nghiên cứu, phát triển các hệ thống thông tin phục vụ giáo dục và y tế

Sản phẩm KH&CN đã tạo ra: 1 Nhánh 1: Hạ tầng cổng thông tin chia sẻ tri thức trong giáo dục và tế 1.1 Chuẩn trao đổi thông tin dựa ontology phục Chuẩn phù hợp với các công nghệ web c

KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CÁC HỆ THỐNG THÔNG

TIN PHỤC VỤ GIÁO DỤC VÀ Y TẾ

MÃ SỐ: KC 01.05/06-10

Cơ quan chủ trì đề tài: Đại học Bách Khoa Hà nội

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Đặng Văn Chuyết

8776

HÀ NỘI, 2010

2

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC01/06-10

BÁO CÁO TỔNG HỢP

KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CÁC HỆ THỐNG THÔNG

3

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà nội, ngày tháng năm

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài: Nghiên cứu, phát triển các hệ thống thông tin phục vụ giáo dục

Họ và tên: Đặng Văn Chuyết

Ngày, tháng, năm sinh: 23/03/1953 Nam/Nữ: Nam

Học hàm, học vị: PGS.TS

Chức danh khoa học: Giảng viên chính, Nhà giáo ưu tú

Chức vụ: Giám đốc Trung tâm đào tạo tài năng, ĐHBK Hà Nội

Điện thoại: 043.8682163, Nhà riêng: 043.5371059,

Mobile: 0903289551 ; E-mail: chuyetdv@it-hut.edu.vn;

Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghệ Thông tin & Truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà nội

Địa chỉ tổ chức: Số 1 Đại Cồ Việt, Quận Hai Bà Trưng, Hà nội

Địa chỉ nhà riêng: Số 18, ngõ 98, phố Thái Hà, Đống Đa, Hà Nội

3 Tổ chức chủ trì đề tài:

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường Đại học Bách Khoa Hà nội

4

Điện thoại: 043.8692136 Fax: 043.8692006

Website: www.hut.edu.vn

Địa chỉ: 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS.TS Nguyễn Trọng Giảng

Số tài khoản: 931.01062

Ngân hàng: Kho bạc Hai Bà Trưng Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo

Thời gian (Tháng, năm)

Kinh phí (Tr.đ)

Ghi chú

(Số đề nghị quyết toán)

Quyết toán được:

802,781940

Quyết toán được:

1.185,479000

5

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:

Đối với đề tài:

- Lý do thay đổi (nếu có):

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,

phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn

bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

hành văn bản Tên văn bản Ghi chú

1 956/QĐ-BKHCN

11/06/2007

Quyết định phê duyện danh mục đề tài thuộc các chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2006-

2010 để tuyển chọn thực hiện trong kế hoạch

3 1641/QĐ-BKHCN

09/08/2007

Quyết định phê duyệt các tổ chức, cá nhân trúng tuyển chủ trì thực hiện các đề tài năm 2007(đợt II) thuộc Chương trình KH&CN trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2006-

2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng Công nghệ Thông tin và truyền thông”

4 2748/QĐ-BKHCN

19/11/2007

Quyết định phê duyệt kinh phí các đề tài cấp Nhà nước bắt đầu thực hiện năm 2007 thuộc Chương trình KH&CN trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng Công nghệ Thông tin và truyền thông”

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được

- Xây dựng gói phần mềm hỗ trợ xây dựng cổng thông tin cộng đồng

- Tích hợp triển khai thử nghiệm hệ thống giáo dục cộng đồng

- Framework và API hỗ trợ phát triển cổng thông tin cộng đồng

- Đóng gói hệ thống giáo dục cộng đồng

và triển khai thử nghiệm tại HVBCVT

2 Trung tâm tin

- Triển khai đánh giá thử nghiệm hệ thống thông tin y tế cộng đồng

- Phần mềm hỗ trợ

tư vấn về Tim mạch

- Phần mềm hỗ trợ

tư vấn về Y học cổ truyền

- Hệ thống tích hợp các phần mềm y tế hoạt động online trên mạng Internet

- Lý do thay đổi (nếu có):

8

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:

(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá

Nội dung tham gia chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú

*

1 PGS TS.Đặng

Văn Chuyết

PGS TS.Đặng Văn Chuyết Lập kế hoạch, điều phối nghiên cứu

Thiết kế nội dung khoa học của đề tài

Báo cáo khoa học của đề tài

2 TS.Tạ Tuấn

Anh

TS.Tạ Tuấn Anh Thiết kế tổng thể hệ thống giáo dục

cộng đồng dựa trên ontology

Đặc tả thiết

kế hệ thống Ontology phục vụ hệ thống giáo dục cộng đồng

3 TS.Phạm Huy

Hoàng

TS.Phạm Huy Hoàng Thiết kế xây dựng hệ thống quản lý

tín chỉ Thiết kế xây dựng phần mềm biên soạn bài giảng

Xây dựng cổng thông tin giáo dục Thiết kế xây dựng

hệ hỗ trợ tư vấn y

tế qua hình ảnh

Hệ thống quản lý đào tạo tín chỉ Phần mềm biên soạn bài giảng Cổng thông tin giáo dục

Hệ hỗ trợ tư vấn y tế qua hình ảnh

4 TS.Cao Tuấn

Dũng

TS.Cao Tuấn Dũng Thiết kế tổng thể hệ thống thông tin

y tế cộng đồng dựa trên ontology

Đặc tả thiết

kế hệ thống Ontology phục vụ hệ thống y tế cộng đồng

5 ThS.Lê Tấn

Hùng

ThS.Lê Tấn Hùng Thiết kế xây dựng phần mềm quản lý

phòng khám tuyến

Phần mềm quản lý phòng khám

9

cơ sở Xây dựng cổng thông tin y tế cộng đồng

tuyến cơ sở Cổng thông tin y tế cộng đồng

6 TS.Hoàng

Minh

TS.Hoàng Minh Triển khai đánh giá hệ thống thông tin

giáo dục cộng đồng

Đánh giá thử nghiệm

7 ThS.Nguyễn

Kim Quang

ThS.Ngô Quang Lựa Thiết kế xây dựng hạ tầng xây dựng

cổng thông tin

Phần mềm khung phục

vụ xây dựng cổng thông tin

Thiết kế xây dựng

hệ chuyên gia về Tim mạch

Thiết kế xây dựng

hệ chuyên gia Y học cổ truyền

Hệ chuyên gia về Tim mạch

Hệ chuyên gia về Y học Cổ truyền

9 TS Đỗ Doãn

Lợi

TS Đỗ Doãn Lợi Triển khai đánh giá hê chuyên gia về

Tim mạch

Đánh giá thử nghiệm

10 PGS TS Chu

Quốc Cường

PGS TS Chu Quốc Cường Triển khai đánh giá hê chuyên gia về Y

học cổ truyền

Đánh giá thử nghiệm

- Lý do thay đổi ( nếu có): Ths Ngô Quang Lựa làm cùng đơn vị với Ths Nguyên Kim Quang và được ủy quyền thực hiện đề tài

6 Tình hình hợp tác quốc tế:

Số

TT

Theo kế hoạch

(Nội dung, thời gian, kinh phí,

địa điểm, tên tổ chức hợp tác,

số đoàn, số lượng người tham

1 - Năm 2008: đi trao đổi nghiên - Năm 2008 đi hội thảo tại:

10

cứu tại Hàn Quốc, 1 đoàn 3

người

2 - Năm 2009: Đi trao đổi nghiên

cứu tại Nhật Bản, 1 đoàn 4

người

+ Khoa Tin học Y tế, Đại học

Y Kyungpook, Tp Daegu, Hàn Quốc

+ Thăm trung tâm dữ liệu và một số điểm ứng dụng công nghệ thông tin trong Bệnh viện của trường Bandung tại Seul + Thăm trung tâm y tế cộng đồng (public e-Health) tại Seul

