医疗领域电子通信系统论文

2022-04-25

【摘要】人工智能已经成为新时代的领军者,而计算机通信技术和电子信息技术是促进人工智能领域发展的中流砥柱。今天小编给大家找来了《医疗领域电子通信系统论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

医疗领域电子通信系统论文 篇1:

WeHealth引领智慧医疗

随着信息技术的日益深入发展以及人们健康意识的持续增强,医疗产业与电子信息产业的融合趋势越来越明显,医疗电子产品也已悄悄走近了百姓日常生活。据相关预测,中国医疗电子产业作为新兴产业正在强势崛起,2014年中国医疗电子市场规模超过500亿元,2010年至2014年,中国医疗电子市场的年均复合增长率高达18.4%。

其实早在十多年前,从事无线通信系统研发的康桂霞就已经意识到了这一融合趋势。2004年底,她从德国留学工作归来,感受到未来更高速率无线通信系统的同时,也由西门子手机部门等的业务萎缩看到了行业发展的瓶颈。她意识到无线通信一定要与更多行业紧密结合,才能有更顽强的生命力,而医疗健康行业一定是未来无线通信可以渗透的领域。

经过深入思索,2005年,康桂霞正式在北京电子健康大会和欧盟ICT大会上提出无线电子健康(Wireless eHealth,WeHealth)概念。如今,移动医疗、互联网医疗等概念在业内已经不胜枚举,但在当时,无线电子健康技术、人才等层面的储备还是很欠缺,康桂霞成为第一批进入这一领域的研究者。

当第一个吃螃蟹的人并没有想象中的简单。康桂霞团队从原型概念的验证开始,经历了关键技术研究、试验系统开发、产品研发、商业化验证等几个阶段,创新性地提出了WeHealth医疗物联网技术架构和理论体系。

WeHealth医疗物联网理论体系面对医疗物联网发展初期技术、标准缺失的空白,在时延、接入、能效、智能化等多个维度优化公众无线通信网络。特别值得一提的是,物联网终端海量连接技术,利用混合多址接入提高单位资源接入容量,使得终端接入能力较传统方式提升了5倍以上。

依托WeHealth技术架构,中国通信标准化协会通过了国内第一个医疗物联网标准,国际电联(ITU)通过了首个医疗物联网全球标准,推动了医疗物联网技术向低成本、高效率、增强的体验质量及多样化的智能服务变革。该技术被中国工程院和美国工程院评价为“前沿领域的领先技术”。

2008年前后物联网技术广泛兴起。2012年前后,移动医疗、互联网医疗带来产业发展浪潮。可穿戴设备、移动医疗APP等产品的大众化及云计算、大数据等技术的不断推动,给WeHealth技术发展带来超乎想象的机遇与挑战。

回顾WeHealth十年发展,可以说既符合康桂霞的预期,又超出她的想象。作为技术的持续推动者,她希望真正参与到产业发展中,用技术成果更好地推进医疗信息产业的进步。为此,她一直在探索技术与应用的最佳结合点。

“WeHealth无线健康监护”系统,是康桂霞最早推出的WeHealth应用技术。2012年,这一技术项目在北京市海淀区开始试点,目前已扎根5年。试点主要针对65岁以上患有高血压、糖尿病的老年人,以社区医院医生作为专业健康管理者和家门口的健康守护者。由智能可穿戴设备每天采集老年人的血压、心率、血糖等指标,传到社区医生的工作站。医生每天查看患者的健康状况并给出必要的指导。这一系统应用以来,在慢病控制上起到了良好效果,得到了用户的认可。

除上述项目之外,在近年来的发展中,WeHealth技术顺应医疗信息化趋势,先后与中国人民解放军总医院等单位开展了军民融合远程医学救治方面的试点;与慈铭健康体检集团合作,在健康大数据的基础上,通过专业化的健康管理服务,首次获得慢性疾病综合改善率指标,指标显示:血脂改善率67.66%、超重改善率53%、尿酸改善率56.5%、血糖改善率57.1%。

