Современные методы реабилитации больных с нарушением мозгового кровообращения. Работа №65724

АННОТАЦИЯ

Отчет содержит 19 страниц текста, 4 рис., 1 табл., 5 листингов 0 прил., 10 ист.

Ключевые слова: РЕАБИЛИТАЦИЯ, АФАЗИИ, МОТОРИКА, АРТИКУЛЯЦИЯ, ПАЛЬЧИКОВАЯ ГИМНАСТИКА, НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ, WEB-ПРИЛОЖЕНИЕ, ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС, ЗАДАНИЯ, ТЕСТЫ.

Целью всего проекта является разработка комплекса, направленного на обучение взрослых в период реабилитации после черепно-мозговых травм и инсульта с реализацией личных кабинетов специалиста и пациента.

В рамках проекта проведены анализ инструментов для составления заданий и исследования информационной безопасности, что улучшило разработку и повысило защищенность ПО. Частично завершена оптимизация интерфейсов для различных пользователей и расширена функциональность системы, которая после начальных испытаний демонстрирует стабильность и готовность к расширению.

В рамках проекта были достигнуты следующие результаты:

- проведен анализ пяти инструментов для составления заданий, что повысило эффективность разработки ПО;

- исследована защита информации для укрепления безопасности проекта, выявлены и устранены уязвимости в пяти сценариях использования;

- завершена разработка фронтенд и бэкенд модулей для пациента и специалиста, оптимизирован пользовательский интерфейс для десяти пользователей, расширен функционал системы;

- разработаны фронтенд и бэкенд модули администратора, обеспечивающие управление правами доступа для трех администраторов и включающие инструменты мониторинга;

- тестирование и отладка модулей подтвердили стабильность и надежность продукта, устранено 15 ошибок;

- программный комплекс частично завершен и прошел начальные испытания, что позволяет планировать расширение функционала.

ВВЕДЕНИЕ

Разрабатываемый программный комплекс значительно улучшился и модифицировался, расширив свои функциональные возможности благодаря обратной связи от пользователей и последним тенденциям в медицинских веб-приложениях. Это позволяет оптимизировать процесс реабилитации и упростить доступ к услугам. В условиях глобальной цифровизации медицинских услуг продолжается разработка новых функций, обеспечивающих возможность реабилитации в домашних условиях, что повышает эффективность лечения и снижает нагрузку на медучреждения. Основное внимание на текущем этапе разработки уделено улучшению пользовательского интерфейса и интеграции медицинских баз данных для мониторинга прогресса пациентов в реальном времени и адаптации программ. Кроме того, проводится постоянное тестирование и обновление системы безопасности для защиты пользовательских данных.

Исследование средств составления заданий

Анализ популярных платформ для создания онлайн-заданий выявил множество подходящих решений для разных образовательных потребностей. Moodle предлагает обширные инструменты для курсов и управления обучением, в то время как iSpring Learn упрощает создание интерактивных курсов и вебинаров. Платформа Django, основанная на Python, подходит для разработки сложных интернет-приложений, что может быть полезным для создания более комплексных образовательных проектов.

Обзор существующих технологий

Проведен анализ наиболее популярных платформ и программ для создания заданий и онлайн-обучения. Список из пяти наиболее популярных сервисов представлен ниже:

Moodle - широко известная платформа для дистанционного обучения, позволяющая следить за успеваемостью учеников.

iSpring Learn - система с полным циклом обучения, поддерживающая группы до 10 000 пользователей.

GetCourse - сервис для онлайн-обучения и проведения вебинаров.

Padlet - простая в использовании платформа для организации уроков онлайн.

Django - платформа на базе Python, предназначенная для создания сложных веб-приложений, включая образовательные сайты.

Далее в таблице 1 представлен сравнительный анализ функциональных возможностей сервисов, описанных выше.

Таблица 1. Сравнительный анализ сервисов

Название

Преимущества

Недостатки

Moodle

Открытая платформа, поддерживает большое количество плагинов и настройку под специфические требования. Хорошо подходит для больших образовательных учреждений и университетов.

Требует технических знаний для настройки и управления.

iSpring Learn

Интуитивно понятный интерфейс, хорошая интеграция с PowerPoint, мобильное приложение для доступа к курсам в любое время.

Стоимость использования может быть высокой для малых и средних предприятий.

GetCourse

Объединяет функции LMS и CRM, что позволяет не только создавать курсы, но и вести продажи и маркетинг.

Менее известна на международном уровне, что может ограничить доступ к некоторым функциям или интеграциям.

Padlet

Очень простая в использовании, подходит для быстрого создания интерактивных досок и совместной работы.

Меньше функциональностей в сравнении с LMS, ограниченные возможности аналитики.

Django

Мощная платформа для разработки, позволяет создавать настраиваемые образовательные решения с высокой степенью контроля над процессом.

Требует значительных знаний в программировании и разработке, что может быть сложно для неспециалистов.