- Lý do thay đổi (nếu có): Do tỷ giá ngoại tệ tăng, kinh phí được duyệt không đủ vì vậy Chủ nhiệm đề tài xin điều chỉnh: 2 đoàn (2008 1 đoàn, 2009 1 đoàn), xin điều chỉnh thành 1 đoàn 2008 theo công văn số 140/VPCT-HCTH 27/6/2008, Cho phép điều chỉnh kế hoạch đoàn ra của đề tài KC.01.05/06-10

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:

(Nội dung, thời gian,

kinh phí, địa điểm )

3 “Hệ thống Y tế cộng đồng”, TT

CNTT, Bộ Y tế

“Hệ thống Y tế cộng đồng”, TT CNTT, Bộ Y

tế

sẻ tri thức trong y tế và giáo dục”, ĐHBK HN

5

- Lý do thay đổi (nếu có):

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

Người,

cơ quan thực hiện

1 Nghiên cứu và phát triển hạ tầng cổng thông tin chia sẻ tri thức trong giáo dục và y tế

1.1 Nghiên cứu lý thuyết và tìm

hiểu ứng dụng của web có ngữ

nghĩa và ontology trong chia sẻ

tri thức

1/2008, 3/2008

1/2008, 3/2008

ĐHBKHN

1.2 Nghiên cứu thiết kế chuẩn chia

sẻ và tìm kiếm tri thức qua dịch

vụ web với ontology, ứng dụng

trong giáo dục và y tế

3/2008, 6/2008

3/2008, 6/2008

6/2008, 12/2008

6/2008, 3/2009

HVBCVT

1.5 Xây dựng cổng thông tin giao

tiếp với người sử dụng trong

lĩnh vực giáo dục

3/2009, 12/2009

3/2009, 12/2009

ĐHBKHN

1.6 Xây dựng cổng thông tin giao

tiếp với người sử dụng trong

lĩnh vực y tế

3/2009, 12/2009

3/2009, 12/2009

ĐHBKHN

2 Nghiên cứu và phát triển hệ thống phần mềm e-Learning cộng đồng

2.1 Nghiên cứu lý thuyết khảo sát

các mô hình e-Learning, các hệ

thống LMS và LCMS dùng

trong cộng đồng

1/2008, 3/2008

1/2008, 3/2008

ĐHBKHN

2.2 Nghiên cứu thiết kế chuẩn đóng

gói chia sẻ bài giảng trong

e-Learning cộng đồng

3/2008, 9/2008

3/2008, 9/2008

ĐHBKHN

1/2009, 9/2009

ĐHBKHN

2.4 Xây dựng hệ quản trị học theo

mô hình đào tạo tín chỉ

6/2008, 9/2009

6/2008, 3/2009

3/2009, 12/2009

9/2009, 2/2010

ĐHBKHN, HVBCVT

3 Nghiên cứu và phát triển hệ thống phần mềm e-Health cộng đồng

3.1 Nghiên cứu xây dựng chuẩn

quảng bá, phát tán tri thức theo

mô hình tư vấn y tế cộng đồng

1/2008, 6/2008

1/2008, 6/2008

ĐHBKHN

3.2 Xây dựng hệ thồng quản lý

bệnh viện tuyến cơ sở

6/2008, 6/2009

6/2008, 12/2008

ĐHBKHN

3.3 Xây dựng hệ chuyên gia tư vấn

về Y học cổ truyền

3/2008, 6/2009

3/2008, 6/2009

3/2008, 6/2009

3/2008, 9/2009

ĐHBKHN

3.6 Tích hợp, triển khai thử nghiệm

đánh giá tại các cơ sở y tế liên

kết trong dự án

6/2009, 12/2009

9/2009, 2/2010

TTTH – Bộ

Y tế, BV Y học cổ truyền

TW, Viện Tim mạch Bạch mai

- Lý do thay đổi (nếu có):

13

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

1 Nhánh 1: Hạ tầng cổng thông tin chia sẻ tri thức trong giáo dục và tế

1.1 Chuẩn trao đổi thông

tin dựa ontology phục

Chuẩn phù hợp với các công nghệ web có ngữ nghĩa

Sử dụng web service làm hạ tầng truyền thông trong trao đổi tri thức

Có khả năng mở rộng để thích nghi vào từng miền ứng dụng

Tích hợp được tri thức của các nguồn cung cấp khác nhau qua dịch vụ đăng kí nguồn

Đáp ứng được tính đa dạng của tri thức trong nhiều miền ứng dụng

Cung cấp khả năng tìm kiếm tri thức trên các nguồn tích hợp Cung cấp khả năng phân loại và lưu mô tả các nguồn tri thức dựa theo ontology

Theo kế hoạch

1.3 Gói phần mềm hỗ trợ

xây dựng cổng thông

Được sử dụng làm bộ phần mềm khung để phát triển các

Theo kế hoạch

Cung cấp khả năng phát triển các giao diện (web) portal của

Theo kế hoạch

2 Nhánh 2: Hệ thống giáo dục (e-Learning) cộng đồng

2.1 Chuẩn chia sẻ thông

tin trong hệ thống giáo

Hỗ trợ quản lý xuất bản các bài giảng trong hệ thống giáo dục cộng đồng

Đảm bảo tính tương thích với các bài giảng theo chuẩn SCORM

Theo kế hoạch

15

Áp dụng mô hình quản lý tín chỉ trong quản trị học

Trợ giúp học thông qua các bài giảng được lấy từ hệ thống giáo dục cộng đồng

2.4 Kho bài giảng mẫu

cho hệ thống giáo dục

cộng đồng

Các bài giảng mẫu đáp ứng được việc triển khai kiểm nghiệm hoạt động của hệ thống giáo dục cộng đồng

Sử dụng sản phẩm 2.2 để xây dựng các bài giảng

Nội dung các bài giảng nằm trong 2 lĩnh vực CNTT và Y tế cộng đồng

Được triển khai thử nghiệm tại Đại học BKHN và Học viên BCVT

Hệ chuyên gia tư vấn được xây dựng trên cơ sở tri thức cung cấp bởi các chuyên gia trong lĩnh vực Tim mạch và một số

Theo kế hoạch

16

bệnh án mẫu Kết nối được với hệ thống y tế cộng đồng để đóng vai trò như

Hệ chuyên gia tư vấn được xây dựng trên cơ sở tri thức cung cấp bởi các chuyên gia trong lĩnh vực Y học cổ truyền và một số bệnh án mẫu

Kết nối được với hệ thống y tế cộng đồng để đóng vai trò như

Hỗ trợ chuyên gia đưa ra các lời khuyên tư vấn về y tế dựa trên hình ảnh

Kết nối với hệ thống y tế cộng đồng để tiếp nhận các yêu cầu cần tư vấn

Có khả năng kết nối với hệ thống y tế cộng đồng để gửi yêu cầu và nhận các tư vấn về y tế cho các bệnh án

Các thành phần của hệ thống được tích hợp dựa trên các sản

Theo kế hoạch

17

phẩm phần mềm về y tế của đề tài

Được triển khai thử nghiệm tại Bệnh viện Y học Cổ truyền TW

1 “Phát triển dịch vụ Web truy vấn và thao tác Ontology trong xây dựng hệ thống

tư vấn Y tế từ xa”, Kỷ yếu Hội thảo ICT.rda’08, trang 170-181

2 “Một Ontology tổng quát để phát triển các cổng thông tin cộng đồng”, Kỷ yếu Hội thảo ICT.rda’08, trang 207-214

3 “An approach based on web services and ontology for improving the interoperability in an E-Health system”, tạp chí khoa học, khoa học tự nhiên và công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, December 11-12, 2008 trang 23-35

4 “Xây dựng một cổng thông tin y tế cộng đồng dựa trên Ontology”, kỷ yếu Hội nghị ứng dụng công nghệ thông tin ngành Ytế lần thứ 5-năm 2009, trang 262-

