ЧЕЛОВЕК ПРОЕКТА

Журнал "Технологии Управления", 2004 г №3

Уникальные информационные технологии создаются не только в Силиконовой Долине: вот и у нас разработана экспертная система, которую одинаково успешно можно применять в производстве, науке, бизнесе, медицине, словом, везде, где есть работа с информацией.

ОПЕРЕЖАЯ ВРЕМЯ 

- Глядя на современные изобретения, будь то мобильный телефон или даже телевизор, невозможно представить, как люди обходились без них. Возможно, ваша ESAG  будет в этом необходимом списке. Какова история изобретения? 

- Всю свою жизнь я занимался разработкой систем, обрабатывающих информацию, и этот накопленный опыт просто просился наружу. Сама идея экспертной системы пришла совершенно случайно в 1996 году. Как то я пришел на прием к врачу, создавший собственную карту симптомов, которая помогала выявить нехватку витаминов по внешним признакам. Когда он начал дотошно выпытывать симптомы и водить линейкой по своей огромной карте, мне пришла в голову мысль написать маленькую программку, которая бы значительно облегчила ему работу. Прием, кстати, был платный, и таким образом я мог оплатить свои посещения. Программку я написал, но «влип» в эту идею с головой. Я понял, что можно формализовать знания независимо от их области и создать единый механизм для их обработки.

- Каким образом создавалась система?

- Образно говоря, я делал инструмент, перерабатывающий информацию. Все это заставляло генерировать новые и новые идеи, на реализацию которых уходило много времени. Через семь лет после начала работы была создана первая версия, довольно слабая по сравнению с нынешней, когда началась ее практическая апробация. Я получил уникальный полигон для отработки и доведения своей системы в Научном Центре по изучению проблем наркомании.

- Как это выглядело на практике?

- Если коротко, то в Центре разработана базовая информационная карта, включающая более 2500 (9000)параметров. И уже собрана информация о более чем 5000 (60000) персон. База данных доступна по сети любому ученому и является основным материалом для проведения научных работ. Каждый из них самостоятельно проводит статистическую обработку, выбирая из общей массы то, что его интересует. Если его, например, интересует вопрос о мальчиках-подростках, живущих в неполной семье, то соединив возраст, пол и семейное положение логической формулой, он создает «новую сущность», с которой и работает.

Готовы к защите уже шесть (25 защит) кандидатских работ и одна (5 защит)докторская. В Центре работает телефон доверия, и когда появилась необходимость проанализировать для научной работы и эти данные, то через полчаса после возникновения такой идеи программа уже была готова. Даже методотдел, которому приходится считать койко-дни, не захотел остаться в стороне, теперь и у них есть своя база данных.

Центр занимается повышением квалификации, поэтому на базе ESAG была создана обучающая система по психиатрии и наркологии. Она не только подсчитывает количество правильных ответов на вопросы и ставит оценки, но и дает возможность по каждому вопросу получить справку из электронной библиотеки, а также рекомендации по устранению пробелов. Это уже - экспертиза.

Но самое главное на базе нашей системы создано рабочее место вреча, которое не только позволяет облегчить труд врача, но и существенно ему помочь, анализируя симптомы, она может поставить диагноз, и дать рекомендации по лечению.

Кстати, существуют ли аналоги вашей программы?

- Я очень внимательно отслеживаю любую информацию в области IT-технологий в Интернете, кроме того, являюсь активным участником специализированной конференции СНГ (г. Днепропетровск). Работы в этом направлении ведутся активно, появляются интересные решения, но подобной системы нет пока, по крайней мере, в СНГ. Хотя, конечно, есть программы, осуществляющие сбор и статистическую обработку информации. Но программы, проводящие экспертизу, пока только в стадии разработки, а это значит, что у меня есть опережение года на два-три.

Последняя информация, что экспертных систем подобной ESAG нет и на Западе.

ОБЪЕКТНЫЙ СПОСОБ:

ОТ ЧАСТНОГО К ОБЩЕМУ

- Чем объясняется эффективность ESAG?

- Есть три задачи в информационной обработке: сбор информации, анализ и принятие решений. Ясно, что это последовательный замкнутый цикл из трех звеньев, и после принятия решения нужно вновь осуществлять сбор и так далее. Для каждой из задач в принципе существуют отдельные инструменты, но так как переход информации от одного звена к другому сопряжен с трудностями, то общая эффективность низка. Моя технология позволяет решать эти задачи в едином комплексе, и только поэтому она более эффективна по сравнению с аналогами. Нужно отметить, что при практическом применении совершенно необязательно задействовать все звенья.

Но и для каждого звена были найдены решения, позволяющие достичь эффективной работы. Например, для сбора информации сейчас широко используются базы данных, это очень удобно, но область их применения могла бы быть значительно шире. Этому препятствует трудоемкость создания таких баз, а также большие проблемы в их обслуживании. Для добавления новых параметров необходим квалифицированный программист: нужно изменить структуру таблиц и создать новый интерфейс для ввода. Это занимает немало времени. Особенно актуально это для проведения научных работ, где интересы исследователя могут меняться каждый день. За счет того, что в системе управления базы данных ESAG хранение описания параметров и самих параметров разнесены, а создание интерфейсов происходит динамически, без участия программиста, любую базу можно создать за несколько часов. А если количество параметров не превышает сотни, что и бывает чаще всего, то буквально в течение десяти минут. Добавление новых параметров также требует нескольких минут. Нужно еще отметить, что хранить можно любую информацию - от чисел до иллюстраций.

Собранная информация может быть статистически обработана в следующем звене.

