автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Структурно-функциональная организация услуг телемедицины в прикладных инфокоммуникационных системах

На правах рукописи

Сотников Александр Дмитриевич

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ УСЛУГ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ В ПРИКЛАДНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

05.13.13

Телекоммуникационные системы и компьютерные сети

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 003 167922

2008

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

А.С. Аджемов

доктор технических наук, профессор, С.А. Яковлев

доктор технических наук, профессор, Б.С. Гольдштейн

Ведущая организация Санкт-Петербургский институт информатики

и автоматизации Российской академии наук

Защита диссертации состоится 2008 г. на заседании диссертационного сове-

та Д 219.004.02 Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУТ. Автореферат разослан «_ #» ^ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 219.004.02/ к.т.н., доцент " X ~ ~ ' В.Х. Харитонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Развитие телекоммуникационной отрасли на рубеже XX-XXI веков характеризуется несколькими основными тенденциями, среди которых:

• Глубокое проникновение телекоммуникационных и информационных технологий внутрь прикладных областей и превращение телекоммуникаций в ключевой функциональный элемент отраслевых систем, получивших «фирменные» наименования - «электронное правительство», «электронная коммерция», «телеработа» и т.п. Активное внедрение телекоммуникации в социально-ориентированные отрасли здравоохранения и образования, выражается в появлении и развитии междисциплинарных направлений «телемедицины» и «телеобучения».

• Соединение в единое целое информационной (содержательно-смысловой) и телекоммуникационной составляющих порождает новую сущность - «инфокоммуникационную систему» (ИКС), обеспечивающую предоставление «инфокоммуникационной услуги» (ИКУ). Такое объединение изменяет способы анализа, проектирования и построения ИКС, организации и предоставления ИКУ. Телемедицина (ТМ) выступает не единственной, но наиболее типичной реализацией концепции «инфокоммуникационной услуги».

• Конвергенция сетей, технологий и услуг ведет к созданию глобальной информационной инфраструктуры (GII). ИКУ, тяготеющие к мультисервисным сетям с мультимедийными процессами, предъявляют новые требования, которые сегодня слабо учитывают природу информационных процессов и объектов прикладного уровня.

Названные тенденции, приводят к расширению границ телекоммуникационной отрасли и требуют ее внутреннего изменения в первую очередь в методах анализа и способах описания прикладных областей и процессов, которые ставят задачи и формулируют требования для проектирования ИКС и ИКУ.

Телемедицина представляет междисциплинарный синтез трех отраслей: телекоммуникаций, информационных технологий (ИТ) и здравоохранения, каждая из которых реализует специфические методы анализа и проектирования автономных систем и служб, создания и предоставления услуг на основе собственных организационно-функциональных принципов и технологий. ТМ системы объединяют разнородные взаимозависимые системы, что позволяет отнести их к классу «сложных систем» (СС). В инженерии сложных систем не решены вопросы распределения общесистемных требований на отдельные подсистемы и учета стоимостных характеристик СС на ранних этапах разработки. Названные проблемы выходят на первый план при проектировании социально ориентированных ИКС (здравоохранения, образования, государственного управления) с жесткими ограничениями стоимостных характеристик.

Вопросы «производительности» ИКС находятся в фокусе интереса и многие, главным образом технические проблемы, в определенной степени решены. Это проблемы надежной высокоскоростной транспортировки и распределения данных на основе мультисервисных сетей. В значительной степени обеспечены высокопроизводительные вычисления для обработки и представления данных. Решаются задачи интеграции и комплексирования СС. Сегодня телекоммуникационная отрасль обладает широким спектром технологий, удовлетворяющих большинство реальных требований потребителей. Методологической основой служат стратегия стандартизации технологий GII, ITU/ISO/IEC. Современные методы, разрабатываемые в отраслевых институтах (ЛОНИИС, ЦНИИС) решают проблемы анализа и проектирования телекоммуникационных сетей и систем, конструирования новых услуг. Широкий круг теоретических проблем информатизации и задач информационного обеспечения решается в СПИИРАН.

Вклад в теоретическое обоснование проблемы внесли фундаментальные работы К. Вайцзекера, Г. Хакена, Р.И. Полонникова, А.М Гольверка. Исследованию теоретических основ и проблем устойчивого перехода к информационному обществу посвящены работы P.M. Юсупова и H.A. Кузнецова, теории и логике сложных систем - М. Тода, В.Н. Садовского, вопросам анализа и оптимизации сложных и многокомпонентных информационных систем -Лумана (Luman R.R., Johns Hopkins University APL), Альбертса (David S. Alberts), Хэйаса

(Richard E. Hayes). Методы построения алгоритмических моделей и аппарат алгоритмических сетей разработаны В.В. Иваншцевым, В.Е. Марлеем, В.В. Михайловым (СПИИРАН). Методологии проектирования ИС, посвящены работы A.B. Смирнова и И.О. Рахмановой, Э.Р. Ипа-товой. J1.E. Варакиным и В.Н. Сазоновым выявлена статистическая взаимосвязь между пнфо-коммуннкационной инфраструктурой и экономикой.

Тем не менее, на рынке ИКС предлагаются решения, оптимизированные по «внутриотраслевым» критериям, не обеспечивающие эффективного функционирования сложной ТМ системы (ТМС), объединяющей взаимозависимые разнородные системы. Задача системного анализа и оптимизации TM-ИКС остается не решенной, что определяется как низкой формализацией области здравоохранения, так и отсутствием аппарата, позволяющего достаточно строго и в тоже время содержательно описывать информационные процессы. Это не позволяет корректно формулировать цели и критерии оптимизации, порождает проблемы организации и сопровождения, межотраслевых ТМ-ИКУ, выработки стратегии взаимоотношений телекоммуникационных компаний с операторами прикладных услуг здравоохранения в рыночных условиях.

Актуальность проблематики подтверждается высокой активностью, нашедшей отражение в Федеральных и Региональных целевых программах МИС РФ и МЗСР РФ, а также директивных документах и решениях, среди которых:

• Федеральная целевая программа «Электронная Россия 2002-2010 гг.» (Постановление Правительства Российской Федерации от 28 января 2002 года №65,

• Закон Санкт-Петербурга №585-67 от 01.11.2000 г. «О целевой программе «Телемедицинская сеть Санкт-Петербурга на 2001-2004 гг.», (принят ЗС СПб 25.10.2000 г.),

• Региональная целевая программа «Электронная Ленинградская область на 2003 - 2007 годы» (Постановление Правительства ЛО, 13.03.2002 г, №20, Создание комплекса информационных систем по направлению "Телемедицина"),

• Приказ № 216/76/83 от 21.12.2000 Министерства РФ по Связи и Информатизации, Российской Академии медицинских наук и Мед. центра Управления делами Президента РФ «О создании межведомственного комитета «Российская телемедицина»».

• Материалы парламентских слушаний «О телемедицине и информационной полигике в области охраны здоровья граждан Российской Федерации» от 20.05.2002 г

• «Концепция развития телемедицинских технологий в Российской Федерации», утвержденная приказом МЗ РФ и РАМН №344/76 от 27.08.2001.

Цель и задачи исследования

Направление «инфокоммуникации в здравоохранении» формируется в рамках общенаучной информационной парадигмы. Происходит переход от декларативного обозначения инфокоммуникации как прикладной отрасли, формально объединяющей телекоммуникации и «информационные технологии» к разработке научно-технических основ, определению структуры направления, классификации и формулировке научных задач.

Объектом исследования диссертационной работы являются сложные информационно-коммуникационные системы для специальных приложений здравоохранения (телемедицины).

Предмет исследования - процессы информационного взаимодействия в ИКС, модели ИКС, инфокоммуникационные услуги и их структурно-функциональная организация в ИКС.

Целью настоящей работы является исследование общих свойств и принципов структурно-функциональной организации, создание моделей и разработка методов анализа и эффективного использования сложных ИКС, ориентированных на предоставление специализированных прикладных ИКУ в области здравоохранения (телемедицины). Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• Исследование состояния TM-ИКС в мире. Выявление общих свойств, принципов функционирования и тенденций развития, оценка структурных и количественных характеристик телекоммуникационных систем в составе ТМ-ИКС.

• Теоретический анализ процессов информационного взаимодействия объектов информационно-телекоммуникационных систем для специальных приложений; классификация ИКС по

ряду признаков; определение класса прикладных телемедицинских инфокоммуникационных систем.

• Построение комплекса разноуровневых моделей, отражающих различные свойства ИКС, для количественного анализа параметров прикладной области и решения задачи нахождения оптимального комплекса телекоммуникационных услуг в ТМ-ИКС.

• Разработка научных подходов и методов решения задачи оптимизации ИКС как сложной системы с учетом ограничений прикладной и телекоммуникационной систем и стоимостных характеристик на ранних этапах синтеза, с целью повышения эффективности функционирования ИКС.

• Разработка методов представления, формализованного описания и анализа информационных процессов прикладной области ИКС.

• Анализ структурно-функциональной организации ИКС, функционирующих в сетевых средах в составе электронных и квазиэлекгронных предприятий.

• Исследование вопросов практической реализации ТМ-ИКС и услуг на их основе. Проведение прикладных исследований оценивающих справедливость теоретических положений, моделей и методов, предложенных в работе.

Методы исследования.

Для получения результатов теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе используются методы теории информации, теории сложных систем, аппарат теории оптимизации- методы нелинейного программирования, аппарат теории графов, теории множеств и алгоритмических сетей.

Научная новизна

В процессе исследования получены следующие новые научные результаты:

1. Анализом процессов информационного взаимодействия компонентов выявлена основная проблема организации ИКС на основе традиционных подходов (ISO, Gil), состоящая в исключении пользователя и прикладных процессов из состава ИКС. Определены основные понятия и термины для описания информационного взаимодействия.

2. Выделены классификационные признаки, характеризующие взаимоотношения ИКС с пользователем и информацией: «размещение информации», «отношение пользователя к ИКС» и «характер временного взаимодействия». Два первых признака определены через соотношения тезаурусов пользователя и системы, на их основе выполнена классификация ИКС. Введено понятие и определен новый класс - прикладные ИКС. Исследована структурно-функциональная организация прикладных ТМ-ИКС.

3. Разработан комплекс разноуровневых моделей, адекватно описывающих свойства и характеристики ИКС на различных этапах анализа и проектирования ТМ-ИКС. Комплекс включает три модели: «доменную модель инфокоммуникаций», «3-мерную модель ТМ-ИКС» и «2-уровневую модель ТМ-ИКС».

4. Проведен количественный анализ зарубежных и отечественных ТМ-ИКС. Выявлены статистически достоверные зависимости 9 показателей и получены оценки структурно-функциональных параметров, демонстрирующие смещение активности с госпитально-клиническо-го на первичное звено и определяющие характеристики информационных потоков в ТМ-ИКС.

5. На основе методологии сложных систем сформулирована и решена задача оптимизации ИКС в целом. Разработан метод оптимизации, одновременно учитывающий производительность компонентных систем и стоимостные показатели как независимые переменные. Задача оптимизации ИКС сведена к задаче нелинейного программирования с ограничениями, состоящей в достижении максимума производительности ИКС, решаемой путем последовательного определения верхних границ стоимости, обеспечивающих заданное состояние системы.

6. Разработан метод оптимизации, обеспечивающий согласование требований компонентных составляющих (прикладных и телекоммуникационных систем) в ТМ-ИКС, заключающийся в сравнении наборов показателей требуемой и предоставляемой телекоммуникационной услуги на уровне внутрисистемного интерфейса сложной системы.

7. Предложен метод описания бизнес-процессов на основе алгоритмических сетей (АС). Аппарат АС расширен определением действий над данными различных типов и структур. Определен новый класс «асинхронных» АС, учитывающих временные характеристики процессов в ИКС. Расширение АС использованием «временных меток» представляет объединение традиционных АС и конечных автоматов с памятью.

8. Выполнено упорядочение и расширение понятийно-терминологического аппарата в области информационных и телекоммуникационных систем. Уточнены понятия «инфокоммуни-кационная система» и «инфокоммуникационная услуга», введены понятия «прикладная инфо-коммуникационная система», «квазиэлектронное предприятие», даны новые трактовки понятиям «электронное предприятие», «виртуальное предприятие»

Практическая ценность

Практическую ценность работы представляют следующие результаты.

1. Метод оптимизации сложной ИКС по критерию «стоимость/производительность» и алгоритм решения задачи оптимизации ТМ-ИКС с ограничениями, позволяющие:

- распределять системные требования при проектировании ТМ-ИКС,

- учитывать стоимостные характеристики ТМ-ИКС на начальных стадиях разработки,

- минимизировать ресурсы на этапе эксплуатации и модернизации ТМ-ИКС.

2 Метод оптимизации межсистемного интерфейса в ИКС, обеспечивающий сбалансированный выбор комплекса телекоммуникационных услуг, удовлетворяющих функциональным требованиям ТМ-ИКС.

3. Количественные оценки и статистические зависимости характеристик ТМС в развитых странах, позволяющие прогнозировать тенденции и темпы развития ТМ в РФ.

4. Оценки топологических параметров сетей операторов С-Петербурга, обеспечившие решение задач структурной организации ТМС, и предоставления ТМ услуг, определенных программой развития городской ТМ сети С-Петербурга.

5 Метод описания и информационная схема распределенного БП, позволившие провести оптимизацию ИКС для выбора комплекса оборудования и каналов связи СГ «СОГАЗ».

6. Технические и организационные решения, рекомендации по оснащению и эксплуатации ТМС на ВСС РФ, включая С-Петербург, Ленинградскую область и СЗФО РФ.

Личный вклад

Результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно, практические решения и рекомендации разработаны лично, при его непосредственном участии или под его научным руководством.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Инфокоммуникационные системы представляют новый специфический класс сложных систем, при анализе и проектировании которых, основополагающим является принцип «доминирования процессов прикладной области». Междисциплинарные ИКС требуют учета слабо формализованных характеристик прикладных областей (медицины, образования, бизнеса), которые не учитываются при традиционных подходах к проектированию телекоммуникационных систем, организации и предоставлению телекоммуникационных услуг.

2. В иерархии моделей ИКС ключевыми являются модели прикладной области, служащие основой при формировании требований к ИКС в целом и ее компонентным системам. Модель ТМ-ИКС должна содержать не менее двух взаимосвязанных компонент, учитывающих специфику сущностей двух и более доменов. Для проектирования ИКС предпочтительна 2-х компонентная модель, оперирующая формальными параметрами интегрируемых областей: - прикладной и телекоммуникационной.

3. Структурная и функциональная организация ТМ-ИКС и алгоритмы их функционирования определяются процессами информационного взаимодействия объектов физического и когнитивного доменов. Состав и сложность прикладной компоненты ИКС не связаны непосредственно и однозначно с составом и объемом требований к телекоммуникационной компоненте ИКС, а характеризуется зависимостью от «вида прикладной задачи», «области примене-

ния» и «степени неотложности».

4 Оптимизация сложной ИКС (С-ИКС) как задача оптимизации СС, состоящей из взаимодействующих и взаимозависимых компонентных систем решается использованием методологии CAIV (Cost as Independent Value), когда производительность элементов системы выражается как функции стоимости (РВСМ - Performance Based Cost Model), и методов математического моделирования для определения предельных значений полезности компонентных систем и их вклада в общую эффективность СС.

5. При проектировании ТМ-ИКС требования прикладной компоненты к телекоммуникационной, выражаются через параметры бизнес-процессов, которые являются источниками и получателями информационных потоков, формируя обобщенный (межотраслевой, террито-риально-распределенный) бизнес-процесс в рамках С-ИКС. Информационные и соответствующие им потоки данных имеют сложную временную структуру на макроуровне ИКС. Для количественного анализа продуктивно описание БП на основе аппарата алгоритмических сетей (АС), расширенного для класса асинхронных АС с временными метками, учитывающих характеристики выполнения алгоритмов «реального времени».

6. Новые модели бизнеса в ИК отрасли ориентируются на эффективность ИКУ, отражающую прирост эффективности деятельности пользователей, а не объем предоставленной услуги. Организация, принципы построения, функционирования и предоставления ИКУ требует отказа от традиционных схем взаимодействий поставщиков и потребителей услуг на сетях связи, перехода к принципам, основанным на партнерских отношениях операторов прикладной области и операторов телекоммуникаций.

Реализация результатов работы.

Теоретических и прикладных результаты работы, в том числе методы исследования предметной области, комплекс моделей ИКС, методики анализа и количественные оценки параметров ТМС, результаты оптимизации структур ТМ-ИКС, типовые образцы проектно - технических и организационных решений использованы при выполнении 19 государственных, отраслевых и региональных программ, проектов и отдельных работ:

Результаты работ внедрены в следующих организациях:

• Комитете по информационной политике и телекоммуникациям Ленинградской области при создании 1-ой очереди ТМ сети Л О в рамках государственного контракта «Создание комплекса информационных систем по направлению «Телемедицина», I этап (№20/04 от 30.06.04г.), II этап (15.08.2005 г.). (Акт внедрения №022-360/05 от 30.06.05);

• Комитете по здравоохранению правительства Ленинградской области, при выполнении работ по созданию ТМ сети Ленинградской области в гг. Кириши, Кингисепп, Сосновый бор, Тихвин, Лодейное поле (Акт внедрения 04.04.2006 г.);

• Комитете по здравоохранению Администрации С-Петербурга, СПб ТУЗ «Медицинский информационно-аналитический центр» использованы при выполнении работ Социально-медицинской Целевой программы «Телемедицинская сеть С-Петербурга» (Закон С-Пб № 58567 от 01.11.2000 г.,) по созданию пунктов телемедицинской сети в государственных учреждениях здравоохранения (Акт внедрения № 723 от 15.12.2003);

• ОАО «Северо-Западный ТЕЛЕКОМ», Филиал «Петербургская телефонная сеть» при создании опытной зоны телемедицинской сети (Акт внедрения 2003 г.);

• Государственном учреждении «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И. Джанелидзе» при организации телемедицинского центра, проведении телемедицинских консультаций, а также в учебном процессе (Акт внедрения от 20.01.2004);

• ОАО «ГИПРОСВЯЗЬ СПб» (Акт от 2003 г.), при выполнении 7 ОКР по разработке проектов интеграции учреждений обязательного медицинского страхования и предприятий медицинского снабжения в единую систему связи ТМ сети С-Пегербурга (проекты: 7802142-0-СГ /

7802142-0-ЭП, 7801201-0-ПЗ, 7801218-0-ПЗ, 7802144 -0-ПЗ, 7801217-0-ПЗ, 7802143-0-ГО/

7802143-0-СМ / 7802143-0-СГ / 7802143-0-ЭП, 7801219-0-ПЗ).

• ОАО «ЛЕНБИОМЕД Интернешнл» при разработке и реализация стратегии информати-

зации Страховой Группы «СОГАЗ», проектировании территориально распределенной корпоративной информационной системы СГ «СОГАЗ» (Акт 2006 г.);

• ЗАО «Санкт-Петербургский центр электросвязи»: при исследовании и анализе рынка телекоммуникационных услуг в здравоохранении, образовании, бизнесе; при отработке способов организации и методов предоставления новых ИКУ (Акт от 10.02.2003);

• С-Пб ГУТ им- проф. М.А. Бонч-Бруевича при разработке комплекса учебных программ специализации «Электронный бизнес» (060800) и направления «Бизнес-информатика» (080700), создании учебных курсов «Интегрированные И С предприятия», «Мультимедийные технологии электронного бизнеса» (Акт от 25.12.2007).

Результаты диссертации использовались также при: разработке «Концепции системы связи для ТМ сети СЗФО РФ»; выполнении системного проекта «Корпоративная сеть связи в СЗ ФО. Анализ эффективности использования спутниковых и наземных каналов связи для ТМ сети СЗФО РФ»; создании ТМ центра в ЦКБ Ленинградской области; пунктов ТМ сети в городах: Кириши, Кингисепп, Сосновый бор, Лодейное поле, Тихвин.

Апробация работы

Основные положения и результаты, полученные в работе на различных стадиях ее выполнения, обсуждались более чем на 30 научных симпозиумах, конференциях, семинарах и совещаниях различного уровня среди которых: Научная сессия Отделения информационных технологий и вычислительных систем Российской академии наук совместно с Отделением математических наук и Отделением биологических наук РАН «Развитие телемедицины в России», М., 2004; 6-я международная конференция «Состояние и перспективы развития Интернета в России», Ассоциация Документальной Электросвязи, М., 2005; 5-я международная выставка-форум «Инфоком-2005»; «Инфокоммуникации России - XXI век», М., СПб. 2005; Международные конференции: - «Информационные и телемедицинские технологии в охране здоровья», ITTHC-05, ITTHC-07, М., 2005,2007 гг.; - VIII и IX МНТК «Региональная информатика-2002», и «Региональная информатика-2004», СПб., 2002, 2004; - «Образование и виртуальность», Харьков, 2003, 2004, 2005; - «Empowering defense through internet technologies», СПб., 2002; -«TechNet Baltic 1999», Висби, Швеция, 1999; - «Future of IT and Telecom. Expanding Use to Te-lemedicine», Стокгольм, Хельсинки, Осло, С-Пб, 2001; - «Использование дистанционных технологий в образовании», Миккеле, Финляндия, 1999; - «Computer aided learning», Prague, 1993.

