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Síntesis artículo An example of food
ontology for diabetes control
Resumen. En este trabajo se describe nuestra experiencia en el prototipado rápido de una
ontología de alimentos orientada al dominio de nutrición y atención de la salud que se utiliza
para compartir conocimientos entre los diferentes actores involucrados en el proyecto PIPS.
1 INTRODUCCIÓN
PIPS ( plataforma de información personalizada para los Servicios de Salud y de la Vida ) es un
proyecto de E- salud integrado financiado por la Comisión Europea, que tiene como objetivo
crear modelos de prestación de asistencia sanitaria mediante la construcción de nuevos de un
entorno para la Salud, y Servicios de Conocimiento Soporte.
La idea de PIPS es ayudar a la población a mantener un estilo de vida saludable a base de
elaborar dietas de forma personalizada en función de cada usuario.
Con PIPS se pretende que cada usuario tenga asesoramiento personalizado. PIPS es un sistema
que combina tecnologías para generar dicho asesoramiento personalizado, agentes software,
toma de decisiones inteligentes, generación del lenguaje natural y gestión del conocimiento.
En este documento los investigadores se centran principalmente en explicar la parte de gestión
del conocimiento. Se incluyen datos estructurados, semi-estructurados y no estructurados,
gracias a las ontologías se puede operar de mejor forma.
Se basa en distintos tipos de conocimiento: médico, sobre alimentación y nutrición, pacientes,
historias clínicas, productos y tratamientos. No solo modelan las ontologías por separado, sino
también en su conjunto: cómo afecta un tipo de nutrición a la salud de una persona y cómo debe
cambiar dicha nutrición en función del paciente.
2 EL PROBLEMA: GUIANDO A UN PACIENTE DIABÉTICO EN LA ELECCIÓN
DE LOS ALIMENTOS
La plataforma PIPS permite al usuario conectarse mientras está comprando…. De forma que, si
escoge un producto de un estante y comprueba su código de barras, la aplicación detectará los
valores nutricionales del alimento, indicará si el producto es apto para su consumo por parte del
paciente y además ofrecerá como información extra qué cantidad puede ingerir de dicho
alimento durante el día.
Para que la comparación sea posible y la aplicación razone bien los conceptos, usa tres
ontologías, la del producto, la de los alimentos y la de dietas.
3 LA ONTOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS: RECURSOS EXISTENTES Y
ESFUERZOS RELACIONADOS
El objetivo de esta ontología es presentar los alimentos con su información nutricional, tipo,
cantidad de nutrientes e ingesta diaria recomendada.
Existen diferentes sistemas de codificación para clasificar dichos alimentos y sus propiedades,
pero no existían en su momento ontologías que describieran los alimentos. La ontología más
usada es la “Wine and Food Ontology” (http://www.w3.org/TR/2002/WD-owl-guide20021104/food.owl).
Pero esta ontología simplemente relacionaba vinos y alimentación. Así que desarrollaron una
mediante un proyecto Europeo en la que colaboró ITACA que pertenece a la UPV. Esta base de
datos de alimentos tenía información nutricional sobre diferentes tipos de alimentos, asignación
entre estos y clasificación en Eurocódigo 2.
4 FORMALIZACIÓN PROPUESTA
Explican cómo procedieron a desarrollar la ontología PIPSFood.owl, que no agregan en el
trabajo por falta de espacio (la encontré en esta web http://ketzerato.net/PIPSFood.owl ). Para
desarrollar dicha ontología siguen las pautas de un libro escrito por Noy y McGuiness titulado
“Ontology 101 development process” by Noy and McGuiness”.
Se modeló mediante Protégé:
1. En una primera fase se obtuvo un borrador de la ontología.
2. Se validaron los OWL obtenidos a través del uso de razonadores de ontología como
Racer y Pellet.
3. Se realizaron modificaciones manuales en alas ontologías.
El proceso de desarrollo constó de 7 pasos:
1. Determinar dominio y alcance de la ontología: identificación de cuestiones de
competencia para limitar el alcance, por ejemplo se debía responder a preguntas del
estilo:
- ¿Cuál es la cantidad máxima recomendada de muesli por día?
- ¿Hay más vitamina C en un limón que en una naranja ?
- ¿Qué tipo de aceite es mejor para obtener la ingesta diaria recomendada de ácido
oleico ?
2. Utilizaron ontologías existentes de la base de datos de alimentos ITACA y el sistema de
codificación Eurocódigo 2.
3. Términos importantes de la ontología: sustantivos que describen los tipos genéricos de
alimentos, sin relacionar marcas específicas como leche, pan, carne, verduras, etc.
Además de términos nutricionales como grasa, carbohidratos, proteínas, etc.
4. Definir las clases y jerarquía de clases: gracias al sistema Eurocódigo 2.
5. Definir propiedades de esas clases y ranuras: el sistema de codicación posee una
taxonomía simple que no contiene propiedades. Debido al interés por las características
nutricionales de los alimentos, asocian la comida con las propiedades nutricionales
descritas en la base ITACA, así cada tipo de comida hereda propiedades.
6. Se definen restricciones de cardinalidad, indicando como mínimo cardinalidad 0, así se
pueden representar alimentos con valor nutricional 0 también.
7. Por último, se crean las instancias: decisiones relativas a la modelización de casos. Se
indica que por ejemplo no existe diferencia entre dos fresas.
Generan una ontología de alimentos con 177 clases, 53 propiedades distintas y 632 casos. La
comida es el raíz, seguidamente hay 13 categorías principales y existen propiedades que
delimitan qué cantidad se recomienda diariamente, aplicable a cada alimento.