AUEB Library - Digital Repository

PYXIDA Institutional Repository
and Digital Library

Username
Password

Collections :	Ιδρυματικό Αποθετήριο ΟΠΑ / AUEB Institutional Repository Σχολή Επιστημών και Τεχνολογίας της Πληροφορίας / School of Informatics Τμήμα Πληροφορικής / Department of Informatics Μεταπτυχιακές Εργασίες / Postgraduate dissertations

Title :	Εκπαιδευτική Εφαρμογή Τηλεπαιδιατρικής βασισμένη σε Τεχνολογίες Σημασιολογικού Ιστού

Creator :	Σιδηροκαστρίτη, Σοφία

Contributor :	Καστανιά, Αναστασία (Επιβλέπων καθηγητής) Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Πληροφορικής (Degree granting institution)

Type :	Text

Extent :	116σ.

Language :	el

Abstract :	Η Τηλεϊατρική είναι η εφαρμογή της κλινικής ιατρικής από απόσταση. Η τεχνολογία τίθεται στην υπηρεσία της ιατρικής και οι δυνατότητες είναι απεριόριστες. Το τηλέφωνο, το διαδίκτυο όπως και άλλα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ιατρικών δεδομένων, με σκοπό την εξέταση ασθενούς, την παροχή ιατρικών συμβουλών, ή ακόμα σε μερικές περιπτώσεις την πραγματοποίηση εξέτασης ή και επέμβασης από απόσταση, αν αυτό κριθεί απαραίτητο.Με αυτό τον τρόπο άνθρωποι που ζουν σε απομονωμένες περιοχές, όπου οι ιατρικές παροχές είναι ελάχιστες ή πολλές φορές ανύπαρκτες, έχουν τη δυνατότητα να εξεταστούν από τους καλύτερους ιατρούς. Οι ίδιοι οι γιατροί δεν χρειάζεται να ξοδεύουν τόσο χρόνο στην παρακολούθηση των ασθενών κλείνοντας καθημερινά ραντεβού, καθώς μπορούν να τους παρακολουθούν από την οθόνη του υπολογιστή τους. Οι ασθενείς από την άλλη πλευρά και ιδιαίτερα όσοι πάσχουν από χρόνια νοσήματα, μπορούν να παρακολουθούνται από το σπίτι τους, αντί να ξοδεύουν τη ζωή τους μέσα στα νοσοκομεία. Ακόμα πιο σημαντική είναι αυτή η δυνατότητα για ασθενείς μικρής ηλικίας. Κάθε παιδί πρέπει να έχει την ευκαιρία να είναι παιδί, με όλη την αθωότητα και την ομορφιά αυτής της ηλικίας. Ωστόσο τα παιδιά που υποχρεώνονται σε συνεχείς επισκέψεις στα νοσοκομεία, αναγκάζονται να ωριμάσουν νωρίτερα απόσο χρειάζεται, τόσο γιατί καταπονούνται τα ίδια όσο και βλέποντας αρρώστια και θλίψη μόνιμα γύρω τους.Παρόλο που η τηλεϊατρική έχει πολλά πλεονεκτήματα τόσο για ασθενείς όσο και για το ιατρικό προσωπικό, ο κόσμος είναι προκατειλειμένος αρνητικά σε αυτή την προσπάθεια. Η αντίδραση είναι δικαιολογημένη καθώς τα δεδομένα που μεταφέρονται είναι κρίσιμα, που σημαίνει πως και το μικρότερο λάθος μπορεί να κοστίσει μία ζωή. Ο στόχος όμως είναι να σωθούν ζωές ανθρώπων, οι οποίοι δεν έχουν πρόσβαση στις ιατρικές υπηρεσίες και να βελτιωθούν οι ιατρικές παροχές γενικότερα.Μέσω της εκπαίδευσης μπορούν να γίνουν αντιληπτά τα πλεονεκτήματα της τηλεϊατρικής, πράγμα που θα μειώσει το φόβο απέναντί της. Η εκπαίδευση είναι χρήσιμη τόσο για αυτούς που θα χρησιμοποιούν τις εφαρμογές, όσο και για αυτούς που καλούνται να τη δημιουργήσουν. Οι χρήστες είναι πολλοί και προέρχονται από διαφορετικούς επιστημονικούς κλάδους και κοινωνικά στρώματα (ιατροί, μηχανικοί, επιστήμονες πληροφορικής, ασθενείς) με αποτέλεσμα να μην είναι όλοι εξοικιωμένοι με την τεχνολογία ή την ιατρική. Η εκπαίδευσή τους κρίνεται απαραίτητη γιατί χωρίς τη συμβολή τους η προσπάθεια είναι μάταιη.