Апробация практических результатов и методик выполнена:

• при проектировании телекоммуникационных сетей, проводимых ОАО «Гипросвязь СПб» в рамках работ по созданию ТМ сети С-Петербурга,

• в процессе испытаний опытной зоны телемедицинской сети С-Петербурга Филиалом «Петербургская Телефонная Сеть» ОАО «Северо-Западный ТЕЛЕКОМ»,

• на сетях ОАО «ЛЕНСВЯЗЬ» и АО «МЕТРОКОМ» при создании ТМ сети Ленинградской области «Разработка комплекса информационных систем по направлению «Телемедицина»,

• при разработке концепции и проектировании системы связи для ТМ сети СевероЗападного Федерального округа РФ в ОАО «Ленбиомед интернешнл»,

• в работах по проектированию территориально распределенной корпоративной информационной системы Страховой Группы «СОГАЗ».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 49 работ, в том числе: 3 монография, 1 учебное пособие с грифом УМО по направлению «Бизнес информатика», 14 статей в реферируемых журналах, 10 изобретений и 21 публикация в сборниках трудов и конференций.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из 6 глав, введения, заключения, приложений объемом 380 стр. Основной текст диссертации содержит 250 страниц машинописного текста, 101 рисунок, 14 таблиц, список литературы - 227 источников.

Содержание работы

Введение. Во введении обоснована актуальность темы, определена цель исследований и решаемые задачи, кратко изложено содержание работы по главам, сформулированы положения, касающиеся научной новизны и практической ценности проведенных исследований.

Первая глава. Здравоохранение и инфокоммуникации.

Глава посвящена анализу состояния телемедицины в РФ и в мире, выявлению тенденций и закономерностей развития направления. Дано определение ТМ и выявлено ее место в системе здравоохранения, сопоставлены разные страны по структурно-ролевой и функциональной организации ТМС, используемым ресурсам, «выживаемости» ТМС и ряду других характеристик. Проанализированы различные аспекты предоставляемых ТМ услуг - структурный, технологический, профессионально-кадровый т. д.

Несмотря на значительный массив данных (около 250 ТМ проектов различного масштаба и направленности), отечественный опыт несистематичен и не дает надежных данных для выявления устойчивых тенденций. Европейской опыт обширен, но территориальные характеристики, плотность населенных пунктов и насыщенность медицинскими услугами несопоставимы Принципы организации обслуживания также различны, поэтому европейская модель менее пригодна как образец для сравнения и прототипирования. Для сопоставления и выявления тенденций американская модель ТМ более подхода по ряду структурных признаков: сравнимая территория; количество и характер распределения населения; соотношение больших и малых населенных пунктов (рис.1). Исследуемые параметры сгруппированы по степени влияния на структурные и организационные характеристики ТМС. Это группирование не является строгим, поскольку наблюдается сложная многоаспектная взаимозависимость характеристик. В первом приближении, выделены следующие группы характеристик ТМС представляющих интерес: количественные и масштабные, структурные и характеристики «жизненного цикла», а также мотивационно-целевые, профессионально-квалификационные и характеристики, связанные с нагрузкой и интенсивностью использования ТМС.

Среди отобранных объектов исследования выделены «периферийные больницы», являющиеся основными потребителями ТМУ. Все УЗ разделены на 8 групп в зависимости от размера. Подавляющее число УЗ попадают в диапазоны 25-49/50-99/100-200 коек, т.е. среднего и малого типа, при этом более трети - в группу №3 (50-99 коек). Мене 1% составляют крупные УЗ (>400 коек). Наблюдается равномерное использование ТМС в УЗ, принадлежащих различным размерным группам (от 11% до 20% при среднем значении 17,6%). Малые УЗ чаше используют ТМС, чем крупные, но по уровню оснащенности существенно уступают последним.

Рис 1. Количество ТМС в РФ и США Рис.2. Использование ТМС медперсоналом

Показатель «выживаемости» фиксирует, сколько ТМС прекратили функционирование в течение первых трех лет, и демонстрирует в интегральной форме, насколько точно сформулированы цели ТМС, использованы соответствующие И К технологии, и сама идеология ТМ соответствует организационно-правовой и экономической ситуации в здравоохранении. Так, 12% УЗ отказались сразу или не смогли использовать ТМС в своей деятельности. При этом, в УЗ первичного звена доля ТМС прекративших существование составляет всего 6%, в то время как в других УЗ она составляет 17%. Это значит, что ТМС в первичном звене не только востребованы, но и решают поставленные задачи. Характерны результаты анализа профессиональных групп медицинских специалистов, использующих ТМС, показывающий, что треть врачей общей практики (33,3%) пользовались ТМС не менее трех раз в году, и в 28% УЗ 100% врачей использовали ТМС хотя бы один раз. ТМС высоко востребованы врачами общей практики и существенно меньше используются специалистами (рис.2).

Характеристики ТМ рассматриваются по 13 районам и 7 федеральным округам РФ. Согласно статистике МЗиСР, как ключевые, выбраны следующие показатели: количество лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ); количество амбулаторно-поликлгшическш учреждений и число посещений; число коек в больницах и дневных стационарах; использование коечного фонда; уровень госпиталгаации в УЗ РФ; численность и доля врачей, имеющих квалификационную категорию; укомплектованность должностей врачей и среднего медперсонала; доля врачей специалистов Даже ограниченный набор из 9 показателей позволяет выявить структурно-организационные характеристики и тенденции изменения отрасли. Среди них - перенос центра тяжести с госпитально-клинического на первичное (амбулаторно-поликлиническое) звено. Важные соотношения вытекают из данных о кадровом составе и укомплектованности УЗ специалистами.

Городские больницы РФ обладают значительным коечным фондом, который относительно равномерно (в соответствии с плотностью населения в регионах) распределен по территории РФ. Количество врачей-специалистов в регионах резко отстает от количества аналогичных специалистов в крупных центрах. Уровень квалификации врачей в ЛПУ крупных центров и в регионах существенно различается. Эти отличия, наряду с уровнем оснащенности, заметно снижают качество медицинского обслуживания населения, что интегрально выражается в количестве дней, проводимых пациентом в ЛПУ.

Основные тенденции и проблемы телемедицины. Основная тенденция развития ТМ состоит в стабильном увеличении количества ТМС и сетей, наращивании объемов и расширении спектра предоставляемых услуг. Постоянный количественный прирост ТМС сопровождается высоким процентом УЗ прекративших использование ТМС (10-15% в США и до 25-30% в РФ), что говорит о неудовлетворенности потребителей ТМС и об определенном несовпадений целей и результатов деятельности создателей ТМС с ожиданиями ТМ сообщества. Больницы в 60% случаев, а амбулаторные УЗ лишь в 40% используют ТМС. Наблюдается четкое структурно-функциональное деление на поставщиков и потребителей услуг в составе ТМС. Целе-полагание участников заметно различается, но не находит адекватного отражения в моделях ТМС и отрицательно сказывается на их функционировании. Учет потребности прикладной области при проектировании затруднен отсутствием методов описания и анализа информационных процессов в здравоохранении, пригодных для ИТ и телекоммуникационной индустрии.

Выводы по 1 главе

1. Развитие телемедицины идет в направлении расширенного использования стандартизованных телекоммуникационных и информационных технологий и систем. Характер, объемы и темпы развития 'Ш в РФ совпадают с аналогичными показателями США с отставанием в 5-7 лет.

2. Постоянный и значительный количественный прирост телемедицинских систем сопровождается высоким процентом УЗ прекративших использование ТМС, который достигает 1015% в США и до 25-30% в РФ. Данные показатели говорят о неудовлетворенности потребителей функционированием ТМ систем.

3. Характеристики использования ТМС сильно варьируются в зависимости от типа УЗ, характера решаемых задач и ролевого назначения в рамках ТМС, что свидетельствует о неполном соответствии создаваемых ТМС и служб задачам УЗ.

4. Негативные влияния выявленных неоднородностей характеристик системы здравоохранения РФ приводят к различию в качестве медицинского обслуживания населения на территории РФ, которое может быть нивелировано повышением доступности современных услуг здравоохранения за счет использования ТМ систем и технологий.

5. Для широкого внедрения и эффективного использования ТМС и услуг на их основе необходимо более полно и точно учитывать потребности прикладной области при проектировании и создании ТМС, что затруднено отсутствием методов описания и анализа информационных процессов в здравоохранении, пригодных для использования в ИТ и телекоммуникационной индустрии.

Вторая глава Теоретические основы инфокоммуникаций.

Глава посвящена определению научной проблематики инфокоммуникаций и выделению ключевых категорий и понятий, вокруг которых концентрируется смысловые единицы. Для инфокоммуникаций это категории «информация», «.информационное взаимодействие», «информационный процесс», «информационный объект». Введены определения названных категорий и выполнена классификация.

Информация является фундаментальной общенаучной категорией, но строгого, устраивающего всех специалистов, определения феномена до сих пор нет. Информацией называют «... содержание сигнала, сообщения», «... любые сведения о ранее неизвестных событиях», «... свойство материи, ее атрибут», «... субстанцию живой материи, психики, сознания», и даже «... бесконечный законо-процесс триединства энергии, движения и массы с различными плотностями кодовых структур бесконечно-беспредельной Вселенной». Отсутствие единства в определении говорит о неразработанности категории и дает основания для новых определений.

Информационное взаимодействие (ИВ). Категория взаимодействия отражает действия различных объектов друг на друга, их взаимную обусловленность, изменение состояния. Информационный процесс, как реализацию определенного ИВ, ряд авторов определяет как «... взаимодействие объектов, при котором осуществляется передача идеальных категорий (смыслов, значений, образов, эмоций)» [Р.И. Полонников], или « .. взаимодействие объектов, приводящее к изменению знаний хотя бы одного из них», [H.A. Кузнецов].

Основные концепции информационных технологий.

Информационные технологии по ISO. Комитет JTC1 ISO в документе ISOVIEC JTC1 N430 сформулировал определение понятия ИТ как: «... спецификацию, проектирование и разработку систем и средств, имеющих дело со сбором, представлением, обработкой, передачей, хранением и поиском, а также обменом и управлением информацией», что соответствует распространенному пониманию ИТ исключающему пользователя ы прикладную область как предметы исследования и участников процесса, представляя его набором интерфейсов.

Принципы построения и архитектура GII. Наиболее близкой к целям работы является Глобальная Информационная Инфраструктура (GII), под которой «... понимают глобальную интегрированную среду телекоммуникационных и информационных сервисов...». Обеспечивая интеграцию информационных, коммуникационных, проблемно-ориентированных сервисов и ресурсов, GII представляет комплексную концепцию, использующую набор моделей, рассматривающих объект с разных точек зрения. Среди достоинств GII следует назвать:

1. Трактовку понятия услуги как «... взаимодействия между компонентами системы, характеризующегося транзакциями между ролями». Выделение «... роли конечного пользователя», в интересах которого функционируют компоненты GII.

2. Выделение структурных и инфраструктурных ролей, причем «... структурные роли не являются частью GIL». Здесь явно отделены прикладная и коммуникационная компоненты и прикладная вынесена за пределы GII, т.е. ИКС строится на основе сервисов и служб GII.

Недостатками GII с точки зрения исследования ИКУ являются следующие:

1. Трактовка понятия «приложение», которое «...воспринимается подобно услуге. », нивелирует различие между экземпляром сущности выполняющим действия и результатом этого действия, что делает невозможной или крайне нечеткой, классификацию информационных объектов, не позволяет детально описать процесс информационного взаимодействия. Понятие «приложения» в О!! относится к информационным службам, не касаясь областей деятельности пользователя (здравоохранение, образование, бизнес).

2. Постулат о том, что «уровень приложений ... охватывает спектр сетевых и информационных проблемно-ориентированных услуг » [ГГО-Е серии У. 100-199] разрушает принцип структурированности в классификации ИКС.

Отмеченные недостатки берут начало из одного источника. ОП представляет собой инфраструктурное образование, описывающее информационные сущности независимо от пользователя. Общий «недостаток» традиционных подходов - отсутствие или поверхностное, специфицированное для отраслевых нужд, описание прикладной области.

Основные понятия области ИКС.

Информационная система, имеет дело с «информационными объектами» - информационными представлениями {(Л), (В),...} сущностей {А, В, ...}. Информация передана, когда изменился сигнал, переносящий образ из многообразия тезауруса системы-источника А в многообразие тезауруса системы-получателя В. Информация воспринята, когда возник новый образ источника в многообразии тезауруса получателя

(ЛГ ^(сГ-^((АГ)^ .

Информационный обмен - передача и прием сигналов, приводящих к взаимному изменению образов {лув и {вУ'1 участников обмена Это, может быть связано с изменением (расширением) тезаурусов ^участников. Информационное взаимодействие - взаимное изменение образов собственных систем (Ау* и {В)®, приводящее к изменению образов (л)(в

и (й)^ у других участников. Информационная система (ИС) - это система, содержащая «информацию» и обеспечивающая ею «пользователя». Необходимое условие: «Неотъемлемыми компонентами ИС являются: пользователь и потенциальная информация». Достаточное условие: «Пользователь и потенциальная информация образуют ИС». ИС составляют элементы, которые являются информационными представлениями (Л) реальных (материальных и нематериальных) сущностей А и могут иметь «информационную значимость». «Информационная значимость» это свойство представления сущности, которое присутствует, если известен способ описания, содержащий множество базовых «смыслов», имманентно принадлежащих сущности. Формализованное множество «смыслов» является формальным тезаурусом £,Л. Экземпляр сущности обладает множеством различимых состояний, которые воспринимаются наблюдателем как множество образов объекта, каждый из которых имеет свой «смысл». Множество состояний определяет потенциальную информацию объекта. Только при возникновении у наблюдателя образа объекта (в результате восприятия и распознавания) происходит актуализация потенциальной информации на основе информационного представления объекта. Потенциальное наличие информации в системе А определяется: а) множеством различимых состояний системы А, б) многообразием тезауруса системы А: . Каждое из состояний системы А воспринимается наблюдателем как один из возможных образов (А^1 системы в многообразии тезауруса ¿¡л. Восприятие переданной и информации означает возникновение у получателя Я нового образа системы А, но уже в многообразии тезауруса получате-

ля (^А)*' j . Пользователь U - субъект, объект или процесс, способный воспринимать пред/ \ ^ и ставления {Sy ИС S и обладающий собственным тезаурусом пользователя £ .

Потенциальная информация - множество различимых состояний сущности S во множестве представлений (S)^ на основе тезауруса обладающих информационной значимостью Актуальная информация - это представление (образ) ) в тезаурусе с" пользователя U. Информационная система S\{S,%s,U,£,иj }-совокупность, включающая. сущности системы, пользователей, тезаурус системы и тезаурусы пользователей, множество информационных представлений системы (потенциальная информация), и множество образов системы (представления в тезаурусах пользователей)

Г I \iC fAfC FCFB

Телекоммуникационная система Т: {С, £ ,{С)- ,2 >Q } - совокупность последовательных преобразований | ———> J, | ———> | обеспечивающих представление множества образов источника <А> в множество образов потребителя <В> через множество со, .¿с

стояний (образов) {Су сигнала С при требуемой точности вне зависимости от пространственного размещения источника и потребителя.

Инфокоммуникационная система F:

{S,£s,и,4и,[(S)?S j , С, ,qSAZC,} - совокупность, включающая

сущности информационной системы S и телекоммуникационной системы Т.

В рамках данных определений представляется возможным классифицировать ИКС, выбрав в качестве классификационных, признаки, характеризующие различные стороны взаимоотношения системы с пользователем и информацией.

Классификация ИКС. Информационные объекты - представления сущностей всегда составляющая часть ИКС. Сами сущности не всегда являются составляющими ИКС. Наличие или отсутствие сущностей в составе ИКС - первый классификационный признак - «размещение информации». В зависимости от этого признака по-разному реализуется владение потенциальной информацией, и ее адекватное представление, что имеет важные последствия.

• «Размещение информации». В контексте «размещения информации», можно говорить о владении и (распоряжении) сущностями и/или информационными объектами.

1. Сущности, обладающие потенциальной информацией, находятся «внутри» ИС, и их информационные представления располагаются там же. Включение объекта в систему (рис.3) предполагает совпадение подмножества тезауруса объекта с множеством тезауруса системы

¿;А e£s и как следствие совпадение представлений [Af = {Af .

2. Сущности находятся «вне» системы (рис.4). Тогда тезаурусы системы и объекта связаны соотношением £s е£,А, возможно только подобие образов {л}^ »(Af , определяемое близостью тезаурусов , т.е. информация представляется системой с искажениями.

• Отношение пользователя к ИС - это второй признаку по которому классифицируются ИКС. Пользователь может быть «в системе» или «вне системы». Термины «в» и «вне» отражают возможности взаимодействия тезаурусов системы и пользователя.

1. Пользователь «в системе» (рис.5) когда:

а) Тезаурусы системы и пользователя полностью совпадают 4s = $и ■ Это вырожденный

случай, когда пользователь отождествляется с системой и не может рассматриваться как «получатель» информации, поскольку обладает всей полнотой образов, возникающих из многообразия тезауруса системы, а ИС не может служить источником информации, т.е. нарушается определение и утрачивается утилитарность ИС.

б) Тезаурус пользователя может быть произвольно изменен (расширен) за счет элементов тезауруса системы по инициативе пользователя и до определенной степени «согласован» с тезаурусом системы « с;" (т.е. пользователь имеет возможность адаптации своего тезауруса).

в) Тезаурус системы может быть произвольно изменен пользователем.

А - объем . ,

$-информацнокная -:['С!*ма ( л'}" "{ А

Рис.3. Информация в системе

Рис.4 Информация вне системы

_ и - хкоь^еагел!

Б — информационная система

Рнс.5. Пользователь Рис.6. Пользователь

в системе вне системы

В тех случаях, когда «пользователь в системе», отсутствует операция взаимного преобразования элементов тезаурусов О 5 , а есть отображение одного подмножества на другое, т.е. возможно адекватное восприятие образа. Степень адекватности определяется степенью совпа-

О Г 7

дения тезаурусов, т.е. степенью общности множеств £ , £ . 2. Пользователь «вне системы» (рис.6) когда:

11 с с х 11

а) Тезаурусы пользователя £ и системы автономны (£ <-> ), и не могут быть

согласованы до произвольной степени «по инициативе пользователя», а только «по воле системы» в результате предоставления пользователю информации.

Когда пользователь «вне системы», становится значима операция преобразования тезау-

русов ->с,и и^Л ,где 5'е5) или реже 0?> » , что соответствует изменению соста-

ва (обычно расширению) тезауруса, обеспечивает расширение пространства образов и большую точность восприятия образа объекта(а)^ в тезаурусе пользователя^(Л)^ ^ . Для

классификации ИС принципиально соотношение тезаурусов пользователя, объектов и системы потому что образ создается в многообразии тезауруса, т.е. образ произволен

от тезауруса А => £,А => (л)^ . Из соотношения тезаурусов однозначно вытекает совпадение пространства образов и как результат точное или искаженное представление сущности. Наиболее сложным является случай, когда пользователь и сущности находятся «вне» системы (рис.7). Именно здесь возникает двусторонний обмен, который в формальной нотации описывается следующим образом. Пусть сущность, ИС и пользователь с тезаурусами и представле-

ниями соответственно

тогда возникновение

образа сущности в тезаурусе пользователя соответствует одностороннему обмену между сущностью, ИС и пользователем, описываемому выражением

О* *

(А)*

о* *

где выражение в

скобках описывает «восстановление» образа (Ау сущности А, представленного в многообра-

12

зии тезауруса системы

в образе ({/!)'

а

созданном в многообразии пользова-

тельского тезауруса.

