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El uso de ontologías en el desarrollo de un
sistema de innovación para tele-asistencia
en personas de la 3º edad
Resumen: Tomás Cabeza Gozalo
Sistema de información en medicina
Resumen del artículo
Using Ontologies in the Development
of an Innovating System for Elderly
People Tele-Assistance

Autores:

Universidad:
M. I. Bagüés, J. Bermúdez, A. Illarramendi, A. Tablado and A.
Goñi.
University of the Basque Country (UPV/EHU) LSI Department.
Donostia-San Sebastián. Spain
jipileca@si.ehu.es
http://siul02.si.ehu.es/
Índice de la presentación

Sistema de asistencia activa, AINGERU

Arquitectura general

Ontologías

Metodología de Trabajo

Aplicación concreta

Conclusiones
◦ Soporte físico
◦ Soporte informático
◦ MedOnt: Ontología Médica
◦ OperOnt: Ontología Operativa
Introducción
Antecedentes:
◦ El incesante incremento de la esperanza de vida provocará el
desbordamiento de los servicios sociales en los 30 próximos años.
◦ Las personas de avanzada edad buscan mayor independencia
sin renunciar a mantener un buen control de su salud.
Objetivos:
◦ Obtener un sistema que permita versatilidad para adecuarse a la
mayor cantidad de tratamientos posibles.
◦ Aumentar la cobertura y funcionalidad de los sistemas
actuales.
Espectativas y Funcionalidades
Espectativas:
◦ Ofrece una asistencia activa mediante el uso de agentes que
de respuesta ante situaciones anómala
◦ Ofrece una asistencia en cualquier lugar y momento
mediante el uso de las comunicaciones inalámbricas
◦ Generar un sistema de apoyo a las decisiones y generación de
alarmas a partir de la monitorización de signos vitales
Nuevas Funcionalidades:
◦
◦
◦
◦
Uso de dispositivos móviles portables como registrador local
Red sanitaria a partir de equipos en centro médicos
Generación de agente encargado de tareas especialidades
Permitir la simbiosis de dos ontologías distintas


MedOnt: definir protocolos ante un emergencia médica
OperOnt: definir un modelo relacional estándar entre los agentes.
Arquitectura Global de AINGERU
2 grandes puntos de vista:
Hardware: dispositivos y sus protocolos de comunicación
Software: agentes, ontologías, razonador y servicios web
Arquitectura Global de AINGERU
Resumen de terminología:
Ontología : o Conceptualización
•
Modelo abstracto de fenómeno del mundo se identifican los conceptos relevantes
JADE (Java Agent Development Framework):
Simplifica la implementación de sistemas muti-agente a través de un medio.
Implementado sistema JADE por que:
- cumple estandares
- Ligero de procesar
- Generalidad con varios conductores (CORBA, HTTP…)
- Permite seguridad SSL y añade identidad a los mensajes
** FIPA ( Foundation for intelligent Physycal Agents)
Una organización de estandares para agentes y sistemas multiagente
aceptado por la IEEE en junio 2005
Arquitectura Global de AINGERU
Resumen de terminología:
DAML+OIL :
DARPA Agent Markup Language (DAML)
• Programa destinado en la creación de representaciones legibles para la
maquina en red.
OIL (Ontology Inference Layer or Ontology Interchange Language)
Basado en conceptos desarrollados en Descripción Lógica (DL) y sistemas
basados en frames,compatible con RDFS (Resource Description Framework Schema).
DSOAP( Simple Object Access Protocol)
Especificación para el intercambio de información estructurada en la
implantación de servicios web en redes informáticas.
Prespectiva Hardware:
PDAs
•
•
Vigila al usuario y es nexo de unión con los distintos centros.
3 funcionalidades: alarma manual, automática y agenda médica.
Centro de Control
•
•
Despierta protocolos de actuación ante eventos concretos.
Debe disponer de una unidad central .
Centro de Cuidado
•
•
Permiten el uso de la información en los centros de salud públicos.
Permitén gestionar espedientes medicos, medidas o agenda.
Centro de Salud
•
•
Unidad dentro de la red de hospitales.
Realizan las gestiones de los usuarios en los hospitales.
Centro Técnico
•
•
Unidad encargada del suporte técnicos de los pacientes
Gestiona las solicitudes, averías o devoluciones de los terminales
Prespectiva Software:
Ontologías
•
•
MedOnt: definir protocolos ante un emergencia médica.
OperOnt: definir un modelo relacional estándar entre los agentes.
Servicios web gestionados por agentes/centros:
•
•
•
•
Constantes vitales: Seguimiento del individuo en tiempo real.
Ubicación: Localización del paciente en tiempo real.
Citas: Permite la gestión de agenda y genera alarmas previas.
Registros médicos: Permite a los médicos obtener estos resgistro
Permite invocaciones SOAP y disponen de front end HTML
Características de los Agentes son vitales para AINGERU
•
•
Deben ser autónomos, reactivos y pueden ser móviles.
Los agentes pueden cooperar en tareas de mayor nivel (MedOnt)
Ontología Médica:
MedOnt
Orientación a la web semántica y no a la norma
Describe los conceptos , a un nivel semántico mediante operadores de
forma fundamentada.
Elimina los problemas clásicos de las normas
 menos abierto
 sesgada hacia análisis caso por caso
 validez es más difícil de razonar.
Modo de utilización




