UbiCARE

Ubiquitous Context Aware Rule-based Environment

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UbiCARE è un sistema intelligente sviluppato dal gruppo EML2 per astrarre in maniera autonoma ragionamenti consapevoli da una voluminosa congerie di dati medici per automatizzare, snellire e velocizzare procedure tipiche dell’assistenza medica fornita a varie tipologie di pazienti, rispettando i requisiti implementativi dell’Ubiquitous Computing e della Context-Awareness.

L’idea di partenza di UbiCARE è quella di non sostituire sistemi di monitoraggio già attivi in ambito ospedaliero ma di affiancarli e di mutuarne i meccanismi di funzionamento per applicarli a contesti di monitoraggio a domicilio per fare in modo che di volta in volta, a seconda delle situazioni che vengono a determinarsi, sia prestata assistenza al paziente monitorato da parte dell’operatore sanitario più appropriato.

La struttura di UbiCARE si basa sull’integrazione di una componente elettromagnetica con un’infrastruttura informatica avanzata. La prima è rappresentata da un sistema di identificazione a radiofrequenza (RFID) incaricato della raccolta e trasmissione in real-time dei dati provenienti da sensori biomedicali differenti utilizzati per monitorare i paramteri vitali del paziente (temperatura corporea, pressione sanguigna, pulsazioni, ossimetria…). Tale sistema utilizza appositi tag passivi sviluppati dal gruppo EML2. La componente informatica, invece deve gestire tali dati in maniera ubiqua e consapevole.  I dati grezzi rilevati tramite i tag dovranno cioè essere elaborati in maniera invisibile all’utente e indipendente dalla posizione del paziente per produrre dati di livello logico più alto.

Si pensi ad esempio alla rilevazione di un aumento della pressione sanguigna del paziente: questo dato iniziale (grezzo) verrà confrontato con le soglie prestabilite per tale paziente e, qualora le dovesse superare, verrà generata una segnalazione di allerta (dato logico) che verrà poi propagata nel sistema fino al raggiungimento dell’operatore sanitario – fra quelli al momento disponibili – più indicato per la sua gestione.

Il framework utilizzato (e riportato a livello architetturale in figura) consta di un sistema multiagente nel quale le varie entità hanno capacità di

-    ragionamento (ottenute tramite l’implementazione di un sistema rule-based)

-    comunicazione formale e condivisa (fornita dalla presenza di un modello ontologico comune a tutti gli agenti software per disporre di un’organizzazione semantica univoca della base di conoscenza)

Sensori e database (ospitanti i dati dei pazienti) rappresentano le sorgenti contestuali sui dati delle quali vengono condotte elaborazioni tramite agenti, ontologie e sistema a regole. I risultati delle elaborazioni vengono presentati agli utenti finali in maniera opportuna e funzionale allo scopo.

Architecture