На основании первых двух признаков классифицируются наиболее важные характеристики структурной и функциональной организации ИКС, выражаемые в ее типе (рис. 8). Тип Л

- один пользователь, информация «внутри» системы, пользователь «вне» системы. ТипА1 -много пользователей, информация «внутри» ИКС, пользователи - «вне». Тип В - один или ограниченное число пользователей, информация и пользователь «внутри» ИКС. Тип В1 - много пользователей, информация и пользователи «внутри» системы. Тип С-два пользователя, информация у пользователей, пользователи «вне» ИКС. Тип О - пользователь «внутри», информация «вне» системы. Тип Е - два (много) пользователей и информация «внутри» ИКС. Тип Г

- комбинированные системы. Комбинация систем типов А - С. В зависимости от совокупности типов составляющих систем выделяются несколько стандартных подтипов (Р1 -Р4).

• Временное взаимодействие. По этому признаку ИКС разделяются на четыре категории. Непрерывные - взаимодействие пользователя и ИКС носит постоянный, «непрерывный» во времени характер, рамки которого не определены заранее. Сеансовые - взаимодействие пользователя и ИКС носит эпизодический характер с ограниченной, как правило, известной или уверенно прогнозируемой длительностью. Транзакционные - взаимодействие пользователя и ИКС носит кратковременный, повторяющийся характер в не планируемые заранее моменты времени. Комбинированные - ИКС, где в большей или меньшей степени одновременно присутствуют несколько типов взаимодействия.

• Участие пользователя. По характеру участия пользователя в функционировании ИКС, выделены следующие категории. Распределительные - пользователь преимущественно получает данные и минимально участвует или не участвует в формировании содержательного потока данных и не влияет на алгоритмы функционирования системы, т.е. не участвует в управлении ИКС. Диалоговые - пользователь участвует в формировании содержательных информационных потоков, но не влияет активным образом на алгоритмы функционирования ИКС. Интерактивные — пользователь активно влияет на функционирование ИКС и участвует, в формировании информационных потоков. Комбинированные - встречаются в разных комбинациях две и более вышеназванных систем.

• Количество пользователей. Классификация по признаку количества пользователей, выделяет ИКС с одним пользователем, ограниченным числом пользователей (ИКС коллективного пользования) и ИКС массового обслуживания.

Прикладные ИКС. Особое место занимает класс ИКС, в которых отсутствует возможность влиять на сущности, являющиеся генераторами представлений, относящиеся не к «информационной отрасли», а к иным областям практической деятельности - здравоохранение, образование, военное дело, управление и т.п. Выделим этот класс ИКС и обозначим его как «прикладные ИКС». Он характеризуется следующими свойствами:

Рис.7. Пользователь и данные «вне» ИКС

Рис. 8. ИК система типа Р

1. Сущности (реальные объекты) принципиально находятся «вне» системы.

2. Тезаурусы системы и сущности связаны соотношением ¿¡'' е £л ■

3. Отсутствует возможность изменения тезауруса сущности со стороны ИС, т.е. недопустимость операции | ^ |.

4. Информация представляется ИКС с искажениями, т.к. возможно только подобие информационных представлений (Af , определяемое близостью пар тезаурусов f,s', ¿¡А

Внешним признаком класса «прикладных ИКС» является строгое требование размещения информации и пользователя «вне системы» (тип С) или не строгое (типы А, А1, С, Д F) когда информация находится у пользователя, а не «внутри системы». Прикладные ИКС, обладая, в большинстве случаев, низкой степенью формализации, представляют наибольшие трудности при системном проектировании и нуждаются в разработке механизмов их описания.

Прикладные ИКС в здравоохранении. ТМС представляют типичный пример ИКС со слабо структурированными данными, неявными алгоритмами и с разнообразным характером взаимодействия участников. Проектирование ТМ-ИКС наталкивается на отсутствие методологических подходов, опирается на технологические новации и эмпирические знания, не гарантирующие эффективного результата. Разработка ТМС идет «от технологии» и ее возможностей, что позволяет манипулировать характеристиками и параметрами телекоммуникационных систем и технологий с фактической целью навязать заказчику реализации ТМС, выгодные поставщику. Ситуация усугубляется тем, что потребители (медицинские специалисты), как правило, не могут сформулировать реальные технические требования к ТМС. В среднесрочной перспективе это ведет к неудовлетворенности потребителя и дискредитации систем и технологий, заложенных в ее основу.

Выводы по 2 главе

1. Сегодня, несмотря на многообразие трактовок, не определены достаточно четко и однозначно для целей настоящего исследования основные понятия и термины.

2. Традиционные подходы (ITU, ISO, IEEE, POSIX), доказали применимость и эффективность для определенного класса задач. Когда возникает необходимость учитывать информационное поведение источников и потребителей, традиционные подходы страдают недостаточностью понятийных инструментов и моделей, учитывающих специфику прикладных процессов, протекающих за рамками ИС.

3. В настоящей работе определены основные понятия и термины, описывающие информационное взаимодействие и основные сущности ИКС

4. Предложенная классификация ИКС позволяет отнести систему к определенному типу и с высокой степенью формализации описать компоненты ИКС: прикладную область и пользователя; информационные объекты; интерфейсы и процедуры взаимодействия между пользователями и информационными объектами.

5. Для различных задач ТМ применяются ИКС всех рассмотренных типов, что требует специфического проектного процесса для различных ТМ-ИКС и затрудняет определение технических требований и формулировку задач проектирования.

Третья глава. Модели инфокоммуникационных систем.

В третьей главе предложен общесистемный подход к анализу ИКС и иерархия моделей для адекватного описания ТМ-ИКС. В здравоохранении, при множестве решаемых задач, сильной внутрипрофессиональной дифференциации, калейдоскопическом разнообразием школ, методик и технологий, чрезвычайно трудно, если возможно, использовать единую модель. Предложена совокупность моделей, последовательно приближающих к количественному описанию ТМ-ИКС. Первая в иерархии моделей описывает ИКС в целом, определяя ее границы. Вторая - структурирует предметную область, выделяя группы медицинских задач и применений, обладающих близкими маловариативными наборами характеристик. Последняя

Когнитивный домен

■ Осознание • Понимание / " Оценку Рйшение

/краями

Информационный домен

■ Документированные знания

■ Информационные системы

■ Сообще!

Решения

Команды

Действия

модель обеспечивает огтсаиие характеристик прикладной ИКС в терминах, пригодных для проектирования или количественной оценки телекоммуникационных систем (услуг), оптимизации решений.

Доменная модель инфокоммуникаций. Наиболее обшей и абстрактной является «доменная модель» (ДМ) (рис. 9), позволяющая выявить компоненты ИКС, обозначить межкомпонентные интерфейсы внутри ИКС и рассмотреть процессы информационного взаимодействия. ДМ выделяет три домена, где концентрируются три относительно самостоятельных, хотя и тесно связанных, вида деятельности. В физическом домене протекают преимущественно энергетические процессы и взаимодействуют материальные объекты. Анализ ситуаций и интеллектуальная деятельность, продуктом которой являются оценки и принятие решений это продукт ментальной и психической активности, протекающей в когнитивном домене (КД). Информационный домен - это область, в которой присутствуют и циркулируют данные, («информация», знания), используемые в КД домене и представляющие объекты, явления и процессы ФД.

Согласно ДМ, область традиционных телекоммуникаций располагается на границе физического и информационного доменов. Восприятие физической реальности (представленной через сущности ИД) для последующего осмысления связано с информационным взаимодействием и протекает на границе ИД и КД. Таким образом, инфокоммуни-кации охватывают все три домена, хотя сегодняшнее состояние характеризуется неглубоким проникновением в когнитивный домен в силу неразработанности категорий сознания и других сущностей и отношений КД, связанных с генерацией и потреблением (восприятием и осмыслением) содержательно смыслового ядра информации.

Под информационным взаимодействием понимаем такое неэнергетическое взаимодействие субъектов, при котором изменяется состояние (уровень информированности) хотя бы одного из них. Под объектом понимается любая сущность, явление или процесс 5, представление которого <Б> приобретает «информационную значимость», если известен способ его описания, содержащий множество базовых «смыслов» (понятий) {¡;}, составляющих формальный тезаурус. Под сигналом понимаем изменение состояния объекта С, произошедшее как следствие изменения состояния объекта Л, выступающего источником сигнала. При наличии третьего объекта В, чье состояние меняется вследствие изменения состояния С, относительно

В, объект С будет источником, а относительно А приемником сигнала: (Л)?д (-»{С)'1 ,

где Ед Дс, £>в - тезаурусы А, С, В, а знак н> обозначает причинно-следственный переход. Если известна функциональная зависимость между сигналом и его источником, то для ее записи можно воспользоваться понятием оператора

Информация непосредственно связана с объемом возможных состояний тезауруса, которые могут быть определенными лишь при задании некоторого способа их описания. Т.о. информация может трактоваться как субъективная (потенциальная) реальность, а под информационными потоками в ИКС можно понимать процессы (и генерируемые ими потоки данных), потенциально способные содержать (переносить) информацию, но сама информация, как ре-

Рис.9. Доменная модель инфокоммуникаций

альность, появляется (,актуализируется) лишь внутри «приемника», а точнее потребителя (пользователя ИКС), который способен воспринимать принятый сигнал, отражая его в виде образа во множестве тезауруса приемника - понимать и осознавать, наделяя смыслом. В формальной нотации сказанное записывается следующим образом:

(1)

В приемнике (в)"" в результате взаимодействия с сигналом формируется представление (образ) С^ , осознаваемый (трактуемый) в образе ({А)1'' ^ . Оператор СЬ4 выполняет обратное преобразование (С)?г в (А)ъ 1, но в терминах приемника В, т.е. в многообразии тезауруса с,В- Потенциальная возможность содержания информации в объекте и затем в сигнале, превращается в реальность (актуализируется) в представлении (образе) /(л)^1 ^ .

В общем виде элементарное взаимодействие двух информационных систем в ИД состоит в однонаправленной передаче/приеме представления объекта ФД описываемое выражением: Ап——-> где ¿С™ -тезаурус иг-ой информационной системы, Сп - п-й информационный объект (элемент тезауруса системы), Ап - объект физического домена, {Ап- одно (л-ое) из множества возможных представление объекта Ап. Информационное взаимодействие осуществляется посредством обмена «сообщениями», которые являются подмножествами множества информационных представлений {Апобъекта Лп передаваемых между ИС Ст и Ск. Тогда, взаимодействие нескольких ИС внутри ИД описывается как

к=1..К

I \ £Ст I \ &Ск

(2) т=\,М

-22

Следовательно, информационный процесс представляет совокупность элементарных информационных взаимодействий, происходящих в ИД. Выражение (2) представляет «доменную модель» - описание информационного взаимодействия, затрагивающего сущности трех доменов, а именно: ФД, (где располагается объект А), ИД (где присутствует С - информационное представление объекта А), и КД (где формируется объект В - представление исходного объекта А через восприятие и «осмысление» сигнала С). Следовательно, инфокоммуникации невозможно рассматривать, ограничиваясь компонентами ИД и ФД (информационной и телекоммуникационной составляющими) без привлечения компонентов (сущностей и процессов) когнитивного домена.

Пусть, {Аь ... А6)ё А, множество объектов ФД; {С/}е С, множество объектов ИД, являющихся представлениями множества А, где г = {1,...,9},у = {1,...,5}, при этом подмножества {с} }еС'; }бС5; {С?;С?;С42 }еС2; {с?}еС; {ф^еС5; и {с5,С5,С5,С5,С5 }еС, т.е.

представления {С'„} относятся к автономным ИС (т), действующим в ИД. Тогда для объектов Ап и потребителей Вк в общем виде:

^-«еЦы*}** )*. ,3,

Выражение (3) представляет модель информационного взаимодействия двух субъектов КД

выраженную в терминах представлений систем ИД и объектов ФД. Представление объекта А] в тезаурусе потребителя В, служит основой для принятия решения субъекта (5;) КД

\АЧ ) ) -> ) , где - оператор формирования решения. Информационное

1Л&1

взаимодействие пользователей В, и (яу) в КД определяется через представления (Л! ) и уВ' соответственно. Передача образа (Л), т.е. сообщения об Я, через ИД посредством сигнального образа (с^^ 7 7 от В1 к В4 описывается выражением:

Вся последовательность, начиная от формирования образа объекта А1 в ИД, восприятии его субъектом В1 в КД, принятии решения и передаче его через ИД субъекту В4 в КД представлена в выражении

которое представляет модель информационного взаимодействия двух субъектов КД в терминах представлений систем ИД, объектов ФД и решений субъектов КД.

Модели ИКС в здравоохранении. Характерной чертой медицины является низкий уровень формализации используемых данных, процедур их получения и анализа по сравнению с другими, техническими и бизнес-приложениями. Задача проектирования ИКС, является нетривиальной задачей оптимизации сложной системы, состоящей из взаимодействующих и взаимозависимых систем, функционирующих в трех доменах.

3-мерная модель (ЗМ). Для обоснованного построения ТМС выделены характеристики, описывающие различные стороны применения ИКС: круг решаемых медицинских задач; медицинские специализации и области применения; временные характеристики системы. Круг решаемых медицинских задач (профилактики и предупреждения, диагностики и лечения, мониторинг и сопровождение хронических больных, экстренная помощи и медицина катастроф, медицинское образование, администрирование и управление). Медицинские специальности, как сложившаяся внутрипрофессиональная классификация, отражают методологические подходы, связанные с информационными моделями объекта деятельности (пациента). Временные характеристики системы, (время отклика ТМС на запрос), определяют характер ее взаимодействия с пользователем, из которого определяются требуемые параметры телекоммуникационной системы. Три названные характеристики положены в основу «трехмерной» модели (ЗМ) ИКС (рис.Ш). Вторая в иерархии модель ИКС позволяет классифицировать область применения и избежать неоправданного расширения на смежные, отличающиеся характеристиками использования ТМ-ИКС. Результатом анализа ЗМ модели является дифференциация областей применения ИКС и отнесение ТМС к определенному классу ИКС с выявлением главенствующего типа взаимодействия между участниками (рис. 11).

2-компонентная модель (2К), детализируя параметры каждой из названных характеристик, обеспечивает переход к количественным оценкам.

Комбинация прикладной медицинской «задачи» и «специализации» образует область с маловариативными значениями параметров (рис. 10,11), называемую «областью примененияп. «Применение» Р описывается набором целочисленных параметров Р(\УГ, Уг, 1г, 8Г, С>г), характеризующих «требования», где: Wr - объем данных, в сеансе, Уг - требуемая скорость пе-

редачи, 1г - вид требуемой службы, - требуемое время отклика ИКС на запрос, 5Г- симметрия/асимметрия службы, 0Г - необходимость С>о$. (рис.12). Аналогично, ТС описывается набором параметров, характеризующих ее свойства обеспечивать требуемые характеристики и параметров, учитывающих внутренние свойства системы T(Wg, ^ Qg, К^

или более широким, включающим стоимостные характеристики (разовые и эксплуатационные затраты для ПС и ТС) - Ъп: Ъщ, Zer. Последовательная детализация и количественная оценка приводит к двум ограниченным множествам наборов Р; е М и Ту е С, (г е [1, ... , Ы], ) е [1, ... , К\, И<К) параметров (требуемых ПС и гарантируемых ТС), достаточно точно описывающих «прикладную» и «телекоммуникационную» компоненты конкретной ТМ-ИКС.

Рис. 10. ЗМ модель TM-ИКС Рис. 1!. Применения TM-ИКС Рис. 12. 2К модель ИКС

Такая 2К модель (рис.12) позволяет, сопоставляя Р; и Ту, определить параметры совпадающие или наиболее близкие требуемым. Формулируя различные критерии «близости» можно решать следующие задачи проектирования Ж систем. Прямая задача - поиск из возможных вариантов такого, который при допустимых разовых затратах Zrg и удовлетворении набора технологических требований (Wr, Vr, Ir, Rr, Sr, Qr), обеспечивает min(Zeg) - минимальную \ стоимость эксплуатации. Обратная задача - поиск такого значения Zeg, при котором удовлетворяются все требования (Wr, Vr, lr, Rr, Sr, Qr) при min(Zrg) или заданном значении Z<Zrg. Задача оценки границ вариации тарифообразующих параметров (Zrg и Zeg) модели, при которых услуга остается выгодной оператору телекоммуникаций. Общая постановка задачи: «Найти такие реализации ИКС (совокупности ПС, и TCj), которые удовлетворят заданному критерию». Основные задачи, связанные с организацией и предоставлением ИКУ, следующие.

!. На этапе проектирования ТМ системы - определить тог набор реализаций подсистем, ! который обеспечит заданный уровень функциональности F(V/) > const, где V/ набор характеристик ИКС, при минимуме затрат (F(Cj) min).

2. Определить набор реализаций подсистем, который обеспечит максимум функциональности (max(F(V/))) при фиксированном уровне инвестиций (F(Q) < const).

3. Определить для выбранной реализации ИКС те значения стоимостных параметров j F(C/), при которых удовлетворяются все требования качества (F(V,) > const).

4. На этапе эксплуатации ИКС - определить оптимальную стратегию обновления/поддержания системы или расширения ее функциональности, т.е. оценить возможный диапазон изменения параметров V; при заданных ограничениях на С/.

2К модель позволяет, перейти к количественным оценкам и сформулировать технические требования к ИКС. Итоговыми измерителями для оценки медицинских применений выступают объемные значения медицинских данных и время отклика системы на запрос услуги

бреия

Медицинские специализации

3 * Задачи

определенного вида, а также свойства интерактивности услуги.

Выводы по 3 главе

1. Основной недостаток традиционных подходов (ISO, Gil), состоит в исключении пользователя и его прикладных процессов из состава ИКС.

2. Процессы информационного взаимодействия компонентов ИКС, их базовые свойства и характеристики позволяют выделить и классифицировать различные типы ИКС.

3 Предложенные принципы классификации ИКС, основаны на признаках, характеризующих взаимоотношения ИКС с пользователем и информацией. Основными признаки являются: «размещение информации», «отношение пользователя к ИКС» и «характер временного взаимодействия». Определен новый класс - прикладные ИКС.

4. Границы ИКС, их свойства и характеристики адекватно описываются комплексом из 3-х разноуровневых моделей, включающим «доменную модель инфокоммуникаций», «3-мерную модель TM-ИКС» и «2-уровневую модель ТМ-ИКС».

5. Предлагаемая формализация позволяет от эмпирического подхода основанного на субъективных оценках перейти к формулировке задач количественного анализа ИКС.

Четвертая глава. Методология сложных систем и оптимизация ТМС.

В главе формулируются и решаются задачи оптимизации «сложной системы» (СС), состоящие в поиске максимума целевой функции - эффективности СС в зависимости от параметров стоимости и производительности (С/П) компонентных систем в условиях ограничений. Терминология СС используется для описания взаимодействия компонентных систем ИКС, направленного на повышение общесистемной эффективности в задачах телемедицины, телеобучения, телемониторинга, телеработы.

Определения. Сложная система обычно определяется следующими свойствами:

• СС включает в себя независимо разработанные компонентные системы (КС), каждая из которых имеет самостоятельное назначение.

• Временные соотношения между разрабатываемыми системами произвольны и контрактно независимы.

• Объединения компонентных систем делает их взаимозависимыми.

• Отдельные системы обычно решают одну задачу или выполняют одну функцию.

• Оптимизация каждой из компонентных систем СС не обеспечивает (не гарантирует) оптимизации сложной системы

• Совместное функционирование компонентных систем обеспечивает достижение новых целей не характерных для отдельных подсистем.

Проблема и подходы. При разработке ИКС решается одна из двух задач: (1) максимизация производительности СС при ограничениях на стоимостные характеристики, или (2) минимизация стоимости при заданных требованиях производительности СС. Применение CAIV (цена как независимая переменная) подхода и представление производительности элементов системы, как функции стоимости (РВСМ) исходят из постулата о неспекулятивной связи производительности системы с ее стоимостью.

Производительность СС может быть представлена конечным множеством параметров производительности систем - показателем МОР и их вкладом в достижение общей цели СС (приростом значения целевой функции), определяемым как показатель МОЕ. Метрика, объединяющая совокупность стоимостных параметров и множество МОР в одну скалярную форму использована для сравнения вариантов.

Модель «стоимость/производительность»

Пусть птипов систем S,, составляют СС S = [S¡, ...,Sn}co следующими характеристиками и ограничениями:

• Имеется т, систем типа i, общее количество систем равно m m - {т„ ... , лг„}, т = £"=im' mL - минимальное количество систем каждого типа необходимых в СС

• Каждый тип системы имеет набор у, МОР: р = {р,л, ■■■ ,PK¡) , таким образом, каждый р,

имеет размерность у, и у = у 1

• Для каждой системы векторы МОР р* ограничены нижним и верхним порогами производительности заданными исходя из технологических ограничений. Эти ограничения образуют неравенство: р^ £р, < р,и или р^ < ; < р]^ для всех]. Для таких параметров как, уровень ошибок меньшие значения соответствуют более высокому качеству (производительности) и р* это не просто нижняя граница, р/'.

