src슬라이드(2총괄2세부) 서진욱

뇌졸중 연구 혁신을 위한 시각적 분석 시스템 개발 : 데이터과학적 접근

서진욱

선도연구센터 SRC

1

서진욱 | 뇌졸중 연구 혁신을 위한 시각적 분석 시스템

I

II

III

IV

연구의 주제 및 성격

연구의 선도성

연구의 융합성

연구 실적 목록

V 향후 계획

목차


뇌졸중 연구 혁신을 위한 시각적 분석 시스템

• 혈압데이터의 불규칙성을 고려한 일반적인 시계열 데이터 시각화 기술 개발

• 통계학적 분석 기술과 시각화 기술을 통합하는 데이터과학적 접근 방법 개발

• 뇌졸중 환자의 혈압 데이터를 이용하여 뇌졸중 급성 악화 예측 모델 개발

연구의 주제 및 성격 – 데이터과학적 접근으로 뇌줄중 이해의 신모델 개발

분석

가공

1 단계 : 시계열 데이터 시각화 2 단계 : 시각적 분석 3 단계 : 급성 악화 예측 모델

적용



통계학적 분석 기술과 시각화 기술을 통합하는 데이터과학적 접근 방법 제시– 뇌졸중 연구자가 경험적 직감을 발휘하여 다수의 다양한 가설을 혈압 데이터 시각화를 통하여 즉시적으로 수립

/ 검증할 수 있는 시각적 분석 시스템 개발

– 통계학적 분석 기술을 시각적 분석 시스템에 융합하여 사용자의 분석 능력을 극대화

기존 시계열 데이터 시각화 기술을 통합하는 일반화된 시각화 모델 개발

뇌졸중의 급성 악화를 조기 예측하는 데이터과학적 예측 모델 개발

연구의 선도성 – 일반화된 시각화 모델에 기반한 뇌졸중 연구의 혁신

연구 주제의 선도성 연구 방법의 선도성

엑셀 및 기존 통계 패키지에 기반한 제한된 데이터 탐색

시계열 자료의 효과적인 시각화를 위한일반화된 시각화 모델 제시

기존 연구 한계

경험에 의존에 개별적 데이터 분석 방법

정적 차트에 의존한 단편적 분석 방법

인터액티브한 시각적 분석 기법을 적용한 효과적인 탐색적 분석을 지원

뇌졸중 연구자의 적극적인 참여롤 통한 사용자 중심 디자인 프로제스 적용

제한된 시각화 기법 활용

인터액티브한 시각적 탐색을 통한 연구자의 분석 역량 발휘 극대화

연구 성과의 선도성

폭넓은 탐색적 분석이 제한된 젙통적인 가설기반 분석 기법

분석 결과의 정적 제시

새로운 예측 모델 개발 방법 제시

시각화 기술 기반 탐색적 분석


사용자 참여형 디자인


분석 결과와 더불어 분석 기법과 분석 방법론 및 분석 도구 제시

데이터과학적 예측 모델 개발



정보시각화 분야 최고의 논문지에 게재 • 시계열 자료 시각화 모델 (Ripple Graph) + 시각적 분석 시스템 (Stroscope)

• Myoungsu Cho; Bohyoung Kim; Hee-Joon Bae; Jinwook Seo, "Stroscope: Multi-Scale Visualization of Irregularly

Measured Time-Series Data," IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol.20, no.5, pp.808-

821, May 2014

신경학 분야 최고의 논문지에 투고 • 뇌졸중의 급성 악화 조기 예측 모델 제시

• Jihoon Kang, Maeng Seok Noh, Youngjo Lee, Jinwook Seo, Min Uk Jang, Jeong Ho Hong, Beom Joon Kim, Min Ju

Yeo, Moon-Ku Han, Hee-Joon Bae, “The Real Time Prediction of Early Neurologic Deterioration And Alarming of

Patient at High Risk Using Continuous Monitoring of Blood Pressure in Acute Ischemic Stroke,” Neurology,

under review

Stroke 분야 최고의 논문지에 게재 확정• 뇌졸중의 급성 악화 환자를 위한 혈전용해술 시행을 위한 새로운 의사결정지원 시스템 제시

• Ji Sung Lee, Chi Kyung Kim, Jihoon Kang, Jong-Moo Park, Tai Hwan Park, Kyung Bok Lee, Soo Joo Lee, Young-Jin

