秦奕倩,劉 瑩,劉稚雅,趙 依,祈晨潔,何 菊

(南京中醫(yī)藥大學(xué) 人工智能與信息技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210023)

0 引言

目前,市場上關(guān)于急救類App較少,且功能并不完善。而我國居民急救知識掌握情況還不容樂觀,急救技能掌握不熟練,急救能力較差。一旦昏厥突然倒地,只能等待路人撥打120救助,而這往往會錯過急救的“黃金時間”,因而市場上急需一個提供呼救服務(wù),遇到緊急情況時,可以通過App可以向附近的專業(yè)人員求救,并在平時普及急救知識的平臺。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

本項目擬研發(fā)的“時針”App是由數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、決策分析層、UI層構(gòu)成,如圖1所示。其中,數(shù)據(jù)訪問層主要用來存儲用戶的個人信息、病史等相關(guān)信息,提供穩(wěn)定的對外接口,使業(yè)務(wù)邏輯層能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的信息進行增刪改查;業(yè)務(wù)邏輯層對下需要將用戶答題的分數(shù)、體制報告存儲到數(shù)據(jù)庫中,對上需要將數(shù)據(jù)訪問層中用戶的病史數(shù)據(jù)取出,供決策分析層進行數(shù)據(jù)分析,并響應(yīng)UI層所觸發(fā)的任務(wù)事件;決策分析層對數(shù)據(jù)訪問層提供的用戶病史數(shù)據(jù)利用機器學(xué)習的方法進行數(shù)據(jù)分析,生成相關(guān)報告分析,遞交給UI層;UI層負責顯示App的界面內(nèi)容,實現(xiàn)面向用戶的多種功能,監(jiān)聽并響應(yīng)用戶的請求,將用戶的請求以及必要的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到下層,同時,也將下層提供的用戶體制報告經(jīng)過渲染展現(xiàn)給用戶。

圖1 “時針”App系統(tǒng)架構(gòu)

Android系統(tǒng)架構(gòu)采用了分層設(shè)計的思想,分層的優(yōu)點是下層為上層提供統(tǒng)一的服務(wù),屏蔽了本層及以下層的差異,當本層及以下層發(fā)生變化不會對上層產(chǎn)生影響[1],即各層各司其職,各自提供固定的服務(wù)接入點[2]。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 一鍵呼救功能

“時針”App是基于地理位置的服務(wù),而一鍵呼救這一功能便是“時針”App的最主要功能。當患者/路人發(fā)出呼救信號后,App將呼救信息發(fā)送給附近的志愿者,并采用應(yīng)答機制來實現(xiàn)一鍵呼救功能。一鍵呼救功能如圖2所示。

圖2 一鍵呼

2.2 推送路線功能

當志愿者接收到呼救信息并且選擇“去救援”選項,“時針”App通過連接高德地圖的API接口,向志愿者提供智能路徑導(dǎo)航,保證志愿者在最短時間內(nèi)到達患者身邊進行救治。

2.3 慢病預(yù)警功能

基于本次用戶測量的健康數(shù)據(jù),進行統(tǒng)計分析,如果輸入的測量結(jié)果超出健康值范圍,則給用戶發(fā)出預(yù)警信號,提醒用戶最近注意身體情況。利用數(shù)據(jù)倉庫處理技術(shù),清理、整理數(shù)據(jù);利用智能分類方法,分析用戶這一種慢性疾病,本次測量屬于什么類型,得出本次測量基本結(jié)果。根據(jù)不同的慢性疾病,具體分析最近一個月的健康數(shù)據(jù)報告,通過貝葉斯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等預(yù)測算法,判斷用戶如果按照現(xiàn)在的生活方式,可能會出現(xiàn)的慢性疾病,將分析結(jié)果呈現(xiàn)給用戶,并向用戶周圍的志愿者發(fā)出預(yù)警信號。

2.4 學(xué)習功能

學(xué)習急救知識的方法主要有3種:用戶在“時針”App選擇一些突發(fā)事件的急救與互救相關(guān)課程進行學(xué)習,主要以小視頻、微課的形式進行講解急救知識,較好地滿足了用戶移動式、碎片化的學(xué)習要求,降低學(xué)習成本,實現(xiàn)了急救知識的教育普及;“時針”App提供題庫試題以及課程配套試題,讓用戶通過練習與測試更好地掌握急救知識。除此之外,“時針”App提供急救知識以及慢性疾病知識的文章,有助于急救以及慢性疾病相關(guān)知識的普及。學(xué)習檢測功能如圖3所示。

