醫(yī)療人工智能的缺點范文

時間:2023-12-06 17:54:21

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醫(yī)療人工智能的缺點

篇1

[關(guān)鍵詞]基本醫(yī)療保險;過度醫(yī)療;醫(yī)??刭M

1基本醫(yī)保相關(guān)醫(yī)療費用的現(xiàn)狀

近年來,我國醫(yī)保基金支出快速增長,從2008年的2084億元增長到2017年的14422億元,增加了近6倍。與此同時,醫(yī)保收入雖然也以較快速度增長,但增長速度低于支出。如果扣除財政補貼,醫(yī)保收入的增長速度則更低(見表1)。除少數(shù)年份外,基金結(jié)余率下降明顯,從長遠來看,醫(yī)?;鹂赡苊媾R當期收不抵支甚至“穿底”的風險。醫(yī)保基金的收支失衡恰恰與醫(yī)療費用的不合理增長過快密切相關(guān)。2017年與2008年相比,我國醫(yī)療衛(wèi)生總費用由14535.4億元增長到51598.8億元,遠遠超出同期經(jīng)濟發(fā)展速度;衛(wèi)生總費用占GDP的比重由2008年4.83%提高到2017年的6.20%。導致基本醫(yī)保相關(guān)醫(yī)療費用快速增長的原因是多方面的。就客觀原因而言,醫(yī)保覆蓋面逐步擴大和保障平逐漸提高、老齡化問題日益嚴重、物價不斷上漲、人力成本逐年提升、醫(yī)療技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展、醫(yī)療設(shè)備不斷更新等因素,都可能導致醫(yī)療費用的不斷上漲。但總體而言,這些因素大多數(shù)屬于可控和可接受范圍內(nèi)的合理因素,并非是導致醫(yī)療費用不合理增長的主要因素。相對而言,各種人為主觀因素才是導致醫(yī)保相關(guān)醫(yī)療費用快速增長的“幕后黑手”。主觀因素大致包括:不合規(guī)醫(yī)療、過度醫(yī)療、醫(yī)保欺詐和基金濫用等。其中,不合規(guī)醫(yī)療包括掛床住院、醫(yī)療機構(gòu)違規(guī)加價銷售藥品和耗材、重復(fù)收費等;過度醫(yī)療包括小病大治、過度檢查、過度用藥、過度使用醫(yī)用耗材等;醫(yī)保欺詐包括個人騙取醫(yī)?;稹⒍c醫(yī)療機構(gòu)騙取套取醫(yī)?;鸬龋换馂E用則包括挪用醫(yī)?;饘ν饨杩?、擴大使用范圍(將醫(yī)保基金用于其他社保支出)、套取現(xiàn)金或?qū)⑨t(yī)?;鹩糜谫徺I日用品等。這些原因?qū)е碌尼t(yī)療費用不合理增長可謂觸目驚心。以醫(yī)保欺詐為例,2017年1月,國家審計署公布的醫(yī)療保險審計結(jié)果顯示,僅2016年上半年,全國醫(yī)?;鹕婕斑`法違規(guī)多達189件,涉案金額高達15.78億元。

2醫(yī)??刭M模式

面對日益嚴峻的醫(yī)療費用發(fā)展態(tài)勢,近年來,國內(nèi)逐步形成了基于知識庫的智能控費、藥品福利管理(PharmacyBenefitManagement,PBM)控費、DRG控費、人工智能(ArtificialIntelligence,AI)控費等多種醫(yī)保控費模式。四種控費模式各有優(yōu)缺點,如能進一步優(yōu)化,對有效控制醫(yī)療費用的不合理增長、維護醫(yī)?;鸢踩蛥⒈H罕姷那袑嵗妗⒋龠M社會醫(yī)療保險可持續(xù)健康發(fā)展等,必然大有裨益。

2.1基于知識庫的智能控費

基于知識庫的智能控費模式,是指在建立核心知識庫(如臨床知識庫、藥學知識庫、政策法規(guī)知識庫、醫(yī)保知識庫、醫(yī)藥標準知識庫等)的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建醫(yī)保智能審核監(jiān)控系統(tǒng),利用自動分析算法,對定點醫(yī)療機構(gòu)不符合診療常規(guī)和臨床規(guī)范的醫(yī)療服務(wù)行為、用藥行為以及不符合報銷標準的醫(yī)療費用和支付行為進行全面管理,從而形成事前提示、事中預(yù)警和事后審核的醫(yī)保全流程智能化監(jiān)控。2015年,人力資源與社會保障部印發(fā)了《關(guān)于全面推進基本醫(yī)療保險醫(yī)療服務(wù)智能監(jiān)控經(jīng)辦規(guī)程》,要求用兩年時間在全國推開基本醫(yī)療保險醫(yī)療服務(wù)智能監(jiān)控。2016年底該監(jiān)控模式全面實施以來,目前已在全國大多數(shù)地區(qū)開展,取得了良好的效果。

2.1.1優(yōu)點

在智能控費模式下,醫(yī)保經(jīng)辦機構(gòu)對醫(yī)保費用進行全面、精準、高效的智能審核與監(jiān)控,如若發(fā)現(xiàn)不合規(guī)單據(jù),系統(tǒng)會自動提示該單據(jù)需人工審核,并對審核結(jié)果進行統(tǒng)計分析。不僅極大提高了醫(yī)保經(jīng)辦機構(gòu)的醫(yī)保費用管理效率,而且依托該模式積累的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和統(tǒng)一的費用核算標準,勢必為將來實現(xiàn)醫(yī)保費用第三方管理打下堅實的基礎(chǔ)。此外,通過該模式還可掌握每個患者的就診信息和醫(yī)生的診療服務(wù)信息,從而建立完備的醫(yī)護人員和參保人員信息庫,為將來完善醫(yī)保信用體系奠定基礎(chǔ)。

2.1.2缺點

第一,核心知識庫的構(gòu)建有一定難度。核心知識庫的內(nèi)容比較廣泛,涉及臨床手術(shù)、診療行為、藥品使用、檢驗檢測、健康護理、法律法規(guī)、政策制度等,而且隨著政策法規(guī)和臨床知識的不斷變化,核心知識庫的內(nèi)容也必須隨時做出相應(yīng)調(diào)整。第二,審核結(jié)果的可靠性有待提高。一方面,受實際情況千變?nèi)f化的影響,標準化審核模式有時可能導致審核結(jié)果出現(xiàn)偏差;另一方面,審核結(jié)果無法做到一步到位,當遇到不確定的審核結(jié)果時,最終還是要人工確認。第三,審核成本難以確定。該控費模式必須建立在醫(yī)保智能審核監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,無論從專業(yè)知識還是硬件設(shè)施而言,醫(yī)保經(jīng)辦機構(gòu)都不具備開發(fā)、維護該系統(tǒng)的能力,必須借助第三方機構(gòu)。這就意味著醫(yī)保經(jīng)辦機構(gòu)必須對系統(tǒng)的使用、維護和升級進行投入,勢必會增加監(jiān)控審核成本的不確定性。此外,該模式雖然能審核藥品支出等主要費用,但對于整體醫(yī)療服務(wù)的精細化管理則顯得力不從心。

2.2PBM控費

PBM控費又稱“醫(yī)療福利管理控費”,是一種專業(yè)化第三方控費模式。該控費模式基于業(yè)務(wù)范圍涉及非常廣泛(如藥品目錄管理、、處方賠付、藥品評價和健康管理)的第三方中介機構(gòu)———藥品福利管理公司,對患者就診數(shù)據(jù)進行采集分析、審核藥品處方,通過與藥品生產(chǎn)企業(yè)、藥品流通企業(yè)、醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)或保險機構(gòu)等簽訂合同,對整個醫(yī)療服務(wù)流程進行管理和引導,從而有效監(jiān)督醫(yī)療服務(wù)行為、控制醫(yī)療費用不合理支出。藥品福利管理作為醫(yī)??刭M的重要模式,最早誕生于上世紀60年代的美國。在我國,該控費模式還處于初級階段,目前國內(nèi)僅有為數(shù)不多的企業(yè)涉足該領(lǐng)域。這些企業(yè)大致來自三大領(lǐng)域:醫(yī)藥流通領(lǐng)域,如瑞康藥業(yè)、嘉事堂等;醫(yī)療IT領(lǐng)域,如海虹控股、萬達信息、衛(wèi)寧軟件等;健康保險領(lǐng)域,如平安保險、人保健康等[1]。

2.2.1優(yōu)點

其一,能有效減輕政府職能部門和醫(yī)療機構(gòu)的負擔。由于其業(yè)務(wù)范圍幾乎涵蓋了醫(yī)療服務(wù)全流程,包括藥品目錄管理、藥房管理、藥品集中采購、藥品郵購服務(wù)、藥品使用評價、處理處方賠付申請、各種疾病的初級管理、醫(yī)療檢查監(jiān)督、報銷管理以及為醫(yī)院提供各種增值服務(wù)等[1],因此不僅可以減輕政府相關(guān)機構(gòu)的管理壓力,節(jié)省其人力、物力和財力方面的成本;同時,依托藥品福利管理機構(gòu)的工作經(jīng)驗與專業(yè)技能,還能有效提高控費效率。其二,能有效控制藥品價格,破解藥品價格虛高問題。我國藥品流通環(huán)節(jié)錯綜復(fù)雜,從生產(chǎn)、流通到消費,要經(jīng)歷多個流通環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都存在嚴重的信息不對稱,導致藥品價格虛高。而藥品福利管理機構(gòu)對藥品流通環(huán)節(jié)的全程參與,使其在藥價控制方面具有其他機構(gòu)所不具備的排他性優(yōu)勢,能有效破解因信息不對稱而導致的藥品價格虛高。

2.2.2缺點

首先,受人才、技術(shù)和制度的約束,成立藥品福利管理機構(gòu)本身具有較大的難度,不僅前期需要投入大量的人力、物力、資金和技術(shù),而且目前國內(nèi)缺乏比較成熟的運用模式,相關(guān)機構(gòu)的贏利能力不足,一定程度上制約了藥品福利管理機構(gòu)控費能力的發(fā)揮。其次,當前我國醫(yī)療、保險及健康管理體制不完善、不成熟,藥品福利管理機構(gòu)在缺乏談判話語權(quán)和議價能力的情況下,控費能力及其市場接受度有待提高。再次,該模式的建立及作用的發(fā)揮,必須建立在大量與醫(yī)藥、健康及保險相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取上,但我國目前無論是醫(yī)療機構(gòu)之間、還是保險機構(gòu)之間,亦或是醫(yī)療機構(gòu)與保險機構(gòu)之間,其數(shù)據(jù)與信息都是相互獨立的,信息孤島十分嚴重。不兼容、不共享的信息系統(tǒng)勢必給藥品福利管理機構(gòu)獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)帶來難以克服的困難。

2.3DRG控費

DRG控費主要應(yīng)用于住院患者付費領(lǐng)域,醫(yī)療費用的支付不是以醫(yī)院投入的設(shè)備和醫(yī)生投入的時間為依據(jù),而是以醫(yī)院的產(chǎn)出為衡量標準。放眼全球,DRG支付方式是當今世界公認的可以全面控制醫(yī)療費用增長和改善醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的最為典型的控費模式[2]。

2.3.1優(yōu)點

(1)對監(jiān)管機構(gòu)而言,通過DRG支付方式不僅能使醫(yī)院主動降低醫(yī)療服務(wù)成本、縮短平均住院天數(shù)、減少誘導性醫(yī)療費用支出,同時有助于醫(yī)院加強醫(yī)療質(zhì)量管理,激勵醫(yī)院和醫(yī)生提高醫(yī)療服務(wù)水平。(2)對醫(yī)保經(jīng)辦機構(gòu)而言,DRG支付方式有利于宏觀預(yù)測和控制醫(yī)療費用,還能降低管理難度和成本,提高工作效率。(3)對醫(yī)療機構(gòu)而言,DRG支付方式客觀上要求其增強成本控制與管理意識,加強對醫(yī)療服務(wù)成本的計劃、控制、核算和考核,降低成本的同時實現(xiàn)經(jīng)營效益最大化。(4)對患者而言,DRG控費模式下,醫(yī)療服務(wù)更透明、衛(wèi)生資源利用更科學、衛(wèi)生服務(wù)更有效,患者能享受到更公平合理的醫(yī)療服務(wù)。

2.3.2缺點

作為一種全新的控費方式,構(gòu)建DRG支付方式的前期,醫(yī)院需要投入大量經(jīng)費做好基礎(chǔ)研究、人員培訓、信息系統(tǒng)建設(shè)、病案首頁等工作,會增加醫(yī)院的工作量和經(jīng)營成本。同時,DRG支付方式可能增加醫(yī)院的財務(wù)風險。該風險可能來源于診療服務(wù)項目所導致的成本增加,也可能來源于服務(wù)數(shù)量變化所導致的經(jīng)營成本提高[3]。另外,對外部因素的過度依賴可能使DRG支付方式的構(gòu)建陷入困境。此外,DRG支付方式下醫(yī)療收費雖然更精準透明,但未必能真正反映醫(yī)療費用的客觀事實。

2.4AI控費

近年來,隨著人工智能的快速發(fā)展,將AI技術(shù)引入醫(yī)??刭M逐漸被社會各界所關(guān)注。AI控費模式對彌補現(xiàn)有控費方式的短板、構(gòu)建完備的醫(yī)??刭M體系、促進醫(yī)??沙掷m(xù)健康發(fā)展,有著十分重要的意義。AI控費就是利用AI關(guān)鍵技術(shù)和特有功能,模仿人腦機制對與醫(yī)療服務(wù)行為及社保醫(yī)療費用支付相關(guān)的海量數(shù)據(jù)進行自動讀取和采集分類,形成基于CNN、DNN等多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及算法的訓練庫;以訓練庫為依托,對采集的數(shù)據(jù)進行深度挖掘、全面研究和智能分析,探尋數(shù)據(jù)背后隱含的醫(yī)療行為與醫(yī)保支付規(guī)律,為保障醫(yī)?;鸢踩峁﹦?chuàng)新方法與途徑[4]。

2.4.1優(yōu)點

AI技術(shù)的優(yōu)點,一是智能化水平高。與其他控費模式相比,人工智能最大的優(yōu)勢在于,依托人腦機制,不僅具有執(zhí)行命令的能力,還有自我學習、自我創(chuàng)造的能力,因此人工智能能有效提高醫(yī)保智能審核和監(jiān)控效率,輔助醫(yī)保管理部門規(guī)范診療服務(wù)行為、強化醫(yī)?;鸨O(jiān)管。二是計算速度快。人工智能可以在較短時間內(nèi)對海量的醫(yī)保數(shù)據(jù)進行深度挖掘和精準分析,從而為醫(yī)??刭M提供科學依據(jù)。三是便捷。有些人工智能設(shè)備(如智能可穿戴設(shè)備)可隨身攜帶,能做到及時、準確、無限地為參保人提供必要的健康管理咨詢、形成海量的健康管理數(shù)據(jù)、跟蹤參保人健康管理狀況,從而有效提高其身心健康[5,6]。

2.4.2缺點

AI技術(shù)的缺點,主要體現(xiàn)為對數(shù)據(jù)尤其是高質(zhì)量醫(yī)保數(shù)據(jù)的依賴性太強。截至2017年底,我國基本醫(yī)保(包括城鄉(xiāng)居民醫(yī)療保險及城鎮(zhèn)職工醫(yī)療保險)和城鄉(xiāng)居民大病保險的參保人數(shù)已超過13億人,定點醫(yī)療機構(gòu)數(shù)萬家,醫(yī)保數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)量大、涉及范圍廣、臨床信息豐富的特點。隨著人工智能由“弱智能”向“強智能”的深度發(fā)展,對數(shù)據(jù)的依賴性越來越強,全面、及時、完整的醫(yī)保數(shù)據(jù)會直接影響AI控費的效果。然而,受醫(yī)保統(tǒng)籌層次偏低、數(shù)據(jù)標準化建設(shè)滯后、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)欠發(fā)達、政策法規(guī)不完善等多種因素的影響,當前我國醫(yī)保數(shù)據(jù)呈現(xiàn)碎片化和孤島化的特點,各地參保人員信息、繳費信息、支付待遇、醫(yī)保目錄、疾病分類、治療程序、藥品分類和藥品編碼等數(shù)據(jù)的完整性差、質(zhì)量參差不齊,嚴重影響了人工智能對相關(guān)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析,進而影響了AI控費的效果。