Η παρούσα διπλωματική έχει σκοπό να παρουσιάσει μία εφαρμογή ιστού προσανατολισμένη σε αυτό το σκοπό. Εστιάζεται πιο συγκεκριμένα στην εκπαίδευση της τηλεπαιδιατρικής, έναν πολύ σημαντικό κλάδο της τηλεϊατρικής εφόσον απευθύνεται στα παιδιά. Όλη η γνώση του πεδίου παρουσιάζεται σε εκπαιδευτικό περιβάλλον, φιλικό στο χρήστη, το οποίο υποστηρίζει την εκπαίδευση του χρήστη, προτείνοντας κατάλληλο εκπαιδευτικό υλικό σε κάθε επιλογή του χρήστη. Επιπλέον έχει εμπλουτιστεί με ένα πρακτικό παράδειγμα χρήσης καρδιογράφου, εφόσον ο σκοπός είναι να γίνουν όσο το δυνατό πιο κατανοητά τα πλεονεκτήματα της τηλεπαιδιατρικής. Για τη δημιουργία του χρησιμοποιήθηκαν τεχνολογίες σημασιολογικού ιστού.Ο σημασιολογικός ιστός αποτελεί το επόμενο βήμα εξέλιξης του διαδικτύου. Σαν ιδέα δεν είναι καινούρια, ο όρος γεννήθηκε στα τέλη του 1998 («Bernstein 1998»), ωστόσο η ανάγκη υλοποίησής του σήμερα είναι μεγαλύτερη από ποτέ. Ο τεράστιος όγκος πληροφορίας, ο οποίος φιλοξενείται στον παγκόσμιο ιστό σήμερα και αυξάνεται ολοένα και περισσότερο καθημερινά, δεν είναι πλέον εύκολα διαχειρίσιμος από τις μηχανές. Ο λόγος είναι πως οι μηχανές δεν μπορούν να κατανοήσουν την καταχωρημένη πληροφορία, καθώς η απεικόνισή της δεν γίνεται σε κάποια συγκεκριμένη, τυποποιημένη γλώσσα. Το πρόβλημα του υπάρχοντος ιστού είναι πως είναι φτιαγμένος για τους ανθρώπους. Στόχος του σημασιολογικού ιστού είναι η σημασιολογική σήμανση του παγκόσμιου ιστού, έτσι ώστε να συμπεριλάβει και τις μηχανές, με απώτερο στόχο την καλύτερη τελικά εξυπηρέτηση των ανθρώπων. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εισαγωγή μεταδεδομένων στην υπάρχουσα πληροφορία, πρόσθετη δηλαδή πληροφορία που δίνει νόημα στο περιεχόμενο ενός ιστότοπου και απευθύνεται στο λογισμικό. Επιπλέον ο σημασιολογικός ιστός υποστηρίζεται από έξυπνους πρακτόρες λογισμικού που διαχειρίζονται αυτή την πληροφορία, ενώ παράλληλα έχουν τη δυνατότητα να αναπτύξουν «λογικούς» συλλογισμούς, ώστε η επεξεργασία να είναι αντίστοιχη με αυτή που θα πραγματοποιούσε ο ίδιος ο χρήστης, καθώς και από οντολογίες που είναι υπεύθυνες για την εννοιολογική μοντελοποίηση όλης της γνώσης και των μεταδεδομένων, ώστε να είναι κατανοητά από τις μηχανές.Οι τεχνολογίες αυτές κρίθηκαν κατάλληλες για την ανάπτυξη της εφαρμογής της τηλεπαιδιατρικής, τόσο επειδή το πλήθος των πληροφοριών αλλά και των συσχετίσεων είναι ιδιαίτερα μεγάλο, αλλά και επειδή ένας εκπαιδευτικός ιστός προσανατολισμένος στο χρήστη, απαιτεί «έξυπνο» λογισμικό, το οποίο να είναι σε θέση να παίρνει αποφάσεις προσαρμοσμένες στις ατομικές ανάγκες του κάθε χρήστη. Για τις ανάγκες της εφαρμογής δημιουργήθηκε μία οντολογία που υποστηρίζει τη γνώση του πεδίου, ενώ έξυπνοι πράκτορες αλληλεπιδρούν με αυτήν για να εξυπηρετήσουν το χρήστη.Η παρούσα διπλωματική ξεκινάει με την θεωρητική ανάλυση της τεχνολογίας που χρησιμοποιήθηκε, καθώς και του πεδίου ενδιαφέροντος, δηλαδή της τηλεπαιδιατρικής. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται αναλυτικά η εφαρμογή που αναπτύχθηκε, ενώ το τρίτο μέρος αποτελεί επίλογο συμπεριλαμβάνοντας τα συμπεράσματα, τις μελλοντικές επεκτάσεις και τους προβληματισμούς που προέκυψαν. Telemedicine is a rapidly evolving practice of clinical medicine from distance. Technology is used in service of medicine. High-quality medical services can be offered. Medical information is being transfered.This makes it possible for people in isolated places to be examined by the best doctors. Doctors save time because they don’t need appointments with every patient and they can monitor them through the computer. Patients with chronic diseases are offered treatment at home rather than spending their lives in hospitals. This is important especially for sick children. Every child must have the opportunity to be a child, to play and have fun. However, there are many