康桂霞表示,近几年来,大健康、移动医疗、“互联网+”一直是国家政策引导的方向。现有医疗物联网支撑技术的发展,无论是医疗传感器、无线传输、可穿戴设备,还是移动互联网,在政策引导、资本推动及企业自身努力之下,都得到了快速发展,为医疗信息化产业的发展奠定了良好的基础。未来的挑战主要在于,老百姓从以医疗为核心的“看病”需求转到以健康为核心的“预防”需求还需要很长期的市场培育过程,移动医疗产业的长期发展还需要不断的探索。

以百姓需求为第一出发点和着力点,强调科研要为产业服务,力争产生社会价值,这是康桂霞一直奉行的研究理念。她说:“理论结合产业实践,这才是团队能够保持持续创新能力和战斗力的源泉。”

简介

康桂霞,北京邮电大学信息与通信工程学院泛网无线教研中心教授,博士生导师,北京海聚工程人才,教育部新世纪人才,智慧医疗产学研北京市国际科技合作基地主任。对4G和5G无线传输关键技术有广泛的涉猎,近年来在无线传输技术应用领域开展了积极的探索,目前致力于医疗大数据挖掘技术的研发。主持国家科技重大专项、863计划、国家自然科学基金、科技部国际合作计划等项目。出版英文专著一部,中文专著三部,发表学术论文100余篇,获专利20余项。

作者:庞贝

医疗领域电子通信系统论文 篇2:

计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用

【摘要】    人工智能已经成为新时代的领军者,而计算机通信技术和电子信息技术是促进人工智能领域发展的中流砥柱。本文首先对人工智能及其发展,以及计算机通信技术与电子信息技术进行全面细致的分析论述,继而针对计算机通信技术与电子信息技术在人工智能领域的应用保障措施和应用方向展开研究探讨,希望能与相关人员共同学习讨论,为我国人工智能领域的发展作出应有贡献。

【关键词】    计算机通信技术    电子信息    人工智能领域    实践应用

引言:

人工智能技术以互联网为依托,并将大数据、云计算以及电子信息技术等多种现代化新技术进行了高度融合。目前,我国人工智能领域展现出良好快速的发展态势。在此过程中,计算机通信技术与电子信息技术所发挥的作用是非常关键的,深入探索计算机通信技术与电子信息技术在人工智能领域中的实践应用,对于我国人工智能技术的发展与进步具有重要意义。

一、人工智能简介和发展

1.1 人工智能的概述

人工智能发展经历三个阶段。第一阶段是模拟性思维能力,该阶段主要是对信息和数据的收集处理,主要是对人类各种逻辑思维之后产生的行为方式进行模拟,这种模拟过程在人工智能的主要应用是机器学习以及人机交互。第二个阶段是对人类大脑结构的模拟,该阶段主要以神经构成细胞学说为理论基础,通过人工智能来模拟神经网络,使人工智能具备了基本的人类大脑思维能力,这个阶段典型的应用为感知模拟。第三个阶段是模拟人类行为的能力,该阶段主要实现人类感知周围环境所产生的行为模式和学习方法的模拟,主要研究对象是人工智能对周边环境的适应能力,生物智能算法是这个阶段的主要应用范围。人工智能的三个发展阶段从模仿人类的思维到具备人类的大脑结构,再到感知周围能力的适应性,实现了人工智能的自我学习和进化能力,是人工智能的发展方向。

对人工智能进行准确的描述还应包括3个基本特征。一是跨媒体感知计算能力,人工智能应当包含针对不同媒体进行信息收集的能力。二是大数据计算,通过计算机所形成的强大的数据存储和计算能力,加上传输效率和数量极大提升的网络传输能力,使得云计算成为了可能并对人工智能提供了较大的帮助。三是自主性学习能力,人工智能通过对人类各种行为的学习,使其具备了自身学习和思考的能力,通过一系列的算法来对需要解决的问题进行分析并提出解决方案。

