Фармакон: как в БГУИР разрабатывают самообучающуюся фармакологическую систему

Несколько недель назад KV уже рассказывали о фармакологической системе, разрабатываемой кафедрой ИИТ БГУИР. Сегодня мы поговорим с ребятами, чтобы  более подробно познакомить читателей с идеологией системы и всеми ее техническими нюансами.

От редактора. Многие ставшие известными ИТ-компании начинались как исследовательские работы студентов или аспирантов. Самый известный, но далеко не единственный пример – Google. Хочется верить, что и сейчас мы становимся свидетелями зарождения чего-то не менее значимого, и что немаловажно, не в Кремниевой долине, а в Беларуси.

- Как вообще родилась идея создания системы по фармакологии?

- Все началось крайне банально. Pharmacon начался с обычного курсового проекта. Особенностью курсового проектирования на кафедре ИИТ БГУИР, где мы учимся, является то, что предметная область для курсового проекта закреплена за командой в течение всего периода обучения. К моменту создания проекта у нас уже была сформирована команда, и мы решили не терять возможность и постараться разработать что-то действительно полезное. Долго анализируя различные предметные области, мы остановились на области, связанной с медициной. Копнув чуть поглубже, мы увидели, что такая огромная и интересная область как фармакология до сих пор не автоматизирована в должной мере. И с тех пор мы начали потихоньку работать: собирать информацию, искать экспертов, разрабатывать прототип, анализировать рынок.

- В наше время утверждение о том, что что-то не автоматизировано хоть в какой-либо степени, вызывает скепсис. Неужели все так плохо?

 

- В ходе анализа рынка выяснилось, что существует немалое количество систем, связанных с фармакологией, но при более детальном их рассмотрении стало понятно, что всех их можно разделить условно на 2 категории: системы-справочники и системы-аптеки. В первых, кроме энциклопедических знаний, ничего, чаще всего, не предоставлялось. Вторые же, как правило, направлены на поиск наличия лекарства в аптеках. В более продвинутых версиях систем-аптек можно встретить также поиск дженериков (препаратов с идентичным  международным непатентованным названием). Системы-справочники, в свою очередь, непонятны простому пользователю и представляют собой энциклопедии в электронном виде.

- И чем же вы отличаетесь от них?

- Наша задача состоит в том, чтобы создать очень удобный, функциональный и наукоемкий продукт. Pharmacon содержит не только информацию о лекарствах (которая, кстати, представлена в виде семантических сетей; может быть обработана компьютером, понятна при этом неподготовленному пользователю), но и закономерности, теоремы, правила, присущие фармакологии. Система не только сможет решать задачи, основываясь на знаниях, заложенных в базу, но и объяснять, почему она пришла к тому или иному выводу. Также нашим главным преимуществом является технология OSTIS, в основе которой лежит унифицированное представление знаний на семантических сетях и на базе которой строится наша система. Именно она позволяет нам оснащать систему функционалом, неподъемным для пользователей других технологий.

- До сих пор я так и не услышал о том, кто именно будет являться конечным пользователем системы. Кому, в конечном счете, адресованы ваши старания?

- Система будет полезна широкому кругу людей. Например, посетители аптек. Ни для кого не секрет, что вопросы, которые они задают провизору, можно запросто узнать из аннотации к лекарству. Это очень тормозит процесс обслуживания. Каждый человек перед применением того или иного лекарства сможет ознакомиться с инструкцией к нему. С помощью Pharmacon кто угодно может получить всю необходимую информацию о лекарствах в очень доступном и понятном виде. Ведь сегодня современный человек стремится узнать как можно больше (особенно актуально для информации, касающейся здоровья). Также эта система будет полезна провизорам, ведь не каждый посетитель не поленится поискать все данные самостоятельно, поэтому ответы на такие “технические” вопросы, как: “а можно ли принимать этот препарат детям?”, “а если у меня аллергия на лекарство 1, можно ли мне принимать лекарство 2?”, - перекладываются с плеч провизора на систему. Помимо людей, находящихся в аптеке, есть еще и врачи, студенты, изучающие фармакологию, неопытные фармацевты. Благодаря большой базе знаний, система сможет решать различные задачи и отвечать на множество вопросов, что делает ее отличным инструментом для любого человека, интересующегося данной предметной областью.

- Вы говорили, что главная “фишка” Фармакона в определении результата взаимодействия лекарств. Почему эта задача такая сложная?

- Потому что этим до нас еще никто не занимался. Дело в том, что для такого рода задач необходимо учитывать массу факторов, в зависимости от которых действие одного и того же препарата будет отличаться. Ведь любому человеку понятно, что лекарство на ребёнка, беременную женщину или пожилого человека будет действовать по-разному. Да и не только особенности человека играют большую роль - чтобы узнать результат взаимодействия препаратов, необходимо знать очень подробно само лекарство (фармакокинетика, фармакодинамика). Учет большого количества факторов, решение сложных логических конструкций - все это делает эту задачу сложной и многогранной.

- Откуда вы берёте знания, необходимые для формализации?

