Разработка средств интеллектуальной поддержки пользователей медицинской информационной системы Анатолий Полковников

Разработка средств интеллектуальной
поддержки пользователей медицинской
информационной системы
Анатолий Полковников
Научный руководитель:
к.т.н., зав. лаб. ИСИ СО РАН Загорулько Ю.А.
Новосибирск, 2013
Характеристика предметной области
 Медицинские информационные системы (МИС)
предназначены для комплексной автоматизации
бизнес-процессов медучреждений различного
профиля
 К началу 2012 г. автоматизировано 5 тыс. из 25
тыс. российских медучреждений, сейчас этот
процесс продолжается
 Бизнес-процессы составляют концептуальную
основу МИС и не зависят от программной
реализации
 В качестве конкретной МИС выбрана МИС
«Медиалог»
Постановка задачи
 Разработка онтологии предметной области
 Разработка онтологии информационной поддержки
пользователей
 Разработка методов и средств оказания
информационной поддержки
 Разработка прототипа интеллектуальной
справочной системы (ИСС)
Требования к справочной системе
Методы и средства решения задачи: онтология
 Разработана онтология предметной области на
языке OWL
Методы и средства
решения задачи:
онтология
Методы и средства решения задачи: Байесовский подход
 Проблема: нахождение пользователем решений
своих проблем
 Решение: использование Байесовского подхода
P( B∣A)⋅P ( A )
 Формула Байеса:
P ( A∣B )=
P( B )
 A – у пользователя возникла некоторая проблема
 B – последовательность ответов на наводящие
вопросы
 P(B|A) – вероятность наступления B при
истинности гипотезы A
Методы и средства решения задачи: инф. энтропия
 Проблема: какие наводящие вопросы нужно
задавать пользователю?
 Решение: расчет информационной энтропии
 Информационная энтропия:
H(X)=  p(xi )log p(xi )
i
 Общая условная энтропия:
H(X | Y  y j ) =  P( xi | y j ) log P( xi | y j )
i
 Каждый раз нужно задавать вопрос, который
минимизирует H(Problem|<Question,Answer>)
Архитектура ИСС
Методы и средства решения задачи:
выбор средств реализации ИСС
 Protégé
 Java + java OWL API
 Apache Struts 2
 Freemarker
 MySQL
 Hibernate
 Apache Tomcat
Результаты экспериментального исследования
полученных средств
 При входе в систему пользователю предлагается выбор
роли:
Результаты экспериментального исследования
полученных средств
 После выбора роли пользователь получает первый вопрос:
Результаты экспериментального исследования
полученных средств
 После выбора ответа вероятности пересчитываются:
Результаты экспериментального исследования
полученных средств
 Если выбрать проблему, система выдаст ее решение:
Результаты экспериментального исследования
полученных средств
 Либо можно ввести отсутствующую проблему:
Результаты
 Разработана онтология, сочетающая в себе
описание предметной области и средства
информационной поддержки пользователей
 Предложен метод решения проблем
пользователей МИС, основанный на
Байесовском подходе
 Выбраны программные средства и реализован
прототип интеллектуальной справочной
системы
Публикации
 Полковников А.М. Организация
интеллектуальной поддержки пользователей
медицинских информационных систем //
Труды XVIII Всероссийской Байкальской
конференции «Информационные и
математические технологии в науке и
управлении». – Иркутск: ИСЭМ СО РАН. – 2013. –
т. 3. С. 62 – 77.
Спасибо за внимание!