医疗大数据挖掘与可视化

　　普及医疗大数据挖掘与可视化技术，对提升医疗行业数据的质量与处理效率、实现数据价值的优化、推动精准医疗深入应用有着重要的作用。 本书内容立足于医疗大数据的挖掘与可视化，分为总体篇、数据挖掘篇、可视化篇、应用篇等5部分，共10章，包含医疗大数据及其平台的发展概况，医疗大数据的采集、清洗、融合，医疗大数据挖掘概述、工具与方法，医疗大数据可视化概述、工具与方法，以及用实例展示医疗大数据分析平台的设计与使用方法等。

　　赵杰，博士、二级教授、博士生导师，享受国务院政府特殊津贴，全国五一劳动奖章获得者，国家卫生计生突出贡献中青年专家，国内医疗信息化、远程医疗与临床药学的学科带头人，中国卫生信息与健康医疗大数据学会远程医疗信息化专业委员会主任委员，中华医学会临床药学分会主任委员，中国卫生健康信息与健康医疗大数据学会互联网+远程医疗联盟常务副理事长。 何贤英，高级统计师，长期研究领域医疗大数据分析与应用，主持科研项目4项，获河南省科技进步一等奖1项、二等奖1项，河南省科技成果奖一等奖1项，河南医学科技奖一等奖1项，发表学术论文36篇，出版专著6部，获批软件著作权15项。

