客户案例 / 生命科学

2022 年
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ResMed 使用 Amazon SageMaker 为数百万患者提供个性化睡眠疗法

了解数字化健康技术领域的 ResMed 是如何使用 Amazon SageMaker,并在不到 1 年的时间内就构建了经过精简的人工智能/机器学习(AI/ML)解决方案的。

用不到 1 年时间

创建全面运行的 AI/ML 解决方案

从几个月到几天

或是一周时间来部署机器学习模型

将 AI/ML 管道处理时间缩短

几个小时

为超过 1850 万名患者

提供个性化睡眠疗法 

每个机器学习模型每天处理 200 万个

预测

概述

数字健康技术公司 ResMed 是全球领先的云连接解决方案提供商之一,为睡眠呼吸暂停、慢性阻塞性肺病、哮喘和其他慢性病患者提供服务。从 2021 年 7 月到 2022 年 6 月,ResMed 改善了来自 140 多个国家、超过 1.4 亿人的生活。该公司的目标是,在 2025 年之前每年改善 2.5 亿人的生活。但公司之前的人工智能(AI)和机器学习(ML)功能无法处理足够的数据,以大规模提供个性化睡眠建议。公司需要找到方法,简化机器学习开发、快速扩展运营。

ResMed 以 Amazon SageMaker 为基础,在 Amazon Web Services(AWS)上快速构建了 AI/ML 平台概念验证,该平台让各公司可以通过完全托管的基础设施、工具和工作流程为任何使用场景构建、训练和部署机器学习模型。ResMed 使用 AWS 构建了智能健康信号(IHS)平台。这种自动化 AI/ML 平台极大地扩展了 ResMed 的 AI/ML 能力,可以为数据科学家简化机器学习模型开发和部署,加快上市时间并在全球范围内扩展,从而帮助为患有慢性睡眠障碍的 ResMed 用户提供个性化治疗方案。

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机会 | 为 ResMed 寻找能够在全球范围内扩展的 AI/ML 解决方案

ResMed 为患有睡眠呼吸暂停、慢性阻塞性肺病和其他睡眠障碍的人提供持续气道正压装置和面罩。这款连接云的设备可收集有关患者睡眠模式的数据,并通过 ResMed 的 myAir 患者参与应用程序与患者共享。然后,myAir 的智能指导功能使用 AI/ML 向每位患者提出定制建议,以改善疗效。

2021 年,ResMed 没有自动化、统一的 AI/ML 自助服务解决方案,无法对大量患者睡眠数据进行推断,不能保证在 2025 年之前实现其目标。因此 ResMed 与 AWS 合作伙伴 Manifold 共同开发了 IHS 的第一个版本,这两个公司在联合创新方面有着良好的记录。尽管这一平台在概念验证方面取得了成功,但基于容器的框架是由数据科学家开发的,他们每个人都使用不同的工具,要始终为该基础设施负责。ResMed 负责人工智能和机器学习的副总裁 Badri Raghavan 说:“让每个开发者自己构建工具箱,平台将不可扩展,最终产品也无法符合严格的质量标准。”

ResMed 之所以选择用 Amazon SageMaker 来构建集中化、标准化的 AI/ML 解决方案,是因为它可以在全球范围内扩展,并且能够较好地与该公司已经用于数据存储的解决方案连接。2018 年,ResMed 在 AWS 上建立了一个符合地区数据法规的数据湖。Amazon SageMaker 通过 AWS Glue 与该数据湖无缝连接,AWS Glue 是一种无服务器数据集成服务,可轻松发现、准备和合并用于分析、机器学习和应用程序开发的数据。

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Amazon SageMaker 不用花几个月,只用了几天或几周就部署了机器学习模型,帮助我们实现了在整个全球组织中嵌入机器学习功能的关键目标。”

Badri Raghavan
ResMed 人工智能和机器学习副总裁

解决方案 | 在 1 年时间内在 Amazon SageMaker 上构建 AI/ML 平台

除了构建 Manifold 之外,ResMed 还于 2022 年初开始构建新一代机器学习解决方案,即 IHS 的第二个版本。为了得到指导,该团队还加入了 AWS Data Lab,AWS Data Lab 在客户和 AWS 技术人员之间建立加速的联合工程合作,旨在创建可加速数据、分析、AI/ML、应用程序现代化举措的切实可交付成果。ResMed 机器学习和人工智能高级经理 Philomena Lamoureaux 说:“AWS Data Lab 很棒,”“它让我们的开发人员得以空出时间,把精力集中到开发和概念验证教育上。” 使用 AWS Data Lab 之后,ResMed 的 Amazon SageMaker 采用率在 3 个月内翻了一倍多。ResMed 与 AWS Data Lab 团队合作仅两个月之后,即于 2022 年 4 月推出该原型解决方案,又在不到 6 个月的时间内就在 Amazon SageMaker 上部署了 IHS 解决方案的基础 AI/ML 功能。

