractères alphabétiques, images, sons, etc…) –2 bits permettent de coder 4 situations : 00, 01, 10, 11 - 3 bits 8 situations, n bits 2 n situations –Un groupe de 8 bits est appelé octet (byte) et possède donc 2 8 =256 combinaisons possibles, c-a-d assez de combinaisons pour représenter les principaux caractères typographiques d’une langue indo-européenne

4 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini4 Représentation des données en machine –le code ASCII (American Standard Code for Information Interchange) est un code standard à 7 bits permettant de représenter 128 caractères.ASCII –le code ISO latin-1 (International Standard Organization) est une extension à 8 bits du code ASCII (on parle de code ASCII étendu…)ISOlatin-1 –Un texte est codé sous forme d’un ensemble d’octets. –Différentes conventions sont établies pour représenter des nombres ou des objets plus complexes comme les images. –Ces conventions peuvent différer d’un ordinateur à l’autre, ce qui pose des problèmes de transcodage. –Les instructions sont codées sur un petit nombre d’octets formant des mots de 16, 24, 32 ou 64 bits (2, 3, 4 et 8 octets).

5 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini5 Nature des variables observées –entiers naturels, nombre discret nombre de contractions cardiaques par unité de temps (fréquence cardiaque) nombre de leucocytes par unité de volume d’un échantillon sanguin –nombres réels, variable mesurée : température centrale, tension artérielle, signal –texte, texte prédéfini : codes, vocabulaire contrôlé texte libre

6 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini6 Données –faits élémentaires enregistrés sur des phénomènes du monde extérieur la température rectale du malade est de 37,5 °C Information –augmentation de connaissance déduite de l’analyse d ’une ensemble de faits enregistrés température rectale à 8h : 37,5 °C température rectale à 20h : 39 °C événement à 19h : administration d’un culot de globules rouges observation à 20h : frissons –information : élévation de la température –information : association « élévation de la température » et « frissons » Connaissance –ajout successifs d’informations aux données de départ ou aux informations déjà déduites et considérées comme données pour les analyses ultérieures connaissance : hyperthermie connaissance : syndrome frissons-hyperthermie connaissance : accident transfusionnel –Distinction entre données, informations et connaissances est toute relative

7 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini7 Passer de la réalité au traitement informatique –Construire une représentation idéale de cette réalité –aussi générique que possible, ou bien en tenant compte de variantes possibles –c-a-d construire un modèle pour rendre possible le traitement informatisé Réaliser un modèle –pour un objectif donné, dans un domaine donné –c’est décrire son « anatomie » : comment il est organisé, de quoi il est constitué –c’est décrire sa « physiologie » : comment il fonctionne seul ou en réaction à des stimuli extérieurs –On parlera de modèles de données et de modèles de connaissances

8 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini8 PAR EXEMPLE –Dans un dossier médical papier, le résumé suivant est noté : « Mr G. GHA…, âgé de 40 ans, est hospitalisé au Centre Hospitalier Universitaire de Nice, le 18 novembre 1995, pour un infarctus du myocarde. Un traitement par l’héparine est prescrit à l’entrée » –La variable : du texte … libre –En analysant : une hospitalisation, un jour spécifié, à un endroit spécifié, d’un patient, de sexe spécifié, d’un âge spécifié, pour un diagnostic spécifié, ayant reçu un traitement spécifié, à un moment donné –Pour un autre patient, je peux réutiliser le même modèle de description (de représentation) pour écrire son résumé –Plutôt que d’avoir une seule suite de caractères, je l’ai décomposée en sous-chaînes, en ayant convenu d’une signification

9 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini9 Modélisation Principales composantes de la modélisation informatique –identifier les objets (QUOI) leur granularité (plus petit élément considéré) leurs propriétés structurales (attributs) leurs propriétés comportementales (méthodes, COMMENT) –identifier l’environnement (OÙ) –identifier les acteurs (QUI) –identifier la motivation du modèle (POURQUOI) –valider le modèle et l’adapter pour répondre à la problématique posée

10 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini10 Modélisation Les objets du modèle –objet : composant d’un modèle informatique –il peut avoir une existence physique (objet concret) –il peut ne pas avoir d’existence physique (objet abstrait) –dans l’exemple précédent : Mr G. GHA…, le Centre Hospitalier Universitaire de Nice, peuvent être considérés comme des objets concrets le concept de patient, d’hospitalisation, de diagnostic, de traitement peuvent être considérés comme des objets abstraits

11 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini11 Modélisation Les relations d’un modèle –identifier les objets n’est pas suffisant –il est nécessaire d’identifier les liens, les associations entre ces objets : on parle de relations –dans l’exemple précédent : Mr G. GHA… est_traité_par héparine –et inversement l ’héparine traite Mr G. GHA… Mr G. GHA… est_atteint_de infarctus du myocarde –et inversement infarctus du myocarde atteint Mr G. GHA...

