Григорий Хай - Информатика для медиков

• Название: Информатика для медиков
• Автор: Григорий Хай
• Жанр: Детская образовательная литература

В книге обобщен личный опыт автора в области клинической хирургии, управления ЛПУ и медицинскими службами, в разработке медицинских информационных систем различного назначения, в том числе консультативных экспертных систем диагностики и выбора оптимальных решений в сложных ситуациях, в управлении качеством медицинской помощи, а также преподавании информатики в системе медицинского последипломного образования.

Предпринята попытка представить в доступной содержательной форме способы и методы информационной поддержки этих разнообразных сторон практической деятельности врачей, независимо от их узкой специализации. Материал изложен свободным языком. Книга снабжена приложениями различного характера.

Пособие предназначено для читателей, имеющих высшее медицинское образование, клиницистов, социал-гигиенистов, организаторов здравоохранения. Она может быть полезна и для разработчиков медицинских информационных систем, имеющих только математическое или техническое образование.

---

Главной задачей вегетативной нервной системы является поддержание гомеостаза. Диапазоны «нормы», в том числе и в процессе функционирования изделия, задаются конструктивно и реализуются алгоритмически путем описания команд на необходимые локальные воздействия. Выполнение таких команд может быть как автономным в сфере вегетативной регуляции, так и произвольным в сфере анимальных воздействий.

Замечание. В живом организме основным осмысленным сигналом «неисправности» внутренних органов и покровов тела является ощущение боли. Имитацию этого ощущения можно ввести в данный комплекс, но так, чтобы это «ощущение», даже максимально выраженное, служило только сигнальной функцией, но не препятствовало бы изделию выполнять поставленные перед ним задачи.

Перечень «ощущений» о состоянии технических систем (схематически):

– оболочка – прикосновение, давление, удар, разрыв;

– сенсорный комплекс – ограничение полей зрения, снижение яркости, искажение изображений, «слепота»; снижение слуха, «глухота»; снижение обоняния, «аносмия»; снижение вкуса, утрата вкусовых ощущений; нарушение гравитационной ориентировки в пространстве; нарушение восприятия речевых сигналов;

– нарушение двигательной функции – невыполнение команд двигательным средствам (полное, частичное), отсутствие обратной связи о выполнении команд;

– нарушение функций средств внешнего воздействия – то же, что и выше;

– различная мера «энергетического голода» – невозобновленного остатка энергоресурсов;

– сигнальный комплекс – любые нарушения в формировании, передаче, преобразовании, подтверждении получения адресатами и обнаружении помех;

– комплекс поддержания «гомеостаза» – любые нарушения в согласованном функционировании технических систем – нарушения вегетативной регуляции и функциональных взаимосвязей между частями устройства;

– регенерационный комплекс – невыполнение соответствующих команд;

– самоликвидационный комплекс – невыполнение команды.

Блок «Сопоставление целевой функции с имеющейся информацией»

Целевая функция (что надо?) задается:

– конструктивно (общая для изделий сходного назначения);

– стратегически – для конкретной ситуации по команде «сверху»;

– тактически – по выбору решений ЦНС.

Одновременно с формулировкой цели задаются формализованные критерии меры ее достижения. Помимо использования данных первых пяти блоков, шестой блок взаимосвязан с зоной принятия решений коры (седьмой блок).

Основной функцией шестого блока является активный поиск необходимой информации для реализации решений. Для этого используются все сведения, получаемые от первых пяти блоков, и оценивается их достаточность для достижения цели. При недостаточной имеющейся информации шестой блок дает заявку первым пяти блокам на поиск дополнительных сведений, указав меру их приоритетности и временной порядок поиска (очередность). Основаниями для этих формулировок служат информационный уровень выбора решений в соответствующей зоне коры (детерминированный, стохастический, неопределенный, ситуации неизвестности и катастрофической неизвестности), а также степень срочности принятия решений, определяемая Пк.

Для выполнения этой задачи шестой блок имеет обратную связь с соответствующей зоной коры, чтобы запрашивать ту, и только ту информацию, которая необходима для перевода информационного уровня ЛПР (лица, принимающего решение) с имеющегося на более высокий. Мерой достижения информационного насыщения является детерминированный уровень.

Примеры:

• Имеются данные о классификации объекта внешней среды.

Необходима его идентификация.

