Файл: Мельников, В. Г. Информационное моделирование в клинической медицине.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
для небольших групп (менее 50 человек), для групп из 100 человек вероятность несовпадения близка к 0,4, для 200 — к 0,1.
Паспортный массив имеет алфавитно-гнездовую структуру, причем после каждого подмассива оставляется свободное место для записи паспортов новых анкет. Такая гнездовая структура паспортного массива позволяет переформировывать не весь мас сив, а лишь подмассив, начинающийся на эту букву.
Как уже указывалось, паспортный массив служит для решения справочных задач, а также для внесения изменений и дополнений в анкетный массив. По сигнальному талону в паспортном массиве ищется нужный паспорт, по адресу паспорта вызывается анкетная часть, в которую вносятся изменения и дополнения.
Второй массив, входящий в состав базового (анкетных данных), содержит документы постоянно-переменной длины. Постоянная часть документа — та часть анкеты, которая заполняется врачами на 100%, состоит ив кодов, целых, плавающих чисел и ключевых слов, содержащих начальный адрес, количество признаков, соот
ветствующих этому ключевому слову, и |
цикличность |
признаков |
||||||
в дополнительной |
части |
документа. |
|
|
|
|
||
|
|
|
Ключевое слово |
|
|
|
||
6 |
р |
|
6 р |
|
6 р |
3 |
р |
|
№ ячейки |
в |
допол |
|
Количество |
Циклич |
|||
№ разряда |
ность |
при |
||||||
нительной части |
признаков |
|||||||
|
|
|
|
|
|
знаков |
Та часть анкеты, которая может быть ваполена не всеми вра чами и не всегда на 100%, представляет собой переменную часть документа. Записывается она непосредственно ва постоянной ча стью. Признаки, соответствующие одному ключевому слову, за писываются в следующем порядке: вначале восьмиричный номер графы, начиная с которой признаки заносятся в дополнительную часть, затем подряд все признаки. При этом каждому признаку отводится фиксированное количество разрядов.
4 р |
7 р |
6 р |
7 р |
7 р |
6 р |
7 р |
№ гра |
Признак |
Признак |
Признак |
Признак |
Признак |
Признак |
фы |
|
|
|
|
|
|
Номер графы занимает всегда четыре двоичных разряда. Сле дует подчеркнуть, что к одному ключевому слову могут отно сится лишь те признаки, номера граф которых последовательны.
Таким образом, документ в анкетном массиве имеет^следующую структуру:
75
1
Длина дополнительной части документа
Основная часть |
Коды |
Целое |
Целое |
Коды |
|
документа |
|||||
|
|
|
|
Ключевое слово
|
|
Плавающее слово |
|
|
4 р |
|
|
Дополнитель |
№ графы |
Признаки, относящиеся к одному |
|
ная часть до |
ключевому слову |
||
|
|||
кумента |
|
|
В |
нашей анкете графы 1 : 4 — 1 : 8 |
выносятся в паспортную |
||||||
часть; |
графы 1 : 9 - 1 : 15, |
2 : 1 - 2 |
: 5, |
3 : 1 , |
4 : 1 - 4 |
: 3, |
5 |
: 1, |
5 : 2 , |
10 : 1 - 1 0 : 4, 11 : 1, |
12 : 1, |
12 |
: 2, 13 : 1, 13 : 2, |
14 |
: 1, |
||
1 6 : 1 , |
1 7 : 1 , 1 9 : 1 , 2 0 : 1 , |
20 : 2 составляют |
основную |
часть |
до |
кумента; остальные графы, если они заполнены, выносятся в допол нительную часть, если не заполнены—ключевое слово равно нулю.
На описанном массиве решаются разовые задачи. При этом поиск ведется по основным частям документов (т. е. по массиву постоянной длины) с выходом, в случае необходимости, на до полнительную часть документа.
Таким образом, справочные и разовые задачи решаются на базовом массиве. Что же касается оперативных задач, то для их решения предусматривается создание массива оперативных дан ных, содержащего учетные и отчетные данные по областям. Пер воначально этот массив формируется по базовому массиву, а за тем дополняется и изменяется на основании поступающих сигналь ных талонов и новых анкет одновременно с базовым массивом. Этот массив отражает состояние параметров, необходимых для решения задач планирования и управления в данный момент.
