Алгоритмы диагностирования и методы их построения
Любая задача диагноза решается при помощи реализации соответствующей процедуры, в основе которой лежит алгоритм диагностирования, который представляет собой совокупность представляет собой совокупность предписаний в виде последовательности проверок и правил обработки их результатов. Для получения общего результата диагностирования. Различают алгоритмы проверки исправности, работоспособности и поиска неисправности. Их строят на основе соответствующих тестов и словарей неисправностей. На рис. 10 приведена классификация алгоритмов диагностирования, в соответствии с которой можно выделить три вида алгоритмов: безусловный с безусловной остановкой, безусловный с условной остановкой и условный с условной остановкой.
Рис. 10. Классификация алгоритмов диагностирования
Безусловный
алгоритм задает одну фиксированную последовательность
проведения проверок, при этом информация
о техническом состоянии объекта
фиксируется и обрабатывается
последовательно независимо от результатов
предыдущих проверок.
Если заключение о техническом состоянии объекта может быть сделано только после проведения всех проверок, предусмотренных алгоритмом, то такой алгоритм называют алгоритмом с безусловной остановкой. Если выдача результата диагностирования возможна после выполнения каждого или некоторых промежуточных шагов алгоритма, то последний называют алгоритмом с условной остановкой. Условный алгоритм всегда является алгоритмом с условной остановкой.
Наиболее
распространенными формами представления
алгоритмов диагностирования являются
таблицы и древовидные графы. Безусловные
алгоритмы с безусловной остановкой
представляются в виде таблиц, в качестве
которых, например, выступают словари
неисправностей (табл. 1). В этом случае
поиск неисправного элемента требует
выполнения всего множества проверок,
включенных в тест, с фиксацией их
результатов.
Безусловный алгоритм с условной остановкой представляется в виде графа. Рассмотрим, например, граф (рис. 11а), который моделирует алгоритм поиска неисправности по табл. 1. Корневая вершина графа представляет множество S={S1,S2,…,S7} всех рассматриваемых технических состояний объекта, а остальные вершины — подмножества состояний, выделяемые в результате деления множества S и его подмножеств по результатам элементарных проверок. Висячие вершины соответствуют подмножествам эквивалентных состояний. Исходящими из вершин дугами изображаются элементарные проверки, а заходящими дугами — результаты этих проверок.
Рис. 11. Схемы безусловного (а) и условного (б) алгоритмов диагностирования
Заданный
алгоритм предусматривает подачу проверок
в фиксированной последовательности — 1 2 6 7 (так, как они расположены в табл.
1). Однако
выполнение алгоритма может быть
остановлено на любом этапе, если
выделилось подмножество состояний,
соответствующее висячей вершине. Так,
на первом этапе алгоритма при выполнении
проверки 1,
получение результата 0 останавливает алгоритм, так как выделено
подмножество эквивалентных состояний {S1, S4}
Таблица 1.
Условные алгоритмы
также представляются в виде графов.
Построение условного алгоритма начинается
с выбора первой проверки. В зависимости
от исхода первой проверки 1 множество возможных состояний S делится на два
подмножества, после чего выбираются
проверки (они могут быть разными),
разделяющие эти подмножества. Выбор
проверок продолжается до тех пор, пока
множество S не будет
разделено на отдельные подмножества
эквивалентных состояний.
На рис. 11б
приведен условный алгоритм, построенный
по табл. 1.
Для одного и того же словаря неисправностей может быть построено значительное количество безусловных и условных алгоритмов диагностирования. Каждый из них будет обладать определенными особенностями. Например, условный алгоритм (рис. 11б) имеет преимущество по сравнению с безусловным алгоритмом (рис. 11а
При решении
практических задач возникает проблема
выбора оптимального алгоритма
диагностирования. При этом формулируются
либо ограничения на алгоритм, либо
критерий оптимальности, в которых
отражаются конкретные практические
условия применения алгоритма.
В качестве
ограничения на алгоритм могут выступать:
заданное время, в течение которого
должна быть обнаружена любая неисправность;
максимально допустимое число шагов
алгоритма; ограничения, определяющие
необходимость обнаружения на первых
шагах алгоритма некоторых указанных
неисправностей и т.п. В качестве критерия
оптимальности может рассматриваться
средняя стоимость обнаружения отказавшего
элемента, вероятность обнаружения при
ограниченной стоимости или стоимость
с заданной вероятностью и т.д. В этом
случае каждый алгоритм, заданный
соответствующим графом, характеризуется
определенным значением критерия
оптимальности.
Алгоритм диагностирования — Студопедия
Поделись
Совокупность предписаний в виде последовательности проверок и правил обработки их результатов с целью получения диагноза называют алгоритмом технического диагностирования.
Различают безусловные и условные алгоритмы диагностирования, предназначенные для проверки исправности, работоспособности, правильности функционирования и поиска дефектов.
Прибезусловномалгоритме задают одну фиксированную последовательность проведения проверок: информация о техническом состоянии независимо от результатов проверки поступает и обрабатывается последовательно (исследуется общее техническое состояние машины, обычно используется для мониторинга функционального диагностирования). Диагноз может быть поставлен после осуществления всей последовательности проведения проверки.
Условнымалгоритмом диагностирования называют последовательность выполнения проверок, зависящую от результатов предыдущего анализа проверок (т. е. направленного действия). Диагноз может быть поставлен до реализации всей последовательности проверок, предусмотренных условным алгоритмом (в целях экономии времени осуществляется оперативный поиск дефектов).