3討論

四種控費模式各有其特色與優(yōu)勢,但同時都存在不足。為提升各控費模式的功能與效果,應(yīng)重點做好以下幾方面工作。

3.1構(gòu)建多部門聯(lián)動控費機制

有效控制基本醫(yī)療保險相關(guān)醫(yī)療費用的不合理增長是一項極其復(fù)雜的工程,不僅僅是政府部門的單方行為,而是涉及面廣、工作量大的系統(tǒng)工程,需要多領(lǐng)域、多部門通力合作。特別需要衛(wèi)生與健康部門、醫(yī)保監(jiān)管與經(jīng)辦機構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)、商業(yè)保險機構(gòu)、藥品生產(chǎn)企業(yè)、藥品流通企業(yè)等群策群力,同時也需要第三方控費機構(gòu)和技術(shù)開發(fā)部門的積極參與,共同構(gòu)建多部門聯(lián)動的醫(yī)??刭M機制。當前亟需解決的關(guān)鍵性同時也是基礎(chǔ)性問題,就是要打破醫(yī)保數(shù)據(jù)壁壘、提升醫(yī)保數(shù)據(jù)質(zhì)量,構(gòu)建一體化、標準化數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的開放共享,為構(gòu)建多部門通力合作的醫(yī)??刭M機制奠定基礎(chǔ)。

3.2建立多元化醫(yī)??刭M體系

單純依托某一種控費模式,其效果有局限性。要打造智能控費、PBM控費、DRG控費、AI控費銜接互助、優(yōu)劣互補的多元化醫(yī)??刭M體系,形成政府、醫(yī)療機構(gòu)與第三方機構(gòu)的整體合力,從而切實保護參保群眾的合法權(quán)益。

3.3推進醫(yī)保控費立法

醫(yī)??刭M事關(guān)國計民生,不能馬虎了事。各部門要強化對醫(yī)??刭M重要性的認識,積極推進醫(yī)??刭M立法,強化藥品生產(chǎn)、流通、定價及醫(yī)療服務(wù)行為的全流程監(jiān)管。從法律的角度嚴厲打擊小病大治、掛床、騙保、虛開發(fā)票、招標行為弄虛作假等助推醫(yī)療費用不合理增長的違規(guī)行為;同時還要培養(yǎng)全社會的法律意識,引導各部門、各機構(gòu)、各人員依法行政、依法辦事。

篇2

企業(yè)若要獲得可持續(xù)的成功,必然需要在其領(lǐng)域不斷創(chuàng)造、提升競爭優(yōu)勢。這N優(yōu)勢依然可以是規(guī)模生產(chǎn)的低成本、機密的自主知識產(chǎn)權(quán)、積極的員工或是高瞻遠矚的領(lǐng)導層。但在當前的知識經(jīng)濟時代,企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢越發(fā)依賴超前的精準判斷與果斷抉擇。

從這個角度出發(fā),有兩種不同的力量正在改造當今的企業(yè):一是計算機和大數(shù)據(jù)技術(shù),這為企業(yè)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、進行預(yù)測研究以及踐行人工智能夯實了基礎(chǔ);二是當前科學界對人在判斷、推理和選擇天賦上的認知加深。

針對這一新形勢,我們希望研究管理者如何將人類的智能與技術(shù)可實現(xiàn)的新洞察力結(jié)合起來,從而在不確定和復(fù)雜情形下做出更明智的抉擇。要知道,每五個決策中有3個正確和有28個正確的差別似乎很微小,但足以讓前者在競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位;而且隨時間累加,造成的差異將是巨大的。

通過企業(yè)戰(zhàn)略、組織理論、人類判斷、預(yù)測分析以及管理科學等多學科內(nèi)容的探討,我們發(fā)現(xiàn)有五大能力,能夠支撐企業(yè)決策判斷力,提高企業(yè)的綜合智慧與決策能力,領(lǐng)先對手。這五大能力分別是:

1發(fā)現(xiàn)最需要“智慧”發(fā)揮作用的領(lǐng)域。將基于數(shù)據(jù)和理性的人工智能用于改善主觀預(yù)測,能夠帶來切實可見的變化。

2建立預(yù)測模型。鼓勵團隊之間以競爭的方式開展實驗和創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)最佳的預(yù)測方法。

3對企業(yè)內(nèi)部的專家思維與知識庫建模。尋求企業(yè)內(nèi)部對關(guān)鍵業(yè)務(wù)具有卓越見解的人才,通過預(yù)測模型來充分運用這些人才的能力。

4用人工智能進行試驗。采用超越簡單線性的模型,在有限領(lǐng)域使用深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)計算機模型對人類專家的超越。

5改變企業(yè)運作方式。提倡探索文化,推動人類與機器能力結(jié)合。發(fā)現(xiàn)最需要“智慧”發(fā)揮作用的領(lǐng)域

建立智慧企業(yè)的起點是在合適的點投入資源,使之帶來最豐厚的回報。換言之,尋找最需要也最適合智慧化解決的問題。

最好的切入點是處于邊緣地帶的綜合性問題,解決它們需要有效結(jié)合真實數(shù)據(jù)與專家決策。這類問題的解決離不開確定性規(guī)程(karl POpper稱之為“準確性問題”),又受到不確定性(“云式問題”)限制。

“準確性問題”屬于依據(jù)過往經(jīng)驗,可以穩(wěn)定解決的問題。統(tǒng)計預(yù)測模型對此類問題的作用較大。例如評估新的醫(yī)療進展對預(yù)期壽命的影響,人類的直觀決策一般而言都不會比得上統(tǒng)計模型。

“云式問題”,如評估全球變暖對2025年邁阿密發(fā)生洪水的影響概率,大多是沒有歷史數(shù)據(jù)、沒有根據(jù)、或者隨機.出現(xiàn)的,這種情形下,專家的判斷對解決問題的效用更大;相對預(yù)測模型,專家能更好處理收集到的信息。

所謂智慧企業(yè),核心是有機結(jié)合計算機及其算法的長處和人類在判斷、決策中的天賦,最終成型的智慧分析系統(tǒng)可能超越其各部分的簡單相加。

形成一個真正的智慧企業(yè)是一個慢而復(fù)雜的過程。認知心理學在過去幾十年的突破,使許多管理者擺脫了不規(guī)律思維的偏見和陷阱。但很少有企業(yè)能將這種進步轉(zhuǎn)化為企業(yè)智慧化的階梯。執(zhí)行團隊在具體執(zhí)行過程中遭遇的決策環(huán)境,很難與初始決策條件相同。因此,企業(yè)需要提高企業(yè)的智能化水平,強化協(xié)作的抉擇過程、深化數(shù)據(jù)和技術(shù)工具的效用。

目前,一些公司已經(jīng)將大數(shù)據(jù)與預(yù)測分析投入使用,然而,很少有企業(yè)能夠系統(tǒng)整合人類的智慧和計算機的智能。

建立預(yù)測模型

通過預(yù)測模型比賽,以競爭形式尋找特定領(lǐng)域內(nèi)最佳的思維方式或預(yù)測模型,是一條行之有效的途徑。其基本理念是激勵參賽者對可能發(fā)生的事情進行預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進行概率分析,評判預(yù)測的準確性。

企業(yè)內(nèi)部預(yù)測模式競爭的最大好處在于優(yōu)化執(zhí)行團隊的學習周期、加速學習過程,具體的操作方法包括:

1.仔細記錄。通過準確記錄,對各預(yù)測(新舊、自己與他人的)分門別類進行標記。

2.強迫失敗者面對自身的失敗與對手的成功,增加對自己反思的過程,培養(yǎng)優(yōu)先自我批評的能力。

3.優(yōu)勝者的選取有利于激發(fā)其他員工對取勝過程的好奇心,鼓勵團隊不斷嘗試并改進方法。

4.培養(yǎng)企業(yè)公平競爭的意識。

對企業(yè)內(nèi)部的專家思維與知識庫建模

培養(yǎng)企業(yè)智慧力的另一種方式是模擬專家的思維與知識,進而更有效、客觀地利用這些知識。

一項早期的決策心理學研究,跟蹤了農(nóng)民種植農(nóng)作物并批發(fā)拍賣的過程,記錄了農(nóng)業(yè)專家關(guān)于玉米質(zhì)量的評判數(shù)據(jù)。這些專家通過對500個玉米穗的評價來預(yù)測其在市場上的最終價格,其間綜合考慮了穗長與飽滿度、玉米顆粒重量、預(yù)計胚芽填充度等。研究人員對這一流程和數(shù)據(jù)建立了一個簡單的加法模型評分系統(tǒng),其給出的結(jié)果出人意料地比專家給出的答案更接近實際。幾十年前曾推出過的電腦模擬貸款決策也是如此,即使在消費貸款包含有許多主觀因素的前提下,模型的結(jié)果仍要比專家意見更為科學。事實上,在多數(shù)領(lǐng)域,這種情況都曾出現(xiàn)。

真實信息與信息噪聲的交織總會導致人類判斷的前后不一致。基于專家知識庫的決策模型能有效濾除信息噪聲,對同一問題反復(fù)判斷時顯得非常重要。某醫(yī)學研究中,相同的96例疑似胃潰瘍信息被提供給9名放射科醫(yī)師判斷,相隔一周的評估結(jié)果確實存在極為可觀的差異。

從醫(yī)藥到金融等領(lǐng)域的數(shù)十項研究表明,專家模型替代專家可以提供極為出色的決策力。但專家意見在情況緊急時效果出眾,而且他們的意見對模型更新有較大作用。對于企業(yè)也是如此,搜集積累企業(yè)內(nèi)部人才和專家解決處理問題的信息,建立模型,是企業(yè)智慧化的重要實現(xiàn)途徑。

用人工智能進行試驗

對人類認知理解的加深推動了計算機早前在圍棋方面的建模。由于人類思維中的固有缺陷和各種認知偏見的局限,計算機通過其強大的計算能力對舊數(shù)據(jù)進行研究學習從而建立起的“智慧”,往往比專家更具優(yōu)勢。1997年的深藍計算機就是這樣擊敗國際象棋特級大師加里?卡斯帕羅夫(GarryKasparov)的。人類能通過自身各種各樣的認知機制,建立起外界刺激與大腦中對應(yīng)區(qū)域的聯(lián)系。不過,這種認知情形下,人類經(jīng)常會陷于建立好的框架,這一缺點在新信息不斷涌現(xiàn)時是致命的。

Bootstrapping算法(自舉法)可以通過簡單的函數(shù)輸入輸出模擬出均值統(tǒng)計量的近似分布。進行專業(yè)知識建模,替代了人類推理的過程。而通過人工智能,能增強該算法模型的引導功能,使模型掌握人類思維方式和大數(shù)據(jù)變量間的復(fù)雜關(guān)系。

人工智能發(fā)展至今,涵蓋了機器視覺、語言理解、智能算法多個領(lǐng)域,但在跨領(lǐng)域建立聯(lián)系這一命題上仍有較大的不足。故人類的智慧,尤其是專家的行為信息,對機器模型的情境學習和創(chuàng)造力發(fā)展都非常重要。公司應(yīng)密切關(guān)注人工智能的發(fā)展,適時在企業(yè)中進行試驗應(yīng)用。

位于康涅狄格州西港的對沖基金公司Bridgewater Associates正在開發(fā)各種算法模型,希望用計算機模擬公司內(nèi)部專業(yè)人才的能力,來實現(xiàn)企業(yè)的自動管理。

改變企業(yè)運作方式

通常,我們認為最強大的決策支持系統(tǒng)必然需要多技術(shù)融合。這樣的決策輔助工具正變得越來越普遍,遠不是諸如銷售預(yù)測、幫助醫(yī)生進行復(fù)雜的醫(yī)療診斷等可以概括。隨著時間的推移,人工智能技術(shù)將變得越來越精細,最終達到與大多數(shù)人類專家相當甚至更好的境界。

機器的精密必然帶動企業(yè)運作的復(fù)雜化。要讓企業(yè)運轉(zhuǎn)中信息“消噪”,得到企業(yè)智慧化真正需要的數(shù)據(jù),必須改變企業(yè)的運作方式,主要有以下兩種方法:記錄員工的預(yù)測數(shù)據(jù);評估預(yù)測結(jié)果,給每個員工積累“聲譽積分”,從而分配各員工的觀點在企業(yè)決策中的權(quán)重。

Bridgewater Associates創(chuàng)始人Ray Dalio一直在這方面進行努力。他制定了一套規(guī)則和管理制度,持續(xù)對員工進行記錄、評估和判斷,在企業(yè)內(nèi)形成一種高透明度和激勵改善的文化。

篇3

關(guān)鍵詞:視頻監(jiān)控;嵌入式系統(tǒng);人工智能

中圖分類號:TN141.9文獻標識碼:B

The Analysis of Video Surveillance System

LIU Gang-li,WU Fei

(Chengdu Electromechanical college, Chengdu Sichuan 610031, China)

Abstract: Embedded video surveillance system is a new digital video surveillance system based on embedded system technology, video technology and real time network transporttechnology. Compared to the old video surveillance system, it has many advantages, such as stability, real time performance, functions and price etc. It is also the direction of research and development in video surveillance system.

Keywords: vedio surveillance; embedded system; artificial intelligence

引言

近年來,視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。從功能上講,視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用于安全防范、信息獲取和指揮調(diào)度等方面,可以提供生產(chǎn)流程控制、大型公共設(shè)施的安防、醫(yī)療監(jiān)護、遠程教育等多種服務(wù)。從應(yīng)用領(lǐng)域上看,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各行各業(yè)都得到了應(yīng)用,例如軍事領(lǐng)域的基地安防、公安偵破、監(jiān)獄法庭監(jiān)管等;檔案室、文件室、博物館、金融等機要部門的監(jiān)視、控制和報警;交通領(lǐng)域的高速公路收費管理、交通違章、流量監(jiān)控、車輛牌照管理和公路、橋梁、鐵路、機場等場所的遠程圖像監(jiān)控;電信領(lǐng)域的交換機房、無線機房、動力機房等的遠程監(jiān)控;電力領(lǐng)域的變電站、電廠等的遠程無人值守監(jiān)控;社區(qū)物業(yè)管理中的住宅小區(qū)、辦公室安全防范和智能大廈、停車場的無人監(jiān)控等[1]。

1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)

早期視頻監(jiān)控方案中的視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式,沒有實現(xiàn)數(shù)字化,更不能通過網(wǎng)絡(luò)來交換數(shù)據(jù)。模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過微處理器或者PC機對模擬視頻系統(tǒng)實施數(shù)字控制以及多媒體管理,具有良好的實時性和圖像質(zhì)量,然而這樣的系統(tǒng)靈活性差。以下是模擬監(jiān)控系統(tǒng)的主要缺點:

(1)監(jiān)控的范圍很有限,通常只適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控。同軸電纜是模擬視頻信號的主要傳輸工具,而同軸電纜傳輸模擬視頻信號的距離比較短,往往不超過一千米,雙絞線的距離更短。由于模擬線路不可能很長,所以信號傳輸距離有限且無法聯(lián)網(wǎng),僅局限于同一建筑物或工廠內(nèi)[2];

(2)模擬信號占用通訊線路較多,而且開放性較差;

(3)監(jiān)控質(zhì)量不高。由于模擬信號很容易受干擾,所以監(jiān)控圖像質(zhì)量不好;

(4)維護管理復(fù)雜。沒有良好的用戶操作界面,非專業(yè)人員無法正常操作;

(5)成本較高。對于每個監(jiān)控中心都需要配置一套監(jiān)控設(shè)備,而且信息的存儲方式是利用錄像帶、磁帶等設(shè)備,這些存儲設(shè)備成本較高。

由于存在以上缺點,所以傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)己遠遠不能滿足越來越高的生產(chǎn)和管理監(jiān)控的需求[3]。

2數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

上世紀90年代,由于視頻壓縮編碼技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的出現(xiàn),數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起。目前,數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要有兩種類型:一種是以基于PC的數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng);另一種是以嵌入式視頻WEB服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1基于PC的視頻監(jiān)控系統(tǒng)

基于PC的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般是在遠端監(jiān)控現(xiàn)場,有若干個攝像機、各種檢測、報警探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備,通過各自的傳輸線路,匯接到多媒體監(jiān)控終端上。多媒體監(jiān)控終端可以是一臺PC機,也可以是專用的工控機。除了處理各種信息和完成本地所要求的各種功能外,系統(tǒng)利用視頻壓縮卡和通信接口卡,通過通信網(wǎng)絡(luò),將監(jiān)控信息傳到一個或多個監(jiān)控中心。

相對于模擬傳送,基于PC的多媒體監(jiān)控具有以下優(yōu)點:

(1)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)把監(jiān)控錄像保存在大容量硬盤上,數(shù)字信號長期存儲,信息永不丟失,圖像質(zhì)量不下降;

(2)數(shù)字視頻容易被計算機處理,可以在監(jiān)控圖像中設(shè)定報警區(qū)域,計算機對報警區(qū)域的圖像進行分析和處理,當有目標在該區(qū)域內(nèi)活動時,計算機及時采取預(yù)定操作,在一定程度上做到自動監(jiān)控,無人職守;

(3)數(shù)字視頻經(jīng)過壓縮之后,占用帶寬較小,而且數(shù)字信號在傳輸時容易進行加密,非法截取的信號無法還原為視頻圖像;

(4)數(shù)字錄像存儲在計算機硬盤上,可以用計算機來檢索和管理,擺脫了手工管理和檢索的復(fù)雜繁瑣[4]。

2.2基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機處理能力、大容量存儲和嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展及各種實用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn),視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代。以目前嵌入式處理技術(shù)、視頻壓縮及解壓技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等構(gòu)成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)稱為基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)?;谇度胧郊夹g(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點是:性能穩(wěn)定,便于安裝,易于實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計,便于管理和維護,能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)資源[5]。