Los agente recibe datos (captados por los sensores), real time.
El sistema de razonamiento interpreta los resultados.
Los valores de las propiedades de entrada se asocian a conceptos en MedOnt
Se observan las inferencias hechas por el razonador
Ontología Médica:
MedOnt
Paso adelante en asistencia reactiva
Estructura de decisión
Si una instancia se reconoce en el concepto de alarma, el Agente
Comprobador ante condición activa alarma y la envía al Centro de Control .
Este agente , la ontología MedOnt y su razonador apoyo, constituyen
el sistema de soporte de decisión que permita proporcionar a sus
usuarios un servicio de tele-asistencia de alta calidad.
Ontología Médica:
MedOnt
Ejemplos del uso
en esta ontología podemos observar observaciones comunes:
• el pulso<50, describe bradicardia, relacionada con señales del pulso.
• el pulso> 120P, describe una situación anómala o de alarma.
y especialización :
• El concepto AlertJohn es una especie de alarma que describe todas las
posibles situaciones anómalas de usuario de esta PDA particular.
Ontología Operativa:
OperOnt
Interoperatividad con otros sistemas
•
•
conceptos que permiten la operación de los agentes a nivel semántico.
descripciones de los agentes, mensajes y temas de los mismos.
Ventajas
Interoperación: nuevos agentes sólo necesitan navegar por la ontología.
Evolución:
propiedades se puede modificar sin alterar los agentes.
Aximas:
Ontología divida en 3 areas interrelacionadas:
•
•
•
Los actores interactúan mediante mensajes
Los temas de los mensajes
La funcionalidad de los mensajes
Ontología Oper.:
OperOnt/Actores
Los actores se dividen en dos grupos:
Agentes Humanos:
de mano o de centro
Agentes software y servicio web: por ubicación o tarea.
Ontología Oper.:
OperOnt/Temática msg
Describen conceptos del tema o temas concretos del msg:
Esta conceptualización describe asuntos de los mensajes con el
fin de interpretar su contenido correctamente.
Ontología Oper.:
OperOnt/funcionalidad
Principales características del área de funcionalidad :
•
Describen de los mensajes basado en 3 protocolos FIPA:
Solicitud de interacción, suscripción y encuesta.
acordar , cancelar , fracaso, rechazar , query , suscribir e Inform
• El tema particular del mensaje
Es una característica que permite diferenciar los mensajes.
ej, uno pide ubicación, y otra peticiones de alguna medicina
•
Relación entre los conceptos reflejados en diferentes áreas
la conceptualización de una zona se utiliza como calificación para los
conceptos en otra área , los diferentes conceptos en un área sirven
como un dominio o un rango de propiedades en la otra
**Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA)
Ontología Oper.:
OperOnt/funcionalidad
Metodología de trabajo
Diseño basado en UML
(Unified Modelling Language)
Es un desarrollo basado en objetos y la interrelación entre ellos.
Respuesta ante pulso>125
Agente comprobador detecta P>125, genera un mensaje nuevo.
El agente emergencia pide al agente comprobador las constantes y la ubicación
El agente emergencia generar un nuevo mensaje “ EmergencyNotice”
El Agente control recibe mensaje y lo redirige a la unidad de centro.
La unida de centro especifico gestiona personal, ambulancia……
Buena trazabilidad del protocolo reactivo
Aplicaciones relacionadas
Clasificación en 2 grades grupos:
• Desarrollo de apliciones de tele-asistencia
 De Cobertura limitada,
•
•
Comunican servicios sociales y paciente mediante un botón.
Generalmente solo domicilio del paciente, tele-alarmas.
 De Cobertura ampliada
•
•
•
Dan solución a la limitación de domicilio.
No son reactivos.
Si pueden realizar un pre-procesamiento de la información.
• Utilización ontologías en entorno de computación ubicua
 AINGERU presenta algunas diferencias con CoBrA
Razonamiento dispositivo móvil, en CoBrA servidores estacionarios
 el uso de ontologías ayuda a superar tres problemas principales del
desarrollo y despliegue de entornos Pervasive Computing
( descubrimiento y matchmaking , de interoperabilidad entre diferentes
entidades y sensibilidad al contexto)
CONCLUSIONES
•
El desarrollo de programas sociales y sanitarios destinados
al aumento de la calidad de vida es un reto actual.
•
AINGERU da un paso adelante frente a sistemas previos ya que
introduce valor añadido al efecto reactivo.
•
La detección se realiza por uso extensivo de la ontología
médica MedOnt que determina estadios/estados a partir
de señales vitales en tiempo real.
•
El desarrollo de una ontología operativa (OperOnt) permite la
especialización de los agentes y su intercomunicación en
el plano semántico.
Gracias por su atención
ontología
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