7 “Xây dựng hệ thống quản lý khám chữa bệnh bằng thẻ thông minh tại các bệnh

9 “Xây dựng Ontology cho ứng dụng bệnh án số hỗ trợ hệ thống Khám chữa bệnh trực tuyến”, Hội thảo khoa học VN-HISMANA’08, kỷ yếu hội thảo khoa học “ Ứng dụng CNTT trong quản lý bệnh viện”, trang 219-225

10 “ Hệ thống tư vấn giáo dục dựa trên ONTOLOGY”, Tạp chí khoa học và công nghệ các trường Đại học kỹ thuật số 77/2010, trang 146

d) Kết quả đào tạo:

Số lượng

Số

TT

Cấp đào tạo, Chuyên

ngành đào tạo Theo kế

hoạch

Thực tế đạt được

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

Đào tạo:

- Thạc sỹ: đã hoàn thành

Phạm Huy Giang, 2008 (Thầy Tạ Tuấn Anh)

Trần Trung Hùng, 2008 (Thầy Tạ Tuấn Anh)

Nguyễn Thu Trang, 2008 (Đặng Văn Chuyết)

Ngô Thị Diệu Thúy, 2009-2010 (Nguyễn Hoàng Phương)

Lê Đình Cường, 2009 (Thầy Cao Tuấn Dũng)

- Tiến sỹ (đã thực hiện trước khi bắt đầu đề tài nhưng theo hướng nghiên cứu của

Đề tài):

Ngoài ra đã đào tạo được 18 sinh viên K49, ĐHBKHN làm tốt nghiệp theo hướng của đề tài

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp

Số Tên sản phẩm Kết quả Ghi chú

19

TT đăng ký Theo

kế hoạch

Thực tế đạt được

(Thời gian kết thúc)

2

- Lý do thay đổi (nếu có):

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế

lý đào tạo theo tín chỉ cho sinh viên hệ chính quy của Trường

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ

công nghệ so với khu vực và thế giới…)

+ Đề tài đã tiến hành nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và qui trình công nghệ, cách

tiếp cận thích hợp cho từng ứng dụng

+ Nghiên cứu ứng dụng tốt công nghệ ontology:

- Công thông tin giáo dục sử dụng công nghệ ontology cho phép tích hợp các tri

thức từ các mô đun khác (soạn bài giảng, forum ) để làm giàu tri thức cho kho

tư liệu và phục vụ tư vấn

- Cổng thông tin y tế sử dụng công nghệ ontology để làm giầu các kho thông tin

phục vụ cho hệ thống kết hợp bác sỹ - bệnh nhân

- Ứng dụng quản lý theo tín chỉ đã được sử dụng hiệu quả tại ĐHBK Hà nội

- Các hệ trợ giúp tư vấn y tế đã lựa chọn cơ chế suy diễn thích hợp cho phép cho thể sử dụng tri thức chuyên gia để hỗ trợ tư vấn trong các cơ sở y tế cộng đồng + Đề tài đã nghiên cứu và sử dụng các chuẩn lưu trữ thông tin trong y tế trong ứng dụng quản lý y tế tuyến cơ sở

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

+ Hiện đề tài đã có sản phẩm được sử dụng trong thực tế là ứng dụng quản lý đào tạo theo tín chỉ tại ĐHBK Hà nội phục vụ quản lý đào tạo theo tín chỉ với số lượng sinh viên và môn học rất lớn

+ Cổng thông tin giáo dục nếu được sử dụng sẽ cho phép tư vấn nhanh cho học sinh

và phụ huynh học sinh phổ thông lựa chọn trường thi; Giúp tạo ra môi trường tìm hiểu, trao đổi học tập qua mạng

+ Cổng thông tin y tế sẽ phục vụ việc tìm bác sỹ tư vấn chữa bệnh giúp bệnh nhân

dễ dàng tìm kiếm bác sỹ cho mình; cổng này cũng hỗ trợ các bác sỹ cộng đồng về khám bệnh và phác đồ chữa bệnh với hai loại bệnh phổ biến Điều này cho phép giảm tải đáng kể cho các bệnh viện tuyến trên là vấn đề đang bức xúc ở Việt nam + Ứng dụng quản lý y tế tuyến cơ sở được sử dụng với chuẩn lưu trữ thông tin của

nó sẽ cho phép lưu trữ và làm giảm đáng kể các chi phí làm lại các hồ sơ bệnh án của bệnh nhân

Phương thức chuyển giao

(chuyển giao công nghệ trọn gói, chuyển giao công nghệ có đào tạo, chuyển giao

theo hình thức trả dần theo tỷ lệ % của doanh thu, liên kết với doanh nghiệp để sản xuất hoặc góp vốn (với đơn vị phối hợp nghiên cứu hoặc với cơ sở sẽ áp dụng kết quả nghiên cứu) theo tỷ lệ đã thoả thuận để cùng triển khai sản xuất, tự thành

lập doanh nghiệp trên cơ sở kết quả nghiên cứu tạo ra, )

21

+ Các nội dung nghiên cứu có thể áp dụng các hình thức chuyển giao trên, riêng với các ứng dụng mạng tính cộng đồng của nghiên cứu này nên áp dụng hình thức cùng triển khai, phát triển trong cộng đồng

1/2008 Về số lượng: Đảm bảo về số lượng nghiên cứu các đầu mục cần thiết Theo

dự kiến ban đầu của các nhánh đề tài,

có 37 báo cáo chuyên đề đã hoàn thành

10/2008 Về số lượng: Đảm bảo về số lượng nghiên cứu các đầu mục cần thiết

- Các nghiên cứu theo đúng kế hoạch để

có thể đảm bảo chất lượng theo đăng ký

- Đang thực hiện đúng tiến độ Lần 3:

15/09/2009

4/2009- 10/2009

- Về số lượng: Đảm bảo về số lượng nghiên cứu các đầu mục cần thiết

- Các nghiên cứu theo đúng kế hoạch để

có thể đảm bảo chất lượng theo đăng ký

- Đang thực hiện đúng tiến độ

II Kiểm tra định

kỳ

Lần 1 11/10/2008 - Đã thực hiện các đầu việc theo như

đăng ký của đề tài

- Tiến độ thực hiện tốt của năm 2008 theo đúng kế hoạch

- Thực hiện công việc đấu thầu mua thiết

bị

- Bổ sung báo cáo Đoàn ra, gộp với báo cáo định kỳ

- Chủ trì: GS.TS Nguyễn Thúc Hải

23

Lần 2 10/04/2009 - Đề tài và các nhánh đã thực hiện các

nhiệm vụ theo đúng tiến độ đăng ký

- Thực hiện các quy định về y tế đối với các thông tin trên cổng thông tin y tế

- Triển khai các kế hoạch mua sắm thiết

bị không làm ảnh hưởng đến tiến độ chung của đề tài

- Chủ trì: GS.TS Nguyễn Thúc Hải Lần 3 16/10/2009 - Đề tài hoàn thành tốt các nhiệm vụ

chuyên môn

- Tiến độ thực hiện theo đúng kế hoạch

- Đồng ý chuyển đổi kinh phí chưa sử dụng (công tác trong nước) sang hội thảo, đề nghị làm công văn xin điều chỉnh

Bố cục, nội dung của báo cáo tổng kết 37 

PHẦN I 40 

PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN CỘNG ĐỒNG DỰA TRÊN ONTOLOGY 40 

1.1 Khái niệm ontology 41  1.2 Hệ thống thông tin cộng đồng theo mô hình mạng xã hội 44  1.3 Ontology mạng xã hội 45  1.4 Xây dựng ontology cho hệ thống thông tin cộng đồng 47  1.5 Xây dựng các dịch vụ hạ tầng hệ thống thông tin cộng đồng 51 

