46235 (665454), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При автоматизации лечебного процесса в отделениях многопрофильного медицинского учреждения необходимо рассматривать его как сложный комплекс различных методов получения информации о больном, ее анализе и принятия решения о лечебном воздействии на основе этой информации.

Он требует четкого взаимодействия всех обеспечивающих его подразделений. При этом на всех этапах лечения должен создаваться машинный документ, отражающий динамику состояния больного, методы его лечения и являющийся частью автоматизированной истории болезни. Результаты каждого этапа должны вводиться в ЭВМ.

Внедрение такой системы позволит повысить качество документации, уровень обследования и диагностики лечения, а также создать базу данных обо всех лечившихся в лечебном учреждении.

На основе такой структуры ГВКГ, была разработана архитектура РИСК II, приведенная на рис.1.1.

На данном этапе, автоматизации подлежит деятельность медицинской части, 7-го неврологического отделения и бухгалтерии госпиталя.

В настоящем КДП этой проблеме посвящена глава 2, в которой проводится разработка математического обеспечения комплекса задач "Оценка эффективности функционирования военно-медицинского учреждения" для медицинской части.

1.2.2. Организация взаимодействия исполнителей

На основе разработанной архитектуры РИСК II и требованиями Заказчика на текущем этапе общий объем работ был распределен между исполнителями в соответствии с делением на классы задач, стоявших перед разработчиками. Работа над проектом проводилась разработчиками СКБ 2 в составе:

Чихирев Р.Б. - разработка модуля статистической обработки и анализа данных КЗ "Оценка эффективности работы военного госпиталя" - главный конструктор, ответственный за комплексную задачу по курсу “Экология и охрана труда”;

Базин В.В.. - разработка КЗ "Болезни печени" - первый заместитель главного конструктора, ответственный за комплексную задачу по курсу "Гражданская оборона";

Баймеев Р.Х. - заместитель главного консруктора по задаче по курсу “Экономика”;

Сачков А.В. - помошник главного конструктора.

Взаимодействие между исполнителями по решаемым задачам осуществлялась в соответствии с приведенной на рис. 1.2 матрицей взаимодействия.

На разработку комплексного дипломного проекта было выдано техническое задание (ТЗ) (Приложение 1), в котором автору предлагалось решить следующие комплексные задачи:

1. Провести системный анализ и синтез РИСК II.

2. Разработать математическое и программное обеспечение статистической обработки и анализа данных для комплекса задач "Оценка эффективности работы военного госпиталя".

3. Разработать автоматизированную обучающую систему по курсу "Гражданская оборона".

4. Разработать информационное обеспечение для автоматизированной обучающей системы по курсу "Экология и охрана труда".

5. Разработать и отладить программное обеспечение для системы оценки финансового состояния предприятия по курсу "Экономика".

Учитывая вышеизложенное, в соответствии с выданным на разработку техническим заданием, основные требования на разработку дипломного проекта являются следующими:

1) Провести обследование ГКВГ им. Бурденко и выявить ряд первоочередных задач, требующих автоматизации решения.

2) Для ПЭВМ IBM PC AT в среде Windows 95 или Windows NT Workstation 4.0 разработать математическое и программное обеспечение статистической обработки и анализа данных для комплекса задач "Оценка эффективности работы военного госпиталя".

3) Разработать рекомендации по защите оператора и ПЭВМ от поражающих факторов ядерного взрыва и землетрясения по курсу "Гражданская оборона".

4) Для ПЭВМ IBM PC AT в среде MS DOS разработать обучающую систему по курсу "Экология и охрана труда", представляющую собой компьютерный лабораторный практикум по требуемым разделам предмета и состоит из информационной и контролирующей части, которые управляются сценарием обучения.

5) Разработать программное обеспечение для системы анализа финансового состояния предприятия по курсу "Экономика".

6) В дипломном проекте необходимо провести технико-экономическую оценку разработки и определить перспективы развития РИСК II.

7) Программные продукты должны обеспечивать реализацию функций, заданных в ТЗ на эти средства.

