Πως η επιστήμη των δεδομένων εφαρμόζεται στις Θετικές Επιστήμες & στις Επιστήμες Υγείας

Επιστήμη των δεδομένων

Η επιστήμη των δεδομένων αποτελεί αδιαμφισβήτητα ένα διαρκώς αναπτυσσόμενο τομέα ο οποίος βρίσκει εφαρμογή σε διάφορες επιστημονικές περιοχές. Σε αυτό το άρθρο θα παρουσιάσουμε μερικές εξειδικεύσεις της επιστήμης των δεδομένων στον κλάδο των Θετικών Επιστημών και των Επιστημών Υγείας, καθώς επίσης θα αναφερθούμε στα προγράμματα σπουδών που μπορεί να σε οδηγήσουν σε κάθε μια από τις παρακάτω εξειδικεύσεις και τις επαγγελματικές προοπτικές που σου ανοίγουν.

 Επιστήμη δεδομένων στον τομέα της υγείας (Healthcare Analytics)

Ένα από τα πολύ δυναμικά πεδία της σύγχρονης αγοράς εργασίας είναι αυτό του Healthcare Analytics. Η συγκεκριμένη εξειδίκευση στην επιστήμη των δεδομένων αφορά τις διαδικασίες της ανάλυσης πρόσφατων ή ιστορικών δεδομένων αυτού του κλάδου προκειμένου να προβλεφθούν τάσεις, να βελτιωθεί η προσέγγιση στις διάφορες ασθένειες, να γίνει αποδοτική διαχείριση και διοίκηση των μονάδων υγείας και φυσικά να γίνει ορθή και αποτελεσματική διαχείριση της εξάπλωσης των ασθενειών.

Στη σύγχρονη εποχή υπάρχουν αρκετοί τρόποι με τους οποίους μπορούμε να συλλέξουμε δεδομένα που αφορούν τον τομέα της υγείας, όπως είναι τα κλινικά δεδομένα, τα δεδομένα που συλλέγονται σε πραγματικό χρόνο από νέας γενιάς wearables, τα δεδομένα από αισθητήρες παρακολούθησης ζωτικών σημείων, τα δεδομένα από μητρώα ασθενών, και φυσικά δεδομένα που προκύπτουν από κλινικές δοκιμές.

Κοιτάζοντας στο μέλλον, προβλέπεται ότι οι αναλύσεις δεδομένων υγείας θα έχουν πολύ σημαντική επίδραση σε πολλούς τομείς, όπως ενδεικτικά αναφέρονται παρακάτω.

• Επιδημιολογία: Οι επαγγελματίες του χώρου, μέσα από την ανάλυση και την οπτικοποίηση επιδημιολογικών δεδομένων θα μπορούν να έχουν πολύ καλή εικόνα των κρουσμάτων μια ασθένειας και να λαμβάνουν τις βέλτιστες αποφάσεις για την αποδοτικότερη διαχείριση της.
• Κλινικές δοκιμές: Μέσω τις ανάλυσης κλινικών δεδομένων οι επιστήμονες θα μπορούν να προάγουν υψηλού επιπέδου έρευνα και να προχωρούν ταχύτερα στην εμπορική διάθεση φαρμακευτικών προϊόντων για τη θεραπεία διάφορων ασθενειών.
• Διοίκηση: Η ικανότητα ανάλυσης δεδομένων που σχετίζονται με κοινωνικούς παράγοντες που σχετίζονται με την υγεία (όπως που ζουν οι ασθενείς, τι τρώνε, οι περιβαλλοντικές συνθήκες κλπ) δημιουργεί νέες δυνατότητες για την καλύτερη πρόγνωση μιας ασθένειας και την ανάπτυξη προγραμμάτων πρόληψης.
• Ασφάλιση: Για τις ασφαλιστικές εταιρείες η συλλογή, επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων στον τομέα της υγείας φαίνεται ιδιαίτερα χρήσιμη καθώς μπορούν να προσαρμόζουν τις πολιτικές τους, να προσαρμόζονται στις απαιτήσεις των πελατών και εν τέλει να γίνονται πιο ανταγωνιστικές μέσω των υπηρεσιών που θα παρέχουν και την προσαρμογή των τιμών τους.

