ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ В МЕДИЦИНЕ 6
1.1. Роль информационных технологий в современном мире 6
1.2. Экспертные системы в медицине 8
1.3. Описание и цели экспертной системы «Diabet .NET» 15
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ МОБИЛЬНОЙ ВЕРСИИ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ 17
2.1. Операционная система Android 17
2.2. Используемые для разработки инструменты и библиотеки 23
2.3. Алгоритм работы экспертной системы «Diabet .NET» 26
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМ РАЗРАБОТКИ МОБИЛЬНОЙ ВЕРСИИ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ 30
3.1. Техническое задание 30
3.2. Процесс разработки приложения 30
3.3. Описание работы приложения. Технические подробности 35
3.4. Обзор экранов приложения 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ
Человек всегда хочет быть в курсе дел, новостей и других важный моментов, и это возможно благодаря информационным технологиям. Но из-за неудобства использования компьютеров и ноутбуков, нет невозможности быстрого поиска информации «на ходу». Поэтому обусловлено появление различных мини-компьютеров, коммуникаторов и смартфонов, в основе которых лежит операционная система. К тому же, различные компании не перестают развиваться. Происходит выпуск и создание все более новых, усовершенствованных устройств, благодаря которым мы может получать информацию и совершать иные полезные действия.
Лидирующие места среди операционных систем для смартфонов на сегодняшний день занимают Android и iOS. Но эти платформы могут полноценно функционировать только благодаря мобильным приложениям, которые были разработаны для той или иной операционной системы.
Тема дипломной работы является - разработка мобильной версии экспертной системы в медицине.
Современные экспертные системы представляют собой компьютерные программы, которые могут проводить анализ на основе определённых исходных данных и способные заменять специалистов узкого профиля в проблемных ситуациях. Интеллектуальные экспертные системы применяются в различных областях медицины. Разрабатываемый проект будет затрагивать такую область медицины, как заболевание эндокринной системы, сахарный диабет. Разрабатываемый прототип экспертной системы, предназначен для помощи врачам в анализе собранных данных о пациенте и постановки диагноза. Она решает проблему чрезмерного количества информации, сложности и трудоемкости связанности между собой различного рода анализов.
Дипломный проект отличается своей практической значимостью. Это обусловлено в первую очередь тем, что в ходе создания диплома была разработана мобильная версия экспертной системы «Diabet.NET», которая позволит в качестве результата получать тип и вид сахарного диабета по степени компенсации.
На сегодняшний день сахарный диабет считается достаточно распространенным заболеванием, в большинстве случаев, данный диагноз не является приговором, однако пациент должен придерживаться определенного образа жизни и соблюдать предписания лечащего врача. Использование современных информационных технологий становится критическим фактором развития большинства отраслей знания и областей практической деятельности, поэтому разработка и внедрение информационных систем является одной из самых актуальных задач.
Сегодня медицинские информационные системы активно развиваются, позволяя учреждениям работать все эффективнее и быстрее. Информатизация здравоохранения в России испытывает повышенное внимание со стороны властей. Финансовые вливания в разработку новых медицинских
информационных технологий положительно сказываются на их развитии и усовершенствовании. Кроме этого, в России сегодня наблюдается и рост необходимости внедрения в систему здравоохранения инноваций. Поэтому разработка нового программного продукта весьма актуальная задача на сегодняшний момент.
Объектом исследования является рассмотрение и изучение экспертной системы, которую возможно использовать в медицине.
Предметом исследования является функционирование экспертной системы, особенности платформы Android, схема работы приложений, специфика работы облачной платформы(сервиса) Firebase.
Целью дипломной работы является разработка мобильной версии экспертной системы «Diabet .NET» для операционной системы Android на базе Android 4.1 и выше, позволяющей усовершенствовать работу в сфере учета, оптимизации и улучшения выявляемости показателей заболевания сахарного диабета.
Решаемые задачи: познакомиться с экспертными системами, улучшить знания в разработке мобильных приложений для платформы Android, глубже изучить Android SDK, познакомиться с облачным сервисом Firebase и его основными функциями, а также разработать вышеуказанное приложение.
Экспертные системы являются быстро прогрессирующим направлением в области искусственного интеллекта. Особое преимущество их в том, что они могут хранить долгое время знания, а также могут накапливать их. Особо важно то, что экспертные системы, в отличие от самого человека, любую информацию расценивают объективно, логично. Это также позволяет значительно улучшать качество проводимых экспертиз.
