ЗАЧЕМ И КАК автоматизировать лечебно-диагностический процесс

Выпуск 69 31 января 2006 г. ФАНТАЗИИ ОБ УНИВЕРСАЛЬНОМ АЛГОРИТМЕ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Лечебно-диагностический процесс - прекрасный образец целенаправленной деятельности в условиях высокой неопределённости и слабой формализации. И то, и другое серьёзно препятствует использованию вычислительной техники для принятия решений. Но, как уже было показано, это - не непреодолимые препятствия. Если деятельность имеет под собою научные основания, если есть правила, которые разделяются всеми, если чётко определены цели, а результаты можно измерять и сопоставлять с этими целями, то положение не безнадёжно. Дело в том, что неопределённость здесь относится не к правилам, она заключается не в расплывчатости правил. Она порождается тем, что на каждом этапе такой деятельности возникают ситуации выбора, когда решение зависит от различных обстоятельств. Их много, они разнообразны, на разных этапах одно и то же обстоятельство может играть разные роли от ничтожной до фатальной. Но и эти обстоятельства, и оптимальная реакция на них, - всё известно специалистам, ничто не открывается впервые. Вот только заранее всё предусмотреть и вовремя всё вспомнить - это невозможно. Неопределённость порождается непосильным для памяти количеством условий. Она мнимая. Сегодня для запоминания и использования огромной информации служит компьютер. Но, чтобы им воспользоваться, эту информацию, выраженную словесно, изложенную в руководствах и трактатах, надо как-то упорядочить и формализовать. Нужен метод, позволяющий продвигаться в этой аморфной среде, кристаллизовать её. Пусть не сразу, поэтапно, раздел за разделом. Но так, чтобы сделанное сегодня уже можно было использовать на практике, не дожидаясь завершения всей работы. Такой метод можно предложить. Он состоит в том, чтобы рассматривать целенаправленную деятельность как пошаговый процесс принятия решений и именно так его описывать. Каждый шаг - это реальный момент, когда учтена предыстория и принимается конкретной решение на ближайший отрезок времени. В каждый такой момент существенные для решения обстоятельства ограничены вполне определённым перечнем, каждое из них влияет на решение вполне определённым образом. Неопределённость здесь исчезает, наилучший выбор становится очевидным. Всего-то и надо составителям такого описания вжиться в реальность, задать себе необходимые вопросы, продумать все возможные ответы и подобрать к каждому ответу следующий разумный шаг. Если сделать это для каждого шага, для всех шагов, то неопределённость исчезнет вообще. Каждый этап при таком описании надо будет обозначить: снабдить номером или кодом. Вот вам и искомая формализация. Теперь, если труд составителей передать компьютеру, им смогут воспользоваться все специалисты. Мало того, его можно будет дополнять и совершенствовать по мере появления у них новых знаний и нового опыта. А огромность труда смущать не должна: люди решали куда более объемные задачи, когда это требовалось обстоятельствами и окупалось результатами. Составить карту рациональных путей в той или иной профессиональной области не сложнее, чем сделать подробную карту местности с её дорогами и преградами. Иными словами, я всерьёз думаю, что способ, которым удалось создать пригодные к использованию частные алгоритмы действий врача, можно применить и за пределами медицины. Когда-то давно мне уже говорили об этом. Педагоги, например, познакомившись с медицинскими алгоритмами на перфокартах, утверждали, что в их сфере, в работе с воспитанниками можно было бы с успехом использовать подобные средства. Тогда я пропустил это мимо ушей. Много позже, уже в пору автоматизации алгоритмов врача, мысль о том, что метод приложим к целому классу видов деятельности, стала занимать меня всерьёз. Не похожа ли на работу врача деятельность юриста? Врач шаг за шагом распознаёт заболевание, следователь - преступление. И тот и другой должны не открыть что-то новое, неизведанное, а опознать, отнести явление к уже извесной категории, подобрать к нему из уже имеющегося арсенала средства воздействия. На обоих влиияет множество обстоятельств, оба могут действовать только пошагово. Оба снова и снова вынуждены выбирать из ряда возможностей, зная, что наилучшая только одна, но не имея времени взвешивать, какая именно. Оба прежде всего, если не исключительно, опираются на собственный, на индивидуальный опыт. Наверное, есть и другие похожие сферы деятельности, где распылённый в частных проявлениях опыт специалистов можно было бы сконцентрировать в алгоритме действий, в алгоритме принятия решений. Теперь мне понятно, как реализовать такую возможность. Разделить всю специальность на классы ситуаций и в каждом классе сначала сформулировать первую задачу, первый вопрос, первую ситуацию. А дальше всё сводится к последовательности вопросов, к полному множеству ответов на каждый вопрос и к решению о действиях или к новым вопросам после каждого ответа. Ничего более. Не страшно, что эта последовательность может быть очень длинной, разветвлённой, циклической. Если её делить на элементарные ситуации и каждой ситуации дать номер, то аморфность исчезает, заменяется чёткой структурой, в которой не заблудишься, которую можно