1.5.1 Mô tơ lưu trữ và truy vấn ontology 51  

1.5.2 Xây dựng các dịch vụ truy vấn ontology 52  

1.6 Kết chương 54  Tài liệu tham khảo 54 

2.1 Các hệ thống thông tin giáo dục dựa trên ontology 56 

2.1.1 Hệ thống chia sẻ tài liệu GEM 56  

2.1.2 Dự án chia sẻ tài liệu giáo dục Connexions 56  

2.1.3 Hệ thống lưu trữ và chia sẻ POOL 57  

2.1.4 Hệ thống mạng chia sẻ ngang hàng Edutella 57  

2.1.5 Hệ thống tạo kế hoạch giảng dạy PIP 57  

2.1.6 Hệ thống tạo bài giảng TANGRAM 58  

2.2 Hệ thống thông tin giáo dục cộng đồng 58  2.3 Ứng dụng chia sẻ tài liệu học tập 60 

2.3.1 Xây dựng ontology của ứng dụng 60  

2.3.2 Xây dựng giao diện trong cổng thông tin giáo dục 62  

2.4 Kết chương 64  Tài liệu tham khảo 64 

Chương 3 Hệ thống thông tin y tế cộng đồng dựa trên ontology 65 

25

3.1 Giới thiệu 65  3.2 Kiến trúc tổng thể của hệ thống thông tin y tế cộng đồng 66  3.3 Xây dựng ontology dùng trong hệ thống y tế cộng đồng 68 

PHẦN II 75 

XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN GIÁO DỤC CỘNG ĐỒNG 75 

Chương 4 Hệ thống tư vấn tuyển sinh trong giáo dục 76 

4.1 Hệ thống thông tin giáo dục về tuyển sinh 76 

4.1.1 Trang thông tin tuyển sinh của Bộ Giáo dục và Đào tạo 76  

4.1.2 Trang hỏi đáp thông tin tuyển sinh 77  

4.2 Hệ tư vấn thông tin tuyển sinh dựa trên ontology 78 

4.2.1 Chức năng tra cứu thông tin tuyển sinh 78  

4.2.2 Chức năng tư vấn ngành nghề 78  

4.2.3 Ontology về thông tin tuyển sinh 80  

4.3 Quy trình xử lý tư vấn 81 

4.3.1 Mô hình hoá các mẫu trường hợp 81  

4.3.2 Lập luận trong xử lý tư vấn 82  

4.4 Một số giao diện hệ thống tư vấn tuyển sinh 85  4.5 Kết chương 87  Tài liệu tham khảo 88 

Chương 5 Hệ thống quản lý đào tạo theo mô hình tín chỉ 89 

5.1 Vai trò và vị trí của sản phẩm trong đề tài 89  5.2 Hệ thống quản lý đào tạo tín chỉ (CTMS) 90 

5.2.1 Mô hình lôgíc hệ thống 91  

5.2.2 Khái quát các chức năng nghiệp vụ hệ thống 92  

5.2.3 Mô hình triển khai hệ thống 95  

5.2.4 Một số màn hình chính 97  

5.3 Tích hợp Ontology trong dữ liệu đào tạo tín chỉ 99 

5.3.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 99  

5.3.2 Cách tiêp cận nghiên cứu và hướng giải quyết trong đề tài 100  

5.4 Kết chương 101  Tài liệu tham khảo 101 

Chương 6 Phần mềm hỗ trợ biên soạn bài giảng theo ontology 102 

6.1 Giới thiệu chung 102 

6.1.1 Vai trò và vị trí của sản phẩm trong đề tài 102  

6.1.2 Giới thiệu hệ thống hỗ trợ biên soạn bài giảng trực tuyến (LCMS) 103  

26

6.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 105 

6.2.1 Nghiên cứu E-learning trên thế giới 105  

6.2.2 Nghiên cứu E-learning tại Việt Nam 105  

6.2.3 Một số phần mềm hỗ trợ biên soạn và xuất bản bài giảng tiêu biểu 107  

6.2.4 Những ưu điểm của phần mềm biên soạn bài giảng theo ontology 109  

6.3 Cách tiêp cận nghiên cứu đề tài 110 

6.3.1 Yêu cầu của hệ thống 110  

7.3.1 Đối tượng người dùng hệ thống 121  

7.3.2 Kết nối các hệ thống quản lý bệnh viện với VN E-health 124  

7.4 Xây dựng hệ thống cổng thông tin 125 

7.4.1 Một số hình ảnh hệ thống: 125  

7.4.2 Đánh giá hoạt động 127  

7.5 Kết chương 127  Tài liệu tham khảo 128 

Chương 8 Phần mềm quản lý y tế tuyến cơ sở 129 

8.1 Giới thiệu chung 129  8.2 Phân tích chức năng – thành phần của phần mềm 129 

Chương 9 Hỗ trợ tư vấn y tế qua camera 138 

27

9.1 Giới thiệu chung 138 

9.1.1 Giới thiệu chung về y tế từ xa (Telemedicine) 138  

9.1.2 Vai trò và vị trí của sản phẩm trong đề tài 139  

9.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 140 

9.2.1 Nghiên cứu và ứng dụng y tế từ xa trong nước 140  

9.2.2 Nghiên cứu và ứng dụng y tế từ xa tại một số nước châu Á 141  

9.2.3 Một số ứng dụng của y tế từ xa 143  

9.3 Giải pháp “Phòng khám di động” 145 

9.3.1 Mục tiêu yêu cầu 145  

9.3.2 Xây dựng hệ thống dựa trên IP Camera 147  

9.3.3 Các chức năng của hệ thống 151  

9.4 Một số hình ảnh minh họa 153  9.5 Kết chương 155  Tài liệu tham khảo 155 

Chương 10 Hệ chuyên gia y tế về Tim mạch và Y học Cổ truyền 156 

10.1 Ứng dụng hệ chuyên gia trong Y học 156 

10.1.1 Hệ chuyên gia 156  

10.1.2 Hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán trong y học 158  

10.2 Cách tiếp cận và giải quyết vấn đề trong đề tài 159 

10.2.1 Mục tiêu và nội dung 159  

10.2.2 Tổ chức cơ sở tri thức 160  

10.2.3 Các dữ kiện trong cơ sở tri thức 161  

10.2.4 Cơ chế suy diễn 162  

10.3 Hệ hỗ trợ từ xa cho bệnh tăng huyết áp 163 

10.3.1 Bệnh tăng huyết áp 163  

10.3.2 Mô tả sơ bộ hệ hỗ trợ từ xa cho bệnh tăng huyết áp 164  

10.3.3 Những kết quả đạt được 164  

10.4 Hệ hỗ trợ từ xa cho bệnh suy nhược thần kinh 166 

10.4.1 Suy nhược thần kinh trong y học cổ truyền 166  

10.4.2 Mô tả sơ bộ hệ hỗ trợ từ xa cho bệnh suy nhược thần kinh 167  

10.4.3 Những kết quả đạt được 168  

Tài liệu tham khảo 169 

TỔNG KẾT 170 

28

MỞ ĐẦU

Bối cảnh chung

Các nghiên cứu trong lĩnh vực Web có ngữ nghĩa đã nhận định công nghệ dùng

để quản trị tri thức trong tương lai sẽ dựa trên nền tảng của ontology và dịch vụ web Nội dung nghiên cứu cơ bản của Web có ngữ nghĩa là đem ngữ nghĩa đến cho các trang Web, tạo ra một môi trường mà thông tin được biểu diễn như là tri thức có thể xử lý và suy diễn tự động bởi máy tính Chúng ta có thể hình dung Web trong tương lai là một mạng thông tin trong đó các tác tử điện tử sẽ thay thế người sử dụng lang thang trên Web để tìm kiếm thông tin và thực hiện các công việc hiện nay Ví dụ một tác tử có thể đến một trang Web của phòng khám bệnh sẽ không chỉ

“nhìn thấy” trang đó hiển thị các thông tin giới thiệu về phòng khám và thầy thuốc

mà còn “biết” được lịch làm việc của bác sĩ A và sau đó thậm chí có thể ấn định một cuộc hẹn gặp cho người sử dụng Tác tử có thể làm được tất cả các điều đó mà không cần phải có một xử lý phức tạp nào để nhận biết ngữ nghĩa dữ liệu có trong trang Web Thay vì vậy tất cả các ngữ nghĩa đó đã được mã hoá ngay trong trang Web của phòng khám