Немаловажным было также влияние первой экспертной системы Dendral. Она была основана на Аристотелевой логике и послужила стартом для создания других приложений, которые применяются в медицине.
Большой интерес к экспертным системам обусловлен тем, что именно благодаря им возможно решение различных задач практически в любой области деятельности. Это значительно улучшает производительность и продуктивность работы различных организаций. Оказывается существенное влияние также и на экономику в целом. Отмечается перспективность направления в развитии области искусственного интеллекта и программирования. Требуется постоянное обновление и получение новых навыков в связи с быстрым развитием ИТ-сферы.
Нельзя не сказать об актуальности разработки программного приложения, включающего в себя экспертную систему, соответствующего тематике данной проблемы и реализованного в соответствие с новейшими информационными технологиями, а так же его практической и теоретической значимости.
Для работы была выбрана ОС Android, которая является одной из популярных и используемых систем в настоящее время. Имеются существенные плюсы, которые позволяют более быстро работать и точно работать. Однако необходимо учитывать, все нюансы, которые могут возникать при работе, так как эта ОС требует достаточного количества знаний и необходимых навыков.
Мобильное приложение было реализовано посредством языка программирования Java в среде разработки Android Studio. Для хранения данных использовался Firebase Realtime Database - сервисы для управления облачной NoSQL базой данных. Они позволяют сохранять и синхронизировать данные со всеми подключенными устройствами за считанные миллисекунды.
Механизм работы приложения состоит в следующем. Сначала пациент регистрируется, после чего ему назначается конкретный лечащий врач, который постепенно заполняет медицинскую карточку по мере сдачи различных анализов; уже после полного заполнения, система сама ставит диагноз и уже информирует об этом пациента, в конечном итоге доводя до него всю информацию по методике лечения данного диагноза. Так же врач может написать собственную рекомендацию для пациента, в индивидуальном порядке. Это также необходимо, когда результаты имеют промежуточный вариант и необходим врач для точного определения типа диабета.
Плюсами данной мобильной версии экспертной системы являются:
• Усовершенствование работы в сфере учета данных о пациентах
• Помощь врачам в анализе собранных данных о пациенте
• Автоматизация постановки диагноза пациентам
• Полная осведомленность пациентами в методиках лечения и профилактики заболеваний сахарного диабета
• Система является легко расширяемой, поэтому в дальнейшем возможно увеличение числа правил и добавление нового функционала в существующую программу.
Существуют так же и некоторые недостатки, которые стоит отметить. К ним можно отнести малый объем базы знаний и маленькое количество параметров. Для внедрения данного проекта в работу необходимо расширить количество параметров и их вариативность, что позволит усовершенствовать процесс обработки информации и улучшит саму экспертную систему в целом.
Впоследствии необходимо выявлять потребности пользователей при помощи различных тестирований и расширять базу знаний в соответствии с ними. В настоящее время еще не создано широко распространенных аналогов экспертной системы, к тому же мобильной версии не существует вовсе, поэтому возможна дальнейшая перспектива разработки коммерческой версии данного программного продукта.
Сама болезнь, как сахарный диабет, к сожалению, весьма распространена среди населения. Она также требует пристального наблюдения за пациентом. Существующая специфика определения диабета позволяет выявлять различные отклонения от нормы в результатах анализа и в последующем ставить соответствующий диагноз. Наиболее сложно определять тип сахарного диабета. Поэтому требуется дополнительный контроль и консультация врача.
Возможности применения разработанного проекта для медицинских центров, специализирующихся на лечении больных сахарным диабетом, не вызывают сомнений, что подтверждает актуальность данного исследования. Можно считать правомерным и результативным достижение цели и решение задач разработки мобильной версии экспертной системы в медицине.
Таким образом, цели и задачи дипломной работы были выполнены. Было проведено исследование проблемной области, а так же разработано мобильное приложение, которое охватывает сферу медицины и которое способно решить проблемы в данной области.
Особенно важно развитие в сфере медицины подобных разработок, так как данная сфера является практически самой значимой для всего человечества, ведь она направлена на улучшение здоровья, выявление болезней, а также на спасение жизни людей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