8) На программные продукты должна быть разработана пользовательская документация в составе:

• руководство системного программиста;

• руководство программиста;

• руководство оператора..

1.2.3. Обоснование выбора программных средств

1.2.3.1. Операционная среда

Операционные среды: MS DOS 5.0., Windows 3.1 (или Windows for Workgroups 3.11), Windows 95 (или Windows NT Workstation 4.0) определена требованиями Заказчика, вытекающими из проектных работ, реализуемых в рамках выполнения ОКР “Тонус”.

1.2.3.2. Инструментальные средства разработки

В качестве средств разработки специального программного обеспечения была выбрана система Borland C++ Builder 1.0 Client/Server. Выбор обуславливается тем, что с его помощью можно в кратчайшие сроки разработать быстрое, компактное и полноценное Windows-приложение, работающее с базами данных.

Для разработки программного обеспечения по курсу "Экономика" был выбран MSM 4.3, так как программа должна будет работать под операционными системами Windows 95.

Для разработки программного обеспечения по курсу "Экология и охрана труда" был выбран Borland C++ 5.0., так как программа должна будет работать под операционной системой MS DOS 5.0 по требованию кафедры.

Для разработки программного обеспечения по курсу "Гражданская оборона" был выбран Visual Basic 4.0., так как программа должна будет работать под операционной системой Windows 95 по требованию кафедры.

Для связи с физическими таблицами используется специальная программа Borland Database Engine 4.0.

Выводы по главе 1

В данной главе содержатся результаты системного анализа и синтеза РИСК II, а именно:

Проведен анализ замысла, целей, направлений и этапов разработки РИСК II;

Проведен анализ требований заказчика и возможностей разработчика. результаты обследования объектов заказчика:

Разработана архитектура РИСК II, представляющая собой совокупность территориально удаленных объектов (медицинских учреждений), взаимодействующих между собой через систему обмена данными. Внутри объектов взаимодействие осуществляется посредством локальных вычислительных сетей. Для разработки комплекса средств автоматизации интерес представляет ЛВС госпиталя.

На основе разработанной архитектуры РИСК II и требований Заказчика на данном этапе было организовано взаимодействие исполнителей для решения поставленных задач.

Проведено обоснование использования программных средств, необходимых для разработки и эксплуатации задач.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЗАДАЧ "ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ”

2.1 Постановка задачи и её спецификация

Основной целью разработки КЗ “Оценка эффективности работы военного госпиталя методом главных компонент” является автоматизация обработки статистических данных, представляющих собой показатели функционирования подразделений ГВКГ имени академика Н.Н. Бурденко.

Для повышения эффективности использования коечного фонда требуется объективная оценка показателей работы отделений и центров госпиталя. В этой связи комплекс задач “Оценка эффективности функционирования военно-медицинского учреждения”, должен позволять по совокупности показателей, характеризующих различные аспекты функционирования отделений медицинского учреждения, определить сравнительную эффективность их работы. Одним из приемлемых и достаточно простых в реализации математических методов решения поставленной задачи является метод главных компонент (МГК).

Метод главных компонент, сущность которого состоит в сведении множества показателей к нескольким суммарным интегральным оценкам, в данном случае обладает существенными преимуществами [3] по сравнению с другими статистическими методами, такими как дисперсионный, регрессионный и факторный анализы [7,9].

Однако, недостаток метода главных компонент состоит в сложности нахождения собственных чисел и собственных векторов матриц большой размерности [3,6] при ручной обработке которых, невозможно получить достаточно точные результаты за приемлемое время, поэтому необходима ее автоматизация с применением ЭВМ.

Для достижения цели проекта требуется решить следующие задачи:

• изучить теоретические основы метода главных компонент;

• разработать математическую модель работы отделений учреждения, т. е. выделить исследуемые и измеряемые параметры, установить зависимости между ними и дать математическую постановку задачи;

• выбрать метод решения задачи;

• разработать алгоритм и программу, реализующей этот метод.