Biểu diễn tri thức dựa trên ontology là hướng tiếp cận phổ biến hiện nay được sử dụng trong các ứng dụng trên Web Tiềm năng ứng dụng của ontology là rất lớn bởi

nó chính là một nguồn tri thức đã được chuẩn hóa bởi các “kĩ sư tri thức” Khi đó các thông tin được xử lý dựa trên nguồn tri thức này sẽ được đảm bảo tính chính xác về ngữ nghĩa cao hơn Có thể nói ontology được coi như là một “ngôn ngữ ngữ nghĩa” trong thế giới máy tính Hiện trên thế giới đã có rất nhiều tổ chức tham gia vào việc phát triển ontology trong nhiều lĩnh vực khác nhau Một ví dụ điển hình trong y tế là ta đã có một ontology về phân loại gen trên thế giới

Về hạ tầng CNTT, cũng đã có một số nghiên cứu trên thế giới mở ra cách tiếp cận sử dụng công nghệ Web có ngữ nghĩa để quản trị tri thức Dưới đây là một số nghiên cứu tiêu biểu trên thế giới trong lĩnh vực này:

- On-To-Knowledge: một dự án của Châu Âu nghiên cứu về phương pháp luận

xây dựng các hệ thống quản trị tri thức dựa trên ontology Bên cạnh phương pháp luận, kết quả của dự án còn là một số công cụ quản trị thức hiệu quả trong một môi trường phân tán như Web có ngữ nghĩa

- KAON: một bộ phần mềm lõi trợ giúp xây dựng các hệ thống quản trị tri thức

dùng ontology trong môi trường Web có ngữ nghĩa Điểm mạnh của KAON

là khả năng suy diễn hiệu quả trên một ontology có kích thước lớn

- SEKT: một dự án với 12 đối tác tham gia để phát triển và khai thác công

nghệ của Web có ngữ nghĩa cho các thế hệ tiếp theo của hệ quản trị tri thức

ở một số điểm chính sau đây:

- Các hệ thống E-Learning được quan tâm phát triển và ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới Ngày càng nhiều các hệ thống học liệu được đưa vào chia

sẻ sử dụng trong xã hội Ở Việt Nam cũng đã có nhiều đề tài dự án nghiên cứu và phát triển các hệ thống e-Learning như tại Đại học Bách Khoa Hà nội, Học viện Bưu chính Viễn thông, Trường Đại học Công nghệ, Viện Công nghệ Thông tin – Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Cần Thơ, Hầu hết các nghiên cứu đều đi theo cách tiếp cận tập trung vào xây dựng một hệ thống quản trị học và bài giảng để đáp ứng nhu cầu đào tạo từ xa tại một đơn vị Chưa có một nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề chia sẻ tri thức về giáo dục trong cộng đồng thông qua các công nghệ tiên tiến của Web

- Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong việc chăm sóc sức khỏe cho nhân dân (e-Health) được phát triên rất mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới Hầu hết các nước đã ứng dụng các hệ thống tin quản lý trong bệnh viện Bên cạnh

đó các nghiên cứu còn hướng tới các “phòng khám ảo” để giúp cho cộng đồng ở vùng xa có thể nhận được tư vấn về sức khỏe khi mà ở đó không đủ nhân lực y tế có trình độ cao Ở Việt Nam, CNTT trong Y tế mới ở giai đoạn đầu của sự phát triển Vẫn còn rất nhiều đơn vị y tế chưa có năng lực ứng dụng các hệ thống thông tin quản lý Đã có một đề tài nghiên cứu ứng dụng CNTT trong y tế tại Việt Nam được thực hiện bởi các đơn vị bệnh viện, Viện CNTT – Viện KHVN, Tổng cụ Bưu Điện, Trung tâm Tin học - Bộ Y tế, Nội dung các đề tài vẫn tập chung vào các kĩ thuật cụ thể triển khai CNTT tại một đơn vị y tế Chưa có một nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề chia sẻ tri thức về y tế trong cộng đồng thông qua các công nghệ tiên tiến của Web

Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu tổng quát của đề tài là nghiên cứu áp dụng các công nghệ tiên tiến của Công nghệ thông tin và truyền thông để xây dựng các hệ thống thông tin trực tuyến phục vụ cho giáo dục và y tế, tập trung vào các hệ thống đào tạo và chẩn đoán bệnh

từ xa Có ba nội dung chính cần thực hiện trong đề tài:

1 Nghiên cứu, phát triển các công cụ hỗ trợ xây dựng các hệ thống thông tin dựa trên các công nghệ Web tiên tiến (Portal, Web services, Semantic Web,…)

30

2 Xây dựng hệ thống giáo dục điện tử phù hợp với hạ tầng mạng viễn thông Việt Nam, trong đó có sử dụng các kết quả nghiên cứu của nhóm sản phẩm (1), với hệ thống các bài giảng điện tử e-Course và quản lý đào tạo phục vụ cho các chương trình đào tạo ở bậc đại học và các chương trình phổ biến kiến thức, kỹ năng về một lĩnh vực cụ thể nào đó

3 Xây dựng hệ thống y tế điện tử phù hợp với hạ tầng mạng viễn thông Việt nam, trong đó có sử dụng các kết quả nghiên cứu của nhóm sản phẩm (1), phục vụ cho việc khám chữa bệnh và triển khai mạng lưới y tế cộng đồng, trong đó đặc biệt tập trung vào việc xây dựng hệ thống chẩn đoán bệnh trực tuyến qua mạng

Từ mục tiêu chung, nhóm thực hiện đề tài đã xác định ra các mục tiêu cụ thể là xây dựng một hệ thống chia sẻ tri thức cho cộng đồng dựa trên công nghệ ontology

Để không làm mất tính mềm dẻo và khả năng phân tán cao của môi trường web, hệ thống hạ tầng phục vụ chia sẻ tri thức cần được thiết kế thành ba lớp như hình 1

Hình 1: Mô hình ba lớp hệ thống hạ tầng thông tin hỗ trợ chia sẻ tri thức cộng đồng

trong đào tạo và y tế

Lớp 1 là lớp các ứng dụng có vai trò cung cấp tri thức chia sẻ cho cả cộng đồng

Trong cùng một lĩnh vực có thể có nhiều ứng dụng được duy trì hoạt động bởi nhiều

tổ chức chuyên ngành khác nhau nhưng đều có thể tham gia chia sẻ tri thức cho Chuyên gia người

Lớp 2 : Kênh truy nhập tri thức

Web Ontology đa lĩnh

vực

Web Service

Hệ chuyên gia y tế Nguồn Tri thức E-learning

Lớp 1: Nguồn cung cấp tri thức

Lớp 3: Ứng dụng địa phương

CSDL khám chữa bệnh địa phương

Hệ quản lý đào tạo Quản lý, xây dựng bài giảng

31

người sử dụng thông qua các lớp 2 và 3

Lớp 2 là lớp truyền thông tạo ra một cổng thông tin tích hợp các nguồn tri thức

được cung cấp bởi lớp 1 Lớp này có vai trò tạo ra một kênh truy nhập tri thức duy nhất, làm đơn giản quá trình sử dụng Nhờ có lớp này mà người sử dụng không cần quan tâm đến hiện nay đang có bao nhiêu dịch vụ cung cấp tri thức khác nhau? tại những địa chỉ nào? định dạng tri thức là gì? Tất cả các câu hỏi này cần được xử lý

tự động bởi hệ thống phần mềm thông qua các công nghệ tiên tiến như web service

và ontology

Lớp 3 là lớp các ứng dụng địa phương gồm các ứng dụng khác nhau cần khai

thác thêm nguồn tri thức của cộng động nhằm làm phong phú thêm các chức năng

và khả năng ứng dụng của mình Cần nhấn mạnh ở đây rằng người sử dụng có thể khai thác nguồn tri thức cộng đồng thông qua một ứng dụng địa phương có các tính năng theo nhu cầu, nhưng anh ta cũng có thể truy cập trực tiếp nguồn tri thức cộng đồng không thông qua ứng dụng địa phương nhờ một cổng thông tin (portal) được cung cấp bởi lớp 2

