Свойства интегративности системы.

Система обладает следующими признаками сложной системы:

1. Целостность: объединение различных компонентов (аппаратного и программного обеспечения) в единую диагностическую платформу.

2. Иерархичность: система включает несколько уровней, от датчиков до интерфейса взаимодействия с врачом.

3. Многокомпонентность: система состоит из различных подсистем, таких как блок регистрации данных, блок анализа, блок передачи данных и интерфейс пользователя.

4. Эмерджентность: только слаженная работа всех подсистем позволяет получить точные данные для диагностики апноэ.

Границы объекта исследования:

Включают пациента, диагностическое устройство, программное обеспечение для фиксации и анализа данных, а также врача, который интерпретирует результаты.

Рис. 3. Границы объекта исследования

Название объекта исследования:

В качестве объекта системных исследований рассматривается система под названием "I Can Breath" или просто “ICB”.

Способ декомпозиции и базовый элемент:

Способом декомпозиции был выбран функциональный анализ. Базовый элемент – функциональный блок, выполняющий измерение одного диагностического параметра (например, регистрация дыхания).

Функциональный подход позволяет учесть основные процессы, необходимые для выполнения целевой функции системы.

Структура системы:

• Подсистема измерения дыхательных движений.

• Подсистема регистрации сатурации крови.

• Подсистема анализа данных.

• Подсистема передачи данных врачу.

• Подсистема управления (пользовательский интерфейс).

Надсистема и подсистемы:

Надсистема: Медицинская экосистема диагностики, включающая врачей, больницы, облачные хранилища данных и государственные структуры.

Подсистемы:

1. Блок регистрации дыхания.

2. Блок измерения уровня кислорода в крови.

3. Алгоритмы анализа данных.

4. Устройство хранения и передачи данных.

5. Пользовательский интерфейс.

6. Энергоснабжение и автономная работа.

Иерархическая структура:

• Уровень 1: Система в целом.

• Уровень 2: Основные подсистемы (например, измерение дыхания).

• Уровень 3: Базовые элементы внутри каждой подсистемы (например, сенсоры).

Элементы системы:

1. Датчики и сенсоры

   • Свойства: Чувствительность, миниатюрность, высокая точность.

   • Назначение: Регистрация параметров дыхания, движения грудной клетки, уровня кислорода в крови (сатурации).

2. Микроконтроллер или процессор обработки данных

   • Свойства: Быстродействие, энергоэффективность, возможность предварительного анализа данных.

   • Назначение: Обработка сигналов от сенсоров, фильтрация и преобразование данных в удобный для анализа формат.

3. Программное обеспечение анализа данных

   • Свойства: Алгоритмы машинного обучения, наличие встроенных диагностических правил.

   • Назначение: Интерпретация данных, предварительный диагноз, фиксация отклонений от нормы.

4. Интерфейс пользователя

   • Свойства: Интуитивность, удобство использования.

   • Назначение: Отображение результатов, управление прибором.

5. Модуль передачи данных

   • Свойства: Возможность работы через Wi-Fi/Bluetooth, безопасность передачи.

   • Назначение: Отправка результатов врачу или в облако.

6. Элемент автономного питания

   • Свойства: Долговечность, компактность, возможность замены (подзарядки), не требующей специфических навыков.

   • Назначение: Обеспечение автономной работы устройства.

Назначение связей:

• Характер связей: Информационные и энергетические.

• Направление: Датчики → Процессор → Программное обеспечение → Интерфейс пользователя → Внешняя система (врач, облако).

• Назначение связей: Обеспечение передачи данных, управления элементами системы и взаимодействия с внешней средой.