Реєстраційний номер
0822U100407, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
29-12-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Методи та засоби оцінювання стану людини в медичних кіберфізичних системах
Здобувач
Гаваньо Богдан Іванович,
Керівник Кицун Геннадій Васильович
Опонент Рак Тарас Євгенович
Опонент Лупенко Сергій Анатолійович
Рецензент Івахів Орест Васильович
Рецензент Наконечний Адріан Йосифович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис
Дисертація присвячена розв’язанню актуального науково-технічного завдання розроблення методів та засобів оцінювання стану людини на основі обробки виміряних життєвих показників сенсорами в медичній кіберфізичній системі.
У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження, сформульовано мету дослідження та науково-технічні завдання, необхідні для її досягнення, показано зв’язок дослідження з науковими програмами та темами, наведено наукову новизну отриманих результатів, їх практичну цінність та особистий внесок здобувача, надано інформацію про апробацію результатів роботи.
В першому розділі проведено аналіз існуючих підходів до побудови медичних кіберфізичних систем, а саме їх структури та архітектурних рішень серверного програмного забезпечення. Аналіз показав, що при проектуванні та реалізації медичних КФС, потрібно враховувати, що медичні дані є великими даними, а їх обробка повинна відбуватись паралельно. Згідно проведеному аналізу визначено архітектурні та функціональні вимоги до медичних КФС. Проведено аналіз принципів зберігання даних в медичних КФС. Постановлено задачі оцінювання стану людини.
У другому розділі запропоновано засоби обробки інформації в медичних кіберфізичних системах, результат виконання функцій яких є оцінюванням стану людини. Запропоновано модель обробки інформації в медичних КФС. Для розмежування засобів обробки інформації на окремі незалежні логічні елементи запропонована модель обробки інформації базується на основі мікросервісної архітектури, де кожен засіб є у вигляді мікросервісу. Запропоновано метод виявлення критичних подій в медичній кіберфізичній системі, який базується на одному з найбільш використовуваних посібників EWS та агрегованій оцінці життєвих показників стану людини. Запропоновано алгоритм класифікації пацієнтів та алгоритм діагностики захворювань.
У третьому розділі, згідно запропонованій моделі та засобам обробки інформації, пропонується структура медичної кіберфізичної системи. З даної структури виділено запропоновану архітектурно-інформаційну модель обробки інформації, яка базується на моделі обробки даних, в основі якої лежить мікросервісна архітектура з використанням API шлюзу. Проведено опис функціональних елементів архітектурно-інформаційної моделі обробки інформації. Чітка взаємодія функціональних елементів в архітектурно-інформаційній моделі обробки інформації є засобом оцінювання стану людини в медичній кіберфізичній системі. Описано бізнес логіку роботи медичної КФС, а саме систему зв’язків та залежностей елементів бізнес-даних та правил обробки цих даних.
У четвертому розділі описано реалізацію серверного програмного забезпечення медичної кіберфізичної системи, яке базується на запропонованій архітектурно-функціональній моделі обробки інформації. Реалізовано засіб автентифікації та авторизації користувачів; сервіс декларування фонових задач; засіб сповіщення про події, використовуючи 2 канали зв’язку; засіб виявлення критичних показників, в основі якого лежить запропонований метод виявлення критичних показників; засіб, який включає адаптовані алгоритми класифікації пацієнтів та діагностики захворювань; засоби обробки та агрегації виміряних показників. Описано принципи організації зберігання даних в реалізованій медичній кіберфізичній системі, з використанням сховищ різного типу, в залежності від потреби засобів обробки інформації. Описано принцип роботи медичної кіберфізичної системи «HealthyLungs», в якій впроваджувались запропоновані методи, засоби та модель обробки інформації.
Дата реєстрації
2022-01-26
Додано/оновлено в НРАТ
2022-03-09 / 2026-07-01