ResMed 的 AI/ML 解决方案使用 Amazon SageMaker Processing,在完全托管的基础设施上运行预处理、后处理和模型评估工作负载。ResMed 利用许多 Amazon SageMaker 功能来训练模型和管道并选择部署类型,包括近实时和批量推断。(有关 ResMed 解决方案架构的更多详细信息,请参阅图 1。) 这些机器学习模型为 myAir 应用程序提供近乎实时的预测,然后 myAir 为用户量身定制并提供内容。每个机器学习模型每天最多可创建 200 万个预测。除了应用内通知,myAir 还使用 Amazon Pinpoint 向客户发送个性化电子邮件营销活动,Amazon Pinpoint 是一项灵活且可扩展的出站和入站营销通信服务。

ResMed 首席技术官 Urvashi Tyagi 说:“以前,该应用程序向所有 myAir 用户发送的消息大同小异。”“而 IHS 能够通过 myAir,根据患者使用的 ResMed 设备、醒来时间和其他情境数据,促进与患者的个性化互动。” 现在,超过 1850 万名患者享受量身定制的内容和个性化体验。ResMed 数据工程总监 Prakhar Shukla 说:“团队会确保掌握的一切数据能让患者受益。”

ResMed 的数据科学家得以拥有更多时间,从而享受更多的灵活性。Lamoureaux 说:“我们尽可能简化和自动化了部署、服务和监控,让数据科学家不必再受制于构建的基础设施,能够自由地创建模型。”“他们可以继续创新、发挥创造力。” 以前,ResMed 的数据科学家需要用几个月来部署机器学习模型,而使用 Amazon SageMaker 后,则可以在几天或几周内完成部署,AI/ML 管道的处理时间也缩短了几个小时,因而加快了上市时间。

架构图

ResMed 人工智能/机器学习智能健康信号平台流程图

单击放大后可全屏观看。

成果 | 使用 AWS 为数百万睡眠患者提供个性化治疗

ResMed 使用 Amazon SageMaker 快速构建 AI/ML IHS 解决方案,为全球 1850 多万患者提供个性化睡眠治疗。Raghavan 说:“在采用 Amazon SageMaker 之前,该应用程序会在同一时间向所有 myAir 用户发送相同的消息,无论他们的状况如何,”“使用 Amazon SageMaker 后,ResMed 用户得到了更为个性化的治疗。我们利用 Amazon SageMaker 的功能来训练模型管道并选择部署类型,包括近实时和批量推理,以向 myAir 用户提供量身定制的内容。” 此外,Raghavan 说:“Amazon SageMaker 不需要几个月,只用了几天或几周就部署了机器学习模型,帮助我们实现了在整个全球组织中嵌入机器学习功能的关键目标。”

关于 ResMed

ResMed 提供数字健康技术和连接云的医疗设备,改变了对睡眠呼吸暂停、慢性阻塞性肺病和其他慢性病患者的护理方式,还为护理人员提供院外软件平台。这些解决方案改善了患者的生活质量,减少了慢性病的影响,为 140 多个国家的消费者和医疗保健系统降低了成本。

使用的 AWS 服务

AWS Glue

AWS Glue 是一项无服务器数据集成服务,它简化了发现、准备、移动和集成来自多个来源的数据以进行分析、机器学习(ML)和应用程序开发的工作。

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Amazon SageMaker

Amazon SageMaker 建立在 Amazon 二十年来开发现实世界 ML 应用程序的经验之上,这些应用程序包括产品推荐、个性化、智能购物、机器人技术和语音辅助设备。

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AWS Data Lab

AWS Data Lab 在客户和 AWS 技术人员之间建立加速的联合工程协作,旨在创建可加速数据、分析、人工智能/机器学习(AI/ML)、无服务器架构和容器现代化举措的切实可交付成果。

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Amazon Pinpoint

Amazon Pinpoint 为营销人员和开发人员提供了一款可自定义的工具,助力他们大规模地开展跨渠道、行业和活动的客户通信。

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