76
Массив оперативных данных — массив постоянной длины, со стоящий из 25 документов (по числу областей). Время решения оперативных задач равно времени получения результатов на выводных устройствах.
Описанная выше ассоциативная структура может служить основой для базовых массивов других подсистем создаваемой АСУ, так как в зависимости от описания документа массивы могут быть не только постоянно-переменной длины, но и постоянной и один и тот же комплекс программ может обеспечить функционирование всех подсистем АСУ.
Программное обеспечение
Комплекс программ, обеспечивающий решение первой очереди задач (учетно-отчетных) подсистемы «Кадры», состоит из таких программ: 1) формирования базового массива, 2) формирова ния массива оперативных данных, 3) статистической обработки анкетного массива, 4) справочного поиска, 5) внесения новых ан кет, 6) внесения изменений и дополнений по сигнальным талонам, 7) программы-запроса, 8) различных программ вывода.
Составление этих программ предусматривается в два этапа. Вначале готовятся программы 1 — 3 , 7 и некоторые программы вы вода, затем составляются программы, обеспечивающие решение информационных задач.
Программа формирования базового массива формируется из документов описанной выше структуры, записанных в коде М-2. Для этого задается описание документа, в котором каждой графе отводится две ячейки (количество разрядов здесь и в дальнейшем
— в восьмиричной |
системе); в |
первой |
задается |
число исполь |
||||
зуемых граф. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 р |
1 р |
№ графы |
№ |
графы |
№ |
графы |
|
1 |
1 |
|
I |
уровня |
I I |
уровня |
I I I |
уровня |
|
||
|
|
|
||||||
|
3 р |
|
3 р |
|
3 р |
В |
паспорт- |
В дополнп- |
|
|
|
|
|
|
ный массив тельный мас |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
сив |
|
|
|
|
Количество |
|
Код |
Циклич |
|
№ |
ячейки |
№ |
разряда |
|
ность при |
|||
|
|
|
|
разрядов |
признака |
знаков |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кроме описания документа, для работы программы задаются перекодировочные таблицы и таблица информации (ТИ) для них.
Текстовая величина, подлежащая кодировке, занимает фик сированное количество ячеек в перекодировочной таблице, и ей
41
присваивается код, равный номеру этой группы ячеек в перекодировочной таблице.
ТИ для перекодировочных таблиц
№ |
графы |
№ |
графы |
№ |
графы |
Количество |
градаций |
||
I |
уровня |
I I |
уровня |
I I I |
уровня |
признаков |
|||
|
3 р |
|
3 |
р |
|
3 |
Р |
3 |
р |
Количество |
ячеек |
для |
текста |
Адрес |
текстовых |
значений |
|||
|
одной градации |
|
|
для |
перекодирования |
Обработка каждого документа ведется с конца. Это необходимо для того, чтобы одновременно избавляться от ошибочно набитых строк, заключенных между знаками « о и «?», перекодировывать текстовые величины и формировать документ согласно опи санию.
Глава |
четвертая |
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ИНФАРКТА МИОКАРДА
По определению Н. М. Амосова [7], «медицина — это управление больным организмом с целью возвращения к норме», т. е. в си стеме «врач — ЭВМ — больной» последний выступает кан объект управления.
Пусть цель управления объектом, принадлежащим некоторо му классу, состоит в том, чтобы получить на его выходах заданную последовательность значений определенного набора его параметров. Тогда задача сводится к тому, чтобы найти такую последователь ность входных действий, которая бы обеспечивала достижение заданной цели управления. Для решения задачи необходимо рас полагать моделью класса объектов, описывающей зависимость выходных параметров от приложенных входных воздействий. Если такая зависимость может быть описана системой дифферен циальных уравнений, то задача решается средствами классиче ской теории автоматического управления.