Πως όμως μπορεί κάποιος να ασχοληθεί με το Healthcare Analytics;
Ως μια διεπιστημονική εξειδίκευση, υπάρχουν διάφορες διαδρομές που μπορεί να ακολουθήσει κανείς για να ασχοληθεί με το Healthcare Analytics. Ενδεικτικά προγράμματα σπουδών που μπορούν να σε οδηγήσουν σε αυτό είναι: η Στατιστική, τα Μαθηματικά, η Βιολογία, η Χημεία, η Ιατρική και η Φαρμακευτική, με μια μεταπτυχιακή εξειδίκευση σε αυτό τον κλάδο.

Ποιες είναι οι θέσεις εργασίας που μπορεί να στελεχώσει ένας απόφοιτος με εξειδίκευση στο Healthcare Analytics;
Ενδεικτικές θέσεις εργασίας στις οποίες μπορεί να απασχοληθεί ένας επιστήμονας εξειδικευμένος στο Healthcare Analytics είναι: σε νοσοκομεία και κλινικές, σε εταιρείες αναλυτών δεδομένων, σε ασφαλιστικές εταιρείες, σε ερευνητικά κέντρα και Πανεπιστήμια ως μέλη ερευνητικών ομάδων και στη Φαρμακοβιομηχανία.

 Βιοπληροφορική-Βιοστατιστική

Η Βιοπληροφορική είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο που αποτελεί σημείο τομής της υπολογιστικής επιστήμης, των μαθηματικών, της στατιστικής και της υπολογιστικής μηχανικής, και αφορά την ανάπτυξη υπολογιστικών εργαλείων και την εφαρμογή στατιστικών μεθόδων σε διάφορα πεδία της επιστήμης, όπως η Βιολογία, η Ιατρική και η δημόσια υγεία. Η Βιοστατιστική αναφέρεται στην εφαρμογή στατιστικών μεθόδων στους παραπάνω τομείς και στον σχεδιασμό και την ανάλυση κλινικών δοκιμών. Όπως είναι φανερό, οι τομείς της Βιοστατιστικής και της Βιοπληροφορικής εμφανίζουν αρκετές ομοιότητες ως αντικείμενα και αυτός είναι ο λόγος που τα αντιμετωπίζουμε ενιαία.

Οι παραπάνω τομείς βρίσκουν σημαντική εφαρμογή σε τομείς της Βιολογίας όπως ενδεικτικά αναφέρονται παρακάτω.

• Μοριακή Βιολογία: Στον τομέα της Μοριακής Βιολογίας γίνεται χρήση τεχνικών ανάλυσης εικόνας και σήματος και εν γένει ανάλυσης δεδομένων με προηγμένες υπολογιστικές τεχνικές με στόχο την εξαγωγή συμπερασμάτων από ένα μεγάλο όγκο δεδομένων που μπορεί να αφορούν λειτουργίες πρωτεϊνών και γονιδίων, γονιδιακές παραλλαγές κλπ.
• Γενετική-Γενωμική: Στους τομείς της Γενετικής και της Γενωμικής, μέσω εξελιγμένων στατιστικών προσεγγίσεων καθίσταται δυνατή η μελέτη γονιδιακών δεδομένων, και η αποσαφήνιση και ο συσχετισμός γενετικών πληροφοριών με διάφορες μορφές παθήσεων. Με αυτό τον τρόπο ανοίγει ο δρόμος για την παρασκευή φαρμάκων που θα ανταποκρίνονται επιτυχώς στο DNA του κάθε ατόμου.
  Επιπλέον, καθοριστικής σημασίας είναι εφαρμογή της Βιοπληροφορικής και της Βιοστατιστικής στην Φαρμακευτική καθώς μέσα από την επεξεργασία και την ανάλυση δεδομένων που προκύπτουν από κλινικές ή εργαστηριακές δοκιμές των φαρμάκων προάγεται η έρευνα και η ανακάλυψη νέων φαρμάκων.

