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Informationsreduktion 2: Der drastische Trichter

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Der Trichter der Informationsreduktion

Im vorhergehenden Beitrag Informationsreduktion 1 habe ich eine Kette der Informationsverarbeitung vom Patienten bis zur Fallpauschale (DRG) beschrieben:

Bei dieser Kette handelt es sich um einen Trichter, der die verfügbare Informationsmenge bei jedem Schritt reduziert. Das Ausmass der Reduktion ist drastisch. Stellen Sie sich vor, sie haben den Patienten vor sich. Um ihn zu beschreiben, können Sie z.B. die roten Blutkörperchen zählen. Es gibt 24–30 Billionen (= 24–30·1012 ) davon, jedes hat eine bestimmte Form, einen Ort im Körper, eine Bewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt und eine bestimmte Menge an rotem Blutfarbstoff im Innern. Das ist in der Tat eine Menge Information. Natürlich wollen sie diese Details gar nicht alle wissen. In der Regel genügt es zu wissen, ob sich im Blutkreislauf genug roter Blutfarbstoff (Hämoglobin) findet. Nur wenn das nicht der Fall ist (bei Anämie), wollen wir mehr wissen. So reduzieren wir die Information über den Patienten und wählen nur das Nötige aus. Das ist sehr vernünftig – obwohl wir dabei Information verlieren.

Der Trichter, quantifiziert

Um das Ausmass der Informationsreduktion zu quantifizieren, habe ich in der oben stehenden Abbildung rechts bei jeder Stufe der Informationsverarbeitung die Anzahl der möglichen Zustände aufgeführt. Von unten her sind dies:

  • DRGs (Fallpauschalen): Es gibt unterschiedliche DRG-Systeme. Stets sind es aber ca. 1000 verschiedene Pauschalen, also 103 Zustände. Auf der Stufe Fallpauschale sind also 103  verschiedene Zustände möglich. Dies ist die Information, welche auf dieser Stufe erhältlich ist.
  • Codes: Die ICD-10 Klassifikation bietet in der Schweiz ca. 20’000 verschiedene Codes an. Jeder Code entspricht einer Diagnose. Da  ein Krankenhaus-Patient in der Regel mehr als eine Diagnose hat, nehme ich als Näherung zwei Diagnosen an. Die Information kann also zweimal zwischen 20’000 Zuständen auswählen, das ergibt 400’000’000 = 4 x 108.
  • Texte: SNOMED, eine ausgedehnte medizinische Nomenklatur, enthält ca. 500’000 (5 x 105 )verschiedene Wörter. Da in einer Krankengeschichte viele Wörter vorkommen, ist die Informationsmenge hier natürlich sehr viel detailreicher. Meine Schätzung von 1015 ist hier gewiss untertrieben.
  • Wahrnehmung (Perception) und Realität: Ich verzichte auf eine Schätzung. Das oben genannte Beispiel mit den roten Blutkörperchen zeigt, was für riesige Informationsmengen in der Realität vorliegen.

Dieser Text zur Informationsreduktion wird fortgesetzt mit einem Beitrag zur Selektion. Eine solche ist immer dann nötig, wenn die Menge an Detaildaten unübersichtlich wird – also eigentlich immer.

Zum Thema Informationsreduktion finden Sie hier die Übersichtsseite.

 

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Informationsreduktion 1: Kodierung

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2 Arten von Kodierung

Im einem früheren Beitrag zur Kodierung habe ich zwei Arten von Kodierung beschrieben, die sich grundsätzlich unterscheiden. In der ersten Art wird versucht, die komplette Information der Quelle in die kodierte Form zu übertragen, in der zweiten Art wird bewusst darauf verzichtet. Es ist zweite, also die informationsverlierende Form, die uns besonders interessiert.

Als ich vor 20 Jahren in meinen Präsentationen auf diesen Unterschied hinwies und das Wort «Informationsverlust» prominent in meinen Folien auftauchte, wurde ich von meinen Projektpartnern darauf aufmerksam gemacht, dass das Wort bei den Zuhörern möglicherweise schlecht ankommt. Schliesslich wollen alle gewinnen, niemand will verlieren. Wie kann ich ein Produkt anpreisen, das den Verlust als Qualitätsmerkmal führt?

Nun, manchmal muss man über den Schatten springen und erkennen, dass gerade das, was man um jeden Preis zu vermeiden sucht, einen besonderen Wert hat. Und das ist bei der informationsverlierenden Kodierung mit Sicherheit der Fall.

Medizinische Kodierung

Unsere Firma spezialisierte sich auf die Kodierung von medizinischen Freitext-Diagnosen. Die Ärzte schreiben in die Krankengeschichten ihrer Patienten die Diagnose in Freitext und unser Programm las sie und ordnete ihnen automatisiert einen Kode zu. Dieser Kode (ICD-10) ist ein Standard mit nicht ganz 20’000 verschiedenen Kodes. Das klingt nach viel, die Zahl ist aber klein in Anbetracht der Milliarden von unterscheidbaren Diagnosen und Diagnoseformulierungen in der Medizin (siehe Beitrag). Der einzelne Kode kann natürlich nicht mehr Information enthalten als der Standard an dieser Stelle unterscheidet. In den Volltext-Diagnosen stand meist mehr und unsere Aufgabe war es, automatisiert die relevante Information aus den Freitexten zu ziehen, um den korrekten Kode zuzuweisen, was uns auch ganz gut gelang.

Die Kodierung ist Teil einer grösseren Kette

Doch die Kodierung ist nur ein Schritt. Einerseits geht die Kette der Informationsverarbeitung von den Kodes weiter zu den Fallpauschalen (DRGs), und andererseits sind die zu kodierenden Freitexte in den Krankengeschichte bereits Ergebnisse einer mehrstufigen Kette von früheren Informationsverarbeitungen und -reduktionen. Insgesamt liegt bei einem Krankenhausfall vom untersuchten Patienten bis zur Fallpauschale eine Kette mit folgenden Stufen vor:

  • Patient: Menge der im Patienten enthaltenen Information.
  • Arzt: Menge der Information über den Patienten, die der Arzt erkennt.
  • Krankengeschichte: Menge der Information, die der Arzt dokumentiert.
  • Diagnosen: Menge der Information, die in den Diagnosetexten steckt.
  • Codes: Menge der Information, die in den Diagnosecodes steckt.
  • Fallpauschale: Menge der Information die in der Fallpauschale steckt.

Bei jedem Schritt wird Information reduziert und die Informationsreduktion ist meistens drastisch. Es stellt sich die Frage, wie das funktioniert. Lässt die Reduktion automatisieren? Und wenn ja, wie?

Serie über Informationsreduktion

Mit diesem Beitrag starte ich eine Serie von Texten zum Thema Informationsreduktion, das in meinen Augen ein Schlüsselthema für das Verständnis von Information und unserem Umgang damit ist. Informationsreduktion ist so omnipräsent und alltäglich, dass wir sie leicht übersehen können.

Im nächsten Beitrag stelle ich dar, wie drastisch das Ausmass der Reduzierung sein kann.

Hier geht es zur Übersicht über die Beiträge zur Informationsreduktion.