наращивать, уточнять, перестраивать, наконец, проходя по которой, можно чётко регистрировать каждый шаг, а потом анализировать верность каждого шага. Не беда, если первые наброски выглядят сыро, коряво и бедно. Они быстро отшилифуются и обогатятся, если прилагать их к реальной практике, если с их помощью находить и решать то, что вызывает споры специалистов. Напомню, что споры при использовании такого инструмента всегда успешно разрешаются, потому что это споры о конкретных действиях в конкретной обстановке. Здесь всё предметно, здесь нет места для декларирования общих истин, для проявления амбиций, здесь очевидна личная ответственность каждого из спорящих. Ну, конечно, для разработки алгоритма нужно кое-что уметь: рассуждать логично, видеть ближайший шаг и не терять конечной цели, владеть некоторыми техническими приёмами построения дерева решений. Нужно знать специальность и реальную обстановку, в которой повседневно действует специалист. Я уже говорил, что не каждый может быть разработчиком. Но многие могут. Их нет лишь потому, что задача изначально кажется неразрешимой, что нет метода, с которым можно подступиться к её решению, что непонятно, как можно будет воспользоваться результатами проделанной работы. В век компьютеризации всё это не так. Есть и методы, и средства. По сути, речь идёт о создании автоматизированных экспертных систем. Такие системы могут быть двух видов. Одни основываются на жёстких алгоритмах, о которых я говорю, другие - на статистических вероятностях. Обычно предпочтение отдают последним. В приложении к медицине они выглядят следующим образом. Создаётся база данных из реальных историй болезни, регистрируются все симптомы и другие данные о больном, а также диагноз. На больших материалах вычисляются статистические соотношения между комбинациями симптомов и диагнозами, а потом на такой основе компьютер по симптомам у очередного пациента выскажет диагностическое предположение. Считается, что такая система может самосовершенствоваться уже без участия человека, потому что она накапливает всё больше данных, а пересчитываемые вероятности всё больше приближаются к истине. С моей точки зрения, в медицине этот путь бесперспективен. Можно привести на этот счёт множество соображений, не говоря уж о том, что, кроме диагностики врождённых пороков сердца, такой подход нигде успешно применен не был. Конечно, есть области. где такие экспертные системы эффективны. Но, в любом случае, это - только системы распознаванияя, а не действия, не выбора наилучшей тактики. К сожалению, сторонники таких систем склонны принижать или даже вовсе отвергать алгоритмический подход. Он, мол, слишком детерминирован и не способен к развитию. Вот этого не стоило бы делать. Рассуждая в нескольких последних выпусках о частных алгоритмах, я старался показать, что алгоритмы могут быть гибкими и что они способны к развитию, если используются как предписывающая модель деятельности, если вместе с человеком они образуют человеко-модельный комплекс. Сказавши "А", надо говорить и "Б". Если деятельность лечащего врача - это частный пример деятельности определённого рода, то в алгоритмах врача должны быть черты, типичные для всего этого рода. Я уже многократно их называл: целенаправленность, пошаговость действий, направленных на распознавание и на преобразование объекта, необходимость выбора на каждом шаге, возможность наилучшего выбора с помощью рационально подобранных вопросов и учёта всех возможных ответов. Именно эти черты позволяют разрабатывать алгоритм действий, дерево решений, состоящее из элементарных ситуаций. Каждый такой элемент можно описать в виде отдельного файла-ситуации, о котором шла речь в прошлом выпуске. Этот файл можно просматривать, его содержание вполне понятно специалисту и доступно для коррекции, когда в этом возникнет необходимость. Нужна только программа-редактор - так и она уже разработана. Это та самая программа, о которой говорилось в прошлый раз. В ней нет ничего специфичного для медицины, она универсальна, поскольку контролирует не содержание, а соблюдение логической формы, соблюдение правил изложения. Теперь ясно, что я хочу сказать в заключение. Автоматизированный частный алгоритм действий врача, та программа, которая выводит необходимые меню, затем - вопросы, ответы и рекомендации, запоминает трассу, печатает протокол произведенной работы, - эта программа тоже не содержит в себе ничего медицински специфичного, за исключением терминов "пациент", "врач" и "история болезни". Мне осталось заменить такие термины на нейтральные ("объект", "клиент", "специалист" и т.п.), и из алгоритма врача получился универсальный алгоритм действий специалиста. Как и алгоритмы врача, универсальный алгоритм действий специалиста существует в двух вариантах: для разработчика (с функцией "Редактор") и для конечного пользователя (без этойа функции). Почему нельзя дать редактор каждому, понять нетрудно. Алгоритм, куда каждый будет иметь возможность вносить изменения, перестанет быть единообразно работающим средством, средством, способным отбирать лучшее, аккумулировать лучший опыт и современные знания. Он перестанет быть инструментом контроля и управления. Тот хаос в информации, из-за которого затевалась алгоритмизация и автоматизация, снова станет таким же хаосом, только автоматизированным.