1.2 人工智能对社会发展的重要性

人工智能的出现较好地解决了传统工业生产注重工业流程而缺乏复杂工作能力的缺陷,能够有效降低劳动强度以及对人类的依赖,能够有效避免在生产生活以及服务领域出现的错误,极大提升了社会运转的效率以及信息的传播方式。相比传统的社会服务模式,人工智能对于信息的接收和处理能力远远高于人工服务模式,人工智能能够对其行为进行预先的设定,通过这种设定可保持高效無差错地运行。当前的人工智能开始能够对周围环境进行感知,并通过自我学习能力来改进工作流程,高级的人工智能甚至能够对服务对象的情绪进行有效感知和反馈,对服务对象的满意度进行判断,来改善自身的服务内容或者服务方式,这对服务效率的提升有着非常大的帮助,人工智能几乎能够设定没有边界的服务方式来满足各种不同的服务对象。

二、计算机通信技术与电子信息技术的简单介绍

当前的计算机网络通信技术具备多层网络结构特性,可以通过非线性信息和多线性信息进行网络数据和信息传输。通过人工智能与这种技术进行有效融合,满足了人工智能对于图像和语音的信息传输需求。除了在信息传输领域的作用之外,还能够依据复杂的数据模型以及海量数据进行快速复杂运算,这使得人工智能能够通过该技术实现快速的任务执行能力。人工智能还能够通过各种数据类型建立不同的模型,来帮助人们提升对复杂事物的认识能力。当前人工智能发展的主要内容是将神经网络与计算机通信技术进行有效结合,使得人工智能能够在海量数据的基础上进行不断的迭代和升级。除信息之外,人工智能还包含电子科学的内容,该学科能够将信息科技通过计算机以及互联网作为传输介质,实现信息的快速流动。电子科学在计算机硬件基础上,将网络集成电路和数据进行融合后,使人类社会进入了智能虚拟化时代,同时帮助人工智能实现各类信息的筛选处理和存储。

三、计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的应用

3.1 计算机通信技术在人工智能领域的技术实现

人工智能所包含的深度学习能力是依托计算机通信技术和神经网络共同组成的,其本身的内容是对数据进行收集处理后,通过对数据的学习或对数据进行科学的统计,建立相应的数学模型来实现数据拟合。在进行样本数据标记过程中,能够依照深度学习计划通过标记点来对数学模型进行评价,查看数学模型是否符合客观实际状况,通过对其进行不断地优化和改善来提升模型对真实数据的反映情况。通过对人工智能进行深层的神经网络训练,能够让神经网络具备优化数据的能力,当前多层神经网络的主要应用有TensorFlow以及neon等著名的神经网络架构,在通过TensorFlow进行神经网络训练的过程中已经实现了通过多个显卡的GPU并联来对数据进行处理的能力。人工智能已经不仅仅停留在试验阶段,通过计算机技术来应用人工智能已经进入了商业应用阶段,甚至包括在服务业和工业生产中都能够通过人工智能来进行生产效率的提升。服务领域如智能图书馆可以看到智能机器人的服务应用。当前的机器人商业应用通常分为两种不同的类型,一种是日常使用的机器人,如扫地机器人能够通过自主学习能力对家庭的房间布局进行认知,不断的优化过程来提升地面清洁的效率和质量。第二种是咨询服务类型的机器人,这种机器人能够对海量信息的进行分类和存储,实现在与人类互动的过程中满足人类的各种需求,例如在图书馆使用的机器人,能够通过与其对话来搜索所需要的图书,除了为读者提供查询服务,机器人还能够帮助读者在图书馆进行资料整理以及打印等相关服务。图书馆机器人最重要的服务功能是对海量的图书资料进行智能化检索,强大的检索能力能够帮助读者在海量的图书资料中找到自己所需要的内容和资源。