Πως μπορεί κάποιος να ασχοληθεί με την Βιοπληροφορική ή τη Βιοστατιστική;
Οι παραπάνω εξειδικεύσεις ως διεπιστημονικά πεδία της επιστήμης μπορούν να προσεγγιστούν μέσα από διαφορετικές διαδρομές. Ενδεικτικά προγράμματα σπουδών που μπορεί να σε οδηγήσουν σ’ αυτές είναι: η Βιολογία, η Βιοχημεία και η Βιοτεχνολογία, η Ιατρική, η Φαρμακευτική, η Στατιστική, τα Μαθηματικά και η Πληροφορική.

Ποιες είναι οι θέσεις εργασίας που μπορεί να στελεχώσει ένας ειδικός στην Βιοπληροφορική ή τη Βιοστατιστική;
Δεδομένου ότι στη σύγχρονη εποχή η διαχείριση μεγάλου όγκου δεδομένων και η εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων από την ανάλυση τους είναι απαραίτητη στον χώρο της υγείας, της Βιολογίας και της Φαρμακευτικής, στελέχη εξειδικευμένα πάνω στην Βιοπληροφορική ή τη Βιοστατιστική είναι περιζήτητα σε διάφορες θέσεις εργασίας, όπως: στη Φαρμακοβιομηχανία, σε Πανεπιστημιακά ιδρύματα και ερευνητικά ινστιτούτα, σε κλινικές και φυσικά σε εταιρείες που ασχολούνται με ιατρικές συσκευές (medical device companies) ή σε εταιρείες βιοτεχνολογίας (biotech companies).

Φυσική

Η επιστήμη των δεδομένων βρίσκει όλο και περισσότερη εφαρμογή στην επιστήμη της Φυσικής καθώς χρησιμοποιείται σε όλους σχεδόν τους τομείς της Φυσικής προκειμένου να αναλυθούν και να ερμηνεύθουν δεδομένα που προέρχονται από πειράματα, παρατηρήσεις ή προσομοιώσεις και να αποκτήσουμε έτσι νέα γνώση για τον Φυσικό κόσμο. Είναι αξιοσημείωτο ότι μέσω της χρήσης τεχνικών ανάλυσης δεδομένων μπορούν να αναπτυχθούν νέα μοντέλα και θεωρίες που να περιγράφουν το Φυσικό κόσμο και σε συνδυασμό πολλές φορές με αλγορίθμους μηχανικής μάθησης μπορούν να αποκαλυφθούν διάφορα φυσικά πρότυπα, να ταυτοποιηθούν σχέσεις και συσχετίσεις μεταξύ διάφορων φυσικών παραμέτρων που σχετίζονται με το εκάστοτε φυσικό φαινόμενο ή πρόβλημα.

Η επιστήμη των δεδομένων βρίσκει εφαρμογή σχεδόν σε όλους τους κλάδους της Φυσικής όπως ενδεικτικά αναφέρονται παρακάτω.

• Φυσική των Στοιχειωδών Σωματιδίων: Στον κλάδο της Φυσικής των Στοιχειωδών Σωματιδίων γίνεται ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων που προκύπτουν από επιταχυντές σωματιδιών όπως ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων (LHC).
• Αστροφυσική και Κοσμολογία: Στους κλάδους της Αστροφυσικής και της Αστρονομίας γίνεται ανάλυση και ερμηνεία τεράστιου όγκου δεδομένων που προκύπτουν είτε από παρατηρήσεις είτε από πειράματα και καθίσταται εφικτή η μελέτη της δομής και της εξέλιξης των γαλαξιών, της σκοτεινής ύλης και ενέργειας και γενικά ολόκληρου του σύμπαντος.
• Φυσική Στερεάς Κατάστασης: Στον κλάδο της Φυσικής Στερεάς Κατάστασης η επιστήμη των δεδομένων χρησιμοποιείται προκειμένου να μελετηθεί η δομή και οι ιδιότητες των υλικών καθώς και για την ανάπτυξη μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή πολύπλοκων συστημάτων.