• Стоимость каждого модуля системы является нелинейной функцией производительности, выраженной в терминах ее критических МОР: с,(р;-)=А|(р,), с = {с],...,с„}

Обозначим с* -- л(р*) как стоимость, ассоциированную с пороговыми значениями производительности. Данный параметр получается в предположении, что каждый частный МОР зависит от стоимости для конкретной системы. В таком случае общая стоимость СС будет определяться как С(р)~ тс7(р).

• СС имеет один обобщающий МОЕ, Е, представляющий функцию от набора МОР каждой из систем и общего числа подсистем Е = С(т, р},..., р„ ).

Из сделанных предположений, очевидно, что каждый тип систем имеет собственный обобщающий МОЕ, Е,. Для одиночной системы обобщающий МОЕ каждой системы рассматривается как функция ее собственных МОР р,. Но, если любой из Е, зависит не только от р„ но от каких либо компонентов р,, где 1Ф), то это означает, что СС является взаимозависимой и МОЕ отдельных систем определяются как Е, =у)(ш,р1,...,р„). В общем случае, Е будет более сложной функцией от полного набора МОР систем £ = С(т, р],..., р„) и МОЕ отдельных систем становятся малозначимыми для СС. Описывая СС включающую простые системы или используя упрощенные модели СС можно выразить Е как функцию МОР в явном виде. Однако, сами МОР обычно зависят от концепций использования а функционирования СС, порой от окружения. В дополнение к рассмотренным ограничениям, накладываемым на МОР, принимаются во внимание ряд дополнительных ограничений:

• Структурно-конструктивные ограничения. Они учитывают, сколько систем каждого типа могут объединяться в СС.

• Ограничения эффективности подсистем. Минимальные уровни эффективности могут существовать для МОЕ каждой системы. Эти пороги легко ассоциируются с конкретными

системами. Порогом МОЕ для каждой системы 5', является Е* = /,(шь,р*,...,р*)<£, для всех /'. При минимизации стоимости в условиях ограничений производительности также имеется минимум ограничения общего МОЕ ЕУ < Евсей СС.

• Ограничения стоимости. Когда возможно, ограничения стоимости применяются как для

отдельных систем, так и для всей СС соответственно: с<си и С(р)<С(р)и.

• В свою очередь, с также ограничена снизу из-за наличия минимального порога производительности: с* < с < си.

• Когда эффективность СС не полностью выражается единственным МОЕ, можно ввести дополнительный (вторичный) показатель МОЕ, например как показатель качества с ограничением : ^(ш,рь...,р„)>дт.

Рассматривая проектирование или модернизацию СС с позиций САГУ, приходим к задаче нелинейного программирования, которая решается путем определения последовательности

верхних границ стоимости С^ = АкС*{р*), где С*(р*) - стоимость, обеспечивающая граничное

состояние СС, определяемое набором параметров \т1, }. Результирующая задача не-

линейного программирования (с одним ограничением МОЕ) состоит в достижении максимума

производительности СС 5,={5,1>...,5Л} Мах£=б(т,..,р],..,р„) при выполнении ограничивающих условий: тЬ <т<ти, р,1 <р, <р,и, с(р)<с}" =АкС*(р*), (?(т,р1,...,р„)>дх

Методика оптимизации СС-ИКС. Предлагаемая методика реализует процесс, позволяющий количественно оценить распределение требований к СС как функцию стоимости, что позволяет экспертам прикладной области и проектировщикам определить оптимальное назначение требований в соответствии с определенным МОЕ конкретной СС. В процессе оптимизационном СС семь (рис.13) основных шагов:

1. Определить СС в целом - ее назначение, системы и их функциональность, «сценарии функционирования».

2. Определить критические показатели МОР и МОЕ.

3. Определить (задать) исходные граничные условия (ограничения) для СС.

4. Сформулировать (построить) модель Ц/П (РВСМ) для каждой системы СС путем параметризации цены как функции от одного ключевого МОР для каждой системы.

5. Сформулировать, если возможно, в аналитической форме модель, определяющую влияние МОР систем на МОЕ систем и, в конечном счете, на МОЕ СС. Другая возможность - выбрать подходящую компьютерную модель, которая вычисляет и оценивает заданную целевую функцию и ограничения МОЕ как функцию МОР систем.

6. Итерационно решить результирующую задачу нелинейной оптимизации с ограничениями, последовательно ослабляя общие стоимостные ограничения. Решение конкретной формулировки задачи с ограничениями дает оптимальный набор значений МОР, который представляет один набор параметров СС, относящийся к наиболее эффективному проекту СС. Набор решений обеспечит отображение эффективности СС- МОЕ (через производительности систем МОР) как

стони«™ функция стоииостп Коэффнцигтстсшст,, функции СТОИМОСТИ (СА1У).

7. Перенести результаты оптимиза-Рис.13. Процедура оптимизации СС ^ в процесс принятия решений о

целесообразности реализации/модернизации СС.

Варианты подхода использовались для обеспечения С/П - анализа при разработке ТМ сети Ленинградской области и СЗФО РФ, а также проекта оказания ТМ услуг в области медицинского страхования.

Оптимизация внутрисистемного интерфейса. Цель раздела состоит в описании ИКС совокупностью количественно измеримых параметров, характеризующих взаимодействие различных систем С-ИКС, формулировке и решении задач оптимизации межсистемного интерфейса в ИКС. Такая «узкая» постановка правомерна для задач развития существующих ТМ-ИКС, когда расширение требует интеграции новых компонентов прикладных систем на основе определенного набора телекоммуникационных услуг «наилучшим» образом соответствующих требованиям приложения. ИКС в целом можно рассматривать как совокупность взаимодействующих (рис. 12) телекоммуникационной (ТС) и пользовательской систем (ПС). Каждая из систем характеризуется набором параметров, как минимум один из которых отражает стоимость (С/, г >1). Для общности рассматриваем не саму «техническую» систему (уже оптимизированную по внутрисистемным критериям), а множество услуг, предоставляемых службами

21

Назначение Фснкцнснапьн ос ть Компоненты

Задание граничных условий

Решение задачи оптимизации СС^ (аналитическое или моделирование)

Изменение обобщающих Параметры производя-ограничений тельноеш СС как

где

компонентных систем ИКС. Такой подход правомерен, поскольку именно услуга представляет ценность для потребителя. Услуга, как «самостоятельное ... предложение. . различимое пользователем» (рек. Q.129, ITU) представляет вариант логического внутрисистемного интерфейса между ПС и ТС в составе ИКС или ИКС и пользователем. Она описывает для потребителя функциональные возможности системы и характеризуется рядом количественных характеристик и параметров, позволяющих потребителю различать варианты. Параметры, различны по типу и диапазонам значений, однако, без ущерба для целей исследования могут быть представлены целыми числами. Весь набор характеристик описывается как векторная величина X = (xj, х2,...., хт), где т - число характеристик, х1 - значение характеристики с номером «;», /=1,2,..., т. В силу технологических, эксплуатационных и другие ограничений, ИКС может обеспечить только дискретный набор услуг. Этот «предлагаемый» набор обозначим

= 2,..., м]. Пусть потребителя интересует получение «требуемых» услуг, которые

описываются как множество векторов {Y(l\ t = 1,2,..., n], В качестве характеристики отклоне-

( V2

ния требуемой услуги от предоставляемой, введем величину = 1 ,

yW ={у]~'\у2~'\.:,ут^) - требуемая услуга, Xм =( я/5', xj-^) - предоставляемая,

р, > 0 - вес, определяющий «важность» /-й характеристики услуги для потребителя (/ = 1,2,т). Параметр называемый «профилем пользователя», характеризует заинтересованность потребителя в структуре ИКУ и, во-первых, классифицирует потребителей, служа базисом для определения загруженности служб; во-вторых, позволяет потребителю стандартизовать требования. На различных этапах проектирования представляют интерес различные постановки задачи оптимизации ИКУ.

Оптимизация «Наиболее приемлемая услуга». Ищется min <pls, который достигается при

м

t = t0,s = SQ (значений может быть несколько). Тем самым, получена пара при-

чем услуга X<s,'i наиболее приемлема для требования У*'"'.

Оптимизация с ограничениями. Во многих случаях характеристики требуемой услуги не могут выходить за некоторые пределы. Пусть, а, <у, < Д , где at, /?, - предельные значения

характеристики yt, i = 1, 2,..., т. Тогда ищется min<2при условии: а,<Д , i=\2,.../n.

i.s

Допустим, минимум достигается при t = , j = s, (значений может быть несколько), следовательно, в полученной паре (F(,l),X(i,)) услуга Xs' наиболее приемлема для требования при заданных ограничениях.

Оптимизация с «минимумом стоимости». Допустим, из всего набора К характеристик *1, х2, —,хк являются стоимостными. Для потребителя естественно желание получить приемлемую услугу при минимуме общей стоимости или каких-то компонент стоимости (абонентской платы и эксплуатационных расходов). Суммарная стоимость: C=xi +xz+...+хк ,

(к V2

где х, >0, i = \,2,...,К . В общем случае С -1 X• Тогда ищется min <p,s при условии

Ui )

минимума C{s) = *i(s) +X2W +... + xk(s) или C(j) ^L^fj 2-

Приведенные характеристики сгруппируем, и обозначим как хг в выражении С = х, +х2 + ...+*,_, +хг +%ч +3ся- . Детализируя Х[,Х2,.,хк, и выделяя подгруппу XI,Х2,...,хк-1 из р = К-1 в которой объединены характеристики, отвечающие за эксплуатаци-

онные расходы, можно решать задачу проектирования ИКС наиболее экономичной в эксплуатации. В этом случае ищется гшп^Л при условии минимума

С(Л) =хг1я) +хг+1и)+.~ + хкм или С($'

4/=/"

Оптимизация с «минимумом стоимости» наиболее полезна при проектировании социально ориентированных некоммерческих ИКС (здравоохранение, образование, государственное или местное управление) в отличие от коммерческих ИКС.

Оптимизация с максимумом эффективности. Пусть, п из набора (хт-п+\ ,хш-и+2 ,...,хт)

> V2

множеств

- характеристики эффективности. Общую эффективность определим, как Е = I

1/=1

и

В этом случае ищется тт <рк при условии максимума Д'<5) = ¿(х(5)т-я+1) О 1=]

ч х

Методы оптимизации. Рассматриваемые задачи оптимизации являются целочисленными, с явно заданными ограничениями на значения параметров, размерности не превышают сотни. Выбор услуги с оптимальным набором параметров выполняется прямым перебором

{лГ<5),* = 1,2,...,м}и {у<0, г = 1,2, с вычислением фи =[ -х,и) И ,

где р/ определяется методом экспертных оценок. Описанные методы оптимизации ИКС использовались при реализации ТМ сети Санкт-Петербурга.

Выводы по 4 главе

1. Сформулирована задача оптимизации С-ИКС, предложен метод и получено общее решение, справедливое для различных прикладных ИКС, в первую очередь сложных ТМ-ИКС. Достоинством и характерной чертой метода является то, что стоимостные оценки появляются не в итоге проектирования, а вовлечены в процесс оптимизации с начального этапа и выступают системообразующим параметром.

2. Методика продуктивна для обоснования инвестиций в развитие ИКС для здравоохранения, образования и других социально ориентированных областей. Решение задачи требует исходных данных о параметрах прикладной области

3. Сформулированы критерии и решена задача оптимального выбора комплекса услуг в телекоммуникационной подсистеме 2-компоненгной ИКС на основе количественной оценки параметров услуги.

Пятая глава. Анализ и методы описания прикладной области.

Между абстрактными моделями ИКС и их реализациями лежит промежуточная область, специфицирующая прикладные процессы отрасли и использующая понятие «бизнес-процесса» (БП). Задача состоит в формализации метода описания, обеспечивающего выявление действий БП, требующих телекоммуникационных услуг. БП, связанные с диагностическими, лечебными и другими специфическими процессами обслуживания пациента обозначим как медицинские БП (МБП). Отправной точкой описания прикладной области являются медицинские протоколы (МП), которые, регламентируя деятельность медперсонала, выступают вербальными описаниями МБП и создают процедурно-алгоритмический базис телемедицины.

Процедура анализа прикладной области ТМ-ИКС содержит последовательность этапов, позволяющих: - выявить компоненты МБП, нуждающихся в ТКУ; - оценить необходимый для МБП объем ТКУ; определить распределение ТКУ во времени.

Первый этап состоит в отображении медицинского протокола в виде сетевого графа МБП (рис. 14). Вершинам графа соответствуют базовые действия МБП Д, где (7=1,. .,п).

Второй этап состоит в выделении действий, которые связаны с «приборными» исследованиями, обеспечивающими генерацию медицинских данных, подлежащих передаче, обработке и анализу (рис 15). Компоненты V, вектора V обозначают потоки данных, соответствующие вершинам О, графа МБП.

Третий этап состоит в определении интенсивности каждого V, из совокупности потоков V. Поток характеризуется набором параметров У/Б,, Л„ Т,,..). Для одной операции Д могут существовать несколько потоков ('/, (к= 1,2,... т) с различными характеристиками.

Четвертый этап (рис.16) учитывает, пространственную и «макровременную» структуру потребности ТКУ в разных МБП крупного учреждения здравоохранения.

Предложен набор методик, позволяющий используя информационную схему БП (ИнС) с равномерной временной шкалой, выполнить переход к формальному представлению и определению характеристик БП.

Методика конструирования информационной схемы РБП. Для территориально распределенного БП (РБП), ИнС описывает сущности 3-х типов: Бизнес-процессы и роли участников БП; Приложения (процессы, службы, информационные ресурсы ИС), выступающие участниками взаимодействия; Сессии с характеристиками местоположения и продолжительности. Последовательность из пяти этапов включает описание компонентов, требования и действия по созданию РБП.

Рис. 14. Сетевой граф МБП Рис. 15. Генерация данных Рис. 16. Информационные потоки Данные ИнС БП позволяют определить: БП - источники запросов ТР и элементы БП, вызывающие запрос; - количество запросов от отдельного БП и от всех БП; - объем данных передаваемых в сессиях; - общие объемы данных для отдельных БП; - количество сессий взаимодействия компонентов БП; - количество одновременных сессий для приложения; - продолжительность сессии; - «профиль БП» с позиций потребности в ТР; - характер и объем ТР для БП. Совокупность этих данных составляет основу технических требований для проектирования ТС в составе прикладной ИКС.

Алгоритмические сети. Для описания, сравнения и количественного анализа МБП применен аппарат алгоритмических сетей (АС), традиционно используемый для представления структуры алгоритмических моделей в структуру вычислительных связей. Аппарат алгебры АС, его формализмы и прикладные системы были предложены В.В. Иванищевым, В.Е. Марле-ем, В.В. Михайловым (СПИИРАН). Предполагается представление моделируемого объекта в виде алгоритмической сети, из которой формальными процедурами получается алгоритм расчета. АС - ориентированный, без петель при вершинах граф С(У,Х), (рис.17) в котором дуги обозначают «модельные» переменные х, е X, г = 1,и, а вершины - функциональные соотношения /_, е = 1,т, связывающие значения переменных на коротком интервале Дг, соответствующем шагу моделирования.

Использование АС для описания процессов в ТМ-ИКС встречает определенные трудности. Ориентированные на представление вычислительных алгоритмов, они не вполне соответствует уровню абстракции информационных процессов в ИКС и не учитывают временные характеристики. Переменные х, меняют значения одновременно на каждом такте вычислений АС. Для эффективного использования аппарат АС дополнен свойствами, отражающими раз-

личные продолжительности выполнения операций, соотнесенных множеству V вершин АС, что позволяет описывать и моделировать процессы «реального времени». Кроме того, операции f) е Г, / = },т определены для действий надданными различных типов и структур.

Асинхронные АС с временными метками. Отмеченное противоречие устранено введением дополнительного пространство временных меток Т,к е Т, / е 1 ,т, ке\,п, : < у, определяющего продолжительность операции /. ' , где £>/, = X А'< - интервал выполнения опе-

¿»1

рации /, в АС. Для каждой временной метки г/ операции /, существует массив значений выходной переменной х; размера п, элементы которого используются в качестве значений выходной переменной на последовательных шагах вычислений / + Ш, где к е 1, п, и - максимальное количество тактов вычислений АС, соответствующих интервалу операции /,. Таким образом, вершины V традиционной АС нагружены дополнительным набором характеристик

(рис.18), отражающих временные свойства выполняемых операций / ' , однозначно связанных с набором значений выходных переменных, соответствующих дугам X на к последовательных тактах вычислений АС. Последовательность операций выполняемых над массивами значений входных Х,а и внутренних Хт переменных в пределах п тактов вычислений АС, составляет «макротакгг» вычислений, для которого количество «внутренних» тактов пересчета состояния АС равно п. Поскольку изменение к и величина п связаны со свойствами входных переменных АС и их изменение не зависит от шага вычислений АС, хотя и кратно ему, описанные АС названы «асинхронными».

Типы переменных и допустимые операции. Как модельные, в ТАС используются, действительные и булевы переменные, вектора и матрицы. Этот перечень расширен для следующих типов переменных: символьные строки (или одномерные массивы), растровые изображения (двумерные массивы целых неотрицательных чисел), потоковые аудио/видео данные (последовательность неотрицательных целых чисел / двумерных массивов произвольно ограниченной, длины).

Базовые операции асинхронных АС. Для вышеперечисленных типов данных определены следующие операции.

Строковые операции (объединение, разделение, усечение строк) - базис для операций обработки текстов: XI -Х2 &Хз ; {х2,*з}<- /(х1 ,к); X] ~(х2,к).

Поэлементное сложение двумерных массивов: хъ -

где 5' = 5" = 5, = = 5 = х'/=0 длявсех Д"<г<Я', 5"<л<5"

Поэлементная обработка двумерных массивов, хз - Р р(х^,зг"),

где = = = = 5 = х? =0 длявсех 11"<г<К, 5"<х<5', Р - допустимая операция над элементами массивов.

Поэлементная обработка последовательности массивов.

хз(г)"^ = р р (д^'1 (4х™(г)) , где £>/ = пЫ - макрошаг вычислений АС,

J (=0

т = и > 0 - кол-во элементов последовательности, х\ = {о} для всех т<к<п, к е],п.

Поэлементная обработка последовательности группы массивов.

''-О 1,1

Операция описывает обработку ограниченной на интервале г е 0,иЛ/ последовательности из п наборов, содержащих по Z массивов. Такие структуры соответствуют последовательности видео кадров, кодированных для цветовой модели YUV (4:2:2) и JPEG/MPEG кодировании. Свертка (фильтрация)

Операция свертки является базовой для цифровой фильтрации сигналов и описывает широкий спектр преобразований, определяемый набором коэффициентов h(t).teO,m. К таким преобразованиям относятся НЧ и ВЧ фильтрация и их комбинации в аппаратуре связи.

п п R S

Х2(i)= ^x\(t)*h{m-t), или xi(t)= для Двумерных массивов,

1=0 1=0 г s

где m + n +1 < п&[ - длина последовательности >•(/), яД/ - макрошаг, и, т - длины последовательностей x(l\ h{t) соответственно.

^Т/

I \ Ы \;/\

Рис. 17. Традиционная Рис. 18. АС с временными АС метками

Рис.19 Объемно-временной профиль ТМ-ИКС

Рис.20 Множественность МБП

Асинхронные АС для анализа ТМБП. При описании информационных процессов в ТМ системах, АС использованы для нескольких целей. Во-первых, для моделирования процессов на основе вычислительных процедур, получаемых из АС. Во-вторых, АС выступают инструментом описания процессов и позволяют анализировать их структурные и количественные характеристики, не прибегая к непосредственным вычислениям. Для учета объемных характеристик операций V, и моментов возникновения запросов ресурсов, введено понятие «объемно-временного профиля» ТМБП, который имеет дискретность соответствующую макрошагу АС (рис.19). В ТМ-ИКС крупного УЗ выявлена «пространственная» и «макровременная» неоднородность потребности телекоммуникационных услуг, что позволяет целенаправленно улучшать объемно-временные профили ТМ-ИКС, снижая уровень требований при сохранении заданной функциональности.

Выводы по 5 главе

1. Прикладная область в ИКС описывается совокупностью бизнес-процессов, являющихся источниками и потребителями информационных потоков. Параметры совокупности потоков формируют «информационный портрет» ИКС в целом и исходные требования к подсистемам.

2. Компоненты БП, генерирующие данные, характеризуют точки стыковки БП прикладной и телекоммуникационной систем, формирующие обобщенный БП в ИКС.