3.2电子信息技术在人工智能领域的实践应用

电子信息技术在人工智能的应用,通常会面向软件和硬件两个不同分类。在硬件层面的应用,是依赖高度集成化电子电路技术的不断发展使得智能电子元器件的精密度得到了较好的提升,随着硬件体积的不断缩小,在保持较大计算能力提升的同时使得智能电子元器件实现了高度的集成化,这为人工智能机器人发展提供了强大的助力。当前智能机器人使用的各类芯片,尤其是处理器的芯片已经从过去的20纳米提升到了现在的7纳米和4纳米,加之芯片的体积大幅度缩减,使得处理器的功率消耗得到了巨幅降低,同时使得计算能力得到了较大的提升。因功耗问题的解决使得电源能够负载更多的处理器需求并增加更多的数据接口,实现了多个GPU的协同工作能力,为人工智能进行海量数据处理提供了强有力的保障。在软件层面应用的主要是,将人类的工业生产实现了自动化控制,例如通过智能化信息系统已经将电气工程实现了完全绝对的自动化控制,依据自动化控制结合CAD技术对电气工程进行了颠覆性的改造和优化,使得电气设备能够在更广泛的领域完成更加复杂的工作流程,以实现对生产效率的提升。

通过人工智能可以对设计方案进行有效的模拟,使电气工程在设计过程中保持了高效率和科学性。人工智能的自动控制系统可以精确的对电气设备进行操作,并从多个角度提升电气工程设备的自动化和智能化,提升了我国电气工程设备的执行效率。

四、人工智能领域发展的保障措施

4.1切实提高技术创新水平

人工智能仍然有着较大的提升空间,在这个提升的过程中,除了对人才的依赖之外还需要有效的創新机制。政府应当联合各大高校以及研究机构和商业企业共同打造人工智能的创新平台和机制,要将与人工智能相关领域的资源进行科学有效的分配,以此来帮助我国提升人工智能在创新领域中的各类研究。

4.2 增强创新成果转化的效率

人工智能在已发现和未发现的领域中仍然存在较大的创新空间,所以在对人工智能的研究和应用过程中应当不断分析需求目标与内容,以解决问题的原则和思路来进行人工智能创新活动。

4.3 提升技术人员的综合素质

要实现人工智能的创新发展拉近与国际先进水平的距离,就需要培养具备创新能力的人工智能人才,即计算机通信领域的高端人才,要在研究过程中结合市场的实际需要来拓展人工智能领域人才发展方向。

五、计算机通信技术和电子信息在人工智能领域方向的探讨

5.1 数据信息的采集与分析

人工智能当前的提升途径主要是对大数据的采集和分析能力,并在这个过程中通过对人类的逻辑及各种行为的模拟来增强人工智能分析数据处理数据的能力,在人工智能处理数据的过程中应当注重信息的时效性,并同时提升信息的处理速度以及信息的有效性保障。

5.2 网络数据云共享

网络资源共享是人工智能持续发展的动力来源和技术基础。通过打造云端服务器,并借助计算机通信系统所提供的网络接口使得人工智能在学习的过程中可以自动收集大量的重要数据和信息,通过不同的信息来源来对用户进行分析和判断并提供符合用户需求的各类服务。

5.3 智能医学

人工智能能够通过对人类的语言进行学习和掌握,来实现将患者的信息和涉及的各项数据进行分类展示,再通过临床考核标准来建立医疗系统的网络考核机制,确定考核标准提升考核效率,实现推动医学发展的目标。

六、结束语

人工智能技术的不断完善,促使人工智能在社会生产中担当了重要角色,不仅实现了产品生产的标准化发展,也促进了生产效率的大大提高。因此相关人员应继续针对计算机通信技术与电子信息技术及其在人工智能领域的实践应用进行更深层次的分析研究,不断促进高新技术发展的同时,有效提高人工智能技术的应用价值。

参  考  文  献

[1]经鹏.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].电力设备管理,2020(12):168-170.

[2]张彦清,胡月,孙文汇.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].计算机产品与流通,2020(02):40+88.

[3]陈超.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].数码世界,2020(02):25.

[4]苏凡.探讨计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].电子元器件与信息技术,2019,3(12):39-41.

[5]吉树军,聂章龙.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].电子测试,2019(10):121-122+120.

[6]刘晓璇.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用[J].电子技术与软件工程,2019(04):133.

[7]崔天明.计算机通信技术与电子信息在人工智能领域的实践应用分析[J].电脑与电信,2018(06):75-77+80.

