Recommender intelligent system for chronic disease risk management

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A recommender intelligent system for the problem of health maintenance is presented, which provides the possibility of integral analysis of different types of information to assess the risk levels of chronic diseases and issue personal recommendations to reduce the likelihood or prevent the development of a pathological process. The system is based on a heterogeneous semantic network with a knowledge base solver that uses an argumentative reasoning algorithm. The recommendations given to the users are the practical realization of the modern concept of early detection of predisposition to the development of diseases with the focus on the active involvement of the person in the process of preventive measures. The results of testing the AI-HIPPOCRATES health-saving recommendation system on real data is considered; the possibility of using the proposed approach to assess the risks of chronic diseases (arterial hypertension, myocardial infarction, stroke, depression) based on a questionnaire is shown. At present, further research is aimed at modifying the developed intelligent recommendation system to monitor the psychoemotional state of critical infrastructure operators using remote monitoring data.

About the authors

O. G. Grigoriev

Federal Research Center “Computer Science and Control” of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: oleggpolikvart@yandex.ru

Руководитель отделения. Доктор технических наук. Область научных интересов: ИИ-методы обработки текстов, извлечение знаний из текстов, рекомендательные системы для здоровьесбережения на основе ИИ-методов, медицинские базы знаний

Russian Federation, Moscow

B. A. Kobriskii

Federal Research Center “Computer Science and Control” of Russian Academy of Sciences

Email: kba_05@mail.ru

Заведующий отделом. Доктор медицинских наук. Область научных интересов: инженерия знаний, нечеткая логика, системы интеллектуальной поддержки принятия решений, гибридные системы, рекомендательные системы

Russian Federation, Moscow

N. A. Blagosklonov

Federal Research Center “Computer Science and Control” of Russian Academy of Sciences

Email: nblagosklonov@frccsc.ru

Младший научный сотрудник. Область научных интересов: информационные технологии в медицине, системы поддержки принятия решений, искусственный интеллект в медицине

Russian Federation, Moscow

B. G. Ginzburg

K.E. Tsiolkovski KSU Medical Institute

Email: bginz@mail.ru

Профессор кафедры. Доктор медицинских наук. Область научных интересов: профилактическая медицина

Russian Federation, Kaluga

References

  1. Dartau L.A. Theoretical aspects of health management and the possibilities of its implementation in the Russian Federation. Problemy upravleniya. 2003;(2): 43-52.
  2. Emel'yanov S.V. Selected works S.V. Emelyanova: in 2 volumes (Korovin S.K. (Ed)) Moscow: Izdatelstvo Moskovskogo universiteta.
  3. Order of the Ministry of Health of Russian Federation No. 186 of 24 April 2018 «Ob utverzhdenii Koncepcii prediktivnoj, preventivnoj i personalizirovannoj mediciny». Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71847662/ (accessed: September 22, 2022).
  4. Schafer H., Hors-Fraile S., Karumur R.P., Calero Valdez A., Said A., Torkamaan H., Ulmer T., Trattner C. Towards health (aware) recommender systems. Proceedings of the International Conference on Digital Health, DH’17; 2-5 July 2017; London United Kingdom. Association for Computing Machinery, New York, United States; 2017. doi: 10.1145/3079452.3079499.
  5. Wiesner M., Pfeifer D. Health recommender systems: Concepts, requirements, technical basics and challenges. Int J Environ Res Public Health. 2014;11(3):2580–2607. doi: 10.3390/ijerph110302580.
  6. Mlika F., Karoui W. Proposed Model to Intelligent Recommendation System based on Markov Chains and Grouping of Genres. Procedia Computer Science. 2020; 176:868-877. doi: 10.1016/j.procs.2020.09.082.
  7. Cui Y. Intelligent Recommendation System Based on Mathematical Modeling in Personalized Data Mining. Mathematical Problems in Engineering. 2021;2021:1-11. doi: 10.1155/2021/6672036.
  8. Aguilar J., Valdiviezo-Dı´az P., Riofrio G. A general framework for intelligent recommender Systems. Applied Computing and Informatics. 2017;13(2):147–160. doi: 10.1016/j.aci.2016.08.002.
  9. Ojokoh B., Omisore M., Samuel O., Ogunniyi T. A fuzzy logic based personalized recommender system. International Journal of Computer Science and Information Security. 2012;2(5):1008–1015.
  10. Sahoo A.K., Pradhan C., Barik R.K., Dubey H. Deepreco: Deep learning based health recommender system using collaborative filtering. Computation. 2019;7(2):25. doi: 10.3390/computation7020025.
  11. De Croon R., Van Houdt L., Htun N.N., Štiglic G., Abeele V.V., Verbert K. Health Recommender Systems: Systematic Review. Journal of Medical Internet Research. 2021;23(6):e18035. doi: 10.2196/18035.
  12. Paltsev M.A., Belushkina N.N., Chaban E.A. 4P-Medicine as a new model of healthcare in the Russian Federation. HEALTHCARE MANAGEMENT: news, views, education. 2015;(2):48-54.
  13. Sagner M., McNeil A., Puska P., Auffray Ch., Price N.D., Hood L., Lavie C.J., Han Z.-G., Chen Z., Brahmachari S.K., McEwen B.S., Soares M.B., Balling R., Epel E., Arena R. The P4 Health Spectrum – A Predictive, Preventive, Personalized and Participatory Continuum for Promoting Healthspan. Progress in Cardiovascular Diseases. 2017;59(5):506-521. doi: 10.1016/j.pcad.2016.08.002.
  14. Baiardini I., Heffler E. Chapter 21 – The Patient-Centered Decision System as per the 4Ps of Precision Medicine. In: Agache I, Hellings P, editors. Implementing Precision Medicine in Best Practices of Chronic Airway Diseases. London: Academic Press; 2019. P.147-151. doi: 10.1016/B978-0-12-813471-9.00024-4.
  15. Flores M., Glusman G., Brogaard K., Price N.D., Hood L. P4 medicine: how systems medicine will transform the healthcare sector and society. Personalized Medicine. 2013;10(6):565-576. doi: 10.2217/PME.13.57.
  16. Tran Th.N.T., Felfernig A., Trattner Ch., Holzinger A. Recommender systems in the healthcare domain: state-of- the-art and research issues. Journal of Intelligent Information Systems. 2021;57:171–201. doi: 10.1007/s10844- 020-00633-6.
  17. Kobrinskii B.A., Grigoriev O.G., Molodchenkov A.I., Smirnov I.V., Blagosklonov N.A. Artificial Intelligence Technologies Application for Personal Health Management. IFAC-PapersOnLine. 2019;52(25):70-74. doi: 10.1016/j.ifacol.2019.12.448.
  18. Osipov G.S. Metody iskusstvennogo intellekta. Moscow: FIZMATLIT. 2016.
  19. Kobrinskii B.A., Kadykov A.S., Poltavskaya M.G., Blagosklonov N.A., Kovelkova M.N. The principles of the operation of an intellectual system of dynamic risk control and the formation of health recommendations. Profilakticheskaya Meditsina. 2019;22(5):78< 84. doi: 10.17116/profmed20192205178.
  20. Krutko V.N., Molodchenkov A.I. Conceptual foundation and architecture of the Internet system for personalized healthcare support using data intensive analysis. Proceedings of Data Analytics and Management In Data Intensive Domains XVIII International Conference DAMDID / RCDL’2016 October 11-14, 2016, Ershovo, Moscow, Russia. Moscow: FRC CSC RAS. 2016. Pp.393-401.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».