Cho, Jaehee Ko, Jinwook Seo, Hee-Joon Bae, and Juneyoung Lee,

A Novel Computerized Clinical Decision Support System for Treating Thrombolysis in Patients with Acute

Ischemic Stroke, Journal of Stroke, 2015 (in press)

개발된 소프트웨어 (Stroscope) 일반 공개 • http://hcil.snu.ac.kr/research/stroscope

연구 실적 목록 – 논문 실적 및 성과 확산

http://hcil.snu.ac.kr/people/jaehee-ko



http://hcil.snu.ac.kr/people/jinwook-seo


의학 : 디자인 , 평가 , 케이스 스터디 참여를 통하여 분석 시스템 개선


• 연구실 단위의 기초연구 수행 ( 시각화 , 통계 ) 연구실간 융합 연구 – 데이터과학적 접근 실제 문제 해결에 융합 연구 결과 적용 ( 시각화 + 통계 의학 )

• 실제 사용자 참여형 디자인 프로세스 및 평가 방법론 적용

연구의 융합성 - 다학제적 융합 연구 체계

연구 주제의 융합성 연구 과정의 융합성

컴퓨터과학 : 시각화 기법에 대한 소개 및 디자인 스터디 진행

시각적 분석

시스템 설계 및

구현

시각적 분석 시스템 개발

연구실 단위 기초연구 수행 및 연구실간 전문가와의 회의를 통한 융합연구

연구 인력의 융합성

정보시각화 및 시각적 분석 기법에 대한 연구 진행

디자인연구 방법론을 적용하여 사용자 인터페이스 디자인 연구

컴퓨터과학 ( 서진욱 교수 연구팀 )

통계학 ( 이영조교수 연구팀 )

의학 ( 배희준 교수 연구팀 )

뇌졸중의 급성 악화를 조기에 예측하기 위한 새로운 예측 모델 연구 (HGLM 기반 )

Stroscope 디자인 / 평가 참여

예측 모델 개발을 위한 Insight 발굴

예측 모델의 성능 평가

타 분야와의 융합 연구 경험 및 지식을 갖춘 연구 인력으로 구성정보시각화 기법 및 시각적 분석 기술을

이용하여 디자인 스터디 진행

시각적 분석 시스템을 이용하여 새로운 뇌졸중 데이터 분석 모델 개발

신경학적 예측

모델 개발

의학 : 시각적 분석 시스템을 이용한 탐색적 분석 수행

예측 모델 연구

통계학 : 탐색적 분석의 결과를 이용하여 예측 모델 개발



현재 3 단계 과정 중 2 단계인 Stroscope 시스템 개발 및 평가를 끝내고 , 이를 시스템을 고도화하고 다른 관련된 문제 해결에 적용해 보는 3 단계 과정을 진행할 예정임 .

향후 계획 – 추진 로드맵

진행 완료1 단계

(2011~2012)

진행중2 단계

(2012~2015)

기획중3 단계(2015~20

17)

뇌졸중 관련 시계열 데이터의 시각화 방법에 관한 연구 뇌졸중 관련 데이터 분석 요구사항 파악 ( 사용자중심

디자인프로로세스 ) 정보시각화 및 탐색적 자료 분석 기법에 대한 소개 및 적용 HGLM 기반의 통계 분석 기법에 대한 소개 및 적용

Stroscope 시스템 디자인 / 개발 / 평가 사용자중심 디자인 프로세스에 기반하여 Stroscope 시스템 개발 일반화된 시계열 자료 시각화 모델 개발 Stroscope 를 이용하여 새로운 조기 악화 예측 모델 개발 및 검증

Stroscope 시스템 고도화 및 범용화 Stroscope 에 급성 악화 조기 예측 모델 구현 개발된 시계열 자료 시각화 모델을 다양한 문제 해결에 적용

당뇨 환자 자료 분석에 적용 ( 유경상교수팀 ) activity monitoring 자료 분석에 적용

Children’s National Medical Center 와의 국제공동융합연구

src슬라이드(2총괄2세부) 서진욱

Data & Analytics