Разработка технологии формирования персонализированного плана профилактических мероприятий с применением методов искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных

Источник финансирования

Федеральной целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы»

Соглашение о предоставлении субсидии

№ 14.604.21.0194

Исполнитель проекта

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН)

http://www.frccsc.ru/

Сроки выполнения проекта

 2017 - 2019

Руководитель проекта

г.н.с. ИСА ФИЦ ИУ РАН, д.т.н. Григорьев Олег Георгиевич

Индустриальный партнёр

ООО "Управляемая медицинская помощь"

http://umprf.ru/

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Проект направлен на повышение эффективности оказания профилактической помощи и, как следствие, улучшение качества и продолжительности жизни населения за счет подбора персонализированного плана профилактических мероприятий и рекомендаций по изменению образа жизни, основанного на использовании информационных технологий, методов искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных.

Цели ПНИ:

Создание научно-технического задела в области разработки технологий и программных систем формирования персонализированных планов профилактических мероприятий на основе методов искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных.

Создание опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий на основе методов искусственного интеллекта и обработки больших массивов данных.

Для достижения целей проекта необходимо решить следующие научно-технические задачи:

• выполнить аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ;
• разработать метод сбора информации о состоянии здоровья и образе жизни человека из медицинских систем, мобильных устройств и профилей социальных сетей;
• разработать метод хранения информации о состоянии здоровья и образе жизни человека;
• разработать метод оценки состояния здоровья и выявления проблемных зон человека на основе анализа информации о состоянии его здоровья и образа жизни;
• разработать метод оценки персонализированных рисков ухудшения здоровья человека на основе анализа динамики изменения его состояния здоровья и образа жизни;
• разработать метод подбора рекомендаций по изменению образа жизни в зависимости от текущих состояния здоровья, образа жизни, проблемных зон и индивидуальных особенностей человека;
• разработать метод формирования персонализированного плана профилактических мероприятий в зависимости от состояния здоровья, образа жизни, проблемных зон и индивидуальных особенностей человека;
• разработать технологию формирования персонализированного плана профилактических мероприятий;
• разработать опытный образец системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий и провести его экспериментальные исследования.

Новизна и особенность предлагаемых задач состоит в комплексности подходов к оценке здоровья и формированию плана профилактики, основанных на анализе одновременно структурированной и неструктурированной (текстовой) информации, использовании подходов искусственного интеллекта (экспертных систем, машинного обучения), анализа больших массивов данных, интеллектуального анализа текстов на естественном языке. Отсутствие прямых аналогов предлагаемой к созданию системы делает возможным получение результатов, подлежащих правовой охране.

ОСНОВНЫЕ ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА

1. Методы сбора и хранения информации о состоянии здоровья и образе жизни человека из медицинских систем, устройств mHealth и профилей социальных сетей. Предполагается также использование различных опросников о состоянии здоровья и образе жизни, включая опросы об условиях работы, режиме дня, питании, физической и умственной активности, экологической обстановке и т.п.;
2. Методы оценки состояния здоровья, выявления проблемных зон и оценки персонализированных рисков ухудшения здоровья человека на основе анализа информации о состоянии его здоровья и образа жизни. Методы предназначены для построения прогнозов относительно неблагоприятных изменений состояния здоровья человека.
3. Методы подбора рекомендаций по изменению образа жизни и формирования персонализированного плана профилактических мероприятий в зависимости от текущих состояния здоровья, образа жизни, проблемных зон и индивидуальных особенностей человека. Методы предназначены для автоматической выработки предложений по корректировке образа жизни на основе анализа состояния здоровья, образа жизни и выявленных проблемных зон, с учётом индивидуальных особенностей человека, а также для адаптации профилактического плана под особенности состояния здоровья и образа жизни конкретного человека.
4. Технология формирования персонализированного плана профилактических мероприятий. Технология объединяет все методы в единый комплекс, обеспечивающий подбор плана профилактических мероприятий для конкретного пользователя.
5. Опытный образец системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий.

СВЕДЕНИЯ О ХОДЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

В настоящее время закончился третий этап проекта.

Цель третьего этапа проекта – экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач, обобщение и оценка результатов исследований, экспериментальные исследования опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий, проведение дополнительных патентных исследований, технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов ПНИ, выработка рекомендаций по использованию результатов ПНИ в реальном секторе экономики, разработка проекта технического задания на проведение ОКР по теме: «Создание системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий».

Основные результаты работ третьего этапа:

1. выполнены экспериментальные исследования опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий, включая: 
   1. экспериментальные исследования программного модуля сбора информации о состоянии здоровья и образе жизни человека из медицинских систем и профилей социальных сетей;
   2. экспериментальные исследования программного модуля хранения информации о состоянии здоровья и образе жизни человека;
   3. экспериментальные исследования программного модуля оценки состояния здоровья и выявления проблемных зон человека на основе анализа информации о состоянии его здоровья и образе жизни;
   4. экспериментальные исследования программного модуля оценки персонализированных рисков ухудшения здоровья человека на основе анализа динамики изменения его состояния здоровья и образа жизни;
   5. экспериментальные исследования программного модуля подбора рекомендаций по изменению образа жизни в зависимости от текущих состояния здоровья, образа жизни, проблемных зон и индивидуальных особенностей человека;
   6. экспериментальные исследования программного модуля формирования персонализированного плана профилактических мероприятий в зависимости от состояния здоровья, образа жизни, проблемных зон и индивидуальных особенностей человека.
2. проведены дополнительные патентные исследования по ГОСТ 15.011-96;
3. выполнены обобщение и оценка полученных результатов ПНИ;
4. выполнена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов ПНИ;
5. выработаны рекомендации по использованию результатов ПНИ в реальном секторе экономики, а также вовлечению их в хозяйственный оборот;
6. разработан проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Создание системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий».
7. выполнена регистрация результатов РИД, способных к правовой охране;
8. предоставлено оборудование, предназначенное для экспериментальных исследований опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий;
9. выполнена оценка результатов экспериментальных исследований опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий;
10. проведено тестирование опытного образца системы потенциальными конечными пользователями;
11. выделены вычислительные ресурсы для проведения исследований;
12. привлечены эксперты в области профилактической медицины для тестирования опытного образца системы формирования персонализированного плана профилактических мероприятий;
13. проведены мероприятия по демонстрации и популяризации результатов и достижений проекта, в которых приняла участие и представила результаты проекта организация-исполнитель проекта.

Результаты работы рекомендуется использовать в качестве основы для создания систем формирования персонализированного плана профилактических мероприятий, а также как полезный аналитический материал для других разработчиков проектов в области персонализированного здоровьесбережения.

Область применения полученных результатов – организации и отдельные разработчики средств медицинской информатики, организации, работающие в сфере здоровьесбережения, страховые компании, а также организации и отдельные специалисты в области технологий формирования персонализированных планов профилактических мероприятий.

Проект имеет высокую социально-экономическую значимость, его потенциальными пользователями являются все лица, заинтересованные в повышении качества и продолжительности жизни, заботящиеся о своём здоровье, а также предприятия с вредным производством, страховые компании, лечебно-медицинские организации и т.п.