children who are obliged to spend many hours in hospitals. Those children see sad and sick people all the time and are forced to grow up sooner than necessary.Although telemedicine has much to offer to both patients and doctors, people are cautious against it. The fear against is justified as far as the information that is supposed to be handled by the telemedicine systems is personal, which means that the smallest mistake could cost a life. However, the whole purpose is to help and protect peoples’ lives that are currently mistreated or even not able to de treated at all.Education is needed in order to make people understand the advantages of telemedicine. Furthermore education can also be useful for people who are supposed to use it, which have many different backgrounds (doctors, engineers, computer scientists or even family and children), and are not all familiarized with technology or medicine.The present thesis presents a web application that tries to contribute to the education of telepediatrics a really important field of telemedicine, as fas as it concerns children. The knowledge of the current field is presented in a friendly interactive environment, which helps the user through his reading. The whole purpose is the advantages of telepediatrics and telemedicine in general to be pointed out. Therefore the application also includes an implementation of a telepediatrics’ application. In order to develop this application semantic web technology is being used.Semantic web is the evolution of the world wide web as we currently know it. The idea is not new, it has been under discussion since 1998 («Bernstein 1998»), but the need for its use today is greater than ever. The current web contains a relatively enormous amount of information, which icreases every single day. This information is not written in a specific standardized language and therefore it is impossible for the machines to handle it. The problem with the current web is that it is made for humans. The goal is to include the machines as users, and can be accomplished through semantic web technology.The first step to the semantic web is the semantic labeling of the current information. These labels contain the meaning of the information in each web page and are used by the software. Furthermore, semantic web is supported by both intelligent agents and ontologies. The agents handle the semantic labels and through them all the information, while at the same time they are able to accomplish to some point “logical” assumptions, so that their results can be similar to the ones that come through human process. The ontologies support the knowledge, the semantic labels and their relations, so that they can be accessed by any software.This technology is suitable for the current telepediatrics application as far as the amount of information in the field is quite large and in order to assist the user and support his education, the software has to work similar to the actuall user. So for this application, a telepediatrics ontology has been created, which supports the knowledge of the current field, while intelligent agents interact with it in order to serve the user.The current thesis begins by presenting the technology used through the development as well as the knowledge field that the application is refered to. The second part includes the documentation and the presentation of the application, while the third part is the results of the current research.