Формами задания алгоритмов диагностирования являются графические, аналитические, в виде логических схем, табличные или другие описания функционирования, реализующих эти алгоритмы средств диагностирования (а также для сложных машин (автоматов) используют специальные формализованные языки ЭВМ).
Поиск дефектов
Опыт эксплуатации различного оборудования показывает, что время поиска дефектов существенно больше времени их устранения. Наличие дефектов в системе (машине) проявляется в изменении диагностических признаков (параметров) машины. Изменение диагностических признаков (т. е. мониторинг с прогнозом их развития) и последующая идентификация (т. е. непосредственно диагностика) возникающих неисправностей позволяет установить вид и место появления дефекта.
Составление алгоритмов поиска – одна из основных задач технического диагностирования. Качество алгоритма оценивают по среднему времени поиска неисправного конструктивного элемента (узла) и стремятся к 
Таким образом, составление алгоритма связано с решением задачи оптимизации и максимизации количества информации, содержащейся в проверке; оптимизации и выбором для каждого конкретного случая функции предпочтения (т.е. что важнее при max получаемой информации в данном конкретном случае: учитывать min время поиска, min стоимость или трудоёмкость диагностирования, так как учёт всех факторов практически не возможен из-за конфликтности ситуации: получаются громоздкие и трудоёмкие алгоритмы поиска дефектов, что не рационально).
Прогнозирование технического состояния
Цена отказа технических объектов может быть очень высокой (крупные аварии, разрушения, жертвы), поэтому мероприятия, связанные с предотвращением отказов на основе прогнозирования технического состояния, имеют большое значение, так как прогнозирование способствует созданию долговечных технических объектов.
С помощью прогнозирования на требуемый интервал времени вперёд можно ускоренно оценить работоспособность и сроки службы технических объектов (т.
е. появляется возможность более рациональной эксплуатации машин по реальному техническому состоянию, а не по ресурсу), а также можно сократить период разработки изделий за счёт сокращения методами прогнозирования сроков продолжительных производственных испытаний.
Задачапрогнозированиясостоянияработоспособности в общем случае заключается в следующем: по результатам диагностирования (или контроля, мониторинга) объекта в предшествующие моменты времени необходимо оценить его работоспособность в последующие периоды функционирования.
Для решения этой задачи составляется процедурная модель процесса прогнозирования, которая содержит три наиболее общих этапа: ретроспектирование, диагностирование и прогнозирование.
Алгоритм диагностики — Общество по улучшению диагностики в медицине
Инструменты для улучшения «Возвращение к практике»
Стандартизировать подход к диагностике эпидурального абсцесса позвоночника, который часто упускается из виду.
Использование диагностического алгоритма стандартизирует подход к диагностике эпидурального абсцесса позвоночника. Организация может уменьшить вариабельность порога для подозрения и принятия решения о проведении диагностической визуализации у пациентов с болью в спине. Кроме того, определение ролей членов команды, коммуникационных и операционных процессов может уменьшить задержки в процессе диагностики.
Представленные здесь два изображения являются примерами диагностических алгоритмов. Они были реализованы в очень немногих медицинских учреждениях.
Статьи по диагностическим алгоритмам:
Основанный на протоколе подход к визуализации эпидурального абсцесса позвоночника повышает производительность и облегчает раннюю диагностику
- Проспективная оценка клинических рекомендаций по диагностике эпидурального абсцесса позвоночника у пациентов, поступающих в отделение неотложной помощи с болью в позвоночнике.
Осуществимость/логистика
Культура: Культура устранения вариаций и принятия групповой приверженности клиническим руководствам будет фактором успеха при внедрении этого инструмента в существующие процессы оказания медицинской помощи.
Инфраструктура: Специальной инфраструктуры не требуется. Можно распространять и контролировать с помощью существующих систем руководства, связи и отслеживания, которые существуют в организациях здравоохранения.
Какие заинтересованные стороны необходимы для внедрения инструмента? Требуются заинтересованные стороны врачи-лидеры неотложной медицины, больничной медицины и радиологии.
Внедрение
Стоимость (человеческая и техническая): Никаких дополнительных затрат, помимо тех, которые обычно несутся за развертывание клинических руководств, но может значительно увеличиться объем визуализации и сопутствующие расходы.
Место использования (амбулаторное или стационарное): Самый высокий доход будет у отделения неотложной помощи, но его также можно использовать в больничных медицинских службах и клиниках неотложной помощи
План развертывания: Можно развернуть в качестве пилотного проекта в одном отделении неотложной помощи и распространить на несколько служб или на всю систему
Состояние после внедрения
Текущее состояние (частично или широко распространено): Не широко используется.
Ограничения: Стандартный подход устранил вариабельность, но доказательства того, что использование алгоритма улучшает результаты лечения пациентов, отсутствуют. Использование алгоритма, вероятно, увеличит число пациентов, которым проводится МРТ. Правильное количество исследований изображений не установлено, и использование алгоритма может привести к чрезмерному использованию.
Показатели результатов: Неясно.
Устойчивость/Жизнеспособность: Первый алгоритм был опубликован в 2011 году. боль, Journal of Neurosurgery and Spine 2011;14:765-770
Madhuripan N et al. Протокольный подход к визуализации эпидурального абсцесса позвоночника повышает производительность и облегчает раннюю диагностику, Журнал Американского колледжа радиологии 2018; 15(4): 648-51
Алгоритмы – Mayo Clinic Laboratories
| Интернет: | mayocliniclabs. |
|---|