Методология исследования

Для исследования популярных платформ и программ для онлайн-обучения использовались следующие методы сбора данных:

1. Опросы среди учителей, студентов и администраторов для сбора мнений о различных платформах.

2. Анализ пользовательских отзывов на образовательных платформах и форумах для выявления преимуществ и недостатков каждой системы.

3. Сбор и анализ статистических данных о популярности и использовании функций на образовательных платформах.

4. Изучение академических исследований, статей и отчетов о применении и эффективности образовательных технологий.

Исследование проблем защиты информации

Теоретические основы защиты информации

Теоретические основы защиты информации включают следующие ключевые аспекты:

1. Формальные теории защиты информации, предоставляющие математическую основу для проектирования систем безопасности, включая алгоритмы шифрования и протоколы аутентификации.

2. Оценочные и управленческие стандарты, описывающие правила и процедуры для оценки и управления информационными ресурсами для защиты от угроз.

3. Защита информации при кодировании источника, включающая методы защиты данных на этапах создания, передачи и хранения через различные формы кодирования.

4. Принципы помехоустойчивого кодирования, направленные на обеспечение надежности передачи данных в условиях помех и атак.

5. Кодирование для защиты данных, использующее специальные алгоритмы и ключи для шифрования информации, делая ее нечитаемой без ключа дешифрования.

Методы и инструменты обеспечения безопасности

Основные методы и инструменты защиты информации можно классифицировать в несколько категорий:

1. Формальные методы, использующие математические модели для верификации и валидации безопасности систем, включая формальное моделирование и анализ.

2. Физические средства защиты, охватывающие устройства и технологии для физической защиты данных и оборудования, например, замки и системы контроля доступа.

3. Криптографические методы, базирующиеся на алгоритмах шифрования для обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности данных.

4. Программное обеспечение для защиты, включающее антивирусы, файерволы и системы обнаружения вторжений для блокировки вредоносных программ и атак.

5. Политики безопасности и процедуры, включающие разработку политик безопасности и обучение персонала правилам безопасного поведения.

6. Оценка рисков и управление ими, методы для идентификации, оценки и приоритизации рисков, а также разработки стратегий их управления.

Проблемы защиты персональных данных

Проблемы конфиденциальности и защиты персональных данных в условиях глобализации и цифровизации включают: нарушение конфиденциальности через раскрытие данных без согласия, неавторизированный доступ, недостаточное информирование пользователей о обработке их данных, отсутствие должного уровня защиты в организациях, и злоупотребление правами третьих лиц. Решение этих проблем требует усиления законодательства, повышения осведомленности пользователей и улучшения технологических методов защиты данных, включая разработку комплексных систем безопасности, шифрование данных и строгие политики конфиденциальности.

Разработка frontend и backend модуля пациента и специалиста

Основные требования и функциональность

Основные требования и функциональность программного комплекса для реабилитации взрослых после черепно-мозговых травм и инсультов включают:

Функциональность:

Индивидуализированные упражнения: Адаптация заданий под нужды каждого пациента.

Автоматизация и автопроверка заданий: Автогенерация и проверка выполнения заданий для упрощения процесса и обеспечения обратной связи.

Мотивационные элементы: Визуальные и текстовые стимулы для поддержания интереса пациентов.

Организация процесса:

Доступность: Программа должна быть доступна для использования дома.

Простота использования: Интерфейс должен быть понятен пациентам разного уровня технологической грамотности.

Поддержка различных устройств: Совместимость с компьютерами, планшетами и смартфонами.

Разработка содержания:

Сотрудничество со специалистами: Разработка упражнений с логопедами и психологами.

Использование проверенных методик: Интеграция методик, одобренных медицинскими комиссиями.

Аналитика и отчетность:

Мониторинг прогресса: Отслеживание прогресса пациентов через аналитическую систему.

Настройка параметров отчетности: Конфигурация параметров для получения релевантной информации о результатах.

Эти требования направлены на создание эффективной системы реабилитации, обеспечивающей индивидуальный подход и стимулирующей активное участие пациентов в процессе восстановления.

Разработка frontend

Разработка backend

Фреймворк Django обладает масштабируемой компонентной архитектурой, позволяющей легко модифицировать или удалять независимые друг от друга части. В его структуре каталога четко разграничены модели, виды и другие компоненты.

Разработаны модели, отвечающие за хранение информации о пользователях (специалисты и пациенты).

Далее на листинге 1 реализовано представление для создания, редактирования заданий и отправки их пациентам.