3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

智能視頻監(jiān)控具有廣泛的應(yīng)用前景和潛在的經(jīng)濟價值,引起了國際上許多著名科研機構(gòu)以及研究人員的興趣。就目前而言,國際上對智能視頻監(jiān)控的研究已經(jīng)達到了一定的水平,智能視頻也受到越來越多的重視,一些重要的學術(shù)期刊和重要的學術(shù)會議已經(jīng)將智能視頻監(jiān)控作為主題內(nèi)容之一。同時也有不少的原型系統(tǒng)被研制出來,如在上個世紀90年代末,美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助卡內(nèi)基梅隆、戴維SARNOFF研究中心等著名大學和科研機構(gòu),聯(lián)合研制出了智能場景監(jiān)視與監(jiān)控系統(tǒng)VSAM,應(yīng)用在未來戰(zhàn)爭中人力監(jiān)控費用昂貴、危險系數(shù)高或者人力無法實現(xiàn)的場合的監(jiān)控;美國ISS公司研制出的AUTOSCOPE 2004是一種大區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng),已經(jīng)作為北美鐵路運輸監(jiān)視系統(tǒng)實際應(yīng)用。

在國內(nèi),智能視頻監(jiān)控的研究也已經(jīng)有了長足的進步,2002年5月,第一屆“全國智能視覺監(jiān)控學術(shù)會議”在北京召開,迄今為止,已經(jīng)舉行了三屆,得到了廣泛的關(guān)注[6]。此外,中國科學院自動化研究所模式識別國家重點實驗室已經(jīng)成立了智能視頻監(jiān)控研究小組,正在開展智能視頻監(jiān)控方面的研究,研究內(nèi)容包括:快速準確的運動檢測;實時性的基于三維模型的車輛與行人的定位、識別和跟蹤;基于移動攝像機的視覺監(jiān)控技術(shù);多攝像機的協(xié)作監(jiān)控;事件的機器學習方法;異?,F(xiàn)象的檢測、報警與目標的行為預(yù)測;對目標運動情況給出語義上的解釋的方法以及遠距離的身份識別等等,其目標是實現(xiàn)一個包括以上研究內(nèi)容的動態(tài)場景集成分析演示系統(tǒng)[7]。

4發(fā)展方向

經(jīng)過十多年的發(fā)展,智能視頻監(jiān)控技術(shù)在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、視頻信息壓縮與存儲、視頻流傳輸以及人機界面上都已經(jīng)比較成熟,但總體而言,智能視頻監(jiān)控技術(shù)還遠遠達不到完美,今后在以下幾個方面值得探索和研究:

(1)采用新的視頻圖像編碼標準提高視頻圖像的質(zhì)量,以利于視頻觀看以及圖像檢測;

(2)提高視頻流的壓縮與傳輸速度,以增強視頻監(jiān)控的實時性;

(3)視頻檢測與識別技術(shù),包括從監(jiān)控攝像機所捕捉的序列圖像中檢測是否有運動物體存在的運動檢測以及異?,F(xiàn)象的檢測、報警與目標的行為預(yù)測等;

(4)全方位的視頻監(jiān)控,單個攝像機的視野有限,要監(jiān)控大范圍的動態(tài)場景就需要多個攝像機,此外,多個攝像機也有利于解決遮擋問題,多攝像機的定標與數(shù)據(jù)融合是兩個關(guān)鍵問題;

(5)人工智能在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

參考文獻

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篇4

摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能家居的核心技術(shù)支撐,智能家居是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家庭中的應(yīng)用體現(xiàn)。當前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合的背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產(chǎn)業(yè),無論是IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長爆發(fā)點。本文通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用來說明物聯(lián)網(wǎng)的運用對智能家居系統(tǒng)技術(shù)進步、功能擴展、服務(wù)、達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求的作用。

關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能家居;應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)的英文描述為“The Internet ofthings”,即“物——物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[1][2]。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),它在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)人與物互通的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)物與物互通,是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的應(yīng)用和業(yè)務(wù)層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息;可靠傳遞是指通過無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合將物體信息準確傳遞;智能處理是指利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘及智能識別等人工智能技術(shù)對海量數(shù)據(jù)信息進行分析處理,完成對物體的智能化控制。

物聯(lián)網(wǎng)的概念在1999 年被提出,是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等構(gòu)造出的一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)。2005 年11 月17 日國際電信聯(lián)盟《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,重新提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念[3],并對其進行了擴展,不僅局限于RFID技術(shù)。2009年1月28日,IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后,美國將物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的一個重點。此外,歐洲、韓國、日本等國家也把物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為振興國家經(jīng)濟的一個核心產(chǎn)業(yè)[4]。2009年8月,溫總理提出了“感知中國”的概念,自此物聯(lián)網(wǎng)被列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,在中國受到了極大的關(guān)注[5]。

物聯(lián)網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及通信技術(shù)日趨成熟的條件下出現(xiàn)的,它是一種體現(xiàn)物與物之間新型關(guān)系,將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數(shù)據(jù)通信等智能感知技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,的具有智能化識別、控制與管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中可能涉及多種信息傳感設(shè)備,比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應(yīng)裝置、各種傳感器等。

物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在,已經(jīng)被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域,如智能交通、智能消防、工業(yè)檢測、老人護理、食品溯源和情報搜集等。毫無疑問,物聯(lián)網(wǎng)也將對智能家居領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響?;谖锫?lián)網(wǎng)的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到家用電器中,可以使家電具有智能感知及信息網(wǎng)絡(luò)功能,能使家庭中的家電設(shè)備之間信息交互、家電設(shè)備與產(chǎn)品和用戶之間也可以進行信息交互,方便人們的日常家居生活,使生活方式更加合理,生活模式更舒適、健康、環(huán)保。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念,目前沒有統(tǒng)一的標準。但是綜合來看,物聯(lián)網(wǎng)是一種實現(xiàn)物-物相連的智能網(wǎng)絡(luò),它主要依賴于智能感知技術(shù)、無線通信技術(shù)、遙感技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)[5]等,是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域,如物流、交通、產(chǎn)品安全監(jiān)測、路燈管理、智能電力[6]、醫(yī)療[7]等。智能家電與智能家庭的發(fā)展,用戶新增的需求,使廣大廠商和研究人員發(fā)現(xiàn),智能家居也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。[8]IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商正在進行此方面的研究,也逐漸推出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得家電在智能化控制的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了商品與設(shè)備的關(guān)聯(lián)及設(shè)備之間的關(guān)聯(lián),展現(xiàn)出了一種更加智能化的便捷、健康、環(huán)保的家居場景。

二、智能家居系統(tǒng)概述

目前,智能家居系統(tǒng)沒有一個統(tǒng)一的定義或者概念,百度百科的解釋是:“智能家居(英文:smart home, home automation)是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將與家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境?!?/p>

2012年4月5日中國室內(nèi)裝飾協(xié)會智能化委員會《智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品分類指導手冊》把智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共分為二十個分類包含了:控制主機(集中控制器)、智能照明系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、家庭背景音樂、家庭影院系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、防盜報警、電鎖門禁、智能遮陽(電動窗簾)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、太陽能與節(jié)能設(shè)備、自動抄表、智能家居軟件、家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)、廚衛(wèi)電視系統(tǒng)、運動與健康監(jiān)測、花草自動澆灌、寵物照看與動物管制。

由此可知,智能家居是一個系統(tǒng)的概念,融合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)(有線、無線)、智能家電技術(shù)、自動控制技術(shù)等技術(shù),將家庭平臺上與信息相關(guān)的信息設(shè)備、智能家電和家庭安保裝置,通過綜合布線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。這些功能都是通過智能家居系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)絡(luò)控制來實現(xiàn)的,通過家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理家中設(shè)備,來創(chuàng)造一個優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保的居住生活環(huán)境空間。[9]

筆者認為智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。

健康的環(huán)境包含舒適的溫度、優(yōu)質(zhì)的空氣、適宜的水溫等;人機互動的環(huán)境主要指智能化的體驗、便捷的人機互動的界面和高集成度的人工智能應(yīng)用;安全的環(huán)境包括家庭安防監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身的安全;經(jīng)濟的環(huán)境主要體現(xiàn)在系統(tǒng)本身的經(jīng)濟合理(如系統(tǒng)價格)及家庭應(yīng)用的經(jīng)濟合理(如節(jié)水、節(jié)電、擴展方便)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含三個層面,即感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面和應(yīng)用層面。物聯(lián)網(wǎng)常見的感知技術(shù)包括RFID 技術(shù)、二維碼技術(shù)、傳感器技術(shù)、攝像頭、gps 等;進行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)主要包括3G、Wi-Fi、藍牙、接入網(wǎng)等;計算技術(shù)主要是指進行海量數(shù)據(jù)處理的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)推送。網(wǎng)絡(luò)層面包含電信運營(移動、有線、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等)、物聯(lián)網(wǎng)運營(信息中心、管理中心等)、平臺、軟件、系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)集成及終端設(shè)備。應(yīng)用層面包含環(huán)境監(jiān)測、智能交通、智能建筑、智能家居、遠程醫(yī)療、城市管理、公共安全、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、資源管理等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居的應(yīng)用包含了家居環(huán)境控制、家庭安防、智能家電等多個領(lǐng)域,一個完全的智能家居系統(tǒng)按照前文所述包含了20個子系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下,用戶可以將家用電器之間組成一個物物相連的網(wǎng)絡(luò),然后在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,對家庭中的設(shè)備、產(chǎn)品進行監(jiān)控;在家電或者產(chǎn)品發(fā)生故障時能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動進行短信、電話等智能報警;家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習慣和生活方式,利用數(shù)據(jù)挖掘、情境感知等技術(shù)為用戶進行合理的信息推送,實現(xiàn)人與家電、環(huán)境、產(chǎn)品的自然交互。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)貫穿智能家居從終端設(shè)備的研發(fā)、系統(tǒng)集成及運行到用戶使用的全過程。從技術(shù)角度來看,物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)的核心技術(shù)是通訊或控制協(xié)議,涉及硬件接口和軟件協(xié)議兩部分,可以簡單的劃分為無線與有線技術(shù)。

有線技術(shù)包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet,AXLink 等。其中X-10,PLC-BUS 是專門針對智能家居行業(yè)制定的通訊技術(shù)。X-10電力線載波技術(shù)在上世紀70年代產(chǎn)生,在我國2000年前后引入并開始推廣,該技術(shù)可以在電力線上通訊,免于智能家居系統(tǒng)部署的時候另外布線。該技術(shù)對電網(wǎng)運行環(huán)境依賴性較高,由于設(shè)備成本、技術(shù)穩(wěn)定性及信息安全等問題市場局面一直難于打開。PLC-BUS 提高了一定的通訊穩(wěn)定性,但是難以保證持續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)量,對電網(wǎng)環(huán)境的依賴性仍舊很強,使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術(shù)已經(jīng)有40多年的技術(shù)積淀,但是由于成本和技術(shù)瓶頸,智能家居產(chǎn)品在有線技術(shù)開發(fā)方面不斷地進行新的嘗試,各種技術(shù)的優(yōu)缺點暫時不能滿足客戶的需求,也許這也是今天多種有線技術(shù)并存的原因。

無線技術(shù)包含了RFID 智能識別技術(shù)、藍牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆墙佑|式的自動識別計技術(shù),它通過無線電信號進行數(shù)據(jù)讀寫并識別特定目標,具有無接觸、識別速度快、自動化程度高、抗干擾、識別多個物體等優(yōu)點。RFID 是20 世紀90 年代興起的,發(fā)展至今被認為是自動識別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的、識別效果最好、最重要的一項技術(shù)。[8] WiFi作為低成本、最易與互聯(lián)網(wǎng)連接的智能家居技術(shù)解決方案被廣為應(yīng)用。ZigBee ZigBee 技術(shù)的特點包括:低功耗、成本低、低速率、時延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設(shè)計可用于支持特定應(yīng)用軟件的開發(fā)和部署。應(yīng)用規(guī)范和ZigBee 的堆棧相連,讓制造商更快、更容易地推出特別針對某些應(yīng)用的無線產(chǎn)品??捎玫膽?yīng)用規(guī)范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫(yī)療、遠程控制(RF4CE,或稱消費電子射頻)、建筑自動化和零售服務(wù)。Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監(jiān)控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應(yīng)用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。[10]

物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)從技術(shù)和應(yīng)用的角度來說穩(wěn)定性、可拓展性(靈活性)、安全性及經(jīng)濟性都是重要衡量指標。目前為止,無論是有線技術(shù)還是無線技術(shù)都沒有一個得到廣泛認可的技術(shù)標準。有線技術(shù)基于專用通訊線纜,某種程度上來說其穩(wěn)定性較好,但是可拓展性較差(系統(tǒng)擴展、改良需要重新布線)、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術(shù)的高速發(fā)展在可拓展性(靈活性)及經(jīng)濟性方面都具有優(yōu)勢。穩(wěn)定性和安全性方面兩者各有千秋,都在不斷發(fā)展完善。

四、國內(nèi)智能家居的現(xiàn)狀和問題

智能家居在中國經(jīng)歷了近6 年的起步階段,發(fā)展速度緩慢,主要是因為沒有投入大量的資金,開發(fā)技術(shù)短期內(nèi)也不成熟。[9]目前整個智能家居行業(yè)發(fā)展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、穿戴設(shè)備等一系列終端產(chǎn)品,及一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上,比如,三表抄送系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)等。以“智能家居”系統(tǒng)作為產(chǎn)品目前仍沒有在市場上大規(guī)模出現(xiàn),基本停留在概念階段。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟,不斷融入智能家居,其內(nèi)容發(fā)展越來越豐富,想象空間越來越大。但由于早期開發(fā)技術(shù)的不成熟,智能家居發(fā)展至今仍沒有普及,在技術(shù)、需求、經(jīng)濟適用性等方面仍有諸多的問題有待解決。

1.技術(shù)層面

如上文所述,由于穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、安全性、可拓展性等原因,當前無論有線技術(shù)還是無線技術(shù)都沒有一個得到廣泛認可的技術(shù)標準,處于百家爭鳴的階段。由于沒有開放的協(xié)議、統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)庫,使得技術(shù)協(xié)調(diào)和系統(tǒng)整合比較困難。各設(shè)備之間、子系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作,使得各個子系統(tǒng)之間形成“信息孤島”,且兼容性和可拓展性較差,難以實現(xiàn)真正智能化,也給系統(tǒng)集成商、服務(wù)運營商和客戶使用帶來困擾。

筆者認為,當前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產(chǎn)業(yè),互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)無論IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商,還是服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長爆發(fā)點。在巨大的市場利益驅(qū)動下,各種技術(shù)創(chuàng)新、改良都向著好的方向發(fā)展。但相關(guān)標準的建立、接口的統(tǒng)一,需要一個適應(yīng)淘汰的過程。它無法由哪個組織或部門單獨完成,需要在市場競合過程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會等組織在用戶的認可下共同努力實現(xiàn)。

2.需求和經(jīng)濟適用層面

目前,智能家居產(chǎn)品在滿足用戶需求和經(jīng)濟適用方面存在的主要問題是,產(chǎn)品較為單一(受技術(shù)等原因限制)且價格高昂。筆者認為任何產(chǎn)品成功最核心的原因,是建立在滿足客戶需求的基礎(chǔ)之上。對于智能家居而言,客戶的需求具有多樣性、時效性、經(jīng)濟合理性等特點。如前文所述,智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。要滿足上述需求,智能家居產(chǎn)品在技術(shù)滿足的前提下,要能夠做到解決方案多樣化、系統(tǒng)擴展便利化、用戶體驗簡單化、產(chǎn)品成本最低化。解決方案多樣化與系統(tǒng)擴展便利化是指,系統(tǒng)方案靈活多樣,既可以提供整體解決方案,也可以分部、分步提供。從客戶角度來說,最好能夠與不同品牌的系統(tǒng)解決方案兼容??蛻艚?jīng)過初步體驗后能有更大的選擇空間,同時在增加新系統(tǒng)或改良現(xiàn)有系統(tǒng)時不會給客戶造成過多不便。用戶體驗簡單化是指產(chǎn)品的控制界面或人機交互界面應(yīng)想用戶所想,盡可能的“傻瓜”與智能,盡最大可能的從用戶角度出發(fā)。產(chǎn)品成本最低化是指在保證質(zhì)量和功能完整性的前提下,盡可能降低生產(chǎn)、開發(fā)成本,在合理的利潤空間下投放市場。否則完美但溢價過高的產(chǎn)品是很難得到用戶認同的。

五、結(jié)論

本文通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的簡要分析認為,智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居需要從技術(shù)層面、滿足用戶需求和經(jīng)濟適用改善提高著手。技術(shù)層面的提高目前主要需要完成標準的建立和接口的統(tǒng)一,在市場競合的過程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會等組織在用戶的認可下共同努力實現(xiàn)。需求和經(jīng)濟適用層面,需要企業(yè)在以用戶體驗為核心的基礎(chǔ)上不斷努力提高。使物聯(lián)網(wǎng)的運用在智能家居系統(tǒng)技術(shù)進步、功能擴展、服務(wù)方面,最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。

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篇5

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;技術(shù);應(yīng)用;分析

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 01-0000-02

Application Analysis of the Data Mining Technology

Zhang Yihui

(Shandong Polytechnic,Jinan250104,China)

Abstract:With the advent and popularization of the Internet age,a lot of information get together,in the quick and easy at the same time to give people the agent has brought us a problem,how is the large amount of data to digest and true and false identification,followed by information how secure is to ensure that lay their unified approach method.This is a new term-data mining technology.Data mining is a relatively new database technology,there is a wide range of practical applications demand;made a comprehensive overview of data mining technology,citing a data mining system composition and mining method.