12 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini12 Modélisation Deux approches de modélisation –la première privilégie les objets et cherche à constituer des structures élémentaires approche « base de données » –la seconde privilégie les relations utilisation en intelligence artificielle (constitution de réseaux sémantiques, de graphes conceptuels)

13 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini13 Modélisation Modélisation des objets –dans l ’approche « base de données » une donnée élémentaire peut être représentée par : – (Langerfors 1977) »par exemple » une structure élémentaire est constituée d’un regroupement, on parle d’agrégation, de données élémentaires –OBJET: PATIENT - ATTRIBUTS : AGE, SEXE, ADRESSE on peut aller plus loin : –une date : ensemble de trois nombres entiers… –un vecteur : ensemble d’entiers ou de réels »valeurs de glycémie recueillies au cours d ’une épreuve d ’hyperglycémie orale provoquée (mesures à des temps précis)

14 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini14 Modélisation Objet simple entier (nombre d’enfants) réel (taille, poids) caractère (« A ») pixel liste prédéfinie exclusive (« oui/non » Objet composé date (18111999) chaîne de caractères (« CHUN ») vecteur (1,2; 1,8; 2; 2,2) tableau (x lignes, y colonnes) liste non exclusive (« céphalées, sueurs, palpitations ») Objet complexe image (2D, 3D, animée) graphique son signal physiologique Objet composite agrégat enregistrement dossier

15 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini15 CONSULTATION BILAN Modélisation Agrégat –ensemble d’éléments ou items de nature identique ou différente (par ex. entiers, réels, dates) –BILAN : BILAN BIOLOGIQUE, BILAN RADIOLOGIQUE,... Enregistrement –ensemble d’agrégats dont certains peuvent se répéter, par exemple les différentes consultations d ’un patient IDENTITECONSULTATIONBILANTRAITEMENT agrégat enregistrement agrégats répétitifs

16 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini16 Modélisation Modélisation des connaissances –relations entre objets ce sont les « verbes » ou « groupes verbaux » du résumé de l’exemple précédent : est_traité_par / traite ; est_admis_à / admet,... Mr G. GHA...CHUNHEPARINE MASCULIN 40 INFARCTUS DU MYOCARDE admet est_admis_à est_atteint_de atteint traite est_traité_par âge_de est_âgé_de sexe_de a_pour_sexe

17 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini17 Modélisation Modélisation des connaissances –de façon plus générale, on peut mettre en relation des objets soit parce qu’ils sont des particularités d’autres objets (relation de spécification : est_un, is_a) soit parce qu’ils sont des objets plus généraux (relation de généralisation : est_une sorte_de, is_a_kind_of) soit parce qu’ils sont des composants (relations d’agrégation : est_partie_de, is_part_of) INDIVIDU PERSONNELPATIENT MEDICAL est_un ADMINISTRATIF PARAMEDICAL MEDECIN est_un compose Mr G. GHA... est_un

18 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini18 Qualité des données –complétude : saisir toutes les données des données incomplètes entraînent une incertitude pour un patient, l’absence d’une donnée signifie-t-elle : donnée non trouvée ou bien donnée non cherchée les conséquences d’une donnée non explicite sont accrues avec la communication –justesse : saisir des données sans erreur exactitude : erreurs faites durant le recueil des données d’observation ou de mesure conformité : erreurs de classement –précision : s’assurer qu’il est suffisant –données codées : interpréter les données puis choisir le code –données en texte libre : texte non standardisé, grande liberté de détails mais difficultés de traitement

19 Chapitre 2. Donnée, Information, Modèle mercredi 1er juin 2016Informatique Médicale et Technologies de Communication - UFR Médecine Nice - P Staccini19 Qualité des données –éviter toute interprétation de l’homme lors de la documentation d’une observation –choisir d’abord les données factuelles, ensuite les données codées, puis le texte libre... –favoriser la saisie aussi près du moment et du lieu d’observation, par celui qui fait l’observation –guider la saisie : formats, intervalles de valeurs… –assurer un retour d’information après la saisie –authentifier la saisie : signature et horodatage