3. Предложенные информационные схемы РБП позволяют, строить временные профили потребности ТР, что при определенных дисциплинах обслуживания обеспечивает эффект от сокращения избыточных ресурсов, например, при аренде каналов.

4. Описание МБП на основе аппарата АС продуктивно для описания бизнес-процессов ТМ-ИКС, позволяет анализировать их структурные и количественные характеристики. При проектировании ТМ-ИКС корректные формальные преобразования порождают новые АС, реализации которых по ряду характеристик эффективнее исходной АС.

5. Расширение АС использованием «временных меток» представляет объединение аппаратов традиционных АС и конечных автоматов с памятью, учитывающих состояния и используется как инструмент сопоставления и количественной оценки БП.

Шестая глава. Межотраслевой БП и организация ТМ ИКУ.

ТМ-ИКС создаются с целью предоставления потребителю конечного результата - меои-цинской услуги. Трактовки понятия ИКУ в зависимости от целей сегодня настолько разнообразны (рекомендация Q.1290 ITU, концепция Gil, ФЦП «Развитие информатизации в РФ»), что их невозможно объединить без ущерба функциональности.

Развитие понятия от традиционной коммуникационной услуги к ИКУ отражает изменение сущности услуги. В ИКУ присутствуют два связанных компонента: содержательный и телекоммуникационный. Первый представляет ценность для потребителя (медицинская, образовательная, развлекательная и т.п. услуга), а второй обеспечивая территориально-пространственную и временную автономность и мобильность, создает дополнительные ценные свойства в содержательном компоненте ИКУ. Услуга определяется как итог непосредственного или опосредованного взаимодействия поставщика и потребителя, а также внутренней деятельности поставщика по удовлетворению запроса потребителя. ИКУ представляет содержательно значимую для потребителя прикладную услугу, организованную и предоставляемую на основе телекоммуникационных технологий и услуг. ТМ-ИКУ - это прикладная услуга на основе базового комплекса медицинских услуг, предоставляемая пользователям в ФД.

Распределенная модель межотраслевого БП. В создании ТМ-ИКУ равнозначно взаимодействуют традиционно автономные компоненты прикладной области здравоохранения и ИК компоненты в виде комплекса телекоммуникационных сервисов различного уровня и сложности. ИКУ, как результат согласованной деятельности, представляет единый бизнес-процесс, содержащий функции взаимодействующих компонент. Такой БП (рис.21) назовем распределенным межотраслевым БП (РМБП), поскольку он распределен как в физическом, так и в организационно-правовом пространстве.

Процессы

«Поставим© Í генератора» yj- информации

Процессы

Оператора связи ; -¡V- «переносчика» информации ~

в {1 ^ - множество БП поставщика / потребителя ИКУ Т {! Щ-множество БПоператора телекоммуникаций I, II,... К - ооганизаыионно (теооитооиально выделенные

подразделения поставцроо/потребителя 1,И,...Л-1Д подразделения оператора участвующие е ЕП

организации и предоставления ИКУ О - точки объединения БП участников организации ИКУ

Основные информационные потоки

Рис. 21. Структура распределенного БП Улучшение РМБП возможно на основе двух моделей поведения участников: а) в РМБП договорными отношениями регулируются интерфейсы автономных процессов; б) для РМБП выделяется владелец - организационная структура, созданная на основе делегирования участниками функций, связанных с реализацией продуктивного ТМ процесса. Единый РМБП имеет общую цель и обеспечивает управление ТМС, направленное на ее достижение, а не на конфликт локальных целей, возникающий на стыке взаимодействующих автономных БП.

Потребности пользователя, смещаясь с технологий в сторону содержательного компонента, фокусируются на том, как то или иное содержание совершенствует производственную деятельность. На первый план выходит задача адекватного описания деятельности потребителя ИКУ и количественного формулирования его требований к компонентам ИКС для обоснованного конструирования полезной ИКУ. Это требует создания новых моделей обеспечения потребителей ИК услугами, которые должны исходить из следующих постулатов.

Первый. Абсолютный приоритет пользователя (индивидуумов, групп и коллективов) и любых проявлений его целенаправленной активности (информационного взаимодействия), являющейся источником и потребителем всех видов и форм продукции ИК отрасли.

Второй. Предметом внимания и объектом изучения ИК отрасли являются все виды деятельности пользователей в производственной сфере, социальной активности непроизводственного характера (здравоохранение, образование бизнес и т.п.) и в сфере досуга.

Третий Новые модели ведения бизнеса в самой ИК отрасли ориентируются на эффективность ИК услуги, отражающую прирост эффективности деятельности пользователей, а не объем предоставленной услуги.

Электронные предприятия и телемедицина. Для обозначения деятельности протекающей преимущественно в электронных средах используются термины «электронное», «виртуальное», «сетевое» предприятие, что порождает путаницу, затрудняет анализ и проектирование. ТМС связанны с сетевыми средами, имеют организационную структуру, а их услуги -коммерческую составляющую, что позволяет рассматривать их как «электронные» предприятия. Выделим, в зависимости от «расположения» основных и вспомогательных БП, следующие типы предприятий: «электронное» (рис.22) - разновидность предприятия, у которого продуктивные БП и продукция находятся в «информационном домене»; «квазиэлектронное» (рис.23) - предприятие, у которого продуктивные БП и продукция находятся в «физическом домене», а подавляющая часть вспомогательных БП - в информационном домене; «традиционное» - предприятие, у которого продуктивные БП и продукция, а также подавляющая часть вспомогательных БП находятся в физическом домене, «виртуальное» предприятие - совокупность функций и БП предприятия, которые осуществляются в информационном домене. Телемедицинское предприятие, эксплуатирующее ТМ-ИКС относится к классу квазиэлектронных предприятий, т.к. объект его деятельности (пациент) - это субъект ФД

Проектирование электронных предприятий. Электронные предприятия, как бизнес-системы, требуют двустороннего подхода к проектированию. Целевые установки и исходные требования определяются бизнес-подходом, а системное и технологическое проектирование опираются на методы интегрированных информационных систем. Основная цель проектирования электронного предприятия формулируется как «отображение бизнес-целей и бизнес-стратегий предприятия, действующего преимущественно в ИД, через методологии проектирования распределенных информационных систем на информационную (ИТ) и телекоммуникационную инфраструктуру и функциональность ее элементов». Выделены 4 основных типа архитектур квазиэлектронного предприятия. Предложена процедура проектирования, сводящаяся к анализу и конструированию БП, реализуемых на базе типизированных архитектур.

Выводы по 6 главе.

1. Известные модели информационных услуг, определяемые документами стандартизации (ISO, ITU и др.) не в полной мере соответствуют понятию ИКУ, поскольку касаются в основном информационного домена, не затрагивая вопросы информационного взаимодействия потребителей услуг.

2. ИКУ образуют новый класс услуг, а ТМ-ИКУ - новый тип, отличающийся от информационных услуг: областью действия (ФД); базисом услуги, формируемым в прикладной области; особенностью предоставления, связанной с использованием телекоммуникационных и информационных технологий и систем.

3. Для ТМ-ИКС предложен новый тип межотраслевого территориально-распределенного БП, который более точно по сравнению с традиционными БП описывает деятельность участников и позволяет гармонизировать межотраслевой интерфейс.

4. ТМ применения требуют новой бизнес-модели на основе взаимного делегирования пол-

ФуНКЦИН

Электронное

Рис.22 Электронное предприятие

Рис.23 Квазиэлектронное предприятие

номочий провайдеру ТМ-ИКУ для обеспечения единства целеполагания участников РМБП. Использование бизнес-модели на основе МРБП - характерная черта ИКУ.

5. ТМ предприятие представляет специальный тип квазиэлектронного предприятия, методология проектирования которого совмещает принципы бизнес-проектирования в части целеполагания и организационных основ, и принципы информационных и телекоммуникационных систем в части технологического проектирования.

Заключение

Решение задач, сформулированных в диссертации, позволило определить принципы структурно-функциональной организации, классифицировать и создать модели ИКС, разработать методы анализа и оптимизации сложных прикладных ИКС повышающих эффективность функционирования ТМС, развить информационный подход к анализу ИКУ. Основные результаты состоят в следующем:

1. Теоретико-методические результаты;

1.1. Выполнен теоретический анализ информационного взаимодействия компонентов ИКС, выявлены фундаментальные структурно-функциональные свойства, определяющие типы ИКС. Введено новое понятие «прикладной ИКС» и определен специальный класс прикладных ТМ-ИКС.

1 2. Выполнена классификация ИКС. Показано, что ключевыми признаками являются: взаимное логическое расположение сущностей (пользователя и информации) в структуре ИКС; тип и характер информационного взаимодействия в системе.

1.3. Разработана иерархия моделей, описывающих разные аспекты ИКС на этапах анализа и проектирования ТМ-ИКС. Предложенный комплекс моделей представляет ИКС как совокупность взаимосвязанных систем, образующих сложную систему.

1.4. На основе методологии сложных систем предложен научный подход, выбраны критерии, сформулирована и решена задача оптимизации прикладной многокомпонентной ИКС в целом. Разработан метод оптимизации ИКС, учитывающий на начальном этапе разработки характеристики эффективности и стоимость компонентных систем в условиях ограничений.

1.5. Разработан метод оптимизации внутрисистемных интерфейсов, обеспечивающий согласование требований компонентных систем в ТМ-ИКС, гармонизирующий взаимоотношения поставщиков и потребителей телекоммуникационных услуг в рамках ИКС.

1.6 Расширено использование аппарата алгоритмических сетей и введен новый вид АС с временными метками, описывающий прикладные БП реального времени и позволяющий интегрировать их с БП телекоммуникационной отрасли в рамках межотраслевого БП.

2. Экспериментальные и прикладные результаты:

2.1. Выполнен детальный количественный анализ зарубежных и отечественных ТМ-ИКС результаты которого позволяют надежно прогнозировать тенденции и темпы развития ТМ в РФ. Выявлены статистически достоверные зависимости ряда характеристик ТМ-ИКС.

2.2. Разработан алгоритм решения задачи оптимизации ИКС, позволяющий распределять системные требования и учитывать стоимостные характеристики при проектировании ТМ-ИКС, минимизировать расходы на этапах эксплуатации и модернизации ТМ.

2.3. Предложен метод и разработан алгоритм оптимизации межсистемного интерфейса в сложной ИКС, обеспечивающий сбалансированный выбор комплекса телекоммуникационных услуг, обеспечивающего заданные функциональные требования ТМ-ИКС.

2.4. Получены количественные оценки топологических параметров сетей ведущих операторов Санкт-Петербурга, обеспечившие решение задач структурной организации, технологического использования, и предоставления ТМ услуг, определенных медико-социальной программой развития городской ТМ сети Санкт-Петербурга.

2.5. Разработаны рекомендации по организации, оснащению и эксплуатации ТМС на ВСС РФ, включая Санкт-Петербург и Ленинградскую область.

Достоверность полученных результатов подтверждается их внедрением в региональные программы развития телемедицинских сетей и услуг и экспериментальной проверкой на дей-

ствующих сетях операторов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Совокупность теоретических положений работы, направленных на исследование принципов структурно-функциональной организации инфокоммуникационных систем, их классификацию, создание комплекса моделей и разработку методов оптимизации телемедицинских систем, представляет решение важной научно-технической проблемы повышения эффективности прикладных инфокоммуникационных систем для специальных приложений, имеющей хозяйственное и социальное значение. Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии и учебники !. Сотников А.Д. Структурно-функциональная организация услуг телемедицины в прикладных инфокоммуникационных системах / А.Д.Сотников. - СПб.: СУДОСТРОЕНИЕ, 2007. - 200с.

2. Сотников А.Д Инфокоммуникации: информационное взаимодействие и модели телемедицинских систем / А.Д. Сотников. - СПб.: СУДОСТРОЕНИЕ, 2008. - 150с.

3. Сотников А.Д. Информационное общество инфокоммуникации и бизнес / А.Д. Сотников, МБ. Вольфсон, А.А., Захаров; под ред. Ю.В. Арзуманяна. - СПб.: СПбГУТ, 2005. - 475с.

4. Сотников А.Д. Мультимедийные технологии для электронного бизнеса: учебное пособие / А.Д. Сотников. - СПб. : СПбГУТ, 2006. - 150 с.

Статьи в реферируемых отраслевых изданиях

5. Сотников А.Д. Телемедицина на Северо-Западе России / Р.М. Юсупов, Р.И. Полонников, В.И. Кувакин, А.Д. Сотников // Электросвязь. - 2003. - №12. -С.13-21.

6. Сотников А.Д. Инфокоммуникационные системы и их модели для здравоохранения / А.Д. Сотников // Информационно-управляющие системы. - 2008. - №3.

7. Сотников А.Д. Принципы анализа прикладной области в инфокоммуникационных системах здравоохранения / А.Д.Сотников // Труды учебных заведений связи. -2004.171 .-СМ 74-183.

8. Сотников А.Д., Классификация и модели прикладных инфокоммуникационных систем / А.Д. Сотников // Труды учебных заведений связи. - 2003. - №169. - С. 149 - 162.

9. Сотников А.Д. Оптимизация инфокоммуникационных систем в здравоохранении / А.Д.Сотников, А.Б. Алексеев // Труды учебных заведений связи. - 2003. №169. С.163-174.

10. Сотников А.Д. Использование обобщенной модели «стоимость/производительность» для определения требований к инфокоммуникационным системам / А.Д. Сотников // Труды учебных заведений связи. - 2004. - №170.

11. Сотников А.Д. Использование аппарата алгоритмических сетей для анализа информационных процессов в прикладных инфокоммуникационных системах / А.Д. Сотников // Труды учебных заведений связи. - 2005. - №172. - С.39-49.

12. Сотников А.Д. Реализация цифровых фильтров с использованием распределенной арифметики / А.Д. Сотников // Электросвязь. -1983. - №3. -Зс.

13. Сотников А.Д. Использование параллельной обработки в цифровых фильтрах на микропроцессорах / А.Д. Сотников // Известия Вузов: Приборостроение. -1983. - №7. - 4с.

14. Сотников А.Д. Алгоритм распределения операций в многопроцессорном цифровом фильтре / А.Д. Сотников // Известия вузов: Приборостроение. - 1982. - №3. - 5с.

15. Сотников А.Д. Моделирование работы 12-ти канального трансмультиплексора / А.Д. Сотников, Е.В. Стригина Н Алгоритмы и программы: Информационный бюллетень Государственного фонда алгоритмов и программ СССР. - 1985. - №1.

16. Сотников А.Д. Телемедицина и практическое здравоохранение ! А.Д. Сотников, И.А. Кра-сильников, Э.Р. Усеинов//Врач и информационные технологии. -2004. -№2. -С.46-51.

17. Сотников А.Д. Современные технологии и системы дистанционного обучения / С.А Дятлов, А.Д. Сотников // Экономика и образование: дистанционное обучение в экономике. -2001,- №4.

18. Сотников А.Д. Услуги связи для телемедицины / А.Д.Сотников // Инновации и инвести-

30

ции: инновации, новые технологии, инвестиции, внедрение. -2000. -№4-5. - С.6-12.

Авторские свидетельства на изобретения

19. А С. № 1305866. Устройство управления величиной шага для адаптивной дельта-модуляции /Е.П. Охинченко, Э.А. Крогиус //Открытия Изобретения. - 1987. -№15. -4с.

20. A.C. № 1285565. Триггерное устройство / A.C. Файнберг, Е.П. Охинченко // Открытия изобретения. - 1987. -№ 3.

21. A.C. № 1205310. Устройство для управления величиной шага для адаптивной дельта-модуляции / Е.П. Охинченко, Е.В. Стригина // Открытия изобретения. - 1986. - № 2.

22. A.C. № 860046. Устройство для сопряжения каналов с временным и частотным разделением / Л.М.Гольденберг, Ю Т Бутыльский, A.B. Брунченко И Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 1981. - № 32.

23. A.C. № 783796 Многоканальный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 1980. -№ 44.

24. A.C. № 781821 Многоканальный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, А.В.Брунченко // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 1980. -№ 43.

25. A.C. № 1053274 Цифровой фильтр / A.B. Брунченко, А.А.Йгнатьев // Открытия изобретения.-№41. - 1983.

26. A.C. № 1080245 Адаптивный цифровой фильтр / Ю.П.Левчук, Т.Г.Белявская, Е В. Стригина // Открытия изобретения. - 1983.

27. A.C. № 860288 Нерекурсивный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 1981. -№32.

28. A.C. № 841084 Нерекурсивный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. -1981. - №23.

Статьи в журналах, сборниках научных трудов и трудах конференций

29. Сотников А.Д. Развитие телемедицины на Северо-Западе России / P.M. Юсупов, Р.И. По-лонников, В.А. Дюк, А.Д. Сотников, В.И. Кувакин, О.В. Воробьев // Труды СПб Института информатики и автоматизации РАН. - СПб.- СПИИРАН, 2002. - Вып.1. - С.27-48.

30. Сотников А.Д. Принципы структурно-функциональной организации телемедицинских ин-фокоммуникационных систем / А.Д. Сотников, О.Д.Дмитриенко // Информационные и телемедицинские технологии в охране здоровья: Материалы конференции. - М.: МЗиСР РФ, 2007.

31. Сотников А.Д. Отрасль связи для телемедицины и дистанционного обучения / А.Д. Сотников // Сборник «Ученые 300-летию Санкт-Петербурга». - СПб.: Союз научно-технических обществ, 2001.

32. Сотников А.Д, Модели телемедицинских систем и организация телемедицинских услуг / А.Д. Сотников // Труды VIII международной конференции «Региональная информатика-2002». - СПб.: СПОИСУ, Общество информатики и систем управления, 2003. - С.364-369.

33. Сотников А.Д. Создание информационной структуры дистанционного взаимодействия предприятий и организаций связи Северо-Западного региона / А.Д. Сотников, О.В. Воробьев // «Телемедицина - становление и развитие»: Материалы международного семинара. -СПб.: СПИИРАН, 2000. - С.33-37.

34. Сотников А.Д. Принципы и технологии информационных потоков при построении ИКС дистанционного обучения / А.Д. Сотников // Сборник трудов «Образование и Виртуальность». - Харьков.: Минобрнауки Украины, Харьковский национальный университет радиоэлектроники. - Вып.9,2005.

35. Сотников А.Д. Оптимизация ИК систем и услуг в образовании / А.Д Сотников // Сборник трудов «Образование и Виртуальность» - Харьков.: Минобрнауки Украины, Харьковский национальный университет радиоэлектроники. - Вып.8, - 2004. - С. 17-24.

36. Сотников А.Д, Модели ИКС и организация ИК услуг для социально ориентированных отраслей образования и здравоохранения / А.Д. Сотников // Сборник трудов «Образование и Виртуальность». - Харьков.: Минобрнауки Украины, Харьковский национальный универ-

ситет радиоэлектроники. - Вып.7, 2003,- С. 109-114.

37. Сотников А.Д Построение прикладных инфокоммуникационных систем и организация социально ориентированных услуг на сетях связи / А.Д Сотников // Материалы конференции «Инфокоммуникации». - СПб.: СПбГУТ, 2003. - С.32-42.

38. Сотников А.Д. Подходы к оптимизации инфокоммуникационных систем и услуг для здравоохранения / А.Д. Сотников // Материалы конференции «Инфокоммуникации» - СПб.: СПбГУТ, 2003. - С.43-48.

39. Сотников А.Д. Доменная модель инфокоммуникации и анализ инфокоммуникационных систем / А.Д.Сотников // Материалы 57 конференции ППСиНС. - СПб.: СПбГУТ, 2005. -С. 187-189.

40. Сотников А.Д Использование табличных алгоритмических сетей для формально логических моделей прикладной области в инфокоммуникационных системах / А.Д Сотников П Материалы 57 конференции ППСиНС. - СПб.: СПбГУТ, 2005. - С.189-190.

41. Сотников А.Д. Роль дистанционного обучения в XXI веке / А.Д Сотников, О.В. Воробьев// Материалы НТК «Связисты СПбГУТ и телекоммуникации XXI век». - СПб.: СПбГУТ, 2002.

42. Сотников А.Д. Концепция сети очного дистанционного обучения / О-В. Воробьев, А.Д. Сотников, В.Н. Титов, О Д. Чечурин // Интеллектуальные технологии и дистанционное обучение на рубеже XXI века' материалы МНТК. - СПб. - 1999. - С. 137-140.

43. Сотников А.Д. Создание информационной структуры дистанционного обучения и повышения квалификации специалистов отрасли «Связь» Северо-Западного региона / Н.В. Певцов, А.А. Гоголь, О.В. Воробьев, А.Д. Сотников // Интеллектуальные технологии и дистанционное обучение на рубеже XXI века: материалы МНТК - СПб. -1999. - С. 11-14.