圖3 學(xué)習檢測

2.5 電子病例

增加病歷的途徑主要有以下兩種:用戶錄入個人病歷;“時針”App利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、藍牙上傳技術(shù),實時監(jiān)測和采集個人健康信息,綜合某一種慢性疾病的健康數(shù)據(jù)測量值、測量時間以及當次測量分析結(jié)果,生成用戶某一種慢性疾病的今日健康數(shù)據(jù)報告,并整理到用戶的慢性疾病健康檔案中形成病歷,“時針”App管理員對用戶病歷進行管理。

3 關(guān)鍵方法

3.1 基于全局考慮的分布式分配系統(tǒng)NTuCab

“時針”App的“一鍵呼救”和“一鍵應(yīng)答”采用基于全局考慮的分布式分配系統(tǒng)NTuCab[3]來實現(xiàn)呼救與應(yīng)答的匹配?；颊?路人發(fā)出呼救時,會將呼救信息寫入呼救池,取消呼救則刪除,志愿者出任務(wù)時,將志愿者信息寫入志愿者池,完成時刪除。呼救分配模塊會獲取呼救信息和志愿者的信息,最終為患者分配最近的且有能力出任務(wù)的志愿者前來救助。

呼救池的功能包含以下幾個方面:

(1)包含患者的基本信息,如患者姓名、電話、所在位置等;

(2)允許多患者同時登錄,互不影響;

(3)發(fā)出呼救信號時需要填寫呼救位置,在規(guī)定時間內(nèi)可刪除呼救信息(以防因為一些原因?qū)е抡`發(fā)呼救信息);

(4)呼救信息發(fā)出后,將信息傳遞給呼救分配模塊,若成功刪除呼救信息,則呼救池中的呼救信息被刪除。

志愿者池的功能包含以下幾個方面:

(1)包含志愿者的基本信息;

(2)允許多用戶同時登錄,互不影響;

(3)接受呼救信息后,在志愿者池錄入出發(fā)信息;

(4)任務(wù)完成后,在志愿者池錄入完成信息。

3.2 慢病管理

使用文獻信息檢索法,查閱大量資料,收集病理數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù),將收集到的數(shù)據(jù)抽取、清洗、轉(zhuǎn)換,并加載至數(shù)據(jù)倉庫?；跀?shù)據(jù)倉庫,利用SQLite技術(shù)建立管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,同時構(gòu)建存放用戶健康信息以及其他信息的數(shù)據(jù)庫。用J2EE和Tomcat技術(shù)搭建服務(wù)器。當用戶向服務(wù)器發(fā)起請求時,服務(wù)器做相應(yīng)的處理,從功能上將信息的處理主要分為以下幾種情況:健康數(shù)據(jù)記錄并監(jiān)測,利用藍牙或手動記錄的方式上傳數(shù)據(jù)給服務(wù)器,同時利用ETL技術(shù)規(guī)范化數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)集市保存在數(shù)據(jù)庫中。

個性化自我調(diào)理方案智能生成:利用基于用戶的協(xié)同過濾等智能算法并基于mahout技術(shù),可以根據(jù)健康數(shù)據(jù)信息預(yù)測用戶血壓、血糖等方面慢性疾病的狀況,對不同的用戶推薦適合他的調(diào)理方案等。

由于用戶和物品之間的歷史交互信息是驅(qū)使用戶偏好和物品狀態(tài)發(fā)生變化的關(guān)鍵數(shù)據(jù),因而本文利用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)來捕獲用戶的長期偏好演化表征和短期偏好表征[4],以此生成客戶感興趣的信息,智慧精準地推送給客戶;利用JDBC技術(shù)連接數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。利用Json API生成Json字符串并發(fā)給客戶,通過MVC設(shè)計模式,以Native開發(fā)技術(shù)呈現(xiàn)結(jié)果。

4 結(jié)語

以快速反應(yīng)與院前急救為特征的120急救是急救醫(yī)療服務(wù)體系的重要組成部分之一。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的開啟,融入了4G技術(shù)的120急救如虎添翼,為病患帶來了更多生的希望[5],“時針”App就是其中之一。它能及時為用戶進行呼救,并向附近的專業(yè)人員求救,充分利用急救的“黃金時間”,彌補醫(yī)療體系中院前急救不到位這一缺口,做到突發(fā)疾病有人救,慢病預(yù)警在平時。搭配的學(xué)習視頻和題庫也能讓用戶做到自學(xué)自檢,利用碎片化時間學(xué)習急救知識。