Abstract :

Η Τηλεϊατρική είναι η εφαρμογή της κλινικής ιατρικής από απόσταση. Η τεχνολογία τίθεται στην υπηρεσία της ιατρικής και οι δυνατότητες είναι απεριόριστες. Το τηλέφωνο, το διαδίκτυο όπως και άλλα τοπικά δίκτυα χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ιατρικών δεδομένων, με σκοπό την εξέταση ασθενούς, την παροχή ιατρικών συμβουλών, ή ακόμα σε μερικές περιπτώσεις την πραγματοποίηση εξέτασης ή και επέμβασης από απόσταση, αν αυτό κριθεί απαραίτητο.Με αυτό τον τρόπο άνθρωποι που ζουν σε απομονωμένες περιοχές, όπου οι ιατρικές παροχές είναι ελάχιστες ή πολλές φορές ανύπαρκτες, έχουν τη δυνατότητα να εξεταστούν από τους καλύτερους ιατρούς. Οι ίδιοι οι γιατροί δεν χρειάζεται να ξοδεύουν τόσο χρόνο στην παρακολούθηση των ασθενών κλείνοντας καθημερινά ραντεβού, καθώς μπορούν να τους παρακολουθούν από την οθόνη του υπολογιστή τους. Οι ασθενείς από την άλλη πλευρά και ιδιαίτερα όσοι πάσχουν από χρόνια νοσήματα, μπορούν να παρακολουθούνται από το σπίτι τους, αντί να ξοδεύουν τη ζωή τους μέσα στα νοσοκομεία. Ακόμα πιο σημαντική είναι αυτή η δυνατότητα για ασθενείς μικρής ηλικίας. Κάθε παιδί πρέπει να έχει την ευκαιρία να είναι παιδί, με όλη την αθωότητα και την ομορφιά αυτής της ηλικίας. Ωστόσο τα παιδιά που υποχρεώνονται σε συνεχείς επισκέψεις στα νοσοκομεία, αναγκάζονται να ωριμάσουν νωρίτερα απόσο χρειάζεται, τόσο γιατί καταπονούνται τα ίδια όσο και βλέποντας αρρώστια και θλίψη μόνιμα γύρω τους.Παρόλο που η τηλεϊατρική έχει πολλά πλεονεκτήματα τόσο για ασθενείς όσο και για το ιατρικό προσωπικό, ο κόσμος είναι προκατειλειμένος αρνητικά σε αυτή την προσπάθεια. Η αντίδραση είναι δικαιολογημένη καθώς τα δεδομένα που μεταφέρονται είναι κρίσιμα, που σημαίνει πως και το μικρότερο λάθος μπορεί να κοστίσει μία ζωή. Ο στόχος όμως είναι να σωθούν ζωές ανθρώπων, οι οποίοι δεν έχουν πρόσβαση στις ιατρικές υπηρεσίες και να βελτιωθούν οι ιατρικές παροχές γενικότερα.Μέσω της εκπαίδευσης μπορούν να γίνουν αντιληπτά τα πλεονεκτήματα της τηλεϊατρικής, πράγμα που θα μειώσει το φόβο απέναντί της. Η εκπαίδευση είναι χρήσιμη τόσο για αυτούς που θα χρησιμοποιούν τις εφαρμογές, όσο και για αυτούς που καλούνται να τη δημιουργήσουν. Οι χρήστες είναι πολλοί και προέρχονται από διαφορετικούς επιστημονικούς κλάδους και κοινωνικά στρώματα (ιατροί, μηχανικοί, επιστήμονες πληροφορικής, ασθενείς) με αποτέλεσμα να μην είναι όλοι εξοικιωμένοι με την τεχνολογία ή την ιατρική. Η εκπαίδευσή τους κρίνεται απαραίτητη γιατί χωρίς τη συμβολή τους η προσπάθεια είναι μάταιη.Η παρούσα διπλωματική έχει σκοπό να παρουσιάσει μία εφαρμογή ιστού προσανατολισμένη σε αυτό το σκοπό. Εστιάζεται πιο συγκεκριμένα στην εκπαίδευση της τηλεπαιδιατρικής, έναν πολύ σημαντικό κλάδο της τηλεϊατρικής εφόσον απευθύνεται στα παιδιά. Όλη η γνώση του πεδίου παρουσιάζεται σε εκπαιδευτικό περιβάλλον, φιλικό στο χρήστη, το οποίο υποστηρίζει την εκπαίδευση του χρήστη, προτείνοντας κατάλληλο εκπαιδευτικό υλικό σε κάθε επιλογή του χρήστη. Επιπλέον έχει εμπλουτιστεί με ένα πρακτικό παράδειγμα χρήσης καρδιογράφου, εφόσον ο σκοπός είναι να γίνουν όσο το δυνατό πιο κατανοητά τα πλεονεκτήματα της τηλεπαιδιατρικής. Για τη δημιουργία του χρησιμοποιήθηκαν τεχνολογίες σημασιολογικού ιστού.