Keywords:Data mining;Technology;Application;Analysis

何為數(shù)據(jù)挖掘,所謂數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining)在傳統(tǒng)的定義就是提取隱含在大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。意思簡單來講就是從一大堆亂七八糟的信息數(shù)據(jù)里提取一些對自己有用的數(shù)據(jù)知識。

一、數(shù)據(jù)挖掘的概念

從面的定義中我們對數(shù)據(jù)挖掘有了一個模糊的了解,其實數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通俗的從字面意思理解就是從數(shù)據(jù)中挖掘有用的數(shù)據(jù)。我國一些單位普遍都采用了計算機技術(shù)來處理單位的一些業(yè)務(wù),因為計算機的分析處理數(shù)據(jù)的能力比較強,所有產(chǎn)生了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),通過計算機來分析這一大批數(shù)據(jù)不單單是為了研究的需要,更為重要的是從這些雜亂的數(shù)據(jù)中分析提取一些對自身企業(yè)有價值的數(shù)據(jù)信息。一些企業(yè)單位要從大批量的數(shù)據(jù)中獲取對自己有用的數(shù)據(jù)來進行企業(yè)運作以及提高自身企業(yè)的競爭能力,這就好比從礦石中提煉金子一樣,提取的都是精華。所以數(shù)據(jù)挖掘越來越得到人們的重視。

隨著數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)核心技術(shù)研究的逐步深入,其核心模塊已經(jīng)強有力的形成了三大的技術(shù)領(lǐng)域:數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能和數(shù)理統(tǒng)計。隨著高性能的關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎的廣泛數(shù)據(jù)集成和相關(guān)理論研究和相關(guān)技術(shù)的成熟,,讓數(shù)據(jù)庫挖掘技術(shù)進入了實用階段。

在國際上,由美國人工智能協(xié)會主辦的KDD(數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn),簡稱KDD)已經(jīng)漸漸被人們所接受,已經(jīng)召開了數(shù)十次國際研討會,隨著規(guī)模的不斷壯大,在注重多種發(fā)現(xiàn)策略和技術(shù)的集成,理論研究指導實踐應(yīng)用,以及多種學科之間的相互滲透的基礎(chǔ)上,研究重點也逐漸從發(fā)現(xiàn)方法轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用,成為目前計算機領(lǐng)域的研究熱點;與國外相比,國內(nèi)研究起步較晚,主要是處在基礎(chǔ)理論上的研究。國家自然科學基金對于該領(lǐng)域的研究項目是1993年首次支持。目前,知識發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究在國內(nèi)的許多知名的高等院校和科研機構(gòu)已經(jīng)開展。

二、數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的組成

以下是典型的數(shù)據(jù)挖掘的幾個組成部分:

(一)數(shù)據(jù)挖掘所操作的最直接的對象就是數(shù)據(jù)庫,這些數(shù)據(jù)庫是一個或一組可以在數(shù)據(jù)上進行數(shù)據(jù)收集、存儲、處理和集成的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫或其他類型的信息庫。

(二)數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器:在數(shù)據(jù)處理過程中,根據(jù)客戶的數(shù)據(jù)挖掘請求的指令信息,數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器負責提取相關(guān)數(shù)據(jù)反饋信息。

(三)知識庫:數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵技術(shù)就是知識庫,它是用于指導數(shù)據(jù)搜索、查找、分析或擬合評估模式的興趣度的領(lǐng)域知識集。另外將數(shù)據(jù)信息集中屬性或?qū)傩灾到M成不同的數(shù)據(jù)抽象層的概念分層和用戶確信方面的知識數(shù)據(jù)也包括在里面。

(四)數(shù)據(jù)挖掘引擎:用于特征化、關(guān)聯(lián)、分類、聚類分析以及演變和偏差分析的一組功能模塊,這是數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的基本組成。

(五)模式評估模塊:這是數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵所在,在數(shù)據(jù)挖掘過程中參照興趣度做度量,并與數(shù)據(jù)挖掘模塊交互配合,以便將數(shù)據(jù)搜索、歸并、聚焦在有趣模式的操作。根據(jù)所用數(shù)據(jù)挖掘方法的不同,模式評估模塊也可以使用興趣度閥值作為評定參數(shù),去過濾發(fā)現(xiàn)的模式挖掘數(shù)據(jù),也可以與數(shù)據(jù)挖掘模塊集成在一起使用。

(六)圖形用戶界面:是以圖形界面的形式給出用戶數(shù)據(jù)查詢操作或指令任務(wù),并提供中間參考信息提示、幫助搜索、確定聚焦興趣度,根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘的中間結(jié)果進行探索式數(shù)據(jù)挖掘的操作模塊,是在用戶和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)之間通信的橋梁,是用戶與系統(tǒng)交互的中介。

三、數(shù)據(jù)挖掘方法

數(shù)據(jù)挖掘方法的來源主要是由人工智能和機器學習的方法發(fā)展來的,結(jié)合傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法、模糊數(shù)學方法以及科學計算可視化技術(shù),以數(shù)據(jù)庫為研究對象,形成的數(shù)據(jù)挖掘的方法和技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)及其應(yīng)用的學科前沿,是綜合了數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)和可視化等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)的多學科和多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)交叉結(jié)合的新領(lǐng)域,在商業(yè)利益的強大推動下,每年都有新的數(shù)據(jù)挖掘方法和模型的出現(xiàn),數(shù)據(jù)挖掘的方法和技術(shù)可以分為六大類。

(一)關(guān)聯(lián)分析(Association Analysis)。在數(shù)據(jù)處理中,隨著大量數(shù)據(jù)不停的收集、存儲和處理,關(guān)聯(lián)規(guī)則在數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)項集之間有趣的關(guān)聯(lián)和相互聯(lián)系,因此許多業(yè)界人士對于通過關(guān)聯(lián)規(guī)則從相關(guān)數(shù)據(jù)庫中挖掘有用的信息,并從中組織和處理這些有用的數(shù)據(jù)是越來越感興趣。

(二)聚類方法(Clustering Approach)。在數(shù)據(jù)處理中,按一定的規(guī)則(參照距離或相似尺寸等)將數(shù)據(jù)分成一系列相互區(qū)別的數(shù)據(jù)組或數(shù)據(jù)集,這種操作不需要用戶的事先提示相關(guān)操作和背景知識而去直接挖掘、發(fā)現(xiàn)有意義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)模式的方法。

(三)決策樹方法(Decision Tree Approach)。該方法是一種常用于預(yù)測模型的算法,具有信息描述簡單、查找速度快的特點,適合于大規(guī)模的數(shù)據(jù)挖掘。建立決策樹的過程:首先根據(jù)信息論中的信息增益尋找數(shù)據(jù)庫中具有最大信息量的字段,從中找到潛在的、有價值的信息,然后建立決策樹的節(jié)點,再根據(jù)字段的不同取值建立樹的各個分枝,然后在每個分枝子集上分別遞歸上述過程,即可。

(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法(Neural Network Approach)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于本身的特性適合解決數(shù)據(jù)挖掘問題,因此,近年來越來越被關(guān)注。以HEBB學習規(guī)則和MP模型為基礎(chǔ)的模擬人腦神經(jīng)元方法,建立了三大類多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型:反饋式網(wǎng)絡(luò)模型、前饋式網(wǎng)絡(luò)模型和自組織網(wǎng)絡(luò)模型。

(五)遺傳算法(Genetic Algorithms)。遺傳算法是模擬生物自然選擇與遺傳機理的(進化過程)隨機的算法,由繁殖(選擇)、交叉(重組)、變異(突變)三個基本算子組成的仿生全局優(yōu)化方法。遺傳算法所具有的特有性質(zhì)已在數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)揮了顯著作用。

(六)可視化方法(Visualization Approach)??梢暬椒ㄔ鰪娙藗冋J識能力,拓寬了傳統(tǒng)的圖表展示功能,增強了用戶對數(shù)據(jù)反饋的感知度,使用戶對數(shù)據(jù)的剖析更加清楚。例如,在數(shù)據(jù)庫表中,將多維數(shù)據(jù)變成多種線性圖形(如線圖、柱圖),增加直觀性,使用戶更好、更快速的理解和掌握,并充分揭示數(shù)據(jù)的內(nèi)涵、內(nèi)在本質(zhì)及規(guī)律起了很大的作用。

四、數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用領(lǐng)域

數(shù)據(jù)挖掘所應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛,目前,數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用最集中的領(lǐng)域包括醫(yī)療保健、金融、司法、市場、零售業(yè)、制造業(yè)、工程與科學等。但每個領(lǐng)域又有其特定的應(yīng)用問題和應(yīng)用背景。

(一)醫(yī)療保健。在我過國,醫(yī)療保健行業(yè)有大量的數(shù)據(jù)需要處理。這個行業(yè)中數(shù)據(jù)挖掘最關(guān)鍵的任務(wù)是進行數(shù)據(jù)處理理,系統(tǒng)可以從大型多變的數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)并整理,預(yù)測醫(yī)療保健費用。由實驗室開發(fā)的解釋保健數(shù)據(jù),在定量范圍內(nèi)解釋偏差,生成報表。

(二)金融。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在金融行業(yè)中的應(yīng)用不但指的是對金融事務(wù)數(shù)據(jù)的開采,能夠發(fā)現(xiàn)某個客戶、消費群體或組織的金融和商業(yè)興趣,并且還可以融市場的變化趨勢。

(三)司法。在司法方面,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可應(yīng)用在案件調(diào)查、詐騙監(jiān)測、洗錢認證、犯罪組織分析等工作中,這將給司法工作帶來巨大的收益,例如:美國財政部開發(fā)的系統(tǒng),對各類金融事務(wù)進行監(jiān)測,識別洗錢、詐騙等。

(四)數(shù)字城市。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)中的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)是指通過對不同的數(shù)據(jù)庫資源進行連接,根據(jù)需要獲取不同的數(shù)據(jù)庫資源的數(shù)據(jù)內(nèi)容,組合形成所需要的數(shù)據(jù)資源,支持分析決策。在這種機制下,即實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集市的建立,又解決了與城市信息化建設(shè)中業(yè)已建成的各種信息系統(tǒng)運行上獨立,數(shù)據(jù)上統(tǒng)一的問題。

(五)制造業(yè)。制造業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行零部件故障診斷、資源優(yōu)化、生產(chǎn)過程分析等。例如進行彩色掃描儀的生產(chǎn)過程分析。他們基于大約公司個參數(shù)建立了一個自動數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),產(chǎn)生了難以手工處理的大量數(shù)據(jù),通過使用,工程師們能夠?qū)?shù)據(jù)進行分析并對最重要的參數(shù)進行認定。

五、利用WEKA編寫算法

作為數(shù)據(jù)挖掘愛好者自然要對WEKA的源代碼進行分析并以及改進,努力寫出自己的數(shù)據(jù)挖掘算法。我一直覺得對于機器學習算法來說,weka是很有特色的工具,算法非常多。而且還有諸如clementine之類的數(shù)據(jù)流處理工具。相比之下,clementine的算法就會失色很多。但是weka的可視化做的不好。這是它的缺點。如果在weka的基礎(chǔ)上再做些二次開發(fā),加強可視化的應(yīng)用應(yīng)該很不錯。最近看到一本書叫《可視化數(shù)據(jù)》,作者竟然包裝了java的圖形庫,自己創(chuàng)作出了個processing語言來做數(shù)據(jù)可視化,似乎效果不錯,而且也是開源的。如果能在這個基礎(chǔ)上做些研發(fā)應(yīng)該會不錯的。

六、結(jié)語

在現(xiàn)今社會,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)可以被應(yīng)用與所有的領(lǐng)域和行業(yè)中。在人們生活里的各個方面幾乎都可以用到數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)不但給我們的日常生活帶來了巨大的改變和影響,并且這種影響還深深的改變著我們的生活方式。

參考文獻:

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[2]顏惠,吳小穗.MetaCrawler集成搜索引擎[J].圖書館工作與究,2002,3:46-47

[3]周黎明,邱均平.基于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分析法[J].情報學報,2005,5:594-599

[4]Lisa Sokol Data Mining in the Real World Part of the Conference on Data Mining and Knowledge Discovery:Theory.Tool,and Technology.Orlando.Florida-April,1999

篇6

在全球,智能家電產(chǎn)品的研發(fā)和推出也是迭起,而隨著家用電腦的普及和應(yīng)用的擴展,長期留意觀察IT動態(tài)的家電企業(yè)開始介入電腦制造業(yè),一個新的時代到來了!下面我們來看看這些智能化產(chǎn)品吧!

1.人性十足的海爾小超人

這是海爾電腦公司在去年推出的一款智能電腦,也是國內(nèi)第一臺能夠與人進行語言交流的電腦(如圖1)。除了基本的配置以外,海爾小超人內(nèi)部帶有電視調(diào)諧器和視頻捕捉卡,可以直接收看有線電視節(jié)目,并進行視頻錄制,這樣你就可以把視頻格式轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式存儲在計算機中了,電視調(diào)諧和視頻捕捉使用的是ATI公司的產(chǎn)品,播放質(zhì)量比較好,軟件控制也很方便,只是靈敏度稍遜色。

海爾小超人的精妙之處是它的智能化控制工具──海爾小超人,這是一個形如機器人的智能工具。它是將生物統(tǒng)計技術(shù)的最新成果融進了電腦產(chǎn)品設(shè)計中的完美體現(xiàn)。海爾小超人能夠識別三個人的語音指令,并按照指令進行相應(yīng)的操作。你可以隨時向它詢問時間,它會立刻說出當前的系統(tǒng)時間。不過遺憾的是,目前它可以接受的語音命令還十分有限。除了接受語言指令以外,海爾小超人還具有提醒功能。比如:當收到E-Mail時,它會通過聲音、燈光及動作發(fā)出提示,以便引起你的注意;還可以預(yù)先設(shè)置時間,在該時間到來時,小超人立刻作出聲音提示,同時伴有動作和燈光閃爍,提醒你去做某事,如起床、約會、上學等,并且你還可以設(shè)定開機和關(guān)機時間,令其自動執(zhí)行。

2.藍色“家電”,聯(lián)想天樂

我們知道近段時間聯(lián)想把“家庭數(shù)碼港”的概念炒得熱熱火火。說到底,這款產(chǎn)品只是一款功能較為強大一點的PC罷了?;剡^頭來看看這款天樂──聯(lián)想藍色家電的首發(fā)品(如圖2),你才能夠真正領(lǐng)悟到IT技術(shù)和家電融合的理念。這款電腦是面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而推出的簡便、易用的普及型網(wǎng)絡(luò)工具,它就像電視機、收音機一樣具有即開即用、免學習、免維護等三大特點。它是專為滿足中老年人用戶對網(wǎng)絡(luò)、信息服務(wù)的需求而定制設(shè)計的。

天樂將表面聲波技術(shù)(TouchEasy)和全屏手寫識別(ScreenWriting)融合在15英寸的顯示屏上,不僅可以通過觸摸實現(xiàn)產(chǎn)品的所有功能,而且可以在屏幕上書寫漢字進行文字輸入。其次,天樂采用嵌入式系統(tǒng)和小巧的一體化設(shè)計,只需一根電源線和一根電話線(或網(wǎng)線),即開即用,可隨時關(guān)機,并且安全可靠、維護容易,跟電視機一樣,使用壽命很長。用戶只要通過1個小時左右的自學,就可以使用天樂在網(wǎng)上隨心所欲地暢游了。

另處,天樂還提供了健康顧問、網(wǎng)絡(luò)導游、尋親訪友、生活伴侶和休閑娛樂五大方面的功能服務(wù):專門定制的健康網(wǎng)站,讓老年人隨時擁有“私人醫(yī)生”;智能秘書可以幫中老年人整理生活備忘錄及提醒重大事件;幸福休閑使愛好象棋、撲克、麻將的中老年朋友時常過過癮。老年朋友只要指指點點就可以獲取他們需要的各種信息。以健康顧問為例,天樂擁有日常保健及疾病預(yù)診系統(tǒng),可以為用戶進行身體情況的預(yù)診、記錄與分析。通過網(wǎng)站,用戶可以向近百位各個科的專業(yè)醫(yī)生進行咨詢,獲得與疾病相關(guān)的護理、保健、運動、飲食、用藥等各個方面的知識。如果所在地區(qū)醫(yī)院也已上網(wǎng),還可以實現(xiàn)醫(yī)院電子掛號,就診預(yù)約等功能,這對行動不便的老人來說無疑是一大福音。

