2) экспериментального исследования ситуации с целью обнаружения проблем, требующих решения
3) выявления проблемосодержащей системы
4) определения цели проекта, формирования проектной команды
Системное проектирование в медицинской кибернетике основано на последовательном выполнении двух взаимосвязанных процедур: системного анализа проблемной ситуации и синтеза системы, способной эту проблему решить. На этапе анализа определяют объект управления, его структуру, входы и выходы, информационные потоки, ограничения, критерии эффективности и причинно-следственные связи между элементами. На этапе синтеза формируют целостную структуру будущей системы: выбирают функции, алгоритмы обработки данных, контуры управления, способы взаимодействия компонентов и критерии оценки результата.
Именно поэтому правильным является вариант, объединяющий анализ ситуации и последующее создание системы как средства достижения цели. В медицинских информационных системах это может включать выявление причин диагностических ошибок, определение требований к данным и затем разработку алгоритма поддержки принятия врачебных решений. Экспериментальное исследование, выделение проблемосодержащей системы, формулировка цели и подбор проектной команды имеют важное значение, но представляют собой отдельные процедуры или организационные элементы, не исчерпывающие содержание системного проектирования.
Ключевой принцип данного подхода — переход от анализа целостной проблемной ситуации к конструктивному синтезу, при котором создаваемая система должна быть согласована с целью, ресурсами, ограничениями и условиями эксплуатации. Оценка проекта проводится не только по технической реализуемости, но и по функциональной эффективности, безопасности, надежности, валидности медицинских данных и влиянию на клинический процесс.
| Этап или процедура | Основное содержание | Результат | Критерий качества |
|---|---|---|---|
| Системный анализ | Декомпозиция проблемной ситуации, выявление элементов, связей, потоков информации и ограничений | Формализованная модель объекта и перечень требований | Полнота описания причин проблемы и непротиворечивость модели |
| Выявление проблемосодержащей системы | Определение системы, в структуре или функционировании которой локализована проблема | Установленные границы объекта проектирования | Соответствие границ реальным процессам и ответственности участников |
| Определение цели | Формулирование требуемого состояния и измеримых показателей эффективности | Целевые функции и критерии оценки | Измеримость, достижимость и клиническая значимость цели |
| Синтез системы | Выбор структуры, функций, алгоритмов, средств управления и взаимодействия компонентов | Концепция или проект решения | Согласованность компонентов, ресурсная реализуемость и соответствие требованиям |
| Экспериментальное исследование | Проверка гипотез, параметров и поведения модели или прототипа на данных и сценариях | Эмпирические сведения о работоспособности решения | Воспроизводимость, статистическая обоснованность и внешняя валидность |
| Верификация и валидация | Проверка правильности реализации и соответствия системы исходной медицинской задаче | Подтверждение корректности и пригодности проекта | Безопасность, надежность и достижение заданного клинического эффекта |
В системном проектировании анализ и синтез образуют единый замкнутый цикл: результаты проверки могут потребовать уточнения исходной модели и повторного проектирования. Для медицинских систем особенно важны трассируемость требований, защита персональных данных и контроль клинических рисков. Разработка алгоритма без анализа контекста применения способна привести к формально корректному, но практически непригодному решению. Поэтому системный подход оценивает не отдельный программный модуль, а эффективность всей системы в реальной медицинской деятельности.