Chia sẻ tri thức cộng đồng trong e-Learning

Tính cộng đồng hóa là đặt ra cho hệ thống e-Learning phải linh hoạt, mềm dẻo

và đáp ứng với đa số cộng đồng trong giai đoạn tương lai gần Để tăng cường sự đa ứng dụng, tính linh hoạt mềm dẻo, hệ đào tạo trực tuyến cần được nghiên cứu và xây dựng như sau:

- Lớp cung cấp tri thức: lớp này cung cấp toàn bộ các tri thức của hệ Learning, các dịch vụ cho phép cộng đồng người học thực hiện được các khóa học thông qua Portal, đồng thời, cũng cho phép cộng đồng các tổ chức, trung tâm đào tạo, các trường đại học có thể quản lý, chia sẻ nội dung các khóa học Thông qua cổng thông tin ở lớp 2 hệ thống nền, ứng dụng hệ thống e-Learning ở lớp này đã có thể thực hiện được toàn bộ chức năng vốn có của một hệ thống e-Learning thông thường

e Lớp các ứng dụng địa phương: Để nâng cao tính linh hoạt của hệ thống, lớp này được xây dựng ở với 2 mục tiêu chính

o Các ứng dụng hỗ trợ quản lý nội dung: cho phép tạo và quản lý các bài giảng từ các ứng dụng địa phương Đây là ứng dụng cần thiết vì

hỗ trợ được các trung tâm đào tạo hay các trường đại học có thể xây dựng bài học, bài giảng tại bất cứ thời điểm nào mà không cần kết nối trực tiếp với hệ thống, hoặc thực hiện các thao tác quản lý nội dung trong môi trường mạng bất ổn định Các bài giảng sẽ được đóng thành các gói theo các chuẩn chung và đưa vào kho bài giảng của hệ thống

32

Hơn thế, hệ thống cho phép người quản lý thực hiện các chức năng quản lý không trực tuyến, sau khi mạng được kết nối ổn định, các thao tác quản lý được giải quyết bằng các dịch vụ đồng bộ thao tác quản lý

o Ứng dụng quản lý đào tạo theo phương pháp tín chỉ: Ứng dụng nâng cao của hệ thống, cho phép thực hiện các thao tác quản lý tín chỉ với

hệ thống e-Learning Với xu hướng đổi mới đào tạo theo tín chỉ thì việc tích hợp thêm chức năng này ở các ứng dụng địa phương là hết sức cần thiết và mới mẻ Với một hệ thống quản lý việc đào tạo tín chỉ

sẽ cho phép đồng bộ việc quản lý đào tạo e-Learning và đào tạo tín chỉ trong trường Không những vậy, bởi vì được xây dựng trên sự khảo sát các nghiệp vụ chung về quản lý tín chỉ, ứng dụng này hoàn toàn thực hiện được các chức năng quản lý đào tạo theo tín chỉ trong trường, các trường đại học và các trung tâm đào tạo hoàn toàn có thể

sử dụng để thực hiện quản lý đào tạo tín chỉ cho tổ chức mình, hoặc kết hợp với các hệ thống quản lý đào tạo sẵn có để nâng cao khả năng quản lý

Chia sẻ tri thức cộng đồng trong e-Health

Mục tiêu của hệ thống e-Health là chia sẻ tri thức cộng đồng giữa các nguồn thông tin là nơi tập trung thông tin hoạt động như hệ chuyên gia về tri thức cung cấp đến nơi nhận là các cơ sở khám chữa bệnh hay các cá nhân thông qua môi trường Internet

Thông tin chia sẻ được phát tán dựa trên công nghệ Web service và các chuẩn định sẵn cho phép bất kỳ hệ thống nào có thể tiếp cận được nguồn thông tin Nguồn thông tin đóng vai trò tư vấn hỗ trợ cho người dùng đầu cuối

Hệ thống được định chuẩn thành các nền tảng thư viện cho phép phát triển và

mở rộng với các loại dữ liệu và tri thức khác nhau Căn bản của hệ thống e-Health cộng đồng được mô tả theo 3 lớp như mô hình chung trong đề tài

- Lớp 1 là các hệ tri thức được tổ chức dưới dạng thức các hệ chuyên gia tư vấn trong y tế Hệ tri thức mô phỏng khả năng lập luận của chuyên gia y tế

để cung cấp các lời khuyên và các thông tin cần thiết trong cơ sở dữ liệu Hai lĩnh vực tư vấn y tế sẽ được chú trọng trong dự án này là về Tim mạch và Đông y

- Lớp 2 là cổng tích hợp tri thức y tế được phát triển trên cơ sở một phần mềm

hạ tầng của dự án Nhiệm vụ của cổng tích hợp thông tin này là quản lý các đăng ký của các nguồn phát tán tri thức tư vấn Lưu trữ, bảo trì và nâng cấp ontology hệ thống khi có các nguồn thông tin mới tham gia hệ thống Nó cho

Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Dựa trên các luận giải mục tiêu nghiên cứu đã đặt ra, đề tài được chia làm ba nhánh chính:

i Nghiên cứu phát triển hạ tầng cổng thông tin chia sẻ tri thức

Đây được coi là phần mềm hạ tầng truyền thông tạo ra môi trường của cả hệ thống Để xây dựng phần mềm này, cần phải thiết kế một cơ chế trao đổi tri thức một cách thông minh giữa các lớp ứng dụng với nhau Quá trình trao đổi được thực hiện thông qua chuẩn Web service và sử dụng ontology để mô tả tri thức Ngoài ra cổng thông tin phải có khả năng nhận biết được các nguồn cung cấp tri thức và định hướng được việc tìm kiếm tri thức dựa trên các nguồn này để cung cấp lại cho người sử dụng Nội dung nghiên cứu trong nhánh này được cụ thể hóa bởi 3 công việc sau đây:

1) Nghiên cứu mô hình tìm kiếm thu thập tri thức chia sẻ tại lớp 1 và cung cấp tri thức cho lớp 2

- Xây dựng mô hình chung chia sẻ tri thức cho các lớp ứng dụng thông qua các kĩ thuật của web có ngữ nghĩa và ontology

- Thiết kế ngôn ngữ đặc tả trao đổi tri thức chung trong toàn hệ thống

2) Xây dựng phần mềm hạ tầng tìm kiếm và tích hợp các nguồn tri thức chia sẻ cho phép ứng dụng trong hai hệ thống e-Learning và e-Health cộng đồng

- Thiết kế phần mềm hạ tầng nền cho phép tìm kiếm và tích hợp nhiều nguồn tri thức chia sẻ dựa trên các công nghệ của portal và web service

- Triển khai ứng dụng phần mềm hạ tầng nền trong hai hệ thống phần mềm Learning và e-Health cộng đồng

e-3) Xây dựng cổng thông tin truy cập nguồn tri thức cộng đồng chia sẻ trong hai lĩnh vực y tế và giáo dục

- Tạo giao diện web portal truy cập vào nguồn tri thức trong e-Learning cộng đồng

34

- Tạo giao diện web portal truy cập vào nguồn tri thức trong e-Health cộng đồng

ii Nghiên cứu phát triển ứng dụng trong hệ thống giáo dục cộng đồng

Hệ thống e-Learning phát triển được phải đáp ứng được những yêu cầu chung nhất của một hệ thống đào tạo trực tuyến từ xa Đồng thời phải có các chức năng bổ sung để có thể đáp ứng tốt hơn và cao hơn các nhu cầu xử lý của người dùng Như vậy, lớp cung cấp tri thức vừa có thể hoạt động riêng rẽ như một hệ đào tạo trực tuyến, vừa có thể kết hợp với các ứng dụng địa phương bằng các chuẩn chung để nâng cao khả năng quản lý, thực hiện quản lý theo hướng đào tạo tín chỉ Như thế nội dung nghiên cứu cụ thể tại nhánh này được cụ thế hóa như sau:

1) Nghiên cứu mô hình e-Learning và mô hình quản lý nâng cao với hệ thống

- Nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống e-Learning nói chung, các yêu cầu đối với LMS và LCMS Xây dựng mô hình hệ thống e-Learning với các module cần thiết với các yêu cầu thực tế ở Việt Nam hiện tại

- Nghiên cứu các chuẩn trao đổi thông tin với hệ e-Learning, xây dựng mô hình hệ thống địa phương nhằm nâng cao chức năng quản lý nội dung và quản lý bải giảng cho e-Learning

- Khảo sát và nghiên cứu, đồng thời xây dựng mô hình quản lý đào tạo tín chỉ kết hợp với quản lý đào tạo e-Learning

- Nghiên cứu xây dựng phương án đồng bộ thao tác quản lý và dữ liệu giữa các hệ thống địa phương và hệ thống e-Learning trung tâm phục vụ quá trình hoạt động trong điều kiện không môi trường mạng không ổn định

2) Xây dựng ứng dụng hệ thống e-Learning chia sẻ tri thức cộng đồng thông qua cổng thông tin

- Mô hình hóa các thiết kế chi tiết các thành phần cho hệ thống e-Learning, xây dựng qui trình phát triển bài giảng điện tử (e-Course)

- Xây dựng phần mềm hệ thống e-Learning cung cấp tri thức qua cổng thổng tin theo các thiết kế đã có

- Xây dựng các bài giảng mẫu (các bài giảng mẫu về e-Health, công nghệ thông tin, )

3) Xây dựng các ứng dụng quản trị học tại địa phương trong hệ thống Learning cộng đồng

e Thiết kế và xây dựng và triển khai hệ thống quản trị học LMS và LCMS có khả năng kết nối với hệ thống thu thập tri thức tại lớp 2

35

- Thiết kế xây dựng và triển khai hệ thống quản lý đào tạo tín chỉ e-Learning, kết hợp với quản lý đào tạo tín chỉ đại học

iii Nghiên cứu phát triển ứng dụng trong hệ thống y tế cộng đồng

Việc xây dựng hệ thống hệ thống y tế cộng đồng e-Health (hỗ trợ tư vấn, chẩn đoán trực tuyến) kết hợp nhiều hệ chuyên gia được thực hiện với các nội dung sau 1) Xây dựng “chuẩn phát tán thông tin” cho các hệ thống thông tin phòng, khám, chữa bệnh cộng đồng Chuẩn trao đổi dư liệu của các dịch vụ tư vấn

và chẩn đoán bệnh trực tuyến hỗ trợ cho các đơn vị khám chữa bệnh cơ sở Các chuẩn được đề xuất sử dụng công nghệ Ontology hỗ trợ chuyển đổi thông tin và khai phá dữ liệu với các mục chi tiết:

- Khảo sát các phương pháp, các chuẩn trao đổi (phát tán) thông tin tổng quát nói chung và trong lĩnh vực, khám, chữa bệnh cộng đồng nói riêng

- Đề xuất một phương án cụ thể làm chuẩn phát tán thông tin cho các hệ thống quản lý cơ sở phòng, khám, chữa bệnh cộng đồng tại Việt nam

- Tích hợp ontology trong các gói tin phát để tạo khả năng tìm kiếm theo ngữ nghĩa trong các hệ thống thông tin

- Xây dựng Ontology mẫu cho một số các dịch vụ thông tin phát tán và trao đổi giữa hệ thống dịch vụ cung cấp và phát tán thông tin

- Phối kết hợp với các đơn vị tham gia xây dựng Ontology cho nguồn phát tán thông tin trên một lãnh vực cụ thể

2) Xây dựng một số hệ chẩn đoán bệnh thông qua mạng giúp cho việc tư vấn khám chữa bệnh từ xa bao gồm các phần sau:

- Xây dựng cơ sở dữ liệu y tế bao gồm bệnh án bệnh nhân, các tín hiệu y sinh, ảnh y học …

- Xây dựng module hỗ trợ công tác chẩn đoán, tư vấn khám chữa bệnh trực tuyến dựa trên ảnh y học

- Xây dựng một số công cụ khai phá dữ liệu để có thể trích chọn thông tin, phát hiện tri thức trong cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc tư vấn cho bác sĩ, người dùng

- Xây dựng cơ sở tri thức bao gồm các bệnh án về các bệnh, các tri thức kinh nghiệm của các chuyên gia y tế dưới dạng luật

- Xây dựng phương pháp học bằng mạng nơ ron để hiệu chỉnh luật và các tham số của luật

- Xây dựng module giải thích hoặc dậy học thông minh giúp cho người dùng

có thể học được cách lập luận ra quyết định chẩn đoán (và điều trị) của hệ thống trợ giúp

- Giao diện hệ thống: giúp tương tác thuận tiện với người dùng

- Phối hợp với các bác sĩ bệnh viện Y học cổ truyền Trung ương và Viện Tim mạch - Bệnh viện Bạch Mai đề thu nhận tri thức ứng dụng dựa vào cơ sở tri thức của hệ

3) Xây dựng hệ thống quản lý và thu thập thông tin tại cơ sở khám chữa bệnh

Hỗ trợ các mô đun yêu cầu thông tin tư vấn khám chữa bệnh cho các bác sỹ tạo cơ sở lấy từ các dịch vụ phát tán thông tin của (mục 2) chi tiết với các đầu việc:

- Khảo sát yêu cầu của các cơ sở địa phương Yêu cầu của các bác sỹ có nhu cầu tư vấn và thu nhận thông tin từ nguồn phát tán Đánh giá các phương pháp tích hợp thông tin để thỏa mãn yêu cầu của bác sỹ

- Đề xuất một phương án về quy trình lưu trữ và quản lý dữ liệu bệnh nhân của

cơ sở khám chữa bệnh của mình Quy trình nhập liệu và bảo quản dữ liệu

- Xây dựng mô đun nhận và tích hợp thông tin theo chuẩn đề xuất mục 1 Đáp ứng mô hình dịch vụ phát tán thông tin

- Thiết kế mô hình phần mềm đáp ứng giải pháp cho việc thu nhận thông tin từ nguồn phát tán

- Xây dựng phần mềm từ các giải pháp đã đề xuất đáp ứng được việc quản lý

và lưu trữ khám chữa bệnh cũng như yêu cầu và tiếp nhận tư vấn trực tuyến của các nguồn phát tán thông tin theo chuẩn chuyển đổi dữ liệu định trước

- Xây dựng mô đun truyền nhận ảnh số và dữ liệu video y học qua Internet giữa các cơ sở địa phương với các chuyên gia, các trung tâm y học chuyên ngành phục vụ công tác hội chẩn, tư vấn, trao đổi kinh nghiệm khám chữa bệnh

37

Bố cục, nội dung của báo cáo tổng kết

Báo cáo tổng kết được trình bày trong 3 phần tương ứng với 3 nhánh nghiên cứu của đề tài

Phần I

Phát triển hạ tầng các hệ thống thông tin cộng đồng dựa trên ontology

- Chương 1 trình bày mô hình hạ tầng dùng để phát triển một hệ thống thông

tin cộng đồng dựa trên ontology Hạt nhân của hệ thống là một hệ cơ sở tri thức với kiến trúc ontology tổng quát có thể áp dụng vào nhiều loại hình ứng dụng cộng đồng với nhiều miền tri thức lĩnh vực khác nhau Ontology của hệ thống được thiết kế theo nguyên tắc phân module, bao gồm một ontology tổng quát và nhiều ontology miền lĩnh vực và ontology loại hình ứng dụng