2.1.1 Метод главных компонент

Объекты изучения в прикладных областях могут быть всесторонне охарактеризованы только при помощи целого набора признаков. При характеристике объекта исследования случайными многомерными признаками строится корреляционная матрица, элементы которой учитывают тесноту линейной стохастической связи. Однако при большом числе признаков характеристика выявленных связей становится труднообозримой задачей. Возникает потребность в описании объектов меньшим числом обобщенных показателей, например факторами или главными компонентами. Главные компоненты являются более удобными укрупненными показателями. Они отражают внутренние объективно существующие закономерности, которые не поддаются непосредственному наблюдению.

При корреляционном или регрессионном анализе на основе полученной корреляционной матрицы строятся, например, уравнения регрессии, связывающие факторные признаки с результативными. Сами уравнения регрессии являются конечной целью исследования. По ним проводится содержательная интерпретация полученных результатов и принимаются соответствующие решения. При использовании метода главных компонент корреляционная матрица используется как исходная ступень для дальнейшего анализа наблюдаемых ранее значений признаков. Появляется возможность извлечения дополнительной информации об изучаемом процессе или объекте.

2.1.2 Задачи решаемые методом главных компонент

С помощью метода главных компонент можно решить четыре основных типа задач.

Первая задача - отыскание скрытых, но объективно существующих закономерностей, определяемых воздействием внутренних и внешних причин.

Вторая задача - описание изучаемого процесса числом главных компонент m, значительно меньшим, чем число первоначально взятых признаков n. Главные компоненты адекватно отражают исходную информацию в более компактной форме. Выделенные главные компоненты содержат больше информации, чем непосредственно замеряемые признаки.

Третья задача - выявление и изучение стохастической связи признаков с главными компонентами. Выявление признаков, наиболее тесно связанных с данной главной компонентой., что позволяет принять научно обоснованное управляющее воздействие, способствующее повышению эффективности функционирования изучаемого процесса.

Существует возможность использования полученных данных для решения четвертой задачи, которая заключается в прогнозировании хода развития процесса на основе уравнения регрессии, построенного по полученным главным компонентам.

Негативной стороной метода является сложность математического аппарата, требующая знания как теории вероятностей и математической статистики, так и линейной алгебры и математического обеспечения ЭВМ. Однако, в настоящее время, в связи с большим прогрессом в области вычислительной техники и программного обеспечения ЭВМ, большинство вычислительных трудностей относительно легко разрешаются.

2.1.3 Анализ условий допущений и ограничений задачи

В ходе алгоритма нахождения главных компонент требуется найти собственные векторы и собственные значения матрицы парных корреляций. На настоящий момент наиболее быстрыми являются алгоритмы QR разложения [2,5] и их частные случаи. В частности, в связи с тем, что получающиеся в ходе исследования матрицы являются симметричными (симметрическими), то для нахождения собственных чисел и собственных векторов удобен относительно простой метод Якоби [6].

2.2. Обоснование проектных решений

2.2.1. Математическая модель метода главных компонент

Известно, что истинная величина изучаемого объекта содержит по крайней мере два компонента: истинную характеристику оцениваемого явления и ошибку измерения, которая зависит от большого числа причин. Если измерения проводятся в таких областях, как экономика, биология, медицина, психология, то добавляется третья составляющая, зависящая от вариабельности изучаемого признака, индивида или объекта. Таким образом, зарегистрированное значение может быть представлено в виде суммы , где - зарегистрированное значение изменяемого признака н i-ого объекта исследования, - истинное значение (математическое ожидание) измеряемого признака у i - ого индивида, - вариативное значение изменяемого признака i - ого индивида, - ошибка измерения при определении j - ого признака у i - ого объекта исследования.

В основу метода главных компонент положена линейная модель. Если N - число исследуемых объектов, n - число признаков, то математическая модель принимает вид:

, (2.1)

где r,j =1,2,...n; f - r-я главная компонента; - вес r-ой компоненты в j-ой переменной; -нормированное значение j-ого признака, полученное из эксперимента, на основе наблюдения. В матричной форме y=Af.

Характеристики

Список файлов реферата