Однако в технике, а особенно в биологии и медицине существу ет достаточно широкий класс объектов, функционирование ко торых невозможно представить в такой форме вследствие того, что объект управления изучен преимущественно с точки зрения качественной определенности и известны лишь эмпирические за кономерности его функционирования. Получению точных количе ственных соотношений, описывающих характер внутренних связей между входными и выходными величинами, обычно препятствует сложность протекающих процессов, связанная с дискретностью переходов от одних качественных состояний к другим, нелиней ностью изменений параметров процесса, изменением структуры объекта в процессе его функционирования и т. д. Примером та ких объектов применительно к медицине может служить процесс развития некоторых заболеваний.
Решение задачи управления такого рода объектами с помощью специализированных управляющих машин или универсальных ЭВМ оказывается возможным, если модель функционирования класса управляемых объектов удается описать на языке конечноавтоматных функций. Конечно-автоматная модель позволяет фик сировать причинно-следственные, функциональные отношения между входными и выходными переменными.
Так как конечно-автоматная модель описывает множество переходов от' одних состояний, характеризуемых определенным набором выходных параметров, к другим в результате некоторых
79
входных воздействий, то задача управления объектами разбива ется на две части: определение (диагностика) текущего состояния объекта и поиск последовательности управляющих воздействий, способствующих достижению заданной цели управления.
Таким образом, основная функция модели (цель) — управле ние объектом.
§ 1. МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ИНФАРКТА МИОКАРДА
Задача |
ставится |
следующим |
образом. |
Задан класс |
управляе |
||||
мых объектов и известна математическая модель, |
описывающая |
||||||||
•функционирование этого |
класса. Модель |
представляет |
собой ко |
||||||
нечный |
автомат |
Мура, |
заданный пятью |
элементами <.А, |
X, |
Y, |
|||
/, ф > , |
где А — множество внутренних состояний объекта; |
X — |
|||||||
алфавит |
входных |
символов; |
Y — алфавит выходных |
символов; |
|||||
/ — функция переходов, |
устанавливающая |
зависимость |
последую |
||||||
щего внутреннего состояния объекта от |
текущего |
состояния |
и |
||||||
•символа входного алфавита; ср — функция |
выходов, ставящая в соот |
||||||||
ветствие |
каждому |
состоянию объекта символ выходного |
алфавита. |
Заданы также множества х и у, которые описывают простран ства входных и, соответственно, выходных координат (т. е. пере числяют названия координатных осей пространства), а каждый символ входного или выходного алфавита представляется как вектор в соответствующем подпространстве, т. е.
%а = |
(fa, Х%)г | Xj е X, X CZ X, Xjh £ Х% |
Г = |
1, 2, .. , , Sa), |
(1) |
Уь = |
((У,, У%)т| у, € У), У с= у, y°h £ у°, |
г = |
1, 2, ... , Sb), |
(2) |
0 |
0 |
|
|
|
где Xj, у, — множества значении, которые могут принимать век
торы Ха £ X |
или Уь £ Y |
по оси |
х, £ х |
или у, £ у, а пара (у,, |
|
i/jk) означает, |
что вектор |
Уь по |
оси уу |
имеет значение |
y,k б У]. |
Задан, кроме того, объект или процесс, относящийся к |
классу, |
•описанному моделью. Функционированием этого объекта или про цесса требуется управлять. Цель управления состоит в том, чтобы на выходе объекта получить заданную временную последователь ность
•где |
|
Ру |
= Фу (*1), |
Фу (Й), . . . . |
Фу (ТР), |
|
(3) |
|
|
<(Ю, У%)г I У; € У, У%е У?- У с у , |
|
|
|
|
|||
•ФУ («) |
= |
|
г = 1, 2, |
. . . , S), |
(4) |
|||
|
|
U — t(i — 1 ) > 1 ; ti>t{i |
— l). |
|
|
|||
При |
этом функционирование |
объекта описывается ретроспек |
||||||
тивной |
|
последовательностью |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ry |
= Фу (Ю), |
Фу («1), |
Фу (Й), . . . . |
Фу (TR), |
(5) |
|
где t0 |
— текущий момент времени; ti < |
t (i |
—• 1). |
|
|
80