44. Sotnikov A. Models of Telemedicine Systems / A.D. Sotnikov // TechNet Baltic 2001: Future of IT and Telecom, Expanding Use to Telemedicine [Electronic resource], - Electronic data. - Stoc-holm.: Telmedit, 2001.-5 electronic optical disk (CD-ROM).

45 Sotnikov A. Role of Telemedicine in Emergency. Implementation of telemedicine technologies in Spb. Institute of emergency medicine / S.Bagnenko, A.Sotnikov, O.Dmitnenko // TechNet Baltic 2001: Future of IT and Telecom, Expanding Use to Telemedicine [Electronic resource], - Electronic data. - Stochota.: Telmedit, 2001.-5 electronic optical disk (CD-ROM).

46. Сотников А.Д. Состояние телемедицины в СЗ регионе Российской Федерации / О.Д. Дми-триенко, А.Д. Сотников, С.И. Багненко // Компьютерные технологии радиологии и хирургии CARS: Материалы международной конференции. - Куссаберг, - 2005.

47. Сотников А.Д. Подготовка проекта интеграции в ТМ сеть С-Петербурга, учреждений ОМС / А.Д.Сотников, И.А.Красильников, В.И.Кувакин, А.В.Оточкин // Городская социально-медицинская программа «Городская ТМ сеть С-Петербурга на 2001-2004 гг.»: отчет. СПб.: МИАЦ, 2001. - 86 с.

48. Сотников А.Д. Разработка проекта охвата предприятий медицинского снабжения ТМ сетью С-Петербурга / А.Д.Сотников, И.А.Красильников, А.В.Оточкин // Городская социально-медицинская программа «Городская ТМ сеть С-Петербурга на 2001-2004 гг.»: отчет. -СПб.: МИАЦ,-2001.-34с.

49. Sotnikov A. Knowledge representation and curriculum structure analysis for CAL system design/ A. A. Gogol, A.D. Sotnikov // Computer aided leaming:Intemational conference. - Prague. - 1993. -P.9-11.

Подписано к печати ^/.2008 Объем 2 печ. л. Тираи^£ экз- Зак. 35

Тип. СПбГУТ. 191186 СПб, наб. р. Мойки, 61

Содержание.

Список принятых сокращений.

Введение.

1. Здравоохранение и инфокоммуникации.

1.1. Состояние отрасли здравоохранения в РФ.

1.2. Информатизация здравоохранения и телемедицина.

1.2.1. Современное состояние телемедицины в РФ.

1.3. Анализ развития телемедицины за рубежом.

1.5.Основные проблемы и тенденции телемедицины.

2. Теоретические основы инфокоммуникаций.

2.1. Традиционные подходы к понятию инфокоммуникаций.

2.1.1. Информация.

2.1.2. Информационное взаимодействие.

2.1.3. Информационные технологии по ISO.

2.1.4. Принципы построения и архитектура GII.

2.2. Новый подход к понятию инфокоммуникаций.

2.2.1. Основные понятия.

2.2.2. Трактовка понятия «Инфокоммуникационная система».

2.2.3. Классификация ИКС.

2.2.4. Прикладные ИКС в здравоохранении.

3. Модели инфокоммуникаций.

3.1. Доменная модель инфокоммуникаций.

3.2. Модели ментальной деятельности.

3.3. Описание информационного взаимодействия.

3.4. Модели инфокоммуникационных систем.

3.5. Модели ИК систем в здравоохранении.

3.5.1. Трехмерная модель.

3.5.2. Двухкомпонентная модель.

4. Методология сложных систем и оптимизация ТМ ИКС.

4.1. Сложные системы.

4.1.1. Определение сложной системы.

4.1.2. Проблема и подходы.

4.1.3. Модель «стоимость/производительность».

4.1.4. Методика оптимизации РОСС.

4.2. Внутрисистемная оптимизация ИКС.

4.2.1. Оптимизация «Наиболее приемлемая услуга».

4.2.2. Оптимизация с ограничениями.

4.2.3. Оптимизация с «минимумом стоимости».

4.2.4. Оптимизация с максимумом эффективности.

4.2.5. Методы оптимизации.

4.2.6. Примеры реализации.

4.2.6.1. Проект создания городской телемедицинской сети Санкт-Петербурга.

4.2.6.2. Проект создания телемедицинской сети Ленинградской области

4.2.6.3. Проект создания телемедицинской сети Северо-Западного Федерального округа.

5. Анализ и методы описания прикладной области.

5.1. Процедура анализа прикладной области ИКС.

5.1.1. Методики конструирования информационной схемы РБП.

5.1.2. Методика анализа информационного взаимодействия в РБП.

5.2. Использование аппарата алгоритмических сетей для описания бизнес-процессов

5.2.1. Аппарат алгоритмических сетей.

5.2.2. Асинхронные АС с временными метками.

5.2.3. Типы переменных и допустимые операции.

5.2.4. Базовые операции асинхронных АС.

5.2.5. Использование асинхронных АС для анализа ТМБП.

5.2.6. Примеры использования АС для описания некоторых функциональных элементов телекоммуникационных систем.

Пример 1. Алгоритмическая сеть с временными метками для триггерного элемента.

Пример 2. Алгоритмическая сеть нерекурсивного цифрового фильтра. 172 Пример 3. Алгоритмическая сеть рекурсивного многоканального цифрового фильтра.

6. Межотраслевой бизнес-процесс и организация ТМ ИКУ.

6.1. Распределенная модель межотраслевого БП.

6.2. Организация предоставления инфокоммуникационной услуги.

6.3. Электронные предприятия и телемедицина.

6.3.1. Сущность электронного предприятия.

6.3.1.1. Использование терминов «электронное предприятие» и «виртуальное предприятие».

6.3.1.2. Основные признаки электронного предприятия.

6.3.2. Подходы к проектированию электронных и квазиэлектронных предприятий.

6.3.3. Информационные системы - основа электронных предприятий

6.3.4. Методологии проектирования информационных систем электронного предприятия.

6.3.4.1. Основные понятия проектирования.

6.3.4.2. Модель жизненного цикла системы.

6.4. Особенности проектирования электронных и квазиэлектронных предприятий.

6.5. Эволюция «электронных предприятий».

6.6. Архитектуры предприятий е-бизнеса.

6.6.1. Интеграция.

Содержание

6.6.2. Типовые архитектурные шаблоны электронных предприятий.

6.6.2.1. Архитектурный шаблон простого С2В е-предприятия.

6.6.2.2 Архитектурный шаблон расширенного С2В е-предприятия.

6.6.2.3. Архитектурный шаблон В2В е-предприятия.

6.6.2.4. Архитектурный шаблон В2К е-предприятия.

6.7. Проектирование электронных предприятий.

6.7.1. Процедура проектирования квазиэлектронного ТМ предприятия типовой архитектуры.

6.7.4. Сервисно-ориентированная архитектура электронного предприятия

Развитие телекоммуникационной отрасли на рубеже ХХ-ХХ1 веков характеризуется несколькими ключевыми тенденциями, среди которых необходимо выделить:

Глубокое проникновение телекоммуникационных и информационных технологий внутрь прикладных областей и превращение телекоммуникаций в ключевой функциональный элемент прикладных отраслевых систем. «Телекоммуникационная экспансия» в другие области, например, административно-управленческую, торгово-распределительную, получили известные «фирменные» наименования - «электронное правительство», «электронная коммерция», «телеработа» [1] и т.п. [2] Активное проникновение телекоммуникационных технологий в социально-ориентированные отрасли здравоохранения и образования, выражается в появлении и развитии междисциплинарных направлений «телемедицины» и «телеобучения» [3].

Соединение в единое целое информационной, т.е. содержательно-смысловой и телекоммуникационной составляющих порождает новую сущность - «инфокоммуникационную систему» (ИКС), обеспечивающую создание и предоставление «инфокоммуникационной услуги» (ИКУ), обладающей полезностью и привлекательностью для потребителя, который при этом активно вовлекается в процесс формирования ИК услуг [4]. Такое объединение изменяет способы анализа, проектирования и построения инфо-коммуникационных систем, организации и предоставления инфокоммуникационных услуг. Телемедицина (ТМ) и телеобучение (ТО) выступают не единственными, но наиболее типичными и характерными направлениями реализации концепции «инфокоммуникационной услуги».

Конвергенция сетей, технологий, процессов и услуг, обеспечивающая возможность различных сетевых платформ предоставлять практически одинаковый набор услуг [5,6]. Объединение различных типов устройств, ведет к созданию глобальной информационной инфраструктуры (GII) [7-11]. Инфо-коммуникационные услуги, тяготеющие к мультисервисным сетям с мультимедийными прикладными процессами, предъявляют новые требования, которые сегодня слабо учитывают природу информационных объектов и информационных процессов прикладного уровня.

Персонализация телекоммуникаций и повышение мобильности открывают новые применения для ИК услуг и диктуют специфические требования для способов их организации и предоставления.

Названные тенденции, особенно первые две, приводят к расширению границ телекоммуникационной отрасли и требуют ее внутреннего изменения. В первую очередь это касается методов анализа и способов описания тех прикладных областей и процессов, в которые происходит «экспансия» и которые ставят задачи и формулируют требования для проектирования ИК систем и ИК услуг на их основе.

Телемедицина представляет междисциплинарный синтез трех отраслей: здравоохранения, информационных технологий (ИТ) и телекоммуникаций, каждая из которых традиционно реализует специфические методы анализа и проектирования собственных (автономных) систем и служб, организации и предоставления услуг на основе собственных организационно-функциональных принципов и технологий [12-16].

ТМ системы представляют сложное объединение несколько разнородных взаимозависимых систем, что позволяет отнести их к классу «сложных систем» (СС или S2) [17], которое становится базовым понятием при рассмотрении ИКС разнообразного назначения.

В настоящее время инженерия сложных систем характеризуется возрастающей значимостью ряда нерешенных вопросов, среди которых учет стоимостных характеристик СС на ранних этапах разработки. Эффективные методы распределения общесистемных требований к СС на отдельные подсистемы и их компоненты остаются неразработанным. Названные проблемы выходят на первый план при проектировании социально ориентированных ИКС (в здравоохранении, образовании, государственном управлении), которые характеризуются наличием жестких ограничений на стоимостные характеристики.

Следует отметить, что рассматриваемые вопросы «производительности» ИКС находятся в фокусе интереса и многие, главным образом технические проблемы, в определенной степени решены. Это проблемы надежной высокоскоростной транспортировки и распределения данных на основе мультимедийных мультисервисных сетей. В значительной степени обеспечены высокопроизводительные вычисления для обработки и представления данных. Решаются задачи интеграции и комплексирования сложных систем.

Уже сегодня телекоммуникационная отрасль обладает широким спектром технологий, удовлетворяющих большинство реальных требований потребителей. Методологической основой служат стратегия стандартизации технологий Глобальной Информационной Инфраструктуры (GII) ITU/ISO/IEC и «Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ЕСС России». Современные методы, разрабатываемые в отраслевых институтах, решают проблемы анализа и проектирования телекоммуникационных сетей и систем, конструирования новых услуг. Широкий круг теоретических проблем информатизации и задач информационного обеспечения прикладных процессов решается в организациях Российской академии наук, С-Пб Институте информатики и автоматизации РАН.

Значительный вклад в теоретическое обоснование проблемы внесли фундаментальные работы К. Вайцзекера [18], Г. Хакена [19], Р.И. Полонни-кова [20-22], А.МГольверка [23], В.В. Коштоева [24]. Исследованию теоретических основ информатизации и информационного общества посвящены работы P.M. Юсупова [25-27] и H.A. Кузнецова [28,29], теории и логике сложных систем - М. Тода, Э.Х. Шуфорда, В.Н. Садовского, вопросам анализа и оптимизации сложных систем, общим принципам анализа и параметризации многокомпонентных информационных систем - P.P. Лумана (Lu-man R.R., Johns Hopkins University APL) [30], Д.С. Альбертса (David S. Alberts), P. Хэйса (Richard E.Hayes) [31]. Методы построения алгоритмических моделей и аппарат алгоритмических сетей разработаны В.В. Ивани-щевым, В.Е. Марлеем, В.В. Михайловым (СПИИРАН) [32-34]. Анализу и проектированию ИС, информационной поддержки бизнес-процессов посвящены работы A.B. Смирнова и И.О. Рахмановой [35], методологии проектирования ИС производственного назначения - Э.Р. Ипатовой [36]. JI.E. Вара-киным и В.Н. Сазоновым выявлена взаимосвязь между инфокоммуникаци-онной инфраструктурой и экономикой [37,38].

Ведущие зарубежные и отечественные компании (IBM, Newbridge, Siemens, «ТАНА», Stel и др.) занимаются разработкой информационных систем для здравоохранения, образования, бизнеса. Впечатляют достижения компьютеризированных скрининговых, диагностических и лечебных «медицинских» технологий.

На рынке инфокоммуникационных систем и услуг, тем не менее, предлагаются решения, оптимизированные по «внутриотраслевым» критериям, что не обеспечивает эффективного функционирования сложной ТМ системы (ТМС), представляющей объединение нескольких разнородных взаимозависимых систем. Задача системного анализа, оценки и оптимизации ТМ ИКС остается не решенной, что в первую очередь определяется низкой формализацией процессов прикладной области здравоохранения, не позволявшей корректно формулировать цели и критерии оптимизации. Это порождает проблемы эффективной организации и сопровождения межотраслевых по своей природе ТМ ИКУ, выработки стратегии взаимоотношений телекоммуникационных компаний с операторами прикладных услуг (учреждениями здравоохранения) в рыночных условиях.

Названные проблемы в своей основе порождаются отсутствием аппарата, позволяющего достаточно строго и в тоже время содержательно описывать информационные процессы слабо формализованных прикладных областей (для здравоохранения в первую очередь диагностической, лечебной и консультационной деятельности).

Актуальность проблематики подтверждается высокой активностью, которая нашла отражение в ряде Федеральных и Региональных целевых программ в отрасли телекоммуникаций, здравоохранения, образования, а также директивных документах и решениях, среди которых следует назвать:

• Федеральная целевая программа «Электронная Россия 2002-2010 гг.» (Постановление Правительства РФ от 28 января 2002 года №65;

• Региональная целевая программа "Электронная Ленинградская область" на 2003 -2007 годы" (Постановление Правительства ЛО, 13.03.2002г, №20.)

• Закон Санкт-Петербурга №585-67 от 01.11.2000 г. «О целевой программе «Телемедицинская сеть Санкт-Петербурга на 2001-2004 гг.», (принят ЗС СПб 25.10.2000 г.).

• Приказ № 216/76/83 от 21.12.2000 Министерства РФ по Связи и Информатизации, РАМН и Медицинского центра Управления делами Президента РФ «О создании межведомственного комитета «Российская телемедицина»».

• Решение Комитета по охране здоровья и спорту Государственной Думы РФ №54 от 19.11.2001 г «Об экспертно-консультативном совете по законодательному обеспечению развития телемедицины и применения информационных технологий в системе здравоохранения.

• «Концепция развития телемедицинских технологий в Российской Федерации», утвержденная приказом МЗ РФ и РАМН №344/76 от 27.08.2001.

Цель и задачи исследования

Направление «инфокоммуникации в здравоохранении» формируется в рамках общенаучной информационной парадигмы. Происходит переход от декларативного обозначения инфокоммуникации как прикладной отрасли, формально объединяющей телекоммуникации и «информационные технологии» к разработке научно-технических основ, определению структуры направления, классификации и формулировке научных задач [39]. Многие понятия, положения, и подходы еще не установились и носят дискуссионный характер [40,41]. Неразработанность понятийно-терминологического аппарата существенно затрудняет формулировку задач и описание методов решения.

Характер развития, а также комплексность и междисциплинарность, позволяют выделить в составе направления самостоятельные (по предметам и методам исследований) разделы. К ним можно отнести: - теоретические основы шфокоммуникаций, включающие исследования смысловой структуры информационных объектов и принципов информационного взаимодействия; - биологическую, медицинскую и социальную информатику; -информационное моделирование и оптимизацию инфокоммуникационных систем; - вопросы проектирования, создания и сопровождения прикладных ИКС и услуг на сетях связи.

Объектом исследования диссертационной работы являются сложные информационно-коммуникационные системы для специальных приложений здравоохранения (телемедицины).

Предмет исследования - процессы информационного взаимодействия в ИКС, модели ИКС, инфокоммуникационные услуги и их структурно-функциональная организация в ИКС.

Целью настоящей работы является исследование общих свойств и принципов структурно функциональной организации, создание моделей и разработка методов анализа и эффективного использования сложных ИКС, ориентированных на предоставление специализированных прикладных ИКУ в области здравоохранения (телемедицины). Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• Исследование состояния ТМ-ИКС в мире. Выявление общих свойств, принципов функционирования и тенденций развития, оценка структурных и количественных характеристик телекоммуникационных систем в составе ТМ-ИКС.

• Теоретический анализ процессов информационного взаимодействия объектов информационно-телекоммуникационных систем для специальных приложений; классификация ИКС по ряду признаков; определение класса прикладных телемедицинских инфокоммуникационных систем.

• Построение комплекса разноуровневых моделей, отражающих различные свойства ИКС, для количественного анализа параметров прикладной области и решения задачи нахождения оптимального комплекса телекоммуникационных услуг в ТМ-ИКС.

• Разработка научных подходов и методов решения задачи оптимизации ИКС как сложной системы с учетом ограничений прикладной и телекоммуникационной систем и стоимостных характеристик на ранних этапах синтеза, с целью повышения эффективности функционирования ИКС.

• Разработка методов представления, формализованного описания и анализа информационных процессов прикладной области ИКС.

• Анализ структурно-функциональной организации ИКС, функционирующих в сетевых средах в составе электронных и квазиэлектронных предприятий.

• Исследование вопросов практической реализации ТМ-ИКС и услуг на их основе. Проведение прикладных исследований оценивающих справедливость теоретических положений, моделей и методов, предложенных в работе.

Краткое содержание работы

Первая глава посвящена анализу текущего состояния телемедицины в РФ и в мире, выявлению общих тенденций и закономерностей развития направления. Для сопоставления выбрана «американская» модель ТМ как наиболее близкая по структурным и масштабным характеристикам. Сравнение выполнено по структурно-ролевой и функциональной организации ТМС, используемым телекоммуникационным ресурсам, «выживаемости» ТМС и ряду других характеристик. Анализируются различные аспекты предоставляемых услуг - структурно-технологический; организационно-технический, законодательный.

Вторая глава посвящена исследованию теоретических основ и осмыслению научной проблематики инфокоммуникаций, выделению смыслового ядра - ключевых категорий и понятий, вокруг которых концентрируется остальные смысловые единицы. Для инфокоммуникаций это категории «информация», «информационное взаимодействие», «информационный процесс», «информационный объект». Введены определения названных категорий, выбраны классификационные признаки и выполнена классификация ИКС по ключевым признакам взаимоотношения с пользователем и информацией. Определен класс прикладных инфокоммуникационных систем.

Третья глава рассматривает общесистемные подходы к анализу ИКС и иерархию моделей для адекватного описания ИКС в целом и ИКС здравоохранения (телемедицины). Для описания процессов информационного взаимодействия предложена «доменная модель» инфокоммуникаций, в которой выделены три домена, разделяющие физические, информационные и когнитивные виды деятельности. Модели ментальной деятельности в когнитивном домене определяют совокупность методов выполнения действий над информационными представлениями, соответствующими объектам физического домена. Предложены и рассматриваются две основных модели для ИКС в здравоохранении, а именно:3-мерная (ЗМ) и 2-компонентная (2К) модели. 3-мерная модель выделяет характеристики, описывающие различные стороны применения ТМ ИК систем: - круг решаемых медицинских задач, - медицинские специализации и области применения, - временные характеристики системы. 2-компонентная модель рассматривает ИКС как совокупность информационных и телекоммуникационных систем образующих единый комплекс, обеспечивающий предоставление определенного класса инфокоммуникационных услуг. Такая трактовка фокусирует внимание на технологических аспектах деятельности и количественных параметрах, обеспечивающих эффективное функционирование ИКС.

В четвертой главе на основе методологии сложных систем формулируется и решается задача оптимизации ИКС, состоящая в поиске максимума целевой функции - эффективности СС, оцениваемой в зависимости от параметров стоимости и производительности (С/П) компонентных систем в условиях ограничений. Предложена методика оптимального распределения в СС требований эффективности МОЕ как функции стоимости. На основе 2К модели в условиях ограничений решается задача оптимизация внутрисистемного интерфейса по ряду введенных критериев: «наиболее приемлемая услуга», «минимум стоимости», «максимум эффективности».