Ο σημασιολογικός ιστός αποτελεί το επόμενο βήμα εξέλιξης του διαδικτύου. Σαν ιδέα δεν είναι καινούρια, ο όρος γεννήθηκε στα τέλη του 1998 («Bernstein 1998»), ωστόσο η ανάγκη υλοποίησής του σήμερα είναι μεγαλύτερη από ποτέ. Ο τεράστιος όγκος πληροφορίας, ο οποίος φιλοξενείται στον παγκόσμιο ιστό σήμερα και αυξάνεται ολοένα και περισσότερο καθημερινά, δεν είναι πλέον εύκολα διαχειρίσιμος από τις μηχανές. Ο λόγος είναι πως οι μηχανές δεν μπορούν να κατανοήσουν την καταχωρημένη πληροφορία, καθώς η απεικόνισή της δεν γίνεται σε κάποια συγκεκριμένη, τυποποιημένη γλώσσα. Το πρόβλημα του υπάρχοντος ιστού είναι πως είναι φτιαγμένος για τους ανθρώπους. Στόχος του σημασιολογικού ιστού είναι η σημασιολογική σήμανση του παγκόσμιου ιστού, έτσι ώστε να συμπεριλάβει και τις μηχανές, με απώτερο στόχο την καλύτερη τελικά εξυπηρέτηση των ανθρώπων. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εισαγωγή μεταδεδομένων στην υπάρχουσα πληροφορία, πρόσθετη δηλαδή πληροφορία που δίνει νόημα στο περιεχόμενο ενός ιστότοπου και απευθύνεται στο λογισμικό. Επιπλέον ο σημασιολογικός ιστός υποστηρίζεται από έξυπνους πρακτόρες λογισμικού που διαχειρίζονται αυτή την πληροφορία, ενώ παράλληλα έχουν τη δυνατότητα να αναπτύξουν «λογικούς» συλλογισμούς, ώστε η επεξεργασία να είναι αντίστοιχη με αυτή που θα πραγματοποιούσε ο ίδιος ο χρήστης, καθώς και από οντολογίες που είναι υπεύθυνες για την εννοιολογική μοντελοποίηση όλης της γνώσης και των μεταδεδομένων, ώστε να είναι κατανοητά από τις μηχανές.Οι τεχνολογίες αυτές κρίθηκαν κατάλληλες για την ανάπτυξη της εφαρμογής της τηλεπαιδιατρικής, τόσο επειδή το πλήθος των πληροφοριών αλλά και των συσχετίσεων είναι ιδιαίτερα μεγάλο, αλλά και επειδή ένας εκπαιδευτικός ιστός προσανατολισμένος στο χρήστη, απαιτεί «έξυπνο» λογισμικό, το οποίο να είναι σε θέση να παίρνει αποφάσεις προσαρμοσμένες στις ατομικές ανάγκες του κάθε χρήστη. Για τις ανάγκες της εφαρμογής δημιουργήθηκε μία οντολογία που υποστηρίζει τη γνώση του πεδίου, ενώ έξυπνοι πράκτορες αλληλεπιδρούν με αυτήν για να εξυπηρετήσουν το χρήστη.Η παρούσα διπλωματική ξεκινάει με την θεωρητική ανάλυση της τεχνολογίας που χρησιμοποιήθηκε, καθώς και του πεδίου ενδιαφέροντος, δηλαδή της τηλεπαιδιατρικής. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται αναλυτικά η εφαρμογή που αναπτύχθηκε, ενώ το τρίτο μέρος αποτελεί επίλογο συμπεριλαμβάνοντας τα συμπεράσματα, τις μελλοντικές επεκτάσεις και τους προβληματισμούς που προέκυψαν.
Telemedicine is a rapidly evolving practice of clinical medicine from distance. Technology is used in service of medicine. High-quality medical services can be offered. Medical information is being transfered.This makes it possible for people in isolated places to be examined by the best doctors. Doctors save time because they don’t need appointments with every patient and they can monitor them through the computer. Patients with chronic diseases are offered treatment at home rather than spending their lives in hospitals. This is important especially for sick children. Every child must have the opportunity to be a child, to play and have fun. However, there are many children who are obliged to spend many hours in hospitals. Those children see sad and sick people all the time and are forced to grow up sooner than necessary.Although telemedicine has much to offer to both patients and doctors, people are cautious against it. The fear against is justified as far as the information that is supposed to be handled by the telemedicine systems is personal, which means that the smallest mistake could cost a life. However, the whole purpose is to help and protect