作者:彭丽杰 宋美芳

医疗领域电子通信系统论文 篇3:

电子病历需要革命性创新

尽管文字处理程序、搜索引擎、社交网络、电子邮件系统、手机和应用程序等等一系列消费类信息技术产品已经深入到现代生活的方方面面,但是临床医生却似乎发现自己仿佛身处没有互联网的时代,发展滞后的电子病历系统要求医生必须置身完整而专业化的环境中才能完成工作任务……事实上,医疗卫生领域的信息技术与其他行业的信息产品并不存在本质上的不同,那些被其他行业所广泛采用的客户关系、网页应用和安全的云端数据存储等等技术完全可以应用于医药行业;相信经过适当准备过程,一些创新产品将迅速上市,开启后电子病历时代。

医药行业中似乎存在一个普遍的错误认识,认为医疗卫生领域中的信息技术系统需要复杂化和高度专业化。这就导致了信息技术成本节节攀升,医生负担加重,而技术创新却止步不前。医生越来越多地受到工作中所使用的各类文档和通信类产品的限制,而这些产品的功能比往往比人们日常使用的其他文档和通信类产品要落后数十年。

尽管包括文字处理程序、搜索引擎、社交网络、电子邮件系统、手机应用程序等等在内的消费类信息技术产品已深入现代生活的方方面面,但临床医生们却发现自己仿佛回到了没有互联网的时代,他们往往需要完整而专业化的环境才能完成形形色色的工作任务。过去几年来,美国联邦政府通过国家卫生信息技术协调办公室(ONC)大力促进医疗信息化的开展,为问责医疗、患者安全和医疗卫生改革提供了信息基础。然而,现在工作需要继续向前迈进一步,我们有必要将电子病历整合到一个动态的、前沿的、不断完善的信息基础框架内,而不是把所有医疗卫生和工作流程一股脑塞进本已受限的电子病历操作系统中。

传统电子病历存在普遍误区

有人指出,一些电子病历厂商往往在宣传一个错误的概念,认为医疗卫生行业的信息技术与工业以及消费类信息产品有着本质不同,其目的则是为了价格保护、垄断市场份额并阻止新的竞争者进入这一行业。对于管理医疗卫生行业内纷繁复杂的工作任务,目前的工具应该有办法变得更加优质、安全、低成本和快捷。

事实上,在最早期医疗卫生领域的信息技术是处在前沿水平的。1966年,美国波士顿马萨诸塞州总医院的Octo Barnett实验室开发了最早的面向电子病历的高效编程语言,被称为马萨诸塞州总医院通用多程序系统(MUMPS),它仅占用极小的计算机内存,最早的个人计算机只用16KB就可以运行支持电子病历的多个终端。然而时间过了将近半个世纪,大多数电子病历厂商鲜有创新,甚至没有引入当今最被认可的模块化结构,导致产品性能升级、数据的创新性使用和软件间的交互操作等一系列功能都难以实现。

技术创新的缺失,反映出某些电子病历厂商不情愿让其所收集数据进行流通,甚至反对信息数据的公开化。这种态度无视医疗卫生领域对个体或人群进行动态和纵向观察的需求,对医疗行业几十年来在电子信息基础设施上的进步产生了影响。这些电子病历公司采用的商业模式将所有数据作为商业机密进行控制,而不是将数据开放地应用于临床上的创新性使用。

目前,许多学术性的医疗中心已经将数据导入到了不依赖厂商的开源系统中,这样就可以自行进行人口水平的数据分析和管理,并可以对结果进行多地共享。

商业电子病历源自医疗管理系统,即医疗收费系统,之后为了满足患者安全性流动的需要,厂商在其中增加了文档模块和医嘱输入的功能。尽管过去几年电子病历厂商门户激增,目前有700余家厂商生产1750种各式经过认证的产品,但其系统还是各自为政。由于每种电子病历产品都独立运行,有益的创新工作在市场上也各行其道,难以统一。除此之外,占据相当大市场份额的几家公司还在使用过时的方法。