Пятая глава посвящена разработке методов формального описания и спецификации прикладных процессов, происходящих в отрасли здравоохранения. Используется и модифицируется методология бизнес-процессов (БП). Предложен набор методик, позволяющий используя информационную схему БП с равномерной временной шкалой, выполнить переход к формальному представлению получить совокупность данных составляющих основу технических требований для проектирования телекоммуникационной системы в составе сложной прикладной ИКС.

Для описания, сравнения и количественного анализа межотраслевого БП в ТМ-ИКС расширен аппарат алгоритмических сетей (асинхронные АС с временными метками), который отражает различные продолжительности выполнения операций и позволяет описывать и моделировать процессы «реального времени».

Выводы по 6 главе

1. Известные модели информационных услуг, определяемые документами стандартизации (ISO, ITU и др.), не в полной мере соответствуют понятию инфокоммуникационной услуги, поскольку касаются в основном информационного домена, не затрагивая взаимодействия потребителей услуг.

2. Инфокоммуникационные услуги образуют новый класс, а ТМ ИКУ - новый тип услуг, отличающийся от информационных областью действия (ФД), базисом услуги, формируемым в прикладной области и особенностью предоставления на основе телекоммуникационных и информационных технологий и систем. Новая модель межотраслевого территориально-распреде-ленного бизнес-процесса более полно, по сравнению с традиционными БП, описывает деятельность участников, обеспечивая гармонизацию межотраслевого интерфейса.

3. Межотраслевые применения телемедицины требуют новой бизнес-модели на основе взаимного делегирования полномочий единому провайдеру ИКУ, что обеспечивает единство целеполагания у различных участников межотраслевого бизес-процесса.

4. ТМ предприятие представляет специальный тип квазиэлектронного сетевого предприятия, методология проектирования которого должна совмещают принципы бизнес-проектирования в части целеполагания и организационных основ, и принципы проектирования информационных и телекоммуникационных систем в части технологического проектирования.

5. На основе концепции SOA предложена модель сервисно-ориентированной архитектуры предприятия для представления деятельности электронных и квазиэлектронных предприятий на основе трех видов сервисов когнитивных, информационных и телекоммуникационных.

Заключение 237 алгоритмов «реального времени» и соответствует уровню абстракции информационных процессов в ИКС.

7. Организация, принципы построения, функционирования и предоставления инфокоммуникационных услуг требует отказа от традиционных схем взаимодействий поставщиков и потребителей услуг на сетях связи, и перехода к новым принципам, основанным на гармонизированных партнерских отношениях между операторами прикладной области и операторами телекоммуникаций.

8. На основе концепции БОА предложена модель сервисно-ориентированной архитектуры предприятия для представления деятельности электронных и квазиэлектронных предприятий на основе трех видов сервисов когнитивных, информационных и телекоммуникационных.

Глоссарий

В Глоссарии приведены основные термины, используемые в диссертационной работе, сгруппированные по следующим основным областям: здравоохранение (44 единицы), информация и информатизация (7 единиц), телекоммуникации (16 единиц), сложные системы (4 единицы), бизнес-процессы и проектирование информационных систем (19 единиц).

В Глоссарии использованы стандартизованные, общепринятые или наиболее широко используемые определения из следующих источников:

1 Российско-американская межправительственная комиссия по экономическому и технологическому сотрудничеству, Комитет по здравоохранению. Доступность качественной медицинской помощи, Россия - США, 1999

2. Telemedicine Glossary, 4th Edition, Working Document, Glossary of Concepts, Technologies, Standards and Users. European Commission, Information Society Directorate, 2002, 681 p

3. ISO/IEC JTC1 SC36, Standards for Information Technology for Learning, Education and Training

4. Рекомендации ITU-T (B.013, F.700, Q.1290 (Glossary of terms used in the definition of intelligent network.), Y.100, Y.101 9 Global Information Infrastructure terminology: Terms and definitions.), Y.l 10)

Термины отрасли информатизации

Общие термины

Информация - сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.

Информаь^ия (Атрибутивная концепция) - в самом общем ее понимании представляет собою меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и во времени, меру изменений, которыми сопровождаются все протекающие в мире процессы. Изменение этой неоднородности представляет собой информационный процесс. Информация трактуется как неотъемлемое внутреннее свойство каждого материального объекта, т.е. как атрибута всей материи). Информаъшя (функциональная концепция) - есть такое воспроизведение одной системой структуры другой, при котором она функционально выделяется и включается отражающей системой в процессы управления, жизнедеятельности и практики. Определяющим свойством информации принимается органическая, неразрывная взаимосвязь понятия информации с управлением, функционированием самоорганизующихся и самоуправляемых систем.

Информация - есть то, что извлекается из образа в процессе его "осознания" и соотнесения с отображаемым объектом". В соответствии с функциональной концепцией, в неживой природе как таковой, самой по себе, информации нет: она возникает лишь там, где есть не только источник, но и приемник информационных сигналов, т.е. объект с достаточно высоким уровнем организации, и возникает в результате их взаимодействия" [8].

Информационные Технологии - совокупность методологических, технических программных и иных средств для эффективной обработки передачи и использования информации.

Программное Обеспечение - совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Прикладная программа (приложение) - программа, предназначенная для решения задач в определенной области применения системы обработки информации.

Основные термины по ITU В013

Данные - информация, представленная в виде, подходящем для автоматической обработки.

Интерфейс - граница между двумя системами или между двумя частями одной системы, определяемая спецификацией подходящих характеристик, обычно в целях обеспечения совместимости форматов, функций, сигналов и соединения на границе.

Информация - сведения или знания представленные в форме допускающей передачу, хранение и обработку. Информация может быть представлена, например, знакам, символами, изображениями и звуками.

Термины отрасли телекоммуникаций

Термины по ITU В013

QoS (Quality of service/качество обслуживания) - интегральная характеристика, свидетельствующая о наличии в сети механизмов, обеспечивающих заданный уровень качества (пропускной способности канала, приоритизации трафика и т.п.). Принципиально важна для передачи данных реального времени (видео и аудио потоков) в пакетных сетях.

Передача - перенос информации из одной точки в одну или несколько других точек посредством сигналов. Передача может выполняться непосредственно или с промежуточным хранением.

Передача данных - способ телекоммуникации, используемый для переноса информации между оборудованием обработки данных

Связь - перенос информации в соответствии принятыми соглашениями.

Сигнал - физический феномен одна или несколько характеристик которого могут изменяться для представления информации. Физическим феноменом может быть, например, электромагнитное или акустическое колебание, а характеристикой - электрическое напряжение или давление звука.

Соединение - временная совокупность каналов передачи, коммутаторов и других функциональных модулей, организованная с целью переноса информации между двумя или более точками телекоммуникационной сети.

Телекоммуникация - связь посредством проводных, радио или иных электромагнитных систем. Любая передача, распространение или прием знаков, сигналов, записей, изображений и звуков или сведений любой природы посредством проводных, радио, оптических или иных электромагнитных систем.

Телекоммуникационная сеть, телекоммуникационная система (США) - совокупность средств, предоставляющих телекоммуникационные услуги между несколькими местами, где оборудование обеспечивает доступ к этим услугам.

Термины по ITU-T

Услуга (Service) - это коммерческое предложение, различимое потребителем, характеризующееся одним или несколькими основополагающими свойствами и каким-то количеством вспомогательных свойств. При определении правил предоставления услуг различаются четыре «действующих лица»: - оператор интеллектуальной сети (ИнС); - поставщик услуги - юридическое или физическое лицо, заключающее контракт с оператором ИнС на установку и предоставление услуги; - абонент услуги - юридическое или физическое лицо, заключающее контракт с оператором ИнС и/или поставщиком услуги на предоставление (абонирование) услуги; пользователь услуги - объект (физическое лицо или техническое устройство), пользующееся услугой от имени абонента услуги.

Термины GII

Домен (область, область ответственности, сфера, отрасль) - набор сегментов во владении участника.

Интерфейс услуги - средства использования услуги участником взаимодействия, включающие аспекты межролевых отношений, информационные, вычислительные, раелизационные.

Контракт - основа соглашений между двумя участниками, исполняющими разные ролы, определяющая порядок взаимодействия между ними.

Платформа обеспечения услуги - основа предоставления услуги, состоящая из набора сегментов, для этого необходимых, и может включать несколько доменов.

1. Сотников А.Д. Информационное общество инфокоммуникации и бизнес / А.Д. Сотников, М.Б. Вольфсон, A.A., Захаров; под ред. Ю.В. Арзуманяна. -СПб.: СПбГУТ, 2005. 475с.

2. Варакин Л.Е. Инфокоммуникации будущего. Электросвязь, №11, 2003.

3. Кох Р., Яновский Г. Эволюция и конвергенция в электросвязи. М.: Радио и связь, 2001.

4. Юнг Ф. Перспективы развития инфокоммуникаций. -СПб.: Петеркон, 2003

5. Материалы научного форума Международной академии связи (MAC) "Глобализация и персонализация, М. 2005,

6. Меморандум Международного Форума "Россия в электронном мире" (Москва, Президиум РАН, 19-21 июня 2001 года)

7. ISO/IEC JTC1/SWG-GII N72, 1996, Draft Gil Roadmap.

8. TU-T, Recommendation Y. 100:1998 General overview of the Global Information Infrastructure standards development, http://www.itu.int/rec/T-REC-Y/en.

9. ITU-T, Recommendation Y. 101:1998 Global Information Infrastructure terminology: Terms and definitions. http://www.itu.int/rec/T-REC-Y/en.

10. ITU-T, Recommendation Y. 110:1998 Global Information Infrastructure principles and framework architecture. Geneva.

11. Telemedicine Glossary, 4th Edition, Working Document, Glossary of Concepts, Technologies, Standards and Users. European Commission, Information Society Directorate, 2002, 68lp.

12. Владзимирский A.B., Лях Ю.Е., Климовицкий В.Г. Телемедицина: глоссарий.-Донецк, 2001.-44с.

13. Bashshur R.L. On the definition and evaluation of telemedicine. Telemed J 1995;1:19-30.

14. Телемедидина, новые информационные технологии на пороге XXI века. Под ред. проф. Юсупова P.M. и проф. Полонникова Р.И., РАН, СПб: Анатолия, 1998.- 487с.

15. Юсупов P.M., Полонников Р.И. Телемедицина становление и развитие. СПИИРАН, - СПб, 2000.

16. Eisner, Н., Marchiniak, J., and McMillan, R., "Computer-Aided System of Systems (S2) Engineering," inProc. 1997 IEEEE int. Conf. On Systems, Man, and Cybernetics, University of Virginia, Charlottesville.

17. Weizsäcker C.F. Die Einheit der Natur: Studien. München: Carl Hanser Verlag/ 1971. 491 p.

18. Хакен Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический подход к сложным системам. М.: Мир, 1991. С.35-62.

19. Полонников Р.И., Феномен информации и информационного взаимодействия, СПб: Анатолия, 2001. 189с.

20. Полонников Р.И. Квазиметафизические задачи СПб. Анатолия, 2003.

21. Полонников Р.И. Основные концепции общей теории информации, СПб., Наука, 2006. 203с.

22. Гольверк A.M. Введение в теорию качества структур и информации. СПб., 2001. 154с.

23. Коштоев В.В., Информационные системы и феномен жизни,Тбилиси,1998

24. Юсупов P.M., Заболотский В.П. Научно-методологические основы информатизации. СПб.: Наука, 2000. -455 с.

25. Юсупов P.M., Заболотский В.П. Основные проблемы устойчивости перехода к информационному обществу./Труды СПИИРАН. Под ред. проф. P.M. Юсупова. Вып.1, т.1. СПб., СПИИРАН, 2002. - С. 13-26.

26. Заболотский В.П., Юсупов P.M. Информационная экономика и устойчивость ее развития. / Экономика Северо-Запада: проблемы и перспективы развития. Науч. и общ. журнал. № 4 2000 г. С.3-16.

27. Кузнецов H.A., Полонников Р.И., Юсупов P.M., Состояние, перспективы и проблемы развития информатики. Теоретические основы и прикладные задачи интеллектуальных информационных технологий, Под ред. Р.М.Юсупова. СПИИРАН, СПб, 1998, С. 23-31.

28. Кузнецов H.A. О развитии фундаментальных исследований по информационному взаимодействию в природе и обществе // Проблемы передачи информации. 1997. Т.ЗЗ. С.111-112.

29. Luman R.R., «Integrating Cost and Performance Models to Determine Requirements Allocation for Complex Systems», Johns Hopkins University APL. Technical Digest, №3, Vol 21, 2000. P.408-425

30. Марлей B.E. Алгебра алгоритмических сетей // Теоретические основы и прикладные задачи интеллектуальных информационных технологий / СПИИ-РАН. — СПб, 1998. С.200-206.

31. Иванищев В.В. Новые парадигмы в моделировании//Теоретические основы и прикладные задачи интеллектуальных информационных технологий / СПИИРАН. — СПб,1998. С.191-199.

32. Михайлов В.В. Матричные Алгоритмические сети и их применение //Теоретические основы и прикладные задачи интеллектуальных информационных технологий / СПИИРАН. — СПб, 1998. С.207-220.

33. Смирнов А.В., Рахманова И.О., Информационная поддержка бизнес-процессов, Санкт-Петербург, Издательство СПбГПУ, 2003, 152 с.

34. Ипатова Э.Р., Ипатов Ю.В., Проектирование информационных систем, Магнитогорск: МаГу, 2003. 187 с.

35. Варакин Л.Е., Информационно-экономический закон. Взаимосвязь инфо-коммуникационной инфраструктуры и экономики. Международная академия связи 2006. 154 с.

36. Сазонов В.Н., Липатов C.B., Варакин Л.Е., Инфокоммуникации российских железных дорог. Состояние и перспективы развития, Международная академия связи, 2006/

37. Валов С.Г., Голышко А.В, Инфокоммуникационные сети будущего: Кон-тентология услуг. Вестник связи, №3, 2003, стр.53-61.

38. Rinde Е, Balteskard L. Is there a future for telemedicine? Lancet. 2002 Jun 8;359(9322): 1957-8

39. Эльянов M.M. Компьютеризация медицины: движение вперед или бег на месте? PCWEEK/RE, №34. 2007

40. Основные показатели работы лечебно-профилактических учреждений федерального подчинения 2004 год (статистические материалы), mednet. http ://www. mednet. com/stat/statOO/index.htm.

41. Государственный доклад о положении граждан старшего поколения в Российской Федерации / Под общей редакцией Г.Н. Кареловой. М.: Минтруд РФ, 2001.- 107 с.

42. Сотников А.Д. Развитие телемедицины на Северо-Западе России / P.M. Юсупов, Р.И. Полонников, В.А. Дюк, А.Д. Сотников, В.И. Кувакин, О.В. Воробьев // Труды СПб Института информатики и автоматизации РАН. -СПб. : СПИИРАН, 2002.-Вып.1.-С.27-48.

43. Дюк В.А. Информационные технологии в медико-биологических исследованиях В.А. Дюк, Эмануэль В. Питер 2003 528 стр

44. Блажис А.К. Телемедицина: Учебное издание, А.К.Блажис, В.А.Дюк, -СПб.: СпецЛит, 2001.-143с

45. Cook D.J. E-health, telehealth and telemedicine. Telemed J E Health. 2002 Summer;8(2): -P. 167.

46. Bhatikar SR, Mahaja n RL, DeGroff C. A novel paradigm for telemedicine using the personal bio-monitor. Biomed Sci Instrum. 2002;38:59-70.

47. Дуданов И.П., Романов Ф.А., Гусев A.B., Медицинские информационные системы. (PCWEEK/RE, №47/2005)

48. Ling R. Telemedicine: Treating the patient by remote control. Journal Royal Naw. Med. Serv. 1993, vol. 79, #3, p.p. 145-147.

49. Yellowlees P. McLaren P. Telepsychiatry and E-Mental Health. London: Royal Society of Medicine Press (2003).

50. Satava R.M. Robotics, telepresence and virtual reality: a critical analysis of the future of surgery. Minimally Invasive Therapy 1992;1:357—63.

51. Perednia D.A., Allen A. Telemedicine technology and clinical applications. JAMA 1995;273:483-8.

52. Allen A. Hayes J., Sadasivan R. A pilot study of the physician acceptance of teleoncology. Telemedicine and Telecare. 1995, vol. 1, # 1, p.p. 34-37.

53. Macedonia C.R., Collea J.V., Sanders J.H. Telemedicine comes to obstetric and gynecology. OB/Gynecology Today. 1999, vol.3, # 1, pp.22-30.

54. Мастыкин А.С. Опыт применения телемедицинской связи в в неврологии. А.С.Мастыкин, Г.К.Недзьведь, И.И.Михневич, Е.Н.Апанель Новые технологии в медицине: диагностика, лечение, реабилитация.: Материалы конференции Минск 2002, том 2: С.322-325

55. Mahmud К. The personal telemedicine system. A new tool for delivery of health care. Journal Telemedicine and Telecare. 1995, v.l, # 3, p. 173-177.

56. Биртанов E. А., Остапенко Ю. H., Литвинов H. Компьютерные информационные системы по токсикологии. Компьютерные технологии в медицине. №2, 1997 г., стр. 42-45.

57. Pedersen S., Hartviksen G. Teleconsultation of patients with otorhinolaryngologic conditions. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1994;120:P.133—136.

58. Владзимирский A.B. Клиническое телеконсультирование. Руководство для врачей / Под ред. В.Г.Климовицкого.-Севастополь: Вебер, 2003. 125 с.

59. Whitten P. Kingsley С. Telemedicine services to a county jail. Journal of Telemedicine and Telecare, (2000) 6 (suppl. 1), P.93-95.

60. Кувакин В.И., Исаков В.Д., Иванов А.Ю. К вопросу о применении информационных и телекоммуникационных технологий в судебно-медицинской практике. С-Петербург, МНТК "Региональная информатика-96", Тезисы докладов, 1996 г. стр. 168-169.

61. Рональд С. Меррелл, Джеймс С. Россер. Теленаставничество. Компьютерные технологии в медицине. 1996, № 2, стр. 24-27.

62. Garner P. Collins М. Cameron К. Mobile telecare a mobile support system to aid the provision of community-based care. Journal Telemedicine and Telecare. 1996, vol. 2, p.p. 39-42.

63. Bruderman I., Abboud S. Telespirometry: novel system for home monitoring of asthmatic patients. Telemed J 1997;3:127—33.

64. Bagshaw M. Telemedicine in British Airways. Journal Telemedicine and Telecare. 1996, vol. 2, p.p. 36-38.

65. Телемедицина и компания Telecom Finland. Компьютерные технологии в медицине. № 2, 1997 г., стр. 95.

66. Романов А.И Перспективы применения телемедицинских технологий в центре реабилитации А.И.Романов, А.В.Зубарев, И.В.Емелин и др. Кремлевекая медицина. Клинический вестник 5, 1998

67. Кауе L.W. Telemedicine: extension to home care. Telemed Journal 1997; 3:243—246.

68. Орлов О.И. Телемедицина в системе организации здравоохранения.: Серия "Практическая телемедицина" О.И.Орлов под общей ред. академика А.И.Григорьева. Выпуск 3. М.: "Слово", 2002. 40 с.

69. Медведев О.С. Компьютерные технологии в медицинском образовании. Компьютерные технологии в медицине. № 1, 1996 г., стр. 28-32.

70. Кобринский Б. А. Телемедицина в системе практического здравоохранения. М.: МЦФЭР, 2002. 176 с. (Приложение к "Здравоохранение", №2, 2002).

71. Navy Telemedicine Projects. DoD Health Affairs, 1996, p. 10.

72. Army Telemedicine Projects. DoD Health Affairs, 1996, p.7.

73. Air Force Telemedicine Projects. DoD Health Affairs, 1996, p.3.

74. Medic-Cam Brings Doctor of Battlefield Via Satellite. Army Research Development Acquisition. 1996, # 2, p. 58.

75. Grigsby В., Allen A. 4th annual telemedicine program review. Part 2: United States. Telemedicine Today 1997;5:P.30—38.

76. Cawthon M.A., Goeringer F., Telepak R.J., et al. Preliminary assessment of computed tomography and satellite teleradiology from Operation Desert Storm. Invest Radiol 1991;26:854-857.

77. Gomez E., Poropatich R., Karinch M.A. Tertiary telemedicine support during global military humanitarian missions. Telemed J 1996;2:201—210.

78. Кувакин В.И., Иванов А.Ю. Принципы и пути построения информационной инфраструктуры военной медицины на основе индивидуальных носителей информации. Материалы НПК. СПб, 1995, с. 68-69.