3.可穿戴的PC

美國Xybemaut已經(jīng)開發(fā)出了可以穿戴的個人電腦并投放市場。名字叫XybernautMAIV(以下簡稱MAIV),如圖3。人們可以把MAIV當作筆記本電腦來使用,因為它本身就是一臺真正的奔騰電腦。它采用了200MHz的奔騰MMXCPU,可擴充到128MB的內(nèi)存,2.1GB或4.3GB的硬盤,另處還配有鋰電池,操作系統(tǒng)為Win9×或NT。MAIV有兩種顯示方式,其一是頭戴顯示,它給人的真實感非常強烈,不過顯示的圖像有時會向右偏離。另一個顯示單元是平板式顯示,帶觸控功能。手腕上的鍵盤極難使用,只能用于輸入少量文字,快發(fā)E-mail等。公正地說,XybemautMAIV還是設(shè)計得相當不錯,使用起來很方便,作為第一代可穿戴電腦,這已經(jīng)給人很大驚喜了,不過4995美元的售價顯得極為昂貴。MAIV主要用在一些特殊場合,比如交通警察可能會使用這種裝備。MAIV的缺點是稍顯笨拙,穿在身上不是很舒服,再有就是很容易把電源線和顯示線纜碰掉。

4.奇異的MOUSE

可接受短信息的鼠標:現(xiàn)在,你可以通過計算機,用comMouse鼠標來接受短信息服務(wù)(如圖4),這款最新的鼠標是第一個帶有內(nèi)置液晶顯示屏的鼠標(鼠標與計算機通過USB端口連接)。它的使用方法是:鼠標首先被指定一個電話號碼,然后鏈接到互聯(lián)網(wǎng)上某個可以接受短信息的網(wǎng)站,當短信息到達時,它會在鼠標的液晶屏幕上顯示。如果短信息到達之后,液晶屏幕會變成藍色,并且互聯(lián)網(wǎng)按鍵會激活,從而讓你方便地接收短信息。

可穿戴的鼠標:在拉斯維加斯國際消費類電子產(chǎn)品展覽會上,一款形狀獨特的鼠標引起了參觀者的強烈興趣(見圖5)。該鼠標之特殊,在于它酷似手套,通過一個基座經(jīng)由USB端口與電腦相連,在使用時把它戴在手上,五個手指的運動則通過紅外線傳輸給基座,基座再傳導給電腦,實現(xiàn)普通鼠標的正常功能。比如,如果你動動食指,電腦屏幕上的光標就會隨之運動;如果指頭在空中彈兩下,便可啟動程序。玩三維游戲時,調(diào)出鼠標配置文件進行各項有關(guān)設(shè)置便可。

5.“超人類語音識別”的電腦

近日,IBM表示,期望在21世紀頭10年結(jié)束之前,生產(chǎn)出能夠自動理解多達20門語言,并能識別這些語言的各種語調(diào)變化、口音及上下文環(huán)境的機器。該機器能絲毫不差地轉(zhuǎn)錄法律、醫(yī)療和法庭證詞,被IBM稱為“超人類語音識別”計劃。該項目已于本年度啟動,IBM方面已經(jīng)制定出了整個研制過程的階段性任務(wù),而總體目標更加明確──使機器語音識別能力趕上并超越人類。很多年來,PC機及其更加小巧的后續(xù)產(chǎn)品(PDA和手機)就具備了聽說功能,但是用戶很少能夠充分利用這些功能,這是因為還存在以下制約因素:機器在理解口音、語調(diào)變化特別是談話的上下文環(huán)境方面還有困難(識別英語對于機器來說尤其困難)。除此之外,技術(shù)越復(fù)雜越需要大量的實驗和調(diào)整,比如:通過反復(fù)聽同一段聲音,機器的識別能力將大為改善。

IDC預(yù)計,到2005年全球市場對電話語音處理設(shè)備的需求將達到35億美元,為此,IBM、AT&T、朗訊和飛利浦等許多大公司都在爭先恐后地進行語音識別技術(shù)研究。IBM公司的100位全職語音識別研究人員中有20名正在專門投入此項研究課題之中。他們正在著手進行音頻-視頻識別研究,涉及計算機視覺技術(shù)的開發(fā),以便改善語音識別的精確度。在國家科學基金會的資助下,IBM正在和其他行業(yè)的研究人員并肩工作,試圖破解長達10萬小時的二戰(zhàn)時期納粹大屠殺幸存者的談話錄音,這些錄音內(nèi)容紛繁多變,充滿各種方言,感情起伏,語調(diào)跌宕,還夾雜著各種不同語言。

6.獨特的電子視窗眼鏡

我們生活在一個充滿秘密的世界。理所當然的,對那些關(guān)心自己的秘密的人來說,一種新型儀器──可以保留個人隱私的電子視窗眼鏡成為熱點就不足為奇了。假設(shè)你在公共場合用筆記本電腦瀏覽互聯(lián)網(wǎng),還不得不撐起前臂來遮擋過大的筆記本電腦的顯示屏幕,來防備在飛機靠背或者火車上的偷窺的眼睛,是不是覺得很累呀。現(xiàn)在,電子視窗眼鏡的獨特的顯示方法能幫助你防范這種狀況的發(fā)生(如圖6)。

電子視窗眼鏡是個液晶顯示的數(shù)控系統(tǒng),它是個人顯示儀器的一個突破,能夠在任何地方提供虛擬的大屏幕高分辨率觀看效果。當距離1英寸(2.54厘米)觀看時,能夠產(chǎn)生奇特的虛擬效果,讓你以為5是在距離2.5英尺(76.2厘米)的地方觀看19英寸(48厘米)的高分辨率大屏幕臺式顯示器。電子視窗眼鏡目前有兩款提供給顧客選擇:一種是3430(單鏡片顯示儀器),能夠很好地手持觀看;另一種是2420(雙鏡片顯示儀器),可以戴在頭上觀看。如果你顯示時色彩比較單一(例如在制表格時),它可以自動減少電量的消耗,起到節(jié)能的效果。

智能化電器產(chǎn)品

現(xiàn)在智能技術(shù)已經(jīng)可以模擬人的智能和思維過程,在家電智能工作和參數(shù)調(diào)節(jié)等方面,實現(xiàn)了自動化、簡單化。

1.用于語音控制的帶話筒耳機

東芝于2002年1月8日宣布,該公司利用藍牙規(guī)格的無線通信和語音識別技術(shù),開發(fā)出通過語音控制家電產(chǎn)品的頭戴式帶話筒耳機(HeadSet,如圖7),其中配備了語音識別芯片和無線模塊等。該公司計劃在2002年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品化,并且在配備語音識別引擎和語音合成引擎藍牙模塊、天線、內(nèi)存以及鋰離子電池等的狀態(tài)下,使產(chǎn)品的重量限制在100g以內(nèi)。

該產(chǎn)品可以用于:(1)利用語音識別引擎將用戶的語音轉(zhuǎn)換為指令,從而無須用手便可操作個人電腦和家電產(chǎn)品;(2)以語音方式聽個人電腦/家電發(fā)送的文本數(shù)據(jù);(3)聽個人電腦以及AV家電等通過藍牙方式無線發(fā)送過來的音樂數(shù)據(jù);(4)在博物館及美術(shù)館等用作語音向?qū)гO(shè)備等。

2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)字冰箱和半導體冰箱

按道理說,冰箱之類的家電無論如何和電腦、智能化扯不上關(guān)系,不過美菱的新產(chǎn)品卻意味著家電產(chǎn)業(yè)的智能化時代在逐漸向我們走來:美菱繼推出納米技術(shù)的冰箱后,又成功推出網(wǎng)絡(luò)數(shù)字冰箱和半導體冰箱。美菱網(wǎng)絡(luò)數(shù)字冰箱采用嵌入式主板,以Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),進行智能化設(shè)計,通過條碼閱讀器或TFT液晶觸摸屏輸入存儲食品的種類、數(shù)量和保質(zhì)期等數(shù)據(jù),由系統(tǒng)進行記錄、存貯,并在食物過期以前進行語音提示,同時可以通過屏幕顯示冰箱中貯存的食物信息。另外,系統(tǒng)還存儲了大量的實用菜譜,供用戶隨時參考或閱讀。該冰箱通過互聯(lián)網(wǎng)與超級市場相連,超市則可以通過網(wǎng)上購物系統(tǒng)及時了解用戶需要,提供配送服務(wù)的超市可隨時實現(xiàn)食物配送。這種未來型冰箱將大大方便用戶,使生活真正進入數(shù)字時代。

3.閱讀條形碼的微波爐

三星公司推出的這種微波爐可以通過微波爐前面的嵌入式掃描機,閱讀從掃描機前通過的包裝食品上的條形碼,然后,該微波爐根據(jù)條形碼自動調(diào)整它的設(shè)置和烹調(diào)時間,以達到最佳烹調(diào)效果。與計算機相連時,該微波爐還具有與因特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的能力,以獲取新的食品信息及各種食品最佳制備程序。

4.智能彩電

市場上的樂華智慧通和海信喜盈門系列彩電均已實現(xiàn)了操作規(guī)程自動化、智能化,首次開機自動搜臺存臺。該系列彩電插上電源和天線,按下電源開關(guān),電視機就開始自動搜索信號,幾分鐘就可自動完成。自動控制頻道轉(zhuǎn)換有了這個功能,你可預(yù)先把好看的節(jié)目和頻道輸入電視機,到時候機器就會自動轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)的頻道。

5.智能音響

家庭影院在操作、音響參數(shù)的調(diào)節(jié)以及音箱位置的擺放等方面比較復(fù)雜。智能化音響的出現(xiàn),使音響使用變得簡單、方便。智能化音響一般都有四路以上的輸入轉(zhuǎn)換,以前都是靠人工操作來選擇。智能化音響的智能傳感器、控制器,自動識別并選擇輸入的音、視頻信號源,免去了人工操作。音響參數(shù)調(diào)節(jié)智能化同一套AV音響系統(tǒng),由于使用者水平的差異,調(diào)出的音響效果也會大相徑庭。而智能化音響的AV功放則可以避免這個問題,它根據(jù)聽音者所處的位置,自動精確調(diào)節(jié)各聲道音量的比例,使各聲道處于最佳工作狀態(tài),提供最佳的聽音效果。

6.不用鑰匙的鎖

用鑰匙開門是自古以來的老傳統(tǒng),而數(shù)字化和電子科技為人們?nèi)拥翳€匙創(chuàng)造了條件,安全的電子門鎖將逐漸進入家庭。

組合鍵板電子鎖

這種電子鎖在門閂上部提供一個數(shù)字鍵板,鎖門時只要觸摸一下鍵板上的Lock按鈕,門閂就會上鎖。開門時只要在鍵板上輸入4~8個選擇的數(shù)字,門閂就會自動打開。當允許鄰居、清潔工或其他人進入家園時可以設(shè)定第2個臨時組合代碼。連續(xù)輸入3個不正確的組合碼,會自動出現(xiàn)報警的聲音。

可編程防盜鍵板

這是一種防盜內(nèi)外雙鍵板,外部裝有標準尺寸鋼質(zhì)鍵板,內(nèi)部也裝有一個鍵板。兩個鍵板以電纜相通。即使外部鍵板遭到破壞,也無法進入門內(nèi)??删幊坦δ苣軌蛱峁?億種以上的組合碼,56個用戶代碼,3種輸出方式。

家庭和辦公室通用遙控電子鎖

這種電子鎖可以在家庭和辦公室通用,而不必在原來門鎖位置安裝,不用鉆新的洞眼,也可以用普通鑰匙手工開門。它可以識別30多個遙控器,所以可以用于辦公室的多用戶環(huán)境。

魔術(shù)加鎖包

魔術(shù)加鎖包可以協(xié)助現(xiàn)有門鎖成為電子門鎖的部件,所以相對便宜。它包含電子信息閱讀器和稱為iButton的可以放在鑰匙圈中的感應(yīng)電子“鑰匙”?!拌€匙”是特殊的記憶裝置,包含可以被感應(yīng)閱讀的獨特的無重復(fù)序列號,支持多用戶。這種系統(tǒng)的好處是可以跟蹤進入者,因為每一把鑰匙的密碼是獨特的,可做到“不同的鑰匙開一把鎖”。由于閱讀器內(nèi)部具有時鐘系統(tǒng),所以能跟蹤入門者進入的時間,具有很高安全性。

7.萬能遙控器X10

幾乎每一個人都有使用電視遙控器的經(jīng)驗,那么能否利用一個遙控器控制燈光、溫度、窗簾、門鎖以及任何電器?蘇格蘭Pico電子公司生產(chǎn)的X10(電線載波技術(shù))就是這樣一種萬能遙控器。利用它可以在床上打開或關(guān)閉房子內(nèi)的所有燈具或者嚇跑非法闖入者,不用起身就可以開門迎客,可以定時定位自動地打開或關(guān)閉燈具,調(diào)節(jié)溫度,打開音響等。只要在附近的電源插座上加進指示燈和器件模塊,就可以從家中任何地方由X10控制器、計算機接口甚至由電話(通過電話脈沖應(yīng)答器)控制它們。只要用適當?shù)腦10開關(guān)代替連線開關(guān),開關(guān)就具有遙控能力。

娛樂類電子數(shù)碼產(chǎn)品

1.機器狗

2001年末,日本索尼公司宣布推出了名為“愛寶”(AIBO,即AI人工智能)的機器小狗(見圖8和圖9),這是索尼公司推出的第三代機器狗,它的外形酷似“終結(jié)者”電影中的施瓦辛格?!皭蹖殹庇?8個電機,也稱為18個自由度,這使得愛寶不僅能走動,而且能完成坐、伸展等動作,摔倒后還可以站起來、可以用腹部爬行,還可以像真的小狗一樣玩耍。“愛寶”的傳感器與人的感知器官相對應(yīng),用于感知周邊環(huán)境和與人交流?!皭蹖殹钡念^上有觸覺傳感器,你可以輕輕拍一拍它,表示友好?!皭蹖殹崩脙蓚€麥克風聆聽周圍的聲音,在遙控模式下可以通過聲音對它下命令。此外,我國海爾公司也推出了一種機器狗,它可以搖頭擺尾,眼睛發(fā)光,“唱”幾首流行歌曲。這種新“家電”產(chǎn)品不久將投入市場。

2.足球機器人

篇7

糖尿病及其慢性并發(fā)癥如糖尿病腎病、心腦血管疾病對患者個人、家庭及社會造成了巨大的負擔。據(jù)統(tǒng)計,在糖尿病并發(fā)癥出現(xiàn)之前,僅糖尿病的醫(yī)療管理支出就占了中國國民衛(wèi)生支出的8.5%。因此,為了降低糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生風險,減輕其帶來的巨大危害和沉重負擔,單純的診斷及治療還不夠,全面綜合的糖尿病患者健康管理極其重要。通過有效、全程的糖尿病管理可以降低糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)生風險。因此,理想的糖尿病管理模式在糖尿病及其并發(fā)癥的防治中起著十分重要的作用。

1國內(nèi)糖尿病管理模式類型及優(yōu)劣

糖尿病管理是指醫(yī)護人員為糖尿病患者提供全面性、連續(xù)性、針對性以及主動性的健康管理工作,從而延緩糖尿病病情進展,減少糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生及其危害,最終達到延長糖尿病患者生存時間及提高生存質(zhì)量的目的。隨著糖尿病管理經(jīng)驗的積累及信息技術(shù)的發(fā)展,糖尿病管理模式越來越多,但最終目標仍是改善患者的血糖控制及臨床結(jié)局。相對而言,國外糖尿病管理更加成熟,國外糖尿病管理模式主要包括社區(qū)管理模式、保險公司與醫(yī)療機構(gòu)相結(jié)合管理模式、社區(qū)與家庭混合管理模式。另外國外糖尿病管理模式較早地融合了以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的方式如智能手機、移動醫(yī)療、人工智能、遠程醫(yī)療等。國內(nèi)糖尿病管理研究起步較晚,早期重視程度不足。目前國內(nèi)糖尿病管理模式主要有以下幾種類型,每種管理模式均有其優(yōu)點及不足。1.1醫(yī)院管理模式以醫(yī)院為中心的管理模式是目前國內(nèi)十分常見的糖尿病管理模式,這種管理模式是以內(nèi)分泌代謝科作為糖尿病管理的主要執(zhí)行者,部分醫(yī)院的心內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科、眼科、腎內(nèi)科等與糖尿病慢性并發(fā)癥相關(guān)的臨床科室也會參與糖尿病管理。