Πως μπορεί κάποιος να ασχοληθεί με την επιστήμη των δεδομένων στην Επιστήμη της Φυσικής;
Προγράμματα σπουδών που μπορεί να οδηγήσουν κάποιον στο παραπάνω αντικείμενο εργασίας είναι τα τμήματα Φυσικής, τα τμήματα Επιστήμης Υλικών ή Μηχανικών Επιστήμης Υλικών, το τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του ΕΜΠ καθώς επίσης και τα τμήματα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών.

Που μπορεί να εργαστεί κάποιος ο οποίος ασχολείται με την επιστήμη των δεδομένων στην Επιστήμη της Φυσικής;
Θέσεις εργασίας όπου απαιτείται το παραπάνω υπόβαθρο σπουδών μπορεί κάποιος να συναντήσει σε ερευνητικά κέντρα και Πανεπιστήμια, σε Αστεροσκοπεία και φυσικά σε εταιρείες που ασχολούνται με αντικείμενα όπως η νανοτεχνολογία, η Βιοφυσική, τα υλικά κλπ.

Γεωπληροφορική

Η επιστήμη της Γεωπληροφορικής (Geoinformatics) αναφέρεται στο διεπιστημονικό περιεχόμενο της συλλογής, επεξεργασίας και διαχείρισης χωρικής πληροφορίας-δεδομένων. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται συλλέγονται από συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS) όπως η Φωτογραμμετρία, η Τηλεπισκόπηση και άλλα, και μπορεί να αφορούν τόσο το φυσικό όσο και το ανθρωπογενές περιβάλλον.

Ο κλάδος της Γεωχωρικής Ανάλυσης (Geospatial Analytics) ως ένας ταχύτατα αναπτυσσόμενος κλάδος του ευρύτερου τομέα της Γεωπληροφορικής είναι μια μορφή υπολογιστικής ανάλυσης που αξιοποιεί γεωγραφικές πληροφορίες, χωρικά δεδομένα, δεδομένα τοποθεσίας και εικόνες υψηλής ανάλυσης, από τα οποία με χρήση εργαλείων υπολογιστικής όρασης και άλλων μορφών τεχνητής νοημοσύνης εξάγονται χρήσιμες πληροφορίες και δεδομένα αναφορικά με το φυσικό ή το ανθρωπογενές περιβάλλον. Που μπορούν όμως να αξιοποιηθούν τα εν λόγω δεδομένα; Παρακάτω αναφέρονται ενδεικτικά κάποιοι τομείς στους οποίους τα συστήματα GIS και τα δεδομένα που συλλέγονται με τη βοήθεια τους βρίσκουν άμεση εφαρμογή.