79. Новиков J1.A., Фургал С.М., Белеветин Л.Б. Телемедицина в Российской военно-медицинской Академии Санкт-Петербург. Компьютерные технологии в медицине. № 3, 1997 г., стр. 73.

80. Телемедицина: обзор современного состояния и перспективы развития в России Электронный ресурс. Режим доступа http://www.rfbr.ru/default.asp?articleid=5559&docid=5175

81. Натензон М.Я., Тарнопольский В.И. Телемедицина как составляющая часть программы «Электронная Россия», Сети и системы связи, №11/1 2001, С. 29-33.

82. Лесничев А.Г., Панов А.Н., Герасименко И.Н. Региональная система телемедицины в алтайском крае. Современные проблемы информатизации. Тезисы докладов IV Международной конференции. Воронеж: Воронежский ГПУ, 1999, с.137-138.

83. Сотников А.Д. Телемедицина на Северо-Западе России / P.M. Юсупов, Р.И. Полонников, А.Д. Сотников // Электросвязь. 2003. - №12. - С. 13-21.

84. Сотников А.Д. Создание информационной структуры дистанционного взаимодействия предприятий связи Северо-Западного региона / А.Д. Сотников, О.В. Воробьев // «Телемедицина становление и развитие». Материалы межд. сем. - СПб.: СПИИРАН, 2000. - С.33-37.

85. Алдаров А.Т., Егоркина Т.П. Состояние и перспективы развития телемедицины в Российской Федерации. Информационные технологии и интеллектуальное обеспечение медицины 98. Доклады 5-го Международного форума. Турция, 1998 г., стр. 6-11.

86. Вудвард К. Информационные системы и реформа здравоохранения в России. Компьютерные технологии в медицине. № 1, 1997 г., стр. 26-29.

87. Сотников А.Д. Состояние телемедицины в СЗ регионе Российской Федерации / О.Д. Дмитриенко, А.Д. Сотников, С.И. Багненко //Компьютерные технологии радиологии и хирургии CARS: Материалы международной конференции. Куссаберг, - 2005.

88. Воробьева В.В. Эффективная помощь норвежской телемедицины. Департамент здравоохранения администрации Архангельской области. http://www.ctmed.ru/telemed/#s 1

89. Кербиков О.Б. 189 телемедицинских проектов по всему миру. Компьютерные технологии в медицине. № 2, 1997 г., стр. 74-79.

90. Goldberg М.А. Telemedicine, an overview. Telemedecine J. 1995, v. 1, #1.

91. Alexsander M. Telemedicine in Australia. Part 1: The Health-Care System and the Development. Telemedicine and Telecare. 1995, vol.1, #4, p.p. 187-195. Part2: The Health Communication Network. Telemedicine and Telecare. 1996, vol. 2, # 1, p.p. 1-6.

92. Caldera D., Anasogak G. The importance of a functional communications system in the provision of health care in rural Alaska. Arctic Medical Research. 1991, p.p. 73-75.

93. Rinde E. Telemedicine in rural Norway. World Health Forum. 1993, vol. 14, # l,p.p. 71-77.

94. House M., Keough E., Hillman D. et al. Into Africa: the telemedicine links between Canada, Kenya and Uganda. Can Med Assoc J 1987; 136:P.398-400.

95. Lindsay E.A., Davis D.A., Fallis F., Willison D.B. Continuing education through telemedicine for Ontario. Can Med Assoc J 1987; 137:P.503-506.

96. Zhang Y., Bai J., Zhou X., Dai В., et al. First trial of home ECG and blood pressure telemonitoring system in Macau. Telemed J 1997;3:P.67—72.

97. Houtchens B.A., Clemmer T.P. et al. Telemedicine and international disaster response. Medical consultation to Armenia and Russia via a Telemedicine Spacebridge. Prehospital Disaster Med 1993:8: P.57—66.

98. Delaplain C.B., Lindborg C.E., Norton S.A. Tripler pioneers telemedicine across the Pacific. Hawaii Med J 1993; 52: P.338-339.

99. Beck J.R., Krages K.P., Gorman P.N. Outreach to Oregon physicians and hospitals: 5000 by 2000. Ann NY Acad Sci 1992; 670: P.91-97.

100. Allen A. Telemedicine in Kansas Allen A., Cox R., Thomas C,. Kansas Med. 1992; 93: P.323-325.

101. Hassol A., Gaumer G., Grigsby J., Mintzer C.L., Puskin O.S., Brunswick M. Rural telemedicine: a national snapshot. Telemed J 1996:2: P.43—

102. Puskin D.S. Telecommunications in rural America: opportunities and challenges for the health care system. Ann NY Acad Sci 1992; 670: P.67-75.

103. Kienzle M., Curry D., Franken E. Galvin J. Iowa's National Laboratory for Study of Rural Telemedicine: a description of a work in progress. Bui. of the Medical Library Association. 1995, vol. 83, P.37-41.

104. Preston J., Brown F.W., Hartley B. Using telemedicine to improve health care in distant areas. Hosp Community Psychiatry 1992; 43: P.25-32.

105. Telemedicine Resources and Services: American Telemedicine Association. The University of Texas at Austin, 1994, P.4.

106. Reaching Rural: A Report From the Office of Rural Health Policy, Health Resources and Services Administration, Public Health Service. Rockville (MD):

107. Department of Health and Human Services, 1994.

108. Field M.J. Telemedicine: a guide to assessing telecommunications in health care. Washington, DC: National Academy Pr; 1996.

109. Office of Technology Assessment, U.S. Congress. Bringing health care online. Washington, DC: US Gov Pr Office; 1995.

110. Lipson L., Henderson T.M. State initiatives to promote telemedicine. Washington, DC: Intergovernmental Health Policy Project, George Washington University; 1995.

111. Махровский O.B. Технологии информационного общества. Европейская программа развития инфокоммуникаций XXI века. ТелеМультиМедиа, №4(4), 2000, с.2-9.

112. Сотников А.Д. Современные технологии и системы дистанционного обучения / С.А Дятлов, А.Д. Сотников // Экономика и образование: дистанционное обучение в экономике. 2001. - №4.

113. Сотников А.Д. Роль дистанционного обучения в XXI веке / А.Д Сотников, О.В. Воробьев// Материалы НТК «Связисты СПбГУТ и телекоммуникации XXI век». СПб.: СПбГУТ, 2002

114. Сотников А.Д. Концепция сети очного дистанционного обучения / О.В. Воробьев, А.Д. Сотников, В.Н. Титов, О.Д. Чечурин // Интеллектуальные технологии и дистанционное обучение на рубеже XXI века: материалы МНТК.- СПб. 1999. -С. 137-140.

115. Варакин JI.E. Цифровой разрыв в глобальном информационном обществе. М.: Международная Академия Связи, 2004.

116. Сотников А.Д. Инфокоммуникации: информационное взаимодействие и модели телемедицинских систем / А.Д. Сотников. СПб. : СУДОСТРОЕНИЕ, 2008. - 150с.

117. Федеральная целевая программа «Электронная Россия 2002-2010 гг.» (Постановление Правительства РФ от 28 января 2002 года №65,

118. Закон Санкт-Петербурга №585-67 от 01.11.2000 г. «О целевой программе «Телемедицинская сеть Санкт-Петербурга на 2001-2004 гг.», (принят ЗС1. СПб 25.10.2000 г.),

119. Региональная целевая программа «Электронная Ленинградская область на 2003-2007 гг.» (Постановление Правительства JIO, 13.03.2002, №20, Создание комплекса информационных систем по направлению "Телемедицина").

120. Приказ № 216/76/83 от 21.12.2000 Министерства РФ по Связи и Информатизации, Российской Академии медицинских наук и Мед. центра Управления делами Президента РФ «О создании межведомственного комитета «Российская телемедицина»».

121. Перспективные телекоммуникационные технологии. Потенциальные возможности // Под ред. Л.Д. Реймана, Л.Е. Варакина. M.: MAC, 2001.

122. Полонников Р.И. Информатика на пути к новой парадигме? Парапсихология и психофизика. №1 (27) М. 1999. С.141-154.

123. Enterprise Workspace: ISO/IEC JTC 001 "Information technology", http://isotc.iso.org/liveHnl</livelinlc/fetch/2000/2122/327993/customview.html.

124. ISO/IEC JTC1 SC36, Standards for Information Technology for Learning, Education and Training, http://jtclsc36.org/

125. Етрухин H.H. Первые рекомендации МСЭ-Т о сетях следующего поколения. Информ Курьер Связь, №6, 2005.

126. Wilkinson N. Next Generation Network Services. Technologies and Strategies. John Wiley & Sons, Ltd., 2002.

127. Wood R. Next-Generation Network Services. Cisco Press, 2005.

128. ITU-T, Recommendation X.200 Information technology Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model common text with ISO/IEC. Recommendation. - Geneva, 1994.

129. ITU-T. Network Performance Objectives for IP-Based Services. Recommendation Y.1541. Geneva, 2002.

130. Сотников А.Д. Услуги связи для телемедицины / А.Д.Сотников // Инновации и инвестиции: инновации, новые технологии, инвестиции, внедрение. -2000. -№4-5. -С.6-12.

131. Сотников А. Д. Телемедицина и практическое здравоохранение /

132. А.Д. Сотников, И.А. Красильников, Э.Р. Усеинов // Врач и информационные технологии. 2004. - №2. - С.46-51.

133. Cukor P., Baer, L., Willis, В. S., et al (1998) Use of videophones and low-cost standard telephone lines to provide a social presence in telepsychiatry. Telemedicine Journal, 4, 313-321.

134. McLaren P. Telemedicine and telecare: what can it offer mental health services? The Royal College of Psychiatrists 2003.

135. Шри Ауробиндо, «Час бога. Мысли и озарения», Институт эволюционных исследований «Савитри», Ленинград, 1991.

136. Александров В.В. «Развивающиеся структуры и проблемно-ориентированные среды». / Труды СПИИРАН. Под ред. проф. P.M. Юсупова. Вып.1, т. 1. — СПб., СПИИРАН, 2002.

137. Сотников А.Д. Структурно-функциональная организация услуг телемедицины в прикладных инфокоммуникационных системах / А.Д. Сотников. -СПб.: СУДОСТРОЕНИЕ, 2007.-200с.

138. Сотников А.Д., Классификация и модели прикладных инфокоммуникационных систем / А.Д. Сотников // Труды учебных заведений связи. 2003. -№169.-С.149- 162.

139. Сотников А.Д. Инфокоммуникационные системы и их модели для здравоохранения / А.Д. Сотников // Информационно-управляющие системы -2008. -№3.

140. ITU-T, Recommendation 1.362. Electronic resource. ITU-T Recommendations on CD-ROM June 1998 English edition.

141. Martinsson M., Musin R. Expanding mobile networks in rural Russia. Eastern European Wireless Communications, January 2005.

142. Бобровский С. Телемедицина приходит в Россию с небес С. Бобровский Компьютерная неделя.: М. №37 (111) 1997.

143. Самарский А.А. Математическое моделирование сердечнососудистой системы / А.А.Самарский, А.П.Фаворский, М.В.Абакумов// эл. ресурс., доступ http://spkurdyumov.narod.ru/Phavorskiy.htm

144. Фаворский А.П Математическая модель сердечно-сосудистой системы А.П.Фаворский, М.В.Абакумов и др.- М.: МГУ, 1998, 16с.

145. Детская роботохирургия Medicus Amicus 2005, #2. эл. ресурс. http ://www.medicusamicus.com/index.php?action=5x708- 10-14x1

146. Minimally invasive robotic surgery services. University of Iowa http://www.uihealthcare.com/depts/med/surgery/davinci/index.html

147. Клюжев В.М.Телемедицина как инструмент повышения эффективности лечебно-диагностического процесса Клюжев В.М., Корнеев Н.В., Андреев М.Ю., Переведенцев О.В. и др. эл. ресурс. http://www.russianlaw.net/law/doc/al2.htm

148. Сотников А.Д. Доменная модель инфокоммуникаций и анализ инфо-коммуникационных систем / А.Д.Сотников // Материалы 57 конференции ППСиНС. СПб.: СПбГУТ, 2005. - С.187-189.

149. Иваницкий А.М. Сознание и мозг, В мире науки, №11, 2005, стр.85.

150. Пенроуз Р. Тени разума. В поисках науки о сознании. Часть 1. Понимание разума и новая физика. М., Ижевск: Институт компьютерных технологий, 2003, 368 с.

151. Копыльцов A.B. Математическая модель оценки физической работоспособности человека. Телемедицина становление и развитие. -2000. - СПб,с.89-91.

152. Богатушин И.Я. Оценивание и прогнозирование состояния подсистем организма человека в телемедицинской системе обслуживания. Телемедицина становление иразвитие. -2000. -СПб, С.91-96.

153. Сотников А.Д. Принципы анализа прикладной области в инфокоммуни-кационных системах здравоохранения / А.Д.Сотников // Труды учебных заведений связи. -2004.-№171.-С. 174-183.

154. Сотников А.Д., Модели ИКС и организация ИК услуг для социально ориентированных отраслей образования и здравоохранения / А.Д. Сотников // Сборник трудов «Образование и Виртуальность». Харьков.: Минобрнау-ки Украины, ХНУРЭ, 2003. - Вып.7. - С.109-114.

155. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.

156. Сотников А.Д. Подходы к оптимизации инфокоммуникационных систем и услуг для здравоохранения / А.Д. Сотников // Материалы конференции «Инфокоммуникации». СПб.: СПбГУТ, 2003. - С.43-48.

157. Сотников А.Д. Оптимизация ИК систем и услуг в образовании /

158. А. Д. Сотников // Сборник трудов «Образование и Виртуальность» Харьков.: Минобрнауки Украины, Харьковский национальный университет радиоэлектроники, 2004. - Вып.8. - С.17-24.

159. Сотников А.Д., Оптимизация инфокоммуникационных систем и услуг в здравоохранении / А.Д. Сотников, А.Б. Алексеев // Труды учебных заведений связи. / СПбГУТ,- 2003. №169. С.163-174.

160. Стандарт "Информационные системы в здравоохранении. Общие требования. http ://www.healthinfo.m/download/

161. Стандарт "Информационные системы в здравоохранении. Общие требования к форматам обмена информацией." http://www.healthinfo.ru/download/

162. Емелин И.В. Стандарт электронного обмена медицинскими изображениями DICOM. Компьютерные технологии в медицине. № 3, 1996 г., с.56-59.

163. Емелин И. В. Компьютеризованная история болезни и системы классификации медицинских терминов. Компьютерные технологии в медицине. №2, 1997. С.53-57.

164. Эльянов М.М. Информационная совместимость и стандартизация медицинских компьютерных систем. Ассоциация развития медицинских информационных технологий. М. http://armit.ru/standard/article-elijanov-stand.rtf

165. Емелин И.В. О стандартах электронного обмена медицинскими документами. Компьютерные технологии в медицине. № 1, 1996. с.44-48.

166. Lacroix A., Lareng L., Orlov O.I., McGee J. International concerted action on collaboration in telemedicine: recommendations of the G-8 global healthcare applications subproject-4. Telemed J E Health. 2002; #8(2): -P. 149-157.

167. Харари Ф. Теория графов. М.: Эдиториал УРСС, 2003.

168. Кристофидес Н. Теория графов: Алгоритмический подход.-М.:Мир,1978

169. Сотников А. Д. Модели телемедицинских систем и организация телемедицинских услуг / А.Д.Сотников // Труды VIII международной конференции «Региональная информатика-2002» СПб.: СПОИСУ, Общество информатики и систем управления, 2003. - С.364-369.

170. Сотников А.Д. Использование аппарата алгоритмических сетей для анализа информационных процессов в прикладных инфокоммуникационных системах Труды учебных заведений связи, СПбГУТ,-СПб, 2005, №172. С.39-49

171. Сотников А. Д. Использование табличных алгоритмических сетей для формально логических моделей прикладной области в инфокоммуникационных системах / А.Д Сотников // Материалы 57 конференции ППСиНС. -СПб.: СПбГУТ, 2005.-С. 189-190.

172. Сотников А.Д. Использование параллельной обработки в цифровых фильтрах на микропроцессорах / А.Д. Сотников // Известия вузов. Приборостроение. -1983.-№7.-4с.

173. Сотников А.Д. Алгоритм распределения операций в многопроцессорном цифровом фильтре/ А.Д. Сотников // Известия вузов. Приборостроение. -1982,- №4. -5с.

174. Сотников А.Д. Реализация цифровых фильтров с использованием распределенной арифметики/А.Д. Сотников//Электросвязь.-1983.-№3.

175. А.С. № 860288 Нерекурсивный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. -1981. -№32.

176. А.С. № 841084 Нерекурсивный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. -1981. -№23.

177. А.С. № 1053274 Цифровой фильтр / А.В. Брунченко, А.А.Игнатьев // Открытия. Изобретения. -№ 41. -1983.

178. А.С. № 783796 Многоканальный цифровой фильтр / Л.М.Гольденберг, Ю.Т.Бутыльский // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. -1980. -№ 44.

179. А.С. № 781821 Многоканальный цифровой фильтр / Л.М. Гольденберг, А.В .Брунченко // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.-1980.-№43.

180. А.С. № 1285565. Триггерное устройство / А.С.Файнберг, Е.П.Охинченко // Открытия. Изобретения. -1987. -№ 3.

181. А.С. № 1080245 Адаптивный цифровой фильтр / Ю.П.Левчук, Т.Г.Белявская, Е.В. Стригина// Открытия. Изобретения. -1983.

182. А.С. № 1305866. Устройство управления величиной шага для адаптивной дельта-модуляции / Е.П. Охинченко, Э.А. Крогиус // Открытия. Изобретения.-1987.-№15. 4 с.

183. А.С. № 1205310. Устройство для управления величиной шага для адаптивной дельта-модуляции / Е.П. Охинченко, Е.В. Стригина // Открытия. Изобретения.-1986.-№ 2,

184. А.С. № 860046. Устройство для сопряжения каналов с временным и частотным разделением / Л.М.Гольденберг, Ю.Т Бутыльский и др. // Открытия изобретения промышленные образцы товарные знаки. -1981. -№32.

185. Сотников А.Д. Моделирование работы 12-ти канального трансмультиплексора/А. Д. Сотников, Е.В. Стригина/УАлгоритмы и программы: Информационный бюллетень Гос. фонда алгоритмов и программ СССР. -1985. -№1.

186. ISO Standards Compendium ISO 9000 Quality Management Sixth édition, 1996

187. Дуданов И.П., Романов Ф.А., Гусев A.B., Из чего складывается стоимость МИС. PC WEEK/RE, 28-29/2006

188. Тавровский В. Как оценивать МИС. (PC WEEK/RE, №22/2007)

189. Whitten PS, Mair FS, Haycox A, May CR, Williams TL, Hellmich S.,Freein PMC. Systematic review of cost effectiveness studies of telemedicine interventions. BMJ. 2002 Jim 15;324(7351):1434-7.

190. Grigsby J., Kaehny M.M., Sandberg E.J., Schlenker R.E. Effects and effectiveness of telemedicine. Health Care Finane Rev 1995; 17:115—31.

191. Physician Payment Review Commission Annual Report to Congress. Washington, DC: PPRC; 1995.

192. Zincone L.H., Doty E., Balch D.C. Financial analysis of telemedicine in a prison system. Telemed Journal 1997 №3 55.

193. Варакин Л.Е.Распределение доходов, технологий и услуг.-М.:МАС,2002

194. Сотников А.Д. Отрасль связи для телемедицины и дистанционного обучения / А.Д. Сотников // Сборник «Ученые 300-летию Санкт-Петербурга». -СПб.: Союз научно-технических обществ, 2001.

195. Сотников А.Д. Построение прикладных инфокоммуникационных систем и организация социально ориентированных услуг на сетях связи / А.Д Сотников // Материалы конференции «Инфокоммуникации». СПб.: СПбГУТ, 2003. - С.32-42.

196. Сотников А.Д. Принципы структурно-функциональной организации телемедицинских инфокоммуникационных систем / А.Д. Сотников, О.Д. Дми-триенко // Информационные и телемедицинские технологии в охране здоровья: Материалы конференции -М.:МЗиСР РФ, 2007

197. Шнепс-Шнеппе М.А. SLA: гарант прав потребителей. Connect! Мир связи, №7, 2003.

198. Сотников А.Д. Мультимедийные технологии для электронного бизнеса: учебное пособие / А.Д. Сотников. СПб. : СПбГУТ, 2006. - 150 с.

199. Наумов В.Б. Правовые аспекты телемедицины. // В.Б.Наумов, Д.А. Савельев Под ред. д.т.н., проф. Полонникова Р.И., д.т.н., проф. Юсупова Р.М.-СПб.:СПИИ РАН, Анатолия, 2002 - 107С.