Проводить расчеты можно и на калькуляторе, и в Excel, есть и другие специализированные программы, но все это очень сложно для людей, далеких от математики. Поэтому они, как правило, поручают эту работу специалистам. И как это всегда бывает в процессе передачи, переходя от одного лица к другому, часть информации теряется, не говоря уже о том, что это приводит к задержкам. В ESAG эта проблема решена. Ученые-медики самостоятельно за считанные часы, включая обучение, обрабатывают огромные массивы, до нескольких тысяч параметров, доказывая свои гипотезы. И этот инструмент доступен всем - от страхователя, рассчитывающего риски, до социолога, изучающего общественные процессы. Но самое главное - это гибкость программы, которая может проводить расчеты не только с теми параметрами, которые есть в базе данных, но и с их комбинациями, называемыми мною «сущностями».

- Что вы имеете в виду?

- Это основные элементы базы знаний, с помощью которой программа помогает выработать решение, проводит экспертизу. Возьмите любой медицинский справочник, и каждый наверняка сможет сказать, что такой-то синдром можно диагностировать, если есть то-то или сочетание того-то и того-то. Для того чтобы это словесное описание можно было занести в компьютер, мною был разработан специализированный язык на основе алгебры Буля, который, кстати, намного проще языков программирования и доступен людям, далеким от информатики. В данном случае этот синдром и является «сущностью». Почему «сущностью»? Потому что оказалось, что таким образом можно описывать многие знания в самых разных областях. А чтобы каждый раз не придумывать им имя, я назвал их просто - «сущность». Для описания новых «сущностей» можно использовать уже ранее описанные, и так сколько угодно. В ESAG входит программа, позволяющая пользователю, описывающему свою область знаний, легко контролировать и осмысливать «сущности», оперируя на каждом уровне их небольшим набором. Уже это само по себе оказалось важным инструментом для систематизации данных. А алгоритмический блок ESAG, работая с «сущностями», выдает результаты вычислений.

Впрочем, по такому принципу, называемому объектным, созданы все современные системы, хотя к этому в технике пришли не сразу. В первых компьютерах центральный процесс управлял всеми устройствами. И в конце концов огромное количество возникших связей привело к тому, что найти поломку стало чрезвычайно сложно, а добавить новую функцию вообще невозможно. В современных компьютерах каждый элемент - клавиатура, винчестер, монитор, даже «мышь» представляют собой законченный объект, управляющий своими внутренними устройствами и общающийся с процессором по протоколу. И какое развитие получила техника, даже не стоит говорить

Как на основе практики использования программы в медицине вы видите работу ESAG в целом?

- Использование системы должно быть сертифицировано. К примеру, система здравоохранения в США непременное условие, чтобы диагноз был поставлен на основе четких определенных требований. И у нас можно создать и использовать экспертную систему диагностики, оценивающую комплекс симптомов, результаты анализов и иные данные анамнеза с постановкой предполагаемого диагноза и выдачей рекомендаций по лечению и дальнейшему обследованию. В современной медицинской литературе многие данные достаточно формализованы, поэтому базу знаний для практического применения можно создать в течение трех месяцев. И тогда врач средней квалификации может работать на уровне консилиума экспертов. Эта система способна генерировать вопросы и находить самые редкие заболевания. Конечно, программа не заменит врача, но даст ему уже подготовленную информацию для размышления. А если врач не в состоянии разобраться с полученной информацией и принять решение, то он может отправить ее по электронной почте в единый консультационный центр, где опытные врачи помогут ему, что, кстати, гораздо производительнее, чем телеконференция. В Японии есть нечто подобное в плане построения системы здравоохранения. В сложных случаях врач среднего уровня собирает анамнез и передает специалистам верхнего уровня, которые, даже не осматривая пациента, ставят диагноз и принимают решение о лечении. Это позволяет повысить производительность труда работников супервысокой квалификации на порядок. Именно за счет такого разделения труда уровень медобслуживания в Японии очень высокий. С помощью ESAG это можно создать и у нас. Но такая задача под силу только научному институту. Сейчас я занимаюсь тем, что отправляю свои предложения в наши медицинские институты, и надеюсь на заинтересованность.

- И все-таки не опасно ли доверять компьютеру? Существует ли вероятность ошибки в постановке диагноза?

- Машина выдает результат на основе информации базы знаний и правильности введения симптомов. В самом алгоритме обработки ошибки исключены, поэтому вероятность постановки неверного диагноза не больше, чем если бы он был сделан на основе справочной литературы, но значительно меньше за счет того, что машина ни одного подозрительного момента не пропустит.

- Вы серьезно считаете, что сегодня реально обеспечить всех врачей необходимым «железом»?

- Причина того, что у врачей нет компьютеров, не в том, что это слишком дорого, а в том, что они до настоящего времени им просто не были нужны. Но государство и люди дорого платят за болезни, поэтому компьютеризация врачей не тот вопрос, который должен стать камнем преткновения. Нами разработан способ работы с экспертной системой, при котором используется только один компьютер на всю больницу. Врач на анкете отмечает симптомы, а оператор за три минуты вводит их и отдает результат на руки. Думаю, что уж один-то компьютер всегда найдется.

- Каким образом вы собираетесь продвигать систему?

- Экспертная система прошла испытания и является готовым изделием, сейчас стоит вопрос о ее массовом внедрении. Для меня эта задача - уже следующий проект, который нужно реализовать. Сейчас занимаюсь разработкой и созданием системы распространения и обслуживания, которая в будущем должна работать без моего участия. В моих же научных планах - сделать еще один шаг в ее развитии в сторону искусственного интеллекта. Поэтому я очень заинтересован в партнерах, которые, являясь специалистами в своей области, могут создавать базы знаний, при этом имея все права на свою часть интеллектуальной собственности.

Для этой работе на сайте создан форум Сообщество с помощью которого мы уже начали проводить эту работу.