1.1.1模式內(nèi)容以醫(yī)院為中心的糖尿病管理模式

主要在醫(yī)院進行,更多的是以糖尿病診斷及治療為主,部分醫(yī)院會給患者建立糖尿病管理檔案。管理形式包括醫(yī)生、護理人員在患者住院期間和門診期間進行糖尿病相關(guān)知識的普及教育;此外,也有在門診和病房發(fā)放糖尿病相關(guān)知識的宣傳資料進行教育。隨著微信的普及,目前很多醫(yī)院內(nèi)分泌科或醫(yī)生個人通過微信公眾號作為平臺對糖尿病患者進行管理和教育,這對改善糖尿病的管理也有一定的促進作用,例如微信公眾號“上海市糖尿病臨床醫(yī)學中心”“武漢協(xié)和醫(yī)院內(nèi)分泌科”及內(nèi)分泌科醫(yī)生的個人公眾號如“糖甲大院”“內(nèi)分泌科孫連增醫(yī)生”等會不定期推送糖尿病相關(guān)的健康科普知識,對完善糖尿病管理具有一定的作用。

1.1.2模式優(yōu)點以醫(yī)院為中心的糖尿病管理模式

的優(yōu)點是三級醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員糖尿病防診治方面的專業(yè)水平高,專業(yè)知識全面、扎實,糖尿病患者在住院和門診所獲得的糖尿病相關(guān)知識比較全面、科學、權(quán)威,因此,規(guī)范化的醫(yī)院糖尿病管理模式一定程度上提高了糖尿病患者的血糖、血壓、血脂達標率,也提高了患者對糖尿病多種危險因素的認識及重視。

1.1.3模式缺點醫(yī)院管理模式的缺點也比較明顯。

由于三級醫(yī)院醫(yī)生接診患者多、工作繁忙,因此醫(yī)生和患者接觸時間短,醫(yī)生一般只能講解糖尿病診治原則,而缺乏系統(tǒng)、具體、有針對性的教育。此外,很多患者在住院期間血糖控制比較理想,但出院后血糖控制變差,長期血糖控制并不理想。造成這個現(xiàn)象的主要原因是因為三級醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員平時工作量大,除了糖尿病以外,還有其他疑難病例和危重病例需要處理,三級醫(yī)院的醫(yī)生沒有足夠的精力對出院患者進行出院后指導,雖然部分三級醫(yī)院會對出院后糖尿病患者進行隨訪,并提醒患者定期復(fù)診,但三級醫(yī)院醫(yī)務(wù)人員本身有大量的臨床工作要完成,很難做到長期隨訪及管理患者,例如患者出院后生活方式和降糖方案常缺乏相應(yīng)調(diào)整,導致糖尿病管理長期效果不佳。

1.2社區(qū)管理模式隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加速,以社區(qū)為中心的糖尿病管理模式在糖尿病及其并發(fā)癥的防治中起著十分重要的作用。社區(qū)糖尿病管理屬于糖尿病基層管理,主要以社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院作為基地對糖尿病患者進行管理,這種模式有助于實現(xiàn)對糖尿病患者的長期、持續(xù)管理,因此社區(qū)管理模式是近年國家重點推廣的慢性疾病管理模式。目前,我國多數(shù)地區(qū)成立了社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,糖尿病管理是社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的工作重點之一。

1.2.1模式內(nèi)容目前社區(qū)糖尿病管理常由全科醫(yī)生及社區(qū)護士執(zhí)行。部分地區(qū)建立了社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心全科醫(yī)生與糖尿病患者簽約管理,這樣的形式有助于優(yōu)化糖尿病管理,患者依從性高,血糖控制更加理想。社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心糖尿病管理團隊以社區(qū)為中心,不定期進行糖尿病科普知識的宣傳及示范教育。社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心糖尿病管理模式靈活機動,可以在社區(qū)進行糖尿病及并發(fā)癥的篩查,為糖尿病患者建立居民健康檔案,納入社區(qū)慢病管理;患者病情需要時社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心人員還可上門隨訪,進行一對一糖尿病教育,從而進一步提高糖尿病患者的自我管理能力。另外,糖尿病自我管理小組模式本質(zhì)上仍然屬于社區(qū)管理模式的一種,因為這種管理模式仍需要社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的醫(yī)務(wù)人員作為主體參與并指導患者。

1.2.2模式優(yōu)點因為社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心工作重點是慢病管理,所以糖尿病管理也是其工作重點之一,可以做到對糖尿病患者的定期隨訪,通過每次隨訪可以對患者進行糖尿病相關(guān)知識如飲食、運動等的宣教。因此以社區(qū)為中心的糖尿病管理模式患者依從性高、失訪率低,有助于患者病情的長期控制。另外,因為社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心屬于屬地管理,糖尿病患者到社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心接受服務(wù)更加方便快捷。

1.2.3模式缺點社區(qū)糖尿病管理模式的主要缺點是社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心醫(yī)務(wù)人員專業(yè)技術(shù)水平偏低,糖尿病患者對其信任度較低,有時難以達到預(yù)期的效果。近期,中華醫(yī)學會糖尿病學分會與國家基層糖尿病防治管理辦公室聯(lián)合在2018年了首個指導基層社區(qū)醫(yī)務(wù)人員的糖尿病管理指南—《國家基層糖尿病防治管理指南(2018)》,目前還在全國基層醫(yī)院進行推廣中,對培訓合格的社區(qū)糖尿病管理醫(yī)務(wù)人員大有裨益。此外,社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的慢病管理除了糖尿病以外,還有其他慢病如高血壓等需要管理,故難以集中全部精力用于糖尿病的管理。

1.3“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式

1.3.1模式內(nèi)容隨著糖尿病管理模式的優(yōu)化,近年出現(xiàn)了“醫(yī)院-社區(qū)一體化”糖尿病管理模式。上海市第六人民醫(yī)院在國內(nèi)較早開始了“醫(yī)院-社區(qū)一體化”糖尿病管理模式的探索,并取得了一定的效果。“醫(yī)院-社區(qū)一體化”糖尿病管理模式指三級醫(yī)院與社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心協(xié)同合作進行糖尿病的管理,主要包括雙向轉(zhuǎn)診模式和醫(yī)聯(lián)體模式。雙向轉(zhuǎn)診模式是指三級醫(yī)院和社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心之間開通雙向轉(zhuǎn)診通道,經(jīng)過三級醫(yī)院診療且病情穩(wěn)定的糖尿病患者可以轉(zhuǎn)入社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,由社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心對患者進行管理、隨訪,疑難、危重、病情不穩(wěn)定的糖尿病患者則轉(zhuǎn)入三級醫(yī)院診治。醫(yī)聯(lián)體模式是指三級醫(yī)院和多個社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心組成具有緊密聯(lián)系的聯(lián)合體,三級醫(yī)院提供醫(yī)療專業(yè)技術(shù)指導,負責對社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心醫(yī)生團隊進行專業(yè)培訓,提高社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心醫(yī)護人員對糖尿病的診斷、治療及隨訪管理能力;同時三級醫(yī)院內(nèi)分泌科專家在社區(qū)開設(shè)專家門診,為社區(qū)患者提供優(yōu)質(zhì)的診療服務(wù)。此外,社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心醫(yī)務(wù)人員也可以進入三級醫(yī)院進修、學習,進一步提高糖尿病診療水平。目前提出的“疾控中心-綜合醫(yī)院-社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心”糖尿病一體化管理模式雖然加入了疾病預(yù)防控制中心負責總的技術(shù)方案的設(shè)計和質(zhì)控,但其核心仍然是“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理。

1.3.2模式優(yōu)點“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式有機融合了以醫(yī)院為中心和以社區(qū)為中心兩種糖尿病管理模式的優(yōu)點,符合我國目前醫(yī)療衛(wèi)生現(xiàn)狀,是預(yù)防和控制糖尿病的有效選擇。“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式充分利用醫(yī)院及社區(qū)的現(xiàn)有資源,在一定程度上減少了單一模式的不足;此外,這種模式還利于節(jié)約醫(yī)療資源,病情穩(wěn)定患者可以在社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心解決糖尿病診療問題,從而使社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的醫(yī)療資源得到充分利用,而三級醫(yī)院的醫(yī)療資源可更多地用于疑難及危重糖尿病患者;另外,“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式也方便患者尤其是疑難及危重患者到三級醫(yī)院就診。三級醫(yī)院醫(yī)療資源緊缺,掛號難、住院難普遍存在,“醫(yī)院-社區(qū)一體化”雙向轉(zhuǎn)診模式方便了患者到三級醫(yī)院就診,而患者病情穩(wěn)定后又可以回到社區(qū)進行治療和管理。因此,“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式是將慢性病的預(yù)防、治療、康復(fù)等多個環(huán)節(jié)有機整合的一體化管理新型醫(yī)療模式,具有先進性、科學性的特點,可以實現(xiàn)對糖尿病患者的長期有效管理。

1.3.3模式缺點“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式的缺點主要是從三級醫(yī)院向社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心轉(zhuǎn)診患者少。因為市場化等原因,三級醫(yī)院需要通過市場化手段維持醫(yī)院的運轉(zhuǎn),因此缺乏將患者轉(zhuǎn)診的動力,并希望有更多的患者來三級醫(yī)院就診以增加醫(yī)院收入,從而產(chǎn)生一種“虹吸效應(yīng)”,這會使社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的醫(yī)療資源出現(xiàn)一定程度的閑置和浪費。

1.4信息技術(shù)輔助的管理模式

1.4.1模式內(nèi)容無論是以醫(yī)院或社區(qū)為中心的管理模式,還是“醫(yī)院-社區(qū)一體化”糖尿病管理模式,均需投入大量的人力和物力,且效率低下。因此隨著信息技術(shù)的發(fā)展,以信息技術(shù)為輔助的糖尿病管理模式越來越多。目前以智能手機、平板電腦、電腦等作為終端,結(jié)合短信、電話、微信平臺、糖尿病相關(guān)APP、可穿戴或無線智能裝備、互聯(lián)網(wǎng)平臺、血糖監(jiān)測系統(tǒng)、糖尿病診療系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)診療等信息技術(shù)的糖尿病管理模式日益增多,也取得了明顯的效果。例如,王素梅等利用微信平臺對超重和肥胖糖尿病患者進行健康管理,發(fā)現(xiàn)利用微信平臺進行管理可以有效改善糖尿病患者的血糖及血脂水平。

目前,三級醫(yī)院及社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心均開始采用信息技術(shù)輔助的糖尿病管理模式以更加高效、有效地管理糖尿病患者,并取得了良好效果。此外,移動APP和微信具有互動功能,可以更加及時有效地管理糖尿病患者。例如,受國家重點研發(fā)計劃“糖尿病防診治協(xié)同服務(wù)模式與傳播體系研究及示范應(yīng)用(2018YFC1314900)”資助完成的“糖仁醫(yī)”APP便具有互動功能,為糖尿病信息化管理提供了比較好的解決方案。糖尿病患者除可以從“糖仁醫(yī)”APP中獲得糖尿病相關(guān)知識外,還可獲得個體化的糖尿病飲食和運動方面的建議;此外,“糖仁醫(yī)”APP還可以實現(xiàn)患者和醫(yī)生間的互動,患者如果有問題可以及時咨詢醫(yī)生獲得指導,從而減少了患者到醫(yī)院的就診次數(shù),最終也有利于患者的血糖管理。

1.4.2模式優(yōu)點信息技術(shù)輔助的糖尿病管理模式更加迅速、便捷、高效,覆蓋面更廣,可以更加方便地存儲糖尿病患者的病情及隨訪信息,而且儲存的信息量大。因此,這種糖尿病管理模式有利于合理分配醫(yī)療資源、緩解醫(yī)療資源分配不均、提高糖尿病診療效率、彌補糖尿病健康管理水平不足等問題,最終有利于患者的血糖控制及降低糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生風險。例如,閆朝霞等對河南大學第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科就診的青中年2型糖尿病患者采用三級綜合醫(yī)院糖尿病教育門診智慧醫(yī)療云管理平臺進行管理,發(fā)現(xiàn)患者的血糖控制及自我管理能力均明顯改善。

1.4.3模式缺點信息技術(shù)輔助的糖尿病管理模式也存在部分缺點,例如,使用手機APP、移動醫(yī)療等需要一定的知識及技能,年齡大、文化程度低的糖尿病患者使用起來存在一定的困難。所以,使用手機APP等信息技術(shù)輔助的糖尿病管理模式主要以文化程度高的患者居多。例如,王淇等應(yīng)用移動終端APP進行糖尿病管理,發(fā)現(xiàn)初中文化程度的使用者占7.6%,小學及以下文化程度使用者占1.5%,但大專及以上文化程度者則占37.9%。另外,患者信息保護以及信息相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量保證也是一個巨大的挑戰(zhàn),因此需要相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全措施來保護患者的隱私及信息安全;同時也需要制定相應(yīng)的法律法規(guī)來防止不良從業(yè)人員利用信息相關(guān)媒介來傳播錯誤信息并兜售假冒偽劣產(chǎn)品。

2目前國內(nèi)糖尿病管理模式存在的問題及思考糖尿病管理包括糖尿病教育管理、飲食管理、運動管理、血糖監(jiān)測、用藥管理、心理指導等多個方面的綜合管理。教育管理是糖尿病管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是糖尿病管理能否有效實施的重要前提??紤]到糖尿病發(fā)病率的逐年遞增及嚴重的危害性,糖尿病的教育管理不僅應(yīng)涉及患者本人,也應(yīng)包括患者家屬、糖尿病高危人群、糖尿病相關(guān)醫(yī)護人員,甚至全體社會人員。此外,目前國內(nèi)的醫(yī)療支出偏重于臨床診斷及治療,對糖尿病預(yù)防重視不足,而且醫(yī)療資源分布不均,地區(qū)間、城鄉(xiāng)間基本醫(yī)療衛(wèi)生能力和健康服務(wù)水平差異較大。因此,通過糖尿病教育管理一方面可以提高糖尿病相關(guān)醫(yī)護人員的專業(yè)素質(zhì),另外一方面通過加強全民健康教育可以全面提高對糖尿病的認識,提升全民健康素質(zhì)。只有通過全面的糖尿病相關(guān)知識的教育,才能讓全社會認識到糖尿病的重大危害,進而在全國范圍內(nèi)提高糖尿病管理的規(guī)范化和同質(zhì)化,從而達到降低糖尿病及其慢性并發(fā)癥發(fā)生率、減少糖尿病相關(guān)醫(yī)療支出等最終目的。目前國內(nèi)糖尿病管理模式眾多、形式多樣,雖然“醫(yī)院-社區(qū)一體化”和信息技術(shù)輔助的糖尿病管理模式是目前較好的管理模式,但是總體而言,目前國內(nèi)糖尿病管理模式存在的問題較多,一定程度上影響了國內(nèi)糖尿病的整體控制水平及質(zhì)量。

第一,目前糖尿病管理模式眾多,每個地區(qū)甚至每個醫(yī)院均有自己獨立的糖尿病管理體系和平臺,缺乏統(tǒng)一的標準,因此,統(tǒng)一化、標準化的糖尿病管理模式亟待建立;第二,許多糖尿病管理模式流于形式,也缺乏對糖尿病及其慢性并發(fā)癥的防治效果的臨床驗證,目前許多糖尿病管理模式只在小樣本人群中試用,故對糖尿病管理的效果存疑;第三,各種糖尿病管理模式的安全性問題亟待解決,目前糖尿病管理模式或多或少地融合了信息化的技術(shù)手段,糖尿病管理系統(tǒng)中儲存了大量糖尿病患者的個人信息,因此,信息的安全性保證十分重要,但目前多數(shù)的糖尿病管理模式尚未找到信息安全的解決之道;最后,糖尿病管理模式的易用性有待進一步提高。由于目前許多糖尿病管理模式涉及互聯(lián)網(wǎng)、信息化等技術(shù),因此對糖尿病患者認知能力及學習能力的要求越來越高。但目前中國老年糖尿病患者比例高,而文化程度高的糖尿病患者比例低,導致許多糖尿病患者無法便捷、熟悉地使用糖尿病管理軟件、平臺等,因此發(fā)展適合大多數(shù)糖尿病患者、簡單易用且有效的糖尿病管理模式尤為關(guān)鍵。

3推廣標準化的信息技術(shù)輔助的“醫(yī)院-社區(qū)一體化”管理模式

優(yōu)質(zhì)、有效的糖尿病管理模式首先是可以將糖尿病管理對象范圍擴大,不僅是管理糖尿病患者,而且應(yīng)擴展至對糖尿病高危人群甚至全民進行健康管理。另外,通過新型糖尿病管理模式應(yīng)該將糖尿病的防治從“治已病”的被動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;治未病”的主動狀態(tài),注重糖尿病的診療向預(yù)防為主、防治結(jié)合轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)關(guān)口前移,建立預(yù)防為主、早期診斷的糖尿病服務(wù)體系,這樣才能最終有效降低糖尿病發(fā)病率。因此,理想的糖尿病管理模式應(yīng)以預(yù)防和控制為主,結(jié)合線上和線下,爭取做到早診斷、早治療,以最終降低糖尿病發(fā)生風險及其致死、致殘風險。

篇8

盧旺盛教授的這一觀點,引起了記者的高度關(guān)注。沙龍活動結(jié)束后,本刊記者就這一核心觀點和其他神經(jīng)外科的熱點話題,深入采訪了盧旺盛主任。