• Υγεία: Στον τομέα της υγείας οι πληροφορίες από συστήματα GIS μπορούν να βοηθήσουν στην καλύτερη υγειονομική περίθαλψη του πληθυσμού και την καλύτερη οργάνωση του συστήματος υγείας με βάση της ιδιαίτερες ανάγκες κάθε περιοχής (πόλης, περιφέρειας κλπ).
• Ασφάλιση: Καθώς η συχνότητα και η σοβαρότητα των φυσικών καταστροφών αυξάνεται εκθετικά, οι ασφαλιστικές εταιρείες χρησιμοποιούν συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS) προκειμένου να αναλύσουν, να εντοπίσουν και να χαρτογραφήσουν νέες ευκαιρίες και κινδύνους με ακρίβεια.
• Διαχείριση Ακινήτων: Οι επαγγελματίες στον κλάδο της διαχείρισης ακινήτων χρησιμοποιούν δεδομένα που πηγάζουν από τεχνολογίες GIS, προκειμένου να αντλήσουν δεδομένα όπως ακριβείς τοποθεσίες ακινήτων, πυκνότητα πληθυσμού, τις ανάγκες της αγοράς και πολλά άλλα, προκειμένου να εξάγουν χρήσιμες πληροφορίες ώστε να συμβουλέψουν τους πελάτες τους με τον βέλτιστο τρόπο για τις επενδύσεις που πρόκειται να κάνουν.
• Μεταφορές-Logistics: Στον κλάδο των μεταφορών καθίσταται απαραίτητη η χρήση συστημάτων GIS όπως το ArcGIS για τη συλλογή, επεξεργασία, διαχείριση και ανάλυση γεωγραφικών πληροφοριών και τη δημοσίευση τους στο διαδίκτυο. Τα δεδομένα αυτά βοηθούν στην βελτιστοποίηση της διαδρομής με βάση το οδικό δίκτυο, τη διαχείριση αποθηκών, την παροχή πληροφοριών και την παρακολούθηση κινητών μονάδων σε πραγματικό χρόνο κλπ.
• Διαχείριση Φυσικών Πόρων: Τα συστήματα GIS στη διαχείριση φυσικών πόρων χρησιμοποιούνται για τη μείωση ενός φυσικού κινδύνου όπως πλημμύρες, διαβρώσεις εδάφους, δασικές πυρκαγιές, σεισμοί κλπ. Είναι βέβαιο ότι κανένας δεν μπορεί να σταματήσει εντελώς αυτές τις φυσικές καταστροφές μπορεί όμως να τις ελαχιστοποιήσει με έγκαιρο σχεδιασμό, προετοιμασία και στρατηγικές, και σε αυτό βοηθάει το GIS καθώς παρέχει χωρικά δεδομένα για τις καταστροφές που έχουν συμβεί ή πρόκειται να συμβούν ώστε να μειωθεί ο κίνδυνος.

Πως μπορεί κάποιος να ασχοληθεί με τον τομέα της Γεωπληροφορικής;
Η Γεωπληροφορική όπως αναφέρθηκε παραπάνω αποτελεί ένα διεπιστημονικό πεδίο, και επομένως για να ασχοληθεί κάποιος με αυτό μπορεί να ακολουθήσει πολλά διαφορετικά προγράμματα σπουδών. Τα προγράμματα σπουδών που σε συνδέουν άμεσα με αυτό το επιστημονικό πεδίο είναι τα τμήματα: Μηχανικών Τοπογραφίας και Γεωπληροφορικής και τα τμήματα Μηχανικών Χωροταξίας και Ανάπτυξης. Επίσης, προγράμματα σπουδών όπως: Πολιτικών Μηχανικών, Μαθηματικών, Στατιστικής και Γεωγραφίας μπορούν να σε οδηγήσουν στη Γεωπληροφορική.

Που μπορεί να εργαστεί ένας ειδικός στην Γεωπληροφορική;
Ένα στέλεχος εξειδικευμένο στον τομέα της Γεωπληροφορικής μπορεί να εργαστεί σε μελετητικά γραφεία και κατασκευαστικές εταιρείες, σε κυβερνητικές οργανώσεις, σε ασφαλιστικές εταιρείες, σε εταιρείες μεταφορών, σε εταιρείες που ασχολούνται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, σε εταιρείες διαχείρισης ακινήτων και σε αρκετές ακόμα θέσεις.

Καταλήγοντας, είναι φανερό ότι πολλά από τα πιο ενδιαφέροντα μονοπάτια σταδιοδρομίας προκύπτουν από το σημείο τομής διαφορετικών επιστημών, αυτό που ονομάζουμε διεπιστημονικότητα, και στο οποίο η ομάδα της EMPLOYEDU Σύμβουλοι Εκπαίδευσης και Σταδιοδρομίας δίνει ιδιαίτερη έμφαση, γνωρίζοντας τον καταλυτικό ρόλο που παίζει στη σύγχρονη αγορά εργασίας.