• Выбор решения альтернативен. Необходимы сведения об аналогичных ситуациях и результатах принимавшихся при этом решений.

• Имеются данные о частичных неисправностях исполнительных устройств. Нужны сведения о необходимости использования данных устройств при реализации оптимальной стратегии.

• Имеются данные о недостатке энергетических средств. Необходимы сведения о ресурсной потребности при реализации оптимальной стратегии.

Блок «Передача результатов в сценарную зону и зону решений»

По сути, это передача всех отобранных и обобщенных результатов многогранной работы зоны анализа и распознавания, сконцентрированных в шестом блоке.

О принципах отбора и агрегации данных, передаваемых в зону принятия решений, сказано выше.

Принципы отбора информации, передаваемой в зону рассуждений, в сценарную зону качественно иные.

Для построения сценариев, помимо формулировки цели, необходимы:

– сиюминутный сюжет;

– перечень вариантов текущих условий;

– перечень вариантов возможных условий.

Сиюминутный сюжет отбирается на основании Пк. При этом соблюдается строгая очередность:

1) любая однобуквенная тройка;

2) любая одноименная двухбуквенная комбинация с Ø;

3) любая одноименная двухбуквенная комбинация с любой другой буквой;

4) любые другие комбинации букв и ØØ;

5) комбинация ØØØ.

Этому коду прилагается в соответствие описание объектов (веществ и событий) в виде:

– предложений (в любой избранной форме – лингвистической, формализованной и прочей), подтверждающей смысловое содержание кода;

– агрегированных данных сенсорной зоны, подкрепляемых при необходимости сведениями из БЗ, в том числе и об аналогиях.

Варианты текущих условий являются совокупностями данных о текущем состоянии технических устройств изделия (пятый блок). Варианты возможных условий являются совокупностями данных о динамике состояния технических устройств изделия (пятый блок).

Все это в совокупности является исходным материалом для построения сценариев.

Зона сценарного мышления

Сущность сценария заключается в построении различных систем логических рассуждений и утверждений на заданную тему.

Темой является обсуждение развития событий в рамках текущего сюжета при их естественном течении и при условии тех или иных видов активных действий устройства, направленных на достижение поставленных целей.

Замечание. Эти рассуждения не являются отвлеченным теоретизированием, а ограничиваются только целеустремленной прагматикой.

Материалом для построения сценариев являются знания, полученные блоками зоны анализа и распознавания. Отсутствие необходимых знаний является отсутствием необходимого материала, что не дает возможности строить сценарии («из ничего» ничего нельзя сделать).

Знания (системы взаимосвязанных данных) представляются в сценарную зону в виде предложений (в любой заданной форме). Задачей сценарной зоны является построение текстов, использующих эти предложения.

Основными логическими операциями построения таких текстов, как упоминалось выше, являются импликация и двойная импликация. В этих же рамках для обсуждения предположений (допущений) используется сослагательное наклонение.

Как правило, сценарные тексты многовариантны. Для того чтобы число вариантов не свелось к сплошному их перебору, оно ограничивается сугубо прагматическими формулировками целей и условий их достижения. В необходимых случаях используется обращение к БЗ.

Эти предположения или утверждения строятся с учетом:

– правильности исходных данных;

– ошибочности исходных данных.

Анализ ожидаемых исходов применения тех или иных возможных (в принципе) решений по отдельности в каждом из перечисленных выше случаев, вначале без учета оптимальности их выбора, является функцией зоны принятия решений.

Основанием для развертывания сценария являются сведения, импортированные из седьмого блока. Понятно, что основания для рассуждений, предположений и утверждений могут быть совершенно иными:

– рассуждения – продукт использования простой импликации;

– утверждения – продукт использования двойной импликации;

– предположения – результат использования сослагательного наклонения.

Построение текстов в сценарной зоне многогранно. Тексты могут быть достаточно длинными, но их смысл – перебор вариантов, передаваемых в зону принятия решений, для окончательного оптимального выбора, который и окажется единственным основанием для команды исполнительным средствам.

«Мышление» изделия, несмотря на кажущуюся сложность задаваемых конструкций, по сути является примитивным.

Зона принятия решений

Решение — это выбор волевого действия. Наука о принятии решений (исследование операций) насчитывает огромное число публикаций и руководств. В рамках данной разработки учитываются следующие обязательные компоненты формального моделирования процесса выбора решений:

– формулировка цели («что надо?»);