復(fù)合手術(shù)治療

顱內(nèi)動脈瘤優(yōu)勢顯著

據(jù)記者了解,顱內(nèi)動脈瘤多為發(fā)生在顱內(nèi)動脈管壁上的異常膨出,是造成蛛網(wǎng)膜下腔出血的首位病因。在腦血管意外事件中,顱內(nèi)動脈瘤出血是僅次于腦血栓和高血壓腦出血的腦血管意外。由于其病變位于顱內(nèi),手術(shù)治療中發(fā)生的任何問題都將對病人產(chǎn)生巨大影響。

一直從事神經(jīng)外科臨床一線工作、開展過大量顱內(nèi)動脈瘤手術(shù)的盧旺盛主任談及此話題時首先介紹說:“顱內(nèi)動脈瘤的發(fā)病率遠比人們想象的高,據(jù)統(tǒng)計約為0.7%至7.9%。這種疾病可以發(fā)生于任何年齡,但大多發(fā)生在40至60歲之間。顱內(nèi)動脈瘤一旦破裂出血,致死致殘率極高,首次出血病死率高達35%,再次出血病死率則達55%,幸存者亦多有殘疾。同時,由于顱內(nèi)動脈瘤在破裂出血之前,90%的病人沒有明顯的癥狀和體征,只有極少數(shù)病人因動脈瘤影響到鄰近神經(jīng)或腦部結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生特殊的表現(xiàn)。因此,生活中極易被患者忽視,從而錯過最佳救治時間。”

“鑒于上述情況,”盧旺盛教授繼續(xù)說,“對于有手術(shù)適應(yīng)證的顱內(nèi)動脈瘤應(yīng)積極干預(yù)這一點,已在業(yè)內(nèi)獲得廣泛認可。”他進一步介紹說:“在手術(shù)治療方面,顱內(nèi)動脈瘤主要有開顱夾閉和介入治療兩種方式,二者各有優(yōu)缺點。顱內(nèi)動脈瘤的手術(shù)屬于難度較大的手術(shù)之一,手術(shù)中也會出現(xiàn)各種各樣的并發(fā)癥,并不是絕對安全?!北R旺盛教授還強調(diào),“關(guān)于這一點,醫(yī)生一定要讓家屬有一個清晰的了解,并在術(shù)前取得家屬的理解?!?/p>

盧旺盛教授繼續(xù)闡述說:“顱內(nèi)動脈瘤的手術(shù)并發(fā)癥主要包括:術(shù)中破裂出血,造成腦出血,腦血管痙攣或腦血管分支閉塞,造成腦缺血,這就比如一枚硬幣的兩面,另外就是有部分病例可能會有復(fù)發(fā)。那么如何避免這些問題的發(fā)生呢?結(jié)合外科手術(shù)和介入治療這兩種手術(shù)的優(yōu)勢是最佳選擇之一――這就是我們常說的‘復(fù)合手術(shù)’?!?/p>

盧旺盛教授接著介紹說,“顱內(nèi)動脈瘤復(fù)合手術(shù)的優(yōu)勢包括:外科手術(shù)為介入手術(shù)提供通路、保駕護航;介入手術(shù)為外科手術(shù)控制血供、無血手術(shù)創(chuàng)造可能性;同時提供術(shù)中實時影像學評估,指導手術(shù)。我們有理由相信這種先進的理念與先進的外科技術(shù)將給更多的病人帶來福音,也給腦血管病專家提供更好的輔助手段,它將在一段時間內(nèi)引領(lǐng)顱內(nèi)復(fù)雜動脈瘤比如血泡樣動脈瘤、巨大動脈瘤、蛇形動脈瘤,多分葉動脈瘤治療的創(chuàng)新思維模式。這種優(yōu)勢在神經(jīng)外科領(lǐng)域越來越受到重視,為復(fù)雜性腦血管病的治療開創(chuàng)了新的思維方式,大大地提高了手術(shù)質(zhì)量,而手術(shù)風險則明顯降低;除復(fù)雜顱內(nèi)動脈瘤外,治療高分級腦動靜脈畸形、慢性閉塞性缺血性腦血管病、頸動脈體瘤、顱內(nèi)富血運腫瘤等疾病優(yōu)勢也很明顯?!?/p>

多位專家力推

顱內(nèi)動脈瘤復(fù)合手術(shù)

談到剛剛結(jié)束的“京津冀顱內(nèi)動脈瘤青年醫(yī)師沙龍”活動時,擔任本次會議執(zhí)行主席的盧旺盛教授首先說,這個學術(shù)沙龍簡稱“3J顱內(nèi)動脈瘤青年醫(yī)師沙龍”。“3J”即代表京津冀。當前,京津冀三地正在實施經(jīng)濟一體化戰(zhàn)略,而醫(yī)療也存在同樣的發(fā)展趨勢。三地在醫(yī)療方面的合作有很高的互補性,必將迎來醫(yī)療行業(yè)的迅猛發(fā)展。本次沙龍活動開幕當天,來自京津冀三地的老中青專家齊聚一堂,共同就顱內(nèi)動脈瘤的治療現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了熱烈的討論。

據(jù)盧旺盛教授介紹,在沙龍活動上,來自首都醫(yī)科大學天壇醫(yī)院神經(jīng)介入科的吳中學教授在闡述顱內(nèi)動脈瘤復(fù)合手術(shù)的學科背景時介紹說,英國牛津大學一項研究發(fā)表在2014年10月的Lancet,結(jié)果表明,血管內(nèi)介入治療有效且具有穩(wěn)定性,這在治療1年后即可顯現(xiàn),在隨訪第10年仍然維持。在最長18年的隨訪中,原動脈瘤再次破裂出血和死亡的風險很小,臨床實踐正在逐漸改變破裂動脈瘤患者的治療方式。至少在英國,目前已有85%的患者接受血管內(nèi)介入治療。

首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)外科的李桂林教授則強調(diào),在顱內(nèi)動脈瘤的治療中,復(fù)合手術(shù)室就是將數(shù)字減影血管造影機安裝在常規(guī)外科手術(shù)室――潔凈手術(shù)室內(nèi),以滿足醫(yī)務(wù)人員聯(lián)合為患者同時進行常規(guī)外科手術(shù)和介入手術(shù)――即復(fù)合手術(shù)室Hybrid Operating Room,也稱為雜交手術(shù)――的要求。復(fù)合手術(shù)室實現(xiàn)了介入醫(yī)學、外科醫(yī)學和影像診斷學技術(shù)的完美結(jié)合。它將傳統(tǒng)的外科手術(shù)室和介入治療室有效地整合在一起,實現(xiàn)了多學科同步聯(lián)合的最佳治療方式。介入治療和外科手術(shù)同步進行,可以避免患者在手術(shù)室與導管室之間轉(zhuǎn)運的風險,降低患者損傷程度,縮短患者住院時間,提高醫(yī)院的醫(yī)療效率、醫(yī)療質(zhì)量和患者的生存率。復(fù)合手術(shù)室開展的手術(shù)類型涉及心血管外科、血管外科和神經(jīng)外科等臨床領(lǐng)域,目前在心血管外科和血管外科開展相對較早較好,而在神經(jīng)外科開展相對較慢,這主要與前者的手術(shù)量較大、相關(guān)設(shè)備投入較多,而后者從業(yè)人員的觀點相對滯后有關(guān),這與這幾個學科的發(fā)展基本是同步的。

來自天津市第一中心醫(yī)院神經(jīng)外科的常斌鴿教授指出,復(fù)合手術(shù)的優(yōu)勢在神經(jīng)外科領(lǐng)域越來越受到重視,為復(fù)雜性腦血管病的治療開創(chuàng)了新的思維方式,大大地提高了手術(shù)質(zhì)量,而手術(shù)風險則明顯地降低,尤其是對一些復(fù)雜顱內(nèi)動脈瘤、高分級腦動靜脈畸形、慢性閉塞性缺血性腦血管病、頸動脈體瘤、顱內(nèi)富血運腫瘤等疾病,優(yōu)勢較為明顯。復(fù)合手術(shù)在神經(jīng)外科必將大有可為。

河北醫(yī)科大學附屬人民醫(yī)院神經(jīng)外科的呂彥鋒教授認為,復(fù)合手術(shù)的優(yōu)勢包括:外科手術(shù)為介入手術(shù)提供通路、保駕護航;介入手術(shù)為外科手術(shù)控制血供、無血手術(shù)創(chuàng)造可能性;同時提供術(shù)中實時影像學評估,指導手術(shù)。我們有理由相信,這種先進的理念與先進的外科技術(shù)將給更多的病人帶來福音,也給腦血管病專家提供更好的輔助手段,它將在一段時間內(nèi)引領(lǐng)顱內(nèi)復(fù)雜動脈瘤比如血泡樣動脈瘤、巨大動脈瘤、蛇形動脈瘤、多分葉動脈瘤治療的創(chuàng)新思維模式。

北京大興醫(yī)院神經(jīng)外科主任趙保鋼在發(fā)言中也表示,基層醫(yī)院、基層醫(yī)生其實面臨顱內(nèi)動脈瘤這類患者很多,但如何保證這類患者得到最優(yōu)的治療是一件值得思考的事情,對于復(fù)合手術(shù)在處理顱內(nèi)動脈瘤的優(yōu)勢是可見的,但作為基層醫(yī)院,建立一個這樣的復(fù)合手術(shù)室存在成本太高的問題,而復(fù)合手術(shù)平臺可能是一種當前形勢下最可行的解決方案。

另據(jù)記者了解,盧旺盛教授就職的天壇普華醫(yī)院的復(fù)合手術(shù)平臺是亞太地區(qū)第一家頂級手術(shù)平臺。在本次沙龍活動中,盧旺盛教授在發(fā)言時,系統(tǒng)、全面地闡述了復(fù)合手術(shù)在顱內(nèi)動脈瘤領(lǐng)域的治療優(yōu)勢之后,著重介紹了該醫(yī)院利用復(fù)合手術(shù)平臺的臨床經(jīng)驗。他坦陳:“我院的復(fù)合手術(shù)平臺的確不同于一般醫(yī)院的復(fù)合手術(shù)室。它不僅對所有相關(guān)專家完全開放,還為需要進行復(fù)合手術(shù)的病人提供了最佳的設(shè)備保障和最佳的服務(wù)品質(zhì)。我們醫(yī)院的復(fù)合手術(shù)平臺由天壇普華醫(yī)院與GE公司共同打造。截至2015年年底,我們已經(jīng)在此平臺上完成了各類介入手術(shù)131例、共計20多種手術(shù);其中部分手術(shù)由外院專家來院主持完成。從當前運行的狀況來看,這個平臺是非常安全有效的。它能夠保證患者獲得良好的醫(yī)療質(zhì)量,同時結(jié)合普華團隊各方面的努力,也能使患者達到較高的滿意度。這個手術(shù)平臺中的IGS 730,無疑是數(shù)字減影血管造影機行業(yè)中的佼佼者,而且我認為具有劃時代的意義。它因“預(yù)設(shè)軌跡,精確移動,優(yōu)質(zhì)影像與精確移動完美結(jié)合”的特點,而被稱為“移動機器人血管機”。它引領(lǐng)介入從二維導航時代進入三維導航時代,其優(yōu)良特性可以從以下三個方面來概括:簡單――各科室多源影像直接引導手術(shù);精確――多源三維融合影像術(shù)中實時精確指導手術(shù);便捷――床旁或控制室操控一鍵完成。另外它還具有超大孔徑C臂、最佳成像質(zhì)量的高清CT、彩色血流評估、多模態(tài)影像融合中心等特點。這些特點均為高端復(fù)合手術(shù)平臺的功能實現(xiàn)提供強力支持,保證手術(shù)更有效、更安全、更便捷地完成。

機器人輔助外科手術(shù)將迅疾發(fā)展

前不久,機器人AlphaGo在與韓國圍棋棋手李世石之間展開的圍棋人機大戰(zhàn)中取得勝利這一事件,在社會各領(lǐng)域引發(fā)了高度關(guān)注;而與此同時,機器人在各醫(yī)學科室手術(shù)中的應(yīng)用也越來越廣泛,使用機器人輔助的手術(shù)在多方面具有明顯優(yōu)勢。

此外,盧旺盛教授不僅多次參與國家“863”計劃“血管介入手術(shù)機器人關(guān)鍵技術(shù)與實驗系統(tǒng)研究”等多項研究并獲得國家科技進步獎,同時,他參與開展“便攜式機器人應(yīng)用于血管介入手術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)研究”又榮獲了軍隊科技進步二等獎;而且在以往的臨床工作中,盧旺盛教授還曾在多個病例的治療中使用機器人付諸手術(shù)。因此,記者希望他能夠結(jié)合自身的科研和臨床實踐,談一下手術(shù)中使用機器人的心得體會以及機器人輔助相比純?nèi)斯げ僮鞯膬?yōu)勢和劣勢。

對此話題,盧旺盛教授首先表示:“近年來機器人技術(shù)在醫(yī)療外科中取得了迅速的發(fā)展。計算機技術(shù)與遠程通訊技術(shù)的發(fā)展促進了遠程醫(yī)學的發(fā)展,它的優(yōu)勢在于突破了常規(guī)手術(shù)的空間限制,增強了醫(yī)療專家的能力輻射,從而更好地服務(wù)患者?!?/p>

盧旺盛教授繼續(xù)介紹說:“目前,血管介入手術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學的第三大支柱,并成為微創(chuàng)外科的代表,但也存在明顯缺陷,如暴露在射線環(huán)境、人手操作不穩(wěn)定和醫(yī)生疲勞等各方面的不足。為減少這些缺陷,將機器人技術(shù)引入血管介入手術(shù)是必需的,而且機器人技術(shù)的進步也使其成為可能。我們正是在此基礎(chǔ)上申請到國家‘863’計劃的支持,經(jīng)歷長達10年的研究工作,最后成功地應(yīng)用于臨床,從整個系統(tǒng)上看,基本上達到減少醫(yī)生接受輻射的初步目的,同時通過操縱手可完全掌控導管運動,減少了人手震顫的影響,同時在圖像導航加強基礎(chǔ)上方便了介入操作,縮短手術(shù)時間,為提高手術(shù)質(zhì)量創(chuàng)下有利條件,但本系統(tǒng)還有一些不足,有待下一步繼續(xù)研究并完善?!?/p>

盧旺盛教授認為:“機器人AlphaGo在圍棋人機大戰(zhàn)中取得勝利這一事實,雖然不能說機器人在人機大戰(zhàn)中已經(jīng)取得全面的勝利,但這表明人工智能、機器人時代離我們已經(jīng)不遠,因為AlphaGo背后顯示的是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的成熟,有著廣泛應(yīng)用前景,我們相信隨著時間的推移,機器人技術(shù)、人工智能技術(shù)在醫(yī)療外科中會取得更為迅速的發(fā)展?!?/p>

記者還了解到,天壇普華醫(yī)院從天壇醫(yī)院國際部發(fā)展而來,神經(jīng)內(nèi)外科是醫(yī)院的發(fā)展重點,介入科也應(yīng)運而生。因此在采訪中,作為天壇普華醫(yī)院介入科主任,盧旺盛教授提及該科室的發(fā)展現(xiàn)狀、未來規(guī)劃,以及在人才培養(yǎng)方面的規(guī)劃時謙遜地表示:“就整體而言,我們介入科的發(fā)展現(xiàn)狀還處于初級階段,但這正是我們發(fā)展的動力。借助天壇醫(yī)院的神經(jīng)學科優(yōu)勢,我們將發(fā)展的重點放在了神經(jīng)介入領(lǐng)域,同時兼顧向其他專業(yè)拓展,主要包括:立體定向微創(chuàng)治療、機器人外科、腫瘤介入等方面,以后的科室重點方向?qū)⒍ㄎ挥谖?chuàng)外科。在人才培養(yǎng)方面,我們希望廣泛聯(lián)合其他專家的力量,包括京津冀三地醫(yī)學專家,借助三到五年的時間,打造一支精英骨干隊伍,借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,順應(yīng)時代的需求,打造一個開放的復(fù)合手術(shù)平臺,更好地為更多的患者提供優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)?!?/p>

采訪到最后,話題又回到了剛剛閉幕的“3J顱內(nèi)動脈瘤青年醫(yī)師沙龍”活動上。作為這個沙龍的執(zhí)行主席,盧旺盛主任最后展望說:“目前,京津冀三地在實施經(jīng)濟一體化的戰(zhàn)略過程中,醫(yī)療行業(yè)無疑也存在同樣的發(fā)展趨勢。緣于此,京津冀三地在醫(yī)療方面的合作將會有很高、很多的互補性,它將在國家的宏觀政策上迎來醫(yī)療合作發(fā)展的春天。所以,我們將持續(xù)高舉京津冀一體化旗幟,聯(lián)合三地的醫(yī)療力量,以顱內(nèi)動脈瘤的治療為核心話題,共同就腦血管病的治療持續(xù)地舉辦青年醫(yī)師沙龍,以期形成自己獨特的影響力!”