peoples’ lives that are currently mistreated or even not able to de treated at all.Education is needed in order to make people understand the advantages of telemedicine. Furthermore education can also be useful for people who are supposed to use it, which have many different backgrounds (doctors, engineers, computer scientists or even family and children), and are not all familiarized with technology or medicine.The present thesis presents a web application that tries to contribute to the education of telepediatrics a really important field of telemedicine, as fas as it concerns children. The knowledge of the current field is presented in a friendly interactive environment, which helps the user through his reading. The whole purpose is the advantages of telepediatrics and telemedicine in general to be pointed out. Therefore the application also includes an implementation of a telepediatrics’ application. In order to develop this application semantic web technology is being used.Semantic web is the evolution of the world wide web as we currently know it. The idea is not new, it has been under discussion since 1998 («Bernstein 1998»), but the need for its use today is greater than ever. The current web contains a relatively enormous amount of information, which icreases every single day. This information is not written in a specific standardized language and therefore it is impossible for the machines to handle it. The problem with the current web is that it is made for humans. The goal is to include the machines as users, and can be accomplished through semantic web technology.The first step to the semantic web is the semantic labeling of the current information. These labels contain the meaning of the information in each web page and are used by the software. Furthermore, semantic web is supported by both intelligent agents and ontologies. The agents handle the semantic labels and through them all the information, while at the same time they are able to accomplish to some point “logical” assumptions, so that their results can be similar to the ones that come through human process. The ontologies support the knowledge, the semantic labels and their relations, so that they can be accessed by any software.This technology is suitable for the current telepediatrics application as far as the amount of information in the field is quite large and in order to assist the user and support his education, the software has to work similar to the actuall user. So for this application, a telepediatrics ontology has been created, which supports the knowledge of the current field, while intelligent agents interact with it in order to serve the user.The current thesis begins by presenting the technology used through the development as well as the knowledge field that the application is refered to. The second part includes the documentation and the presentation of the application, while the third part is the results of the current research.

Subject :	Τηλεϊατρική Τηλεπαιδιατρική Σημασιολογικός ιστός Πράκτορες λογισμικού Οντολογία Εκπαιδευτικός ιστός OWL RDF Protégé JADE Ηλεκτρονική μάθηση Telemedicine Telepediatrics Semantic Web Agents Intelligent agents Ontology e-learning

Date :	31-03-2010

Licence :

File: Sidirokastriti_2010.pdf

Type: application/pdf

File: Thesis_Parousiasi_Sidirokastriti_Sofia_3080014.pdf

Type: application/pdf

Login