Облачная платформа IACPaaS для разработки, управления и удаленного использования интеллектуальных сервисов

Облачная платформа IACPaaS (https://iacpaas.dvo.ru/) обеспечивает коллективную удалённую разработку, управление и использование (PaaS, SaaS и DaaS):
- прикладных интеллектуальных сервисов – систем с базами знаний для различных классов задач и предметных областей (экспертные системы, системы поддержки принятия решений, компьютерные тренажеры, интеллектуальные ассистенты и т.п.);
- инструментария для создания, сопровождения и обеспечения жизнеспособности прикладных сервисов и их компонентов (баз знаний, баз данных, онтологий и т.п.).

Платформа учитывает специфику систем с базами знаний, упрощает и автоматизирует их разработку, снижает трудозатраты по сопровождению, обеспечивая, таким образом, повышение их жизнеспособности. Ведётся постоянная доработка и улучшение функциональных возможностей платформы.

Основные особенности и преимущества платформы:
•    единое декларативное семантическое представление всех информационных (онтологии, баз знаний, баз данных) и программных (агенты, решатели, …) компонентов прикладных и инструментальных сервисов, единый язык для описания моделей (онтологий) всех компонентов;
•    явное отделение моделей компонентов от самих компонентов для их повторного использования и единый двухуровневый подход к формированию последних (сначала формируется структурная декларативная модель, затем по ней создается необходимый компонент);
•    предоставление интуитивно-понятного редактора для формирования и модификации компонентов;
•    наличие механизмов связывания различных онтологий, баз знаний, баз данных и их фрагментов;
•    возможность экспорта/импорта информационных компонентов и их моделей в файлы формата JSON;
•    поддержка нескольких технологий разработки интеллектуальных сервисов.

 

На платформе организованы порталы знаний для следующих предметных областей:
•    медицина, 
•    лазерное аддитивное производство металлических изделий,
•    автономные необитаемые подводные аппараты,
•    знания по экспериментальной диагностике сельскохозяйственных культур,
•    и другие.

На сегодняшний день платформа имеет около 800 зарегистрированных пользователей.

В отличие от существующих аналогов платформа имеет инструментальную поддержку разработки всех компонентов интеллектуальных сервисов. Этот инструментарий является расширяемым. Единые принципы, механизмы и технологии создания прикладных и инструментальных сервисов, единые средства расширения и разработки инструментария позволяют наращивать его функциональность не только разработчикам, но и пользователям.

Получены Свидетельства Федеральной службы по интеллектуальной собственности о государственной регистрации программ для ЭВМ: №2012618347; №2013619809; №2013660086.

 

Облачная инфраструктура для создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений по диагностике заболеваний произвольной направленности

Облачная инфраструктура включает комплекс программных и информационных компонентов на платформе IACPaaS (https://iacpaas.dvo.ru/), предназначенных для создания систем поддержки принятия решений по диагностике заболеваний произвольной направленности для практической медицины как облачных сервисов. Внедрение во врачебную практику таких систем направлено на снижение количества ошибочно поставленных диагнозов заболеваний.
Инфраструктура поддерживает ориентированное на экспертов формирование и сопровождение баз медицинских знаний на основе онтологии медицинской диагностики. Все базы знаний формируются в единых терминах предметной области для обеспечения их однозначной интерпретации как программными сервисами, так и различными экспертными сообществами. Для этого создана используемая средствами формирования баз знаний База медицинских терминов и наблюдений.
Основные особенности и преимущества инфраструктуры:
•    онтология диагностики не зависит от разделов медицины и обеспечивает следующие возможности:
•    формирование симптомокомплексов заболеваний с учетом категорий пользователей;
•    формирование альтернативных симптомокомплексов с разными подходами к выявлению достоверных признаков заболевания;
•    уточнение диагнозов с учетом этиологии, патогенеза, варианта течения и пр. для проведения дифференциальной диагностики заболеваний и выбора соответствующих методов лечения;
•    возможность указания меры нечёткости признака в некотором периоде динамики; учет значений характеристик и признаков, измененных воздействием событий; учет разных вариантов динамики значений признаков;
•    генерация объяснений результатов диагностики с различным уровнем детализации;
•    реализация трех подходов к диагностике заболеваний: критика гипотез, выдвижение гипотез, выдвижение гипотез с запросом дополнительной информации;
•    наличие среды непрерывного развития баз знаний.