篇9

關(guān)鍵詞:機電一體化;核心技術(shù);機械工業(yè);傳感器技術(shù)

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)29-0080-02

隨著我國計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,其應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在機械工業(yè)中,機電一體化技術(shù)得到了大規(guī)模使用,該技術(shù)的誕生、普及應(yīng)用為機械工業(yè)的生產(chǎn)方式、技術(shù)架構(gòu)和管理方式都帶來了重大的改變,目前,機械工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用已經(jīng)從原來的“機械電氣化”發(fā)展到了“機電一體化”。

1 機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化又被稱為機械電子學,是把計算機技術(shù)、微電子技機械技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、電工電子技術(shù)等融合在一起的一種新興科學技術(shù)。通過幾十年的發(fā)展,機電一體化已經(jīng)具備自身體系,并且隨著科技的不斷發(fā)展,其內(nèi)容還在不斷的更新和豐富。從系統(tǒng)觀點出發(fā),機電一體技術(shù)有機集成了計算機技術(shù)、信息化技術(shù)、自動化技術(shù)、微電子技術(shù)和嵌入式編程技術(shù)等諸多技術(shù)學科,其針對機械工業(yè)各個功能單元進行合理配置,以優(yōu)化系統(tǒng)功能為基本目標,實現(xiàn)了高質(zhì)量、低能耗和可靠性較高的機電一體化產(chǎn)品。

1.1 機械本體技術(shù)

對于機電一體化技術(shù)來講,其本體技術(shù)是機械技術(shù),其核心是采用高新技術(shù)對機械技術(shù)進行概念更新,實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的有機統(tǒng)一。機械本體技術(shù)從減輕質(zhì)量、改善性能、提高精度等方面入手,有效實現(xiàn)材料、性能的變更,從而真正實現(xiàn)體積縮小、重量減輕、剛精度提高和性能完善等要求。機械本體的重量減輕是驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)小型化的基礎(chǔ),為改進控制功能提供保障,不僅有效提高功率,而且?guī)椭鷾p少能量的消耗。

1.2 信息處理技術(shù)

機電一體化和信息處理設(shè)備的應(yīng)用普及以及微電子學的發(fā)展進步密不可分。只有提高信息處理設(shè)備的可靠性、分時處理的輸出入可靠性和模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性,妥善解決標準化和抗干擾問題,提升處理速度,才能促進機電一體化的快速發(fā)展。

1.3 傳感技術(shù)

傳感器存在有待提高精確度、可靠性和靈敏度等方面的問題,由于提高可靠性與防干擾有著密切聯(lián)系,因此多采用光纖電纜傳感器的方法。而就外部信息感應(yīng)器而言,大多使用非接觸型的檢測技術(shù)。

1.4 驅(qū)動技術(shù)

作為驅(qū)動機構(gòu),電機得到了廣泛使用,但是它在效率等方面存在一些問題,為了有效避免其缺點,控制專用組件—傳感器—電機三位一體的伺服驅(qū)動單元和內(nèi)部裝有編碼器的電機正在被研發(fā)和推廣中。

1.5 軟件技術(shù)

軟硬件的協(xié)調(diào)發(fā)展,才能更好的帶動機電一體化的發(fā)展。大力推行軟件標準化、陳旭模塊化、程序標準化、軟件工程等,可以有效提高生產(chǎn)維修效率,減少投入成本,提升市場競爭力。

1.6 接口技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸格式的規(guī)范化和標準化是實現(xiàn)和計算機通信的基礎(chǔ)。接口規(guī)格的統(tǒng)一為信息的傳輸和維修提供了極大便利。為了有效解決光耦器信號、電纜非接觸化和光導纖維的標準化、大容量化、小型化等問題,科研人員正在努力研發(fā)高速串行、成本較低的接口。

2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

2.1 智能化

智能化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,該方向也是機電一體化和傳統(tǒng)機械自動化技術(shù)之間的本質(zhì)區(qū)別。機電一體化技術(shù)向智能化方向發(fā)展,這樣就可以使得機械工業(yè)產(chǎn)品模擬人類的思維,實現(xiàn)邏輯判斷、推理和自主決策的系統(tǒng)功能。智能化是指以自動控制理論為基礎(chǔ),集成計算機科學技術(shù)、人工智能理論、心理學、運籌學和模糊數(shù)學以及混沌動力學等多學科知識,能夠?qū)崿F(xiàn)高效的機械工業(yè)控制。隨著諸多學科技術(shù)的快速發(fā)展,機械工業(yè)的大腦——自動控制微機的性能大幅度提高,處理速度高速提升,傳感器系統(tǒng)也更加集成化和智能化,因此,其已經(jīng)為機械工業(yè)的嵌入智能控制算法編程創(chuàng)造力更加有力的條件,使機電一體化產(chǎn)品的智能化發(fā)展方向更加突出和明顯。

2.2 微型化

微型化也是機電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。作為機電一體化的一個發(fā)展方向,微機電一體化系統(tǒng)有效結(jié)合了微電子技術(shù)、軟件技術(shù)和微機械技術(shù)等高新技術(shù)。微機電一體化系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢,比如能耗低,體積小,移動方便靈活,其可以在微型空間內(nèi)進行精細化操作,目前,微機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于國防、航空航天、醫(yī)療器械等諸多領(lǐng)域,具有非常好的發(fā)展前景。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,微電子機械系統(tǒng)向著微米、納米的方向發(fā)展。

2.3 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的主要特征表現(xiàn)在兩個方面:一是其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用模塊化和開放式的總線結(jié)構(gòu),因此可以實現(xiàn)系統(tǒng)的各個組件之間靈活組裝,同時可以實現(xiàn)多個子系統(tǒng)之間的綜合管理和協(xié)調(diào)控制。二是系統(tǒng)的通信功能大幅度提高,可以實現(xiàn)遠程系統(tǒng)通信。機電一體化在未來的發(fā)展過程中,更加注重人們的使用感知度,結(jié)合人體自身需要,向智能化、情感化和人性等多元角度發(fā)展,注重生物系統(tǒng)化發(fā)展。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)的高速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨之興起,目前,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中,為人們的生產(chǎn)生活方式帶來了極大的變革。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,其已經(jīng)成為機電一體化產(chǎn)品發(fā)展的重要方向,在各種遠程自動化控制和視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,可以基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制各種終端設(shè)備。局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展為家用電器網(wǎng)絡(luò)化提供了技術(shù)支持,以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)的實現(xiàn)為人們的生活帶來快樂和便利。而與此同時,質(zhì)量可靠,功能齊全、獨特的機電一體化產(chǎn)品一經(jīng)研發(fā)和銷售,便大受歡迎。由此可以看出,機電一體化產(chǎn)品必將向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

2.5 模塊化

機電一體化產(chǎn)品的又一發(fā)展方向是模塊化,它非常復(fù)雜、重要,它有利于企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模的擴大。目前,機電一體化生產(chǎn)制造商非常多,生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)用不同的標準,無法使機電一體化技術(shù)具有統(tǒng)一的機械電器等接口。為了保證各個單元和部件的匹配,需要制定一整套的標準,加之企業(yè)間的利益沖突,近期內(nèi)很難完成標準的制定,但是可以通過組建大型企業(yè)逐漸實現(xiàn)機電一體化的模塊化。毫無疑問的是,機電一體化產(chǎn)品的模塊化、標準化、系列化所帶來的益處是顯而易見的,必將非常有利于機電一體化企業(yè)的發(fā)展。

2.6 綠色化

工業(yè)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)生活帶來便利的同時,也帶來了環(huán)境污染,受此影響,綠色產(chǎn)品呼之欲出。產(chǎn)品綠色化是科學技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,其目標是在產(chǎn)品的整個生命周期中,做到資源利用最大化,把對生態(tài)環(huán)境的破壞降到最低。機電一體化產(chǎn)品的綠色化是指生產(chǎn)使用時不破壞生態(tài)環(huán)境,報廢后可以回收利用。

3 結(jié) 語

總而言之,隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)并不是孤立的,而是與其他技術(shù)相互促進的。機電一體化技術(shù)是多學科發(fā)展的結(jié)晶,是人類社會科技力量高速發(fā)展的產(chǎn)物。在使用過程中,機電一體化技術(shù)促進了機械工業(yè)快速實現(xiàn)戰(zhàn)略性的變革,使得傳統(tǒng)的機械工業(yè)設(shè)計理念和方法發(fā)生了革命性的轉(zhuǎn)變,因此,大力發(fā)展機電一體化技術(shù),促進機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn),不僅可以改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的需求,而且可以快速推動機械產(chǎn)品向新領(lǐng)域邁進。未來發(fā)展過程中,隨著機電一體化相關(guān)核心技術(shù)快速發(fā)展,機電一體化的發(fā)展前景必將越來越光明。

參考文獻:

[1] 左武峰.試探機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技,2010,(2).

篇10

關(guān)鍵詞:3D打印;三維立體模型;應(yīng)用前景;技術(shù)分析

根據(jù)近年來的應(yīng)用結(jié)果看來,三維模型的設(shè)計領(lǐng)域已經(jīng)逐漸拓展得越來越寬闊,三維模型主張將模型內(nèi)容立體化。簡單來說,在園林設(shè)計、土木工程建造圖紙等都需要三維模型的應(yīng)用。3D打印技術(shù)能夠立體直觀地將三維模型表示出來,對工程施工或者園林項目指導都有廣泛的應(yīng)用。舉例來說,在園林圖紙設(shè)計中,將園林綠化布置在電腦中清晰地表現(xiàn)出來,為了能夠更好地施工利用比例尺,所以需要一份施工圖紙。這時3D打印技術(shù)的重要性就可輕易得知,它提高了施工效率,增加了施工工程的完整性。

1 3D打印技術(shù)的具體技術(shù)分析

3D打印技術(shù)不同于一般的打印技術(shù),但是仍然擁有一般的打印技術(shù)所具有的技術(shù)要領(lǐng)。簡單來說,3D打印是快速成型技術(shù)的一種打印技術(shù),它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。整體來說,它能夠建造空間物體,對于打印技術(shù)領(lǐng)域上來說,該技術(shù)是一種質(zhì)的飛躍。另外,該技術(shù)的實現(xiàn)主要是靠數(shù)字技術(shù)打印機,這種打印機和一般的打印機也是不同的,不是單單利用紙張和墨水,3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,這種打印機能夠利用電腦中的設(shè)計圖紙,將原材料逐步通過技術(shù)累積,最后成型出一個3D建筑實物,該打印技術(shù)仍然存在和普通打印機相似的原理,不過是在空間上進行分層加工處理,3D打印技術(shù)需要在打印機中添加必要的打印原材料加工3D實物,一般來說原材料有以下幾種:尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。另外,3D打印技術(shù)更是在很多的領(lǐng)域都有其相關(guān)的應(yīng)用,比如說珠寶、鞋的制造、園林、房屋建筑等的設(shè)計,甚至是汽車、航空航天的建造應(yīng)用,應(yīng)該說3D打印技術(shù)在很多的領(lǐng)域都有技術(shù)應(yīng)用,對人類生活有很大的幫助。

2 3D打印技術(shù)對于三維模型表現(xiàn)的優(yōu)勢

2.1 增加三維模型的立體性

對于三維模型來說,其主要是在電腦上形成的空間立體結(jié)構(gòu),但是不利于分析模型的特定規(guī)則,所以需要建造一個空間實物用來分析模型,三維模型即可以利用3D打印技術(shù)實現(xiàn)空間的模型立體性,該打印技術(shù)能夠利用空間打印技術(shù)進行圖層的堆疊,使其完成一個分層次的打印技術(shù),利用實際材料進行立體模型的建造,得到的模型能夠進行研究。舉例來說,園林專業(yè)的三維模型,可以利用3D打印技術(shù)進行設(shè)計打印出一個3D模型,能夠利用比例尺等因素進行實地考察,減少了實際設(shè)計中的很多問題,一般建造的缺點就可以在3D模型中有所反映,所以真實性、立體性是3D打印技術(shù)設(shè)計3D打印模型的一個重要性優(yōu)勢。

2.2 確定立體模型的精度和穩(wěn)定性

立體模型的立體性固然重要,但是要想將該設(shè)計的模型更好的應(yīng)用,穩(wěn)定性、精度都是需要重點關(guān)注的問題。一般來說,只要是理論電腦上可以設(shè)計的造型,3D打印機都可以打印出來,消費者只需要簡單下載設(shè)計圖,就可以在數(shù)小時之內(nèi)隨心所欲的打印自己想要的任何東西,這種技術(shù)是改變了通過對原材料進行切削,組裝進行生產(chǎn)的加工模式可以說是一種精確實體復(fù)制。3D打印技術(shù)不僅僅能夠復(fù)制普通的立體模型,而且還能夠進行音頻、視頻的復(fù)制,完全按照電腦中的設(shè)計模型,在打印機中進行立體復(fù)制分層次的使用打印機中的原材料實現(xiàn)整體的復(fù)制,然后在進行統(tǒng)一組裝。只要打印機中的原材料夠多,就可以保證3D打印機完整的復(fù)制一個3D打印成品,而且這種打印技術(shù)采用打印原材料累積的方式,穩(wěn)定性比一般的打印技術(shù)好而且精度非常好,可以說是對設(shè)計圖的復(fù)制。

2.3 方便生成形成的不同模型,實現(xiàn)材料的無限組合

對于現(xiàn)在很多領(lǐng)域的商品生產(chǎn)而言,將不同的材料混合在一起生產(chǎn)產(chǎn)品是一件很困難的事,因為涉及的工具材料模具不能夠輕易地混合原材料,3D打印技術(shù)可以說是一種技術(shù)的發(fā)展,能夠在打印機中實現(xiàn)各種不同的材料的融合,傳統(tǒng)設(shè)計無法制造的產(chǎn)品,因為受到很多的限制,其中有制造形狀的能力方面,制造模具的機器也只能單一的設(shè)計一種形狀,而3D打印技術(shù)突破了以上的局限,不僅僅能夠設(shè)計普通的設(shè)計模型,而且可以甚至是自然界的模型該打印技術(shù)也可以實現(xiàn)。可以說,在一定的層次上增加了產(chǎn)品的多樣性。無論設(shè)計模型有多少種樣式,都能夠利用3D打印技術(shù)進行模型設(shè)計,設(shè)計符合消費者需求的三維模型打印模型,更好地找到問題實現(xiàn)更好的設(shè)計。

2.4 降低組裝成本,提高產(chǎn)品利潤率

一般的模型設(shè)計需要比較復(fù)雜的模型組裝,這其中不僅僅需要過硬的技術(shù)支持。同樣也需要比較繁雜的組裝步驟,因為每一個步驟都需要不同的材料堆疊,所以傳統(tǒng)的模型設(shè)計就相當于每一個步驟都要注意,所以每一個步驟的每一個細節(jié)都要進行人工加工,而3D打印技術(shù)可以說屬于人工智能,減少了不必要的問題發(fā)生,只需要將不同的設(shè)計原材料投放入打印機中進行自動的加工,不浪費材料的同時還能夠增加設(shè)計的準確性,減少了組裝成本,增加了利潤率。因為這項打印技術(shù)在很多的設(shè)計領(lǐng)域都有應(yīng)用,所以在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中,增加利潤率、減少成本輸出的3D打印技術(shù)能夠被大家關(guān)注、重視,進而有了廣泛的應(yīng)用。換個思路,如果在產(chǎn)品介紹時不采用傳統(tǒng)的PPT介紹,而是將3D打印產(chǎn)品展現(xiàn)在消費者面前,更能吸引更多的消費者注意到產(chǎn)品的任何細節(jié)。

3 3D打印技術(shù)在三維模型上的應(yīng)用前景

目前看來,3D打印技術(shù)在如今已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用,首先是航空航天,在這個領(lǐng)域,該技術(shù)已經(jīng)成功“打印”出了航空發(fā)動機的重要零部件,這一技術(shù)將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。并且在此領(lǐng)域上這項技術(shù)還能夠應(yīng)用在航天科技制造領(lǐng)域上,取得了不錯的成果。之后在醫(yī)療上可以利用這項打印技術(shù)進行器官的立體制作,如果和人體匹配,還能夠起到醫(yī)治疾病的作用。其次,在建筑設(shè)計上,建筑師發(fā)現(xiàn)了這一項技術(shù)的相關(guān)優(yōu)點,成功利用3D打印機打印的建筑模型,節(jié)省成本的同時,還增加建筑的整體安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性。

4 結(jié)語

3D打印技術(shù)應(yīng)用在三維模型中有了很明顯的作用效果,所以3D打印技術(shù)的應(yīng)用很廣泛,可以相信隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟和完善,它將會在越來越多的領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。并且3D打印技術(shù)的優(yōu)點很多能夠優(yōu)化很多模型設(shè)計的細節(jié),并且增加模型設(shè)計的精確性、穩(wěn)定性,減少成本,增加利潤率,在產(chǎn)品輸出中,這些優(yōu)點都是在市場上非常具有關(guān)注性的。

參考文獻: