Розробка медичної інфокомунікаційної системи для моніторингу стану здоров’я людини з використанням штучного інтелекту
Автор: Дуда Андрій Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Застосування інфокомунікаційних технологій у медицині дозволяє ефективно обробляти великі масиви даних і забезпечувати більш точний моніторинг стану здоров’я пацієнтів. В умовах цифровізації, інтеграція штучного інтелекту (ШІ) у системи моніторингу пацієнтів відкриває нові можливості для автоматизації процесів діагностики та надання персоналізованих рекомендацій. Метою цієї роботи є розробка медичної інфокомунікаційної системи для моніторингу стану здоров’я людини з використанням ШІ. У межах дослідження здійснено такі завдання: 1. Аналіз сучасних методів і технологій медичного моніторингу; 2. Дослідження алгоритмів ШІ та їх застосування у медичних інфокомунікаційних системах; 3. Проєктування системи моніторингу із залученням IoT для збору даних від датчиків; 4. Розробка програмного забезпечення для обробки та аналізу даних з датчиків; 5. Інтеграція ШІ для автоматичного аналізу даних та генерації рекомендацій; 6. Тестування та оцінка ефективності розробленої системи в реальних умовах. Об’єкт дослідження: медичні інфокомунікаційні системи для моніторингу здоров’я пацієнтів з використанням штучного інтелекту. Предмет дослідження – технології збору, обробки та аналізу медичних даних, що включають ШІ та IoT. Методи дослідження: у роботі використані методи аналізу, проєктування, програмування, моделювання та тестування. У першому розділі роботи виконано аналіз сучасних методів та технологій моніторингу стану здоров’я людини, включаючи огляд IoT-пристроїв, телемедичних систем та інтеграцію цих технологій у медичних інфокомунікаційних системах. Другий розділ присвячений дослідженню теоретичних основ ШІ у медицині, опису ключових алгоритмів і технологій, що використовуються для аналізу медичних даних. У розділі порівнюються методи навчання ШІ, розглянуто підходи до інтеграції цих алгоритмів у системи моніторингу здоров’я, а також новітні тенденції розвитку ШІ у медичному контексті. Третій розділ роботи зосереджений на дослідженні існуючих систем моніторингу стану пацієнтів з використанням штучного інтелекту. У розділі розглянуто приклади комерційних і дослідницьких проєктів, що використовують ШІ для аналізу медичних даних, виявлення ризиків та генерації діагностичних рекомендацій. Проведено порівняння можливостей таких систем, визначено їхні обмеження, а також переваги впровадження штучного інтелекту для підвищення ефективності медичного моніторингу. Четвертий розділ присвячений розробці медичної інфокомунікаційної системи для моніторингу стану здоров’я людини на основі ШІ. У розділі описано етапи проєктування та реалізації системи, зокрема: вибір датчиків і мікроконтролера, проєктування архітектури для збору та обробки даних, розробка програмного забезпечення для аналізу показників пацієнтів, інтеграція моделі ШІ для надання рекомендацій і оповіщення медичного персоналу або пацієнта. Описано результати тестування системи у реальних умовах, що підтвердили її ефективність і надійність. За результатами дослідження розроблено інфокомунікаційну систему моніторингу стану здоров’я пацієнтів з використанням штучного інтелекту, яка забезпечує безперервний збір, обробку та аналіз медичних даних у реальному часі. Система використовує IoT-датчики для моніторингу ключових показників здоров’я, таких як частота серцебиття, температура тіла та рівень кисню в крові. Дані автоматично передаються на сервер, де вони аналізуються за допомогою алгоритмів ШІ. Розроблена модель штучного інтелекту дозволяє виявляти аномалії у показниках здоров’я пацієнта і надавати персоналізовані рекомендації. Система інтегрує ці дані з інфокомунікаційною платформою, яка забезпечує своєчасне інформування медичного персоналу або пацієнта про необхідність вжиття заходів. Тестування показало, що система є надійною та ефективною, підтверджуючи можливість її впровадження у клінічну практику для покращення якості та оперативності медичного моніторингу. Ключові слова: штучний інтелект, інфокомунікаційні системи, IoT, медичний моніторинг, аналіз даних.