第 1 部分 总体篇
第 1 章 医疗大数据概述 2
1.1 大数据概述 2
1.1.1 大数据基础知识 2
1.1.2 大数据关键技术 4
1.2 医疗大数据本质 5
1.2.1 医疗大数据产生的背景 5
1.2.2 医疗大数据来源与内容 6
1.2.3 医疗大数据的特征 7
参考文献 8
第 2 章 医疗大数据平台概述 9
2.1 医疗大数据平台简介 9
2.1.1 医疗大数据平台的作用 9
2.1.2 大数据平台处理数据的步骤 9
2.1.3 大数据平台产品 10
2.2 医疗大数据平台架构 11
2.2.1 基本架构 11
2.2.2 数据采集层 12
2.2.3 数据处理层 13
2.2.4 数据分析层 13
2.2.5 数据访问层 13
2.2.6 数据应用层 13
2.2.7 数据管理层 13
2.2.8 开源框架 14
2.3 医疗大数据平台的存储技术 14
2.3.1 HDFS 14
2.3.2 NoSQL 数据库 16
2.4 医疗大数据平台计算模式 19
2.4.1 大数据批处理计算 19
2.4.2 大数据查询分析计算 20
2.4.3 大数据流计算 20
2.4.4 大数据迭代计算 21
2.4.5 大数据图计算 22
2.5 医疗大数据平台其他组件 22
2.5.1 分布式资源管理器YARN 22
2.5.2 分布式协调服务ZooKeeper 22
2.5.3 分布式消息队列Kafka 23
2.5.4 集群管理与监控Ambari 23
2.5.5 工作流调度器Oozie 23
2.5.6 数据转换工具Sqoop 23
2.5.7 日志收集工具Flume 24
参考文献 24
第 2 部分 数据基础篇
第3 章 医疗大数据采集 28
3.1 医疗大数据采集的必要性与影响因素 28
3.1.1 医疗大数据采集的必要性 28
3.1.2 医疗大数据采集的影响因素 29
3.2 传统数据采集技术及其局限性 29
3.2.1 传感器技术 30
3.2.2 射频识别技术 30
3.2.3 条码技术 30
3.2.4 日志文件 31
3.2.5 移动互联网技术 31
3.2.6 网络爬虫技术 31
3.2.7 检索分类工具 32
3.2.8 传统数据采集技术的局限性 32
3.3 面向医疗大数据的平台化数据采集 33
3.3.1 平台化技术 33
3.3.2 基于平台化技术的医疗大数据采集 34
3.3.3 平台化医疗大数据采集的流程 34
3.4 平台化医疗大数据采集的关键技术 36
3.4.1 SOA 36
3.4.2 ESB 36
3.4.3 数据仓库 37
3.4.4 前置机 37
3.4.5 数据接口方案 38
3.4.6 其他 38
参考文献 38
第4 章 医疗大数据清洗 41
4.1 医疗大数据清洗的必要性 41
4.1.1 脏数据的产生原因 41
4.1.2 脏数据的存在形式 42
4.2 医疗大数据清洗的含义 45
4.2.1 数据清洗的概念 45
4.2.2 数据清洗的评价标准 45
4.3 医疗大数据清洗过程简述 47
4.4 医疗大数据的清洗流程 47
参考文献 49
第5 章 医疗大数据融合 50
5.1 医疗大数据融合的必要性 50
5.1.1 数据融合的概念 50
5.1.2 数据融合的类型 51
5.1.3 数据融合的优势 52
5.1.4 医疗大数据融合的必要性 52
5.2 传统数据融合技术及其局限性 53
5.2.1 统计学方法 53
5.2.2 信号处理与估计理论方法 54
5.2.3 人工智能方法 54
5.2.4 信息论方法 55
5.2.5 传统数据融合技术的局限性 55
5.3 面向医疗大数据的数据融合 56
5.3.1 数据融合的原理 56
5.3.2 数据融合的一般步骤 56
5.4 医疗大数据融合的关键技术 58
5.4.1 数据预处理 58
5.4.2 不同类型数据的处理 59
5.4.3 OLAP 引擎 60
5.4.4 D-S 证据理论融合技术 61
5.4.5 基于深度学习的多源异构数据融合 61
5.5 医疗大数据融合的应用实践 62
5.6 医疗大数据融合的支撑要素 63
参考文献 63
第3 部分 数据挖掘篇
第6 章 医疗大数据挖掘概述 66
6.1 医疗大数据挖掘的相关概念与意义 66
6.1.1 医疗大数据挖掘的基础知识 66
6.1.2 医疗大数据挖掘的意义 68
6.2 医疗大数据挖掘的原理与应用 69
6.2.1 医疗大数据挖掘的核心技术 69
6.2.2 医疗大数据挖掘的难点 71
6.2.3 医疗大数据挖掘的模型框架设计与流程 72
6.2.4 医疗大数据挖掘的应用 74
参考文献 77
第7 章 医疗大数据挖掘工具与方法 78
7.1 医疗大数据挖掘工具 78
7.1.1 工具分类 78
7.1.2 开源工具 79
7.1.3 非开源工具 81
7.2 医疗大数据挖掘方法概述 82
7.2.1 关联规则挖掘 82
7.2.2 分类挖掘分析 82
7.2.3 聚类分析 83
7.2.4 异常挖掘分析 83
7.2.5 流行病检测和预报 84
7.3 基于传统机器学习的医疗大数据挖掘方法 84
7.3.1 支持向量机 84
7.3.2 逻辑回归 85
7.3.3 决策树 85
7.3.4 贝叶斯网络 85
7.3.5 人工神经网络 86
7.4 基于深度学习的医疗大数据挖掘方法 86
7.4.1 深度学习模型 86
7.4.2 深度学习在医疗领域的应用 89
参考文献 90
第4 部分 可视化篇
第8 章 医疗大数据可视化概述 92
8.1 医疗大数据可视化的概念与意义 92
8.1.1 相关概念 92
8.1.2 医疗大数据可视化的基础 94
8.1.3 医疗大数据可视化的意义 95
8.2 医疗大数据可视化流程与设计 96
8.2.1 医疗大数据可视化的流程 96
8.2.2 医疗大数据可视化设计的基本原则 98
8.2.3 医疗大数据可视化设计框架 99
参考文献 100
第9 章 医疗大数据可视化工具与方法 102
9.1 数据可视化的常用工具 102
9.1.1 初级可视化工具 102
9.1.2 信息图表类可视化工具 103
9.1.3 地图类可视化工具 104
9.1.4 编程类可视化工具 105
9.2 精准医疗数据可视化的工具 106
9.2.1 基因组的可视化工具 106
9.2.2 分子结构的可视化工具 110
9.3 医疗大数据可视化的常用方法 112
9.3.1 医疗数据可视化的常用统计图 112
9.3.2 医疗文本数据的可视化方法 116
9.3.3 复杂医疗数据的可视化方法 120
参考文献 123
第5 部分 应用篇
第 10 章 实例展示：医疗大数据可视化分析平台 126
10.1 医疗大数据可视化分析平台设计 126
10.1.1 平台设计目标 126
10.1.2 平台设计思路 126
10.1.3 平台总体架构 127
10.2 医疗大数据可视化分析平台的功能模块 127
10.2.1 “数据概览”模块介绍 127
10.2.2 “我的研究”模块介绍 131
10.2.3 “数据分析”模块介绍 140
10.2.4 “智能搜索”模块介绍 173
10.2.5 “病人360”模块介绍 174
10.3 医疗大数据可视化分析平台的管理模块 179
10.3.1 数据源配置 179
10.3.2 输入建议配置 182
10.3.3 资源权限配置 183
10.3.4 指标配置 184
10.3.5 用户权限配置 185
10.3.6 日志浏览 186
10.3.7 修改密码设置 186
10.4 医疗大数据可视化分析平台安全措施 187