Mô hình biểu diễn ontology được phát triển dựa trên công nghệ web ngữ nghĩa với ngôn ngữ OWL Ưu điểm của thiết kế phân tầng ontology là đảm bảo tính mở của hệ thống để có thể dễ dàng tích hợp thêm nhiều ứng dụng mới Các dịch vụ hạ tầng được phát triển giúp việc cập nhật và truy vấn ontology dễ dàng hơn trong các ứng dụng

- Chương 2 mô tả kiến trúc thành phần hệ thống thông tin giáo dục cộng đồng

được phát triển theo cách tiếp cận của đề tài Trung tâm của hệ thống là một cổng thông tin giáo dục được tích hợp một số ứng dụng khác nhau như hỗ trợ tìm kiếm và chia sẻ tài nguyên học tập; hỗ trợ tìm kiếm và tư vấn thông tin tuyển sinh và giáo dục theo ngành nghề Một ontolgy về ứng dụng chia sẻ tài liệu học tập trong lĩnh vực CNTT được phát triển để minh họa việc phát triển các ứng dụng mới dựa trên hạ tầng của hệ thống thông tin cộng đồng

- Chương 3 trình bày một hệ thống thông tin cộng đồng phục vụ trong y tế

Hệ thống được xây dựng trên cơ sở kiến trúc phân lớp các ứng dụng theo đúng phương pháp tiếp cận nghiên cứu của đề tài Một ontology được phát triển để dùng chung trong hệ thống thông tin y tế e-health Ontology được xây dựng trên cơ sở tìm hiểu thực tế về lĩnh vực y tế, tham khảo và kế thừa

có chọn lọc cách thức xây dựng các ontology e-health trên thế giới Kết quả ontology gồm có 182 khái niệm và 72 quan hệ Ontology này được sử dụng

để chuẩn hóa dữ liệu trao đổi giữa các thành phần trong hệ thống thông tin y

tế bao gồm một sàn tư vấn y tế các phần mềm quản lý y tế tuyến cơ sở

Phần II

Xây dựng ứng dụng trong hệ thống thông tin giáo dục cộng đồng

38

- Chương 4 trình bày chi tiết về phân hệ ứng dụng tư vấn thông tin tuyển sinh

trong giáo dục Cơ sở tri thức của phân hệ là một ontology ứng dụng hỗ trợ

tư vấn thông tin về ngành nghề và tuyển sinh Người sử dụng có thể tìm kiếm các thông tin về trường, ngành đào tạo và khối tuyển sinh nằm trong ontology này Hơn nữa một hệ chuyên gia tư vấn được xây dựng để đưa các khuyến nghị về trường và ngành nghề theo học đối với mỗi học sinh dựa trên thông tin học bạ và cơ sở phân loại tính cách của học sinh đó Phân hệ được thiết kế dựa trên phương pháp lập luận theo trường hợp kết hợp với ontology

để tận dụng các ưu điểm như: tiết kiệm chi phí phát triển, dễ tích luỹ tri thức, suy diễn dựa trên các trường hợp tư vấn thành công trong quá khứ

- Chương 5 trình bày yêu cầu phát triển đối với một hệ thống quản lý đào tạo

tín chỉ trong tổng thể hệ thống thông tin về giáo dục của đề tài Về cơ bản đây là một hệ thống quản lý đào tạo được chạy độc lập với đầy đủ các tính năng cần thiết để được vận hành tại một trường đại học đào tạo theo phương thức tín chỉ Hệ thống được thiết kế chi tiết và phát triển với nhiều tính năng

ưu việt để có thể đưa vào ứng dụng trong thực tế tại Đại học Bách Khoa Hà nội Bên cạnh việc vận hành hệ thống một cách độc lập, phần mềm có thể được tích hợp vào hệ thống thông tin giáo dục cộng đồng để làm nguồn cung cấp các thông tin chi tiết về Khoa, Ngành học, Môn học của một Trường Đại học để xây dựng cơ sở tri thức dưới dạng ontology

- Chương 6 trình bày một phân hệ hỗ trợ biên tập bài giảng điện tử Hệ thống

được phát triển trên nền tảng của phần mềm mã nguồn mở LAMS là một công cụ hỗ trợ khả năng thiết kế bài giảng theo cấu trúc học Một mô đun tích hợp được phát triển thêm để thông tin về các bài giảng trong hệ thống có thể được cập nhật một cách tự động vào phân hệ ứng dụng chia sẻ tài nguyên học tập của cổng thông tin giáo dục cộng đồng Tám bài giảng minh họa, 6

về lĩnh vực CNTT&TT, 2 về lĩnh vực Y tế đã được thiết kế bởi công cụ này

để làm dữ liệu trình diễn trong hệ thống

Phần III

Xây dựng ứng dụng trong hệ thống thông tin y tế cộng đồng

- Chương 7 trình bày thiết kế xây dựng cổng thông tin là thành phần lõi của

hệ thống thông tin y tế cộng đồng Cổng thông tin hỗ trợ các chức năng cho phép hỗ trợ tư vấn tương tác trực tuyến cho người dùng với các vai trò của bác sĩ và bệnh nhân Nó đóng vai trò của một “sàn y tế” để thực hiện ghép nối tự động các mối quan hệ như bác sĩ – bác sĩ, bác sĩ – bệnh nhân, bệnh

39

nhân – bệnh nhân, dựa trên mối quan tâm của các cá nhân Các thành phần khác của hệ thống như phần mềm quản lý y tế tuyến cơ sở có thể dễ dàng kết nối vào cổng thông tin để lấy hoặc cung cấp các thông tin về tư vấn y tế

- Chương 8 trình bày kết quả xây dựng phần mềm quản lý y tế tuyến cơ sở

Đây là một phần mềm quản lý phòng khám y tế với đầy đủ các chức năng phân hệ chức năng như tiếp nhận bệnh nhân, khám bệnh, xét nghiệm, quản lý thuốc, thanh toán dịch vụ, Phần mềm được xây dựng chạy trên giao diện web đảm bảo tính dễ sử dụng cho các đối tượng ở tuyến cơ sở Với thiết kế hướng thành phần và sử dụng mã nguồn mở, phần mềm có thể dễ dàng mở rộng với các tính năng mới Một trong những tính năng đặc thù đã được thêm vào phần mềm này là khả năng kết nối với cổng thông tin y tế cộng đồng VN-Health để xin các tư vấn trợ giúp khám bệnh thông qua bệnh án

- Chương 9 trình bày một ứng dụng hỗ trợ tư vấn y tế qua hình ảnh Giả thiết

thông qua hệ thống sàn thông tin về y tế, các bác sĩ có thể biết thông tin liên

hệ với nhau giữa tuyến cơ sở và trung ương Khi các bác sĩ cần tư vấn trợ giúp nhau thông qua một hình ảnh có tính trực quan thì họ có thể sử dụng hệ thống truyền hình ảnh IP Camera Một phần mềm dựa trên nền tảng của IP camera đã được phát triển trong đề tài để phục vụ mục đích này

- Chương 10 trình bày kết quả xây dựng hai hệ chuyên gia về y tế thuốc hai

lĩnh vực Tim mạch và Y học cổ truyền Ở ứng dụng thứ nhất, người sử dụng

có thể được tư vấn về cách sử dụng thuốc trong điều trị bệnh tăng huyết áp dựa trên các thông số đo huyết áp của cá nhân Trong ứng dụng thứ 2 người

sử dụng sẽ nhận được các lời khuyên về điều trị suy nhược thần kình thông qua các triệu chứng đầu vào Cả hai hệ chuyên gia đều được xây dựng trên nguyên lý suy diễn dựa trên trường hợp Một tập các bệnh án mẫu với phương thức điều trị có hiệu quả được nhập vào CSDL của hệ thống Hệ thống sẽ tự động tìm ra một tập các bệnh án có sắp xếp theo mức độ tương đồng để người sử dụng rút ra kinh nghiệm chữa trị thành công từ các lần trước đó

40

PHẦN I PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN CỘNG ĐỒNG DỰA TRÊN ONTOLOGY