- Источниками знаний являются как учебники и справочники о лекарственных средствах, так и эксперт по предметной области - Волчек Александр Владимирович, кандидат медицинских наук по фармакологии.

-Ранее вы говорили о том, что ваша система будет обладать знаниями о препаратах, которые продаются в Беларуси. Разве это не ограничивает круг пользователей, если говорить об отдаленных перспективах?

- Одним из главных преимуществ технологии OSTIS, на основе которой ведётся разработка проекта, является быстрая адаптация системы под нужды пользователя. Для расширения рынка лекарств понадобится лишь расширить базу знаний лекарств в системе, ведь правила и закономерности, присущие фармакологии, не меняются в зависимости от страны или языка. Т.е. для расширения перечня лекарств будет необходимо лишь расширить базу знаний лекарств, и не потребуется сложная внутренняя перестройка базы знаний, как это может быть в случае использования баз данных. И машина обработки знаний сможет работать с новыми знаниями в том же режиме, что и раньше. Также и переход на любой другой язык не является сложным, т.к. все понятия системы уникальны и имеют интерпретацию названий для различных языков. То есть, для перехода на другой язык нам не придется переделывать всю базу знаний, а всего лишь нужно перевести все идентификаторы на нужный язык, с чем сможет справиться обычный переводчик.

- Конечно, звучит красиво и перспективно, но не могу не спросить: на каком этапе находится проект сейчас?

- На сегодняшний день мы занимаемся наполнением базы знаний. Также ведётся разработка интеллектуального решателя, который будет производить анализ взаимодействия лекарственных средств. Все эти работы в итоге приведут к созданию первого прототипа системы.

- У многих может появиться вопрос касательно ответственности: с вашей системой люди начнут заниматься самолечением и ничего хорошего из этого не выйдет. Что вы ответите на это?

- Да, есть такая проблема. Но она заключается лишь в том, что первая реакция у большинства людей, узнавших о нашем проекте - это вопрос о самолечении. Pharmacon не может и не должен выводить возможный диагноз, основываясь на симптомах. Мы лишь предоставляем информацию и даем некий инструментарий для ее анализа. Естественно, в ходе разработки необходимо будет ограничить или расширить функционал для некоторых групп пользователей. Мы выделили четыре такие группы: врачи, провизоры, студенты-медики и рядовые пользователи.  В дальнейшем планируется создание системы профилей пациентов. Это позволит пользователям отслеживать приём лекарств, и, в случае несовместимости назначенных препаратов, система сможет предупредить пациента и/или врача об этом. При регулярном ведении такого профиля он станет довольно полной заменой бумажной карточки, в которой содержится история болезней и принимаемых лекарств за долгое время.

-  Уверен, что не обошлось без сложностей. Можно узнать, с какими именно проблемами вы столкнулись?

- Их на самом деле немало. Сразу же стал ребром ряд вопросов: как создать универсальный шаблон для формализации знаний о лекарстве, как точно перенести знания от эксперта системе? На данном этапе нам приходится пользоваться реестром лекарственных средств России, который находится в открытом доступе, в отличие от реестра лекарственных средств Беларуси, что тоже нехорошо.

- Ранее я уже писал о вашей победе на конкурсе студенческих проектов на международной конференции OSTIS-2014, проходившей в феврале, что-либо поменялось с тех пор?

- Поменялось отношение к нашему проекту. Раньше только мы думали о Pharmacon, как о чем-то большем, чем просто курсовой проект, а теперь в нас поверили, нас услышали хотя бы на этом конкурсе. Конкурс, к слову, не был конкурсом стартапов,  мы не стремились получить деньги на реализацию, ведь доступ к реестру лекарственных средств Беларуси  на данном этапе нам нужен больше, чем финансирование, хотя оно, конечно, подняло бы нас ещё выше. Хотелось бы обратиться к читателям «Компьютерных Вестей»: если кого-то заинтересовал наш проект, и вы хотите принять в нем участие, в качестве инвестора или в качестве члена команды (программисты, маркетологи, бизнес-аналитики, художники),  то мы открыты для сотрудничества! Задать вопросы, высказать предложения и просто передать привет можно, отправив письмо на e-mail: pharmacon.ostis@gmail.com.

Антон Ковалевский

Версия для печатиВерсия для печати

Рубрики: 

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Всего голосов: 0
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!

Читайте также

 

Комментарии

Аватар пользователя leo3

Помниться на заре своей деятельности я решал задачу прогнозирования противовирусной активности химических веществ по их химической формуле на основе базы данных уже испытанных веществ:) Задача была интересная, связанная с математикой и искусственным интеллектом. Тогда я, к слову, понял, что задача практически нерешаемая:) ибо "по аналогии" тут ничего не работает. Два практически идентичных вещества, но с переставленным чуть-чуть одним атомом могут обладать совершеннно различной биологической активностью. Тем не менее программульку написал на фортране (работала она, как выяснилось, очень долго:). В чем фишка этого проекта я, честно говоря, не уловил. Этотот же справочник, только с расширенным и несколько спорным с медицинской точки зрения набором сервисов, имхо... Хотя, успехав студентам! Пусть работают и в процессе сделают что-то инетерсное!