Инфраструктура активно эксплуатируется, ведутся работы по её усовершенствованию и наращиванию сервисных функций. К настоящему времени созданы базы знаний по диагностике заболеваний из различных разделов медицины:
•    группа заболеваний желчного пузыря, желчевыводящих путей и поджелудочной железы;
•    нарушения обмена глюкозаминогликанов;
•     геморрагические лихорадки;
•    заболеваний органов дыхания;
•    заболеваний органов зрения.

 
Фрагмент онтологии медицинской диагностики

В отличие от существующих аналогов инфраструктура имеет ориентированную на экспертов облачную среду разработки и непрерывного развития баз знаний с интерфейсной поддержкой разных типов. Лежащая в основе знаний о диагностике онтология соответствует реальным представлениям медицины по широкому спектру заболеваний и позволяет формализовать любое заболевание как многогранный и многовариантный развивающийся внутренний процесс.

 

Среда непрерывного развития баз знаний

Получено Свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности о государственной регистрации базы данных «База медицинской терминологии и наблюдений» №2019621179.

Облачная инфраструктура для создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений по поиску медикаментозного лечения, для заболеваний произвольной направленности

Облачная инфраструктура включает комплекс программных и информационных компонентов на платформе IACPaaS (https://iacpaas.dvo.ru/), предназначенных для создания систем поддержки принятия решений по медикаментозному лечению заболеваний произвольной направленности, базирующиеся как на современных медицинских знаниях, так и актуальных рекомендациях с учётом персональных показателей здоровья пациента.
Внедрение во врачебную практику таких систем позволит предотвратить или значительно уменьшить количество медицинских ошибок, таких как неэффективность препаратов, побочные эффекты препаратов, неверная дозировка, нежелательные лекарственные взаимодействия.
Инфраструктура поддерживает ориентированное на экспертов формирование и сопровождение баз медицинских знаний на основе разработанных соответствующих онтологий. Чтобы обеспечить представление знаний независимо от области медицины и вида лечения, была разработана модель Обобщённой онтологии представления знаний о лечении. Она даёт возможность описывать информацию с учётом личных данных пациента, используя общепринятые термины, применимые ко всем областям медицины и видам лечения.

Для того чтобы адаптировать обобщённую онтологию под конкретный вид лечения или требования специалистов, используется модель соответствий. Она позволяет сопоставить абстрактные понятия обобщенной онтологии с конкретными понятиями онтологии, ориентированной на решаемую задачу. 

 

Портал знаний по лазерной аддитивной обработке металлических материалов

Портал предназначен для:
- интеграции в едином общедоступном пространстве комплекса связанных информационных ресурсов и интеллектуальных программных компонентов для их обработки – с целью помощи конструкторам, технологам и иным специалистам в отработке пригодных для практического применения технологических режимов лазерной аддитивной обработки металлических материалов;
- обеспечения контролируемого удаленного доступа к этим ресурсам как специалистам в области лазерного аддитивного производства, так и операторам лазерных технологических комплексов (в том числе, в процессе их обучения).
Портал знаний разработан, функционирует и коллективно развивается на облачной платформе IACPaaS (https://iacpaas.dvo.ru/).
К информационным компонентам относятся ансамбль онтологических моделей, а также формируемый на их основе единый комплекс тематических нормативно-справочных баз данных, знаний и датасетов (документированных технологических кейсов), имеющих единый машинопонимаемый формат.
К программным компонентам портала относятся средства для формирования, регулярного пополнения и поддержания в актуальном состоянии комплекса баз данных и знаний, а также ассистент для инженера-технолога, основанный как на знаниях, так и на методах интеллектуального анализа данных.

 

Такой ассистент на основе анализа требований технического задания на реализацию технологической операции, характеристик объекта обработки и используемого материала будет выдавать инженерам-технологам аргументированные рекомендации по установке режима выполнения технологического процесса, который обеспечит соответствие получаемого результата предъявляемым к нему в техническом задании требованиям.
Таким образом, данная разработка направлена на решение важнейшей для сферы аддитивной обработки металлических материалов задачи – минимизировать число многочасовых и дорогостоящих экспериментов, направленных на выявление практически пригодных для решения конкретной задачи технологических режимов, а также снизить требования к квалификации пользователей лазерного робототехнического оборудования.