医疗信息技术需要革命性创新

医疗卫生信息技术的市场需要革命性的创新,这将会促进患者参与、沟通和医疗协作,从而以较低的成本提高整体人群的健康水平。正如消费者选择形形色色的网络产品一样,医生也应该像选择Facebook作为社交网络、选择Twitter作为微博,将谷歌作为搜索引擎,iTunes播放音乐一样可以对医疗信息技术产品进行选择并管理。只有一小部分关联度不高的信息技术需要高度专业化,大部分则是不受专利保护的产品。

隐私安全存储就是这样一个例子。许多行业都像医疗行业一样非常依赖数据的安全性和私密性。如果附加强有力的符合规定的隐私政策,诸如由EMC和亚马逊提供的本地或云端存储就非常适合医疗行业。与之相反的是,现在使用的每种电子病历都依靠本地的信息技术团队进行支持,或者在小型办公室靠医护人员自己来维护,这种情况往往导致数据的安全性存在较大变数。

其次,医患之间的通信也并无特别之处,完全可以使用既有的安全灵活的产品和协议。举例来说,美国国家卫生信息技术协调办公室发起的一项名为“Direct Project”的项目,其目标就是促进基于SMTP协议(具有几十年历史简单邮件传输协议)的安全通信系统在医疗行业中的使用。该项目为一般性技术以开放、标准和整合的方式纳入医疗卫生行业提供了一个范例。

再次是文档工具。许多其他行业内的文档处理工具和支持任务型群组处理的其他软件都远远优于电子病历系统。举个简单例子,许多电子病历文档处理器都无法完成拼写检查。其他行业使用高度改良的项目管理软件进行复杂过程的处理,同时还可以使用如Teambox、Basecamp和Huddle等高级工具来记录延伸的互动过程。

还有一点,尽管管理个人和人群的分析方法往往是医疗卫生行业所特有的,但下载、制图、地图和数据分析工具却不是。一些工具还是免费的开源资源,例如谷歌地图和R统计包。其他诸如ArcGIS和SAS之类的工具虽然有专利保护,但具备不同行业使用者各式工作流程整合的公共编程界面。所有这些工具的成本也许仅仅是常用电子病历系统的1%。

新产品研发开启后电子病历时代

医疗信息技术的特殊之处在于医疗法规的内容和临床决策支持系统。然而,基于法规的软件系统并不受专利保护,也可以买到。由于电子病历在设计上不与第三方应用整合,每个厂商就必须研发其自身的规则系统,让使用者受限,同时也必须一而再再而三地对规则进行具体指定。

医疗行业中使用的一些数据在存储和使用上虽然是医疗领域所独有的,但在多个电子系统之间实现数据共享这点上则毫无特殊性可言。对于重要的数据,银行和航空预定系统已经在全球水平上解决了这一问题。这些行业的数据系统一开始也是单兵作战,形成各种复杂系统中成千上万种不同的数据结构,但开发者最终为这些系统赋予了具有高度的功能性和实时的交互操作性。除此之外,在许多行业中,无论是基于Oracle、SQL或Hadoop,其基础的数据存储和数据读取系统大多是标准化的。

尽管医生和患者的人机交互需要深层的个体化才能支持复杂而特殊的医疗工作流程,但其界面本身可以使用灵活和没有专利的工具创建。

医疗卫生领域所需要的信息技术基础是医疗数据类型、医疗工作流程标准化以及相关知识(如执业指南、决策支持工具和护理计划)的核心组成部分。有了这些架构,现有的免费且灵活的软件就可以支持生物医药流程的自动化。许多商家已经采用大型的跨行业平台支持客户关系、网页应用和安全的云端数据存储。这种方法完全可以应用于医疗领域。

医疗信息技术厂商应该尽可能采用现代技术。临床医生不应再被那些降低其效率和扼杀创新的电子病历所限制。新公司将提供一系列最佳的可交互式取代性技术,其中的几种正在美国国家卫生信息技术协调办公室的资助下进行研发,这些技术在经过优化后将会带来医疗卫生行业信息技术的进步。相信经过适当准备过程,这些产品将迅速上市,这标志着后电子病历时代的来临。

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