Разработка мультиагентной системы мониторинга состояния пациента в период реабилитации

Решетняк Ольга Олеговна. Магистерская диссертация «Разработка мультиагентной системы мониторинга состояния пациента в период реабилитации». Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент В.И. Кияев. Направление обучения «Прикладная математика и информатика», профиль обучения «Динамические системы, эволюционные уравнения, экстремальные задачи и математическая кибернетика». Данная работа направлена на изучение мультиагентного подхода, позволяющего решать глобальные задачи путем разделения их на подзадачи, и возможности его применения в системе здравоохранения, что несет в себе научную новизну. Целью работы являлась разработка концептуально-функционального прототипа мультиагентной системы с использованием технологий Интернета вещей, позволяющей отслеживать и контролировать состояние больного, а также управлять корректирующими мероприятиями в реабилитационный период в режиме online. Объектом исследования выступает любое медицинское учреждение, которое имеет систему информационной поддержки и сопровождения медицинской деятельности. В ходе работы была изучена специфика работы с мультиагентными системами, проанализированы методы, применяемые для мониторинга состояния больного в период реабилитации, изучен рынок физических датчиков, релевантных для использования в разрабатываемой МАС, разработан концептуально-функциональный прототип и макет пользовательского интерфейса мультиагентной системы, позволяющего контролировать процесс реабилитации дистанционно. Объем 103 стр., 29 рис., 8 прил., 56 использованных источников.

Введение ………………………………………………………………………….5
1. Мультиагентные системы и технологии………………………………9
1.1 Мультиагентный подход ……………………………………………….9
1.2 Понятие «агент»..……………………………………………………..11
1.3 Мультиагентные системы……………………………………………13
1.4 Структура сложных сетевых систем…………………………………15
1.5 Управление мультиагентными системами………………………….17
1.6 Современные международные стандарты создания агентов
и платформ МАС ….……………………………………………………..….18
2. Использование мультиагентного подхода для мониторинга
состояния пациента……………………………..………………………………21
2.1 Общие сведения о периоде реабилитации пациента……………….21
2.2 Возможности Интернета вещей………………………………………23
2.3 Архитектура Интернета вещей………………………………………25
2.4 Когнитивный Интернет вещей……………………………………….26
2.5 Диагностика на основе мобильных систем ……………….…………27
2.6 Алгоритм принятия решения в системе агентов ……………………29
2.7 Протоколы взаимодействия агентов…………………………………31
2.8 Техническое обоснование……………………………………………33
3. Разработка мультиагентной системы для
непрерывного контроля состояния пациента..……………………………..35
3.1 Общее описание системы…………………………………………….35
3.2 Мета-агент «Пациент»………………………………………………..39
3.2.1 Агенты «Термометр, тонометр, пульсометр, глюкометр,
ЭКГ»………………………………………………………..……39
3.2.2 Агент «Пульсоксиметрия»……………………………………..43
3.2.3 Агент «Темп движения»…………………………………………44
3.2.4 Агент «Гироскоп»……………………………………………….45
3.2.5 Агенты «УФ-излучение, Калории, Осанка»…………………..47
3.3 Мета-агент «Служба оповещения»…………………………………..48
3.3.1 Агент «Текстовые сообщения»…………………………………48
3.3.2 Агент «SOS»…………………………………………………….49
3.4 Процесс мониторинга и архитектура уровня приложений и
инфраструктуры……………………………………………………………..50
3.5 Создание интерфейса для реализации системы мониторинга
пациента………………………………………………………………………51
3.5.1 Средства для разработки интерфейса..……….………………51
3.5.2 Описание структуры базы данных…………………………….52
3.5.3 Примерный пользовательский интерфейс приложения……..54
Заключение………………………………………………………………………60
Список литературы …………………………………………………………….61
Приложения …………………………………………………………………….67
Приложение 1………………………………………………………………..67
Приложение 2………………………………………………………………..68
Приложение 3………………………………………………………………..68
Приложение 4………………………………………………………………..69
Приложение 5………………………………………………………………..69
Приложение 6………………………………………………………………..76
Приложение 7………………………………………………………………..77
Приложение 8………………………………………………………………..78