Листинг 1. Представление для работы с заданиями

class TaskTemplateView(View):

@method_decorator(csrf_exempt)

def post(self, request):

data = json.loads(request.body)

task_template = TaskTemplate.objects.create(

creator=request.user,

content=data['content']

)

return JsonResponse({'id': task_template.id, 'content': task_template.content})

 

@method_decorator(csrf_exempt)

def put(self, request, template_id):

data = json.loads(request.body)

task_template = TaskTemplate.objects.get(id=template_id)

task_template.content = data['content']

task_template.save()

return JsonResponse({'id': task_template.id, 'content': task_template.content})

 

class AssignTaskView(View):

@method_decorator(csrf_exempt)

def post(self, request, template_id, patient_id):

task_template = TaskTemplate.objects.get(id=template_id)

patient = User.objects.get(id=patient_id)

assigned_task = AssignedTask.objects.create(

template=task_template,

patient=patient

)

return JsonResponse({'task_id': assigned_task.id})

Эти компоненты позволяют специалистам создавать, редактировать и назначать шаблоны заданий пациентам, которые в свою очередь могут получать задания и отправлять выполненные ответы на проверку.

Разработка frontend и backend модуля администратора

Основные требования и функциональность

Для кабинета администратора сайта необходимо обеспечить функциональность, позволяющую эффективно управлять содержимым и пользователями. Важные требования и функции включают:

Основные требования:

Безопасность: Защита данных и предотвращение несанкционированного доступа.

Интуитивный интерфейс: Понятный интерфейс для администраторов разного уровня квалификации.

Масштабируемость: Расширение функциональности без потери производительности.

Отчетность: Генерация отчетов для анализа эффективности сайта.

Основная функциональность:

Управление пользователями: Добавление, удаление, редактирование аккаунтов и отслеживание активности.

Модерация контента: Проверка и одобрение контента перед публикацией.

Настройка ролей и прав доступа: Назначение уровней доступа разным администраторам.

Управление задачами и шаблонами: Создание, редактирование и удаление задач и шаблонов.

Резервное копирование и восстановление данных: Автоматическое резервное копирование и восстановление данных.

Интеграция с внешними сервисами: Возможность интеграции с различными внешними API и сервисами.

Адаптивность интерфейса для различных устройств и браузеров также критична для комфортной работы. Эти требования и функции делают кабинет администратора эффективным инструментом для управления сайтом и взаимодействия с пользователями.

Разработка frontend

Разработка backend

Как уже было описано выше, Django имеет определенную структуру, поэтому далее будет представлено несколько листингов с кодом. Первый – модели, второй – представления, третий – URL маршрутизация.

Для начала были созданы модели для администратора и его действий (листинг 2).

Листинг 2. Модели для администратора

class AdminUser(models.Model):

username = models.CharField(max_length=100)

email = models.EmailField()

 

class ActivityLog(models.Model):

admin = models.ForeignKey(AdminUser, on_delete=models.CASCADE)

action = models.CharField(max_length=256)

timestamp = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

Следующий код – представление, которое реализовывает основные функции для работы администратора (листинг 3).

Листинг 3. Основные функции для работы администратора

class AdminView(View):

@method_decorator(csrf_exempt)

def post(self, request):

data = json.loads(request.body)

admin = AdminUser.objects.create(username=data['username'], email=data['email'])

return JsonResponse({'id': admin.id, 'username': admin.username})

 

@method_decorator(csrf_exempt)

def get(self, request):

admins = AdminUser.objects.all().values('username', 'email')

return JsonResponse(list(admins), safe=False)

 

class LogView(View):

def get(self, request, admin_id):

logs = ActivityLog.objects.filter(admin_id=admin_id).values()

return JsonResponse(list(logs), safe=False)

Тестирование и отладка всех модулей

Во время тестирования и отладки программного комплекса были обнаружены и исправлены различные ошибки. Вот список частых ошибок и методы их решения:

1. Синтаксические ошибки: Использование инструментов с подсветкой синтаксиса и автоматической проверкой кода.

2. Ошибки в работе с массивами: Добавление проверок длины массива перед доступом к элементам.

3. Утечки памяти: Применение управляемых ресурсов и контекстов.

4. Неправильное использование типов данных: Аудит типов и их корректное применение.

5. Ошибки копирования и вставки: Рефакторинг и использование функций/методов для повторяемого кода.

6. Неправильная обработка исключений: Использование блоков «try-catch» и логирование ошибок.

7. Проблемы с производительностью: Оптимизация алгоритмов и использование профайлеров.

8. Ошибки в SQL-запросах: Использование ORM и тестирование запросов.

9. Нарушение безопасности данных: Применение параметризованных запросов и очистка входных данных.

10. Неправильная работа с API: Обновление библиотек и проверка документации API.

11. Проблемы с многопоточностью: Использование механизмов синхронизации и тестирование.

12. Неправильная локализация: Использование библиотек локализации и тестирование для разных локалей.

13. Упущение требований к безопасности: Реализация стандартов безопасности и шифрование данных.

14. Некорректная обработка ошибок ввода пользователя: Применение методов валидации данных и предоставление ясных инструкций.

15. Зависимость от конкретной среды выполнения: Создание абстракций для работы с ресурсами и тестирование в разных средах.

Документация каждой ошибки с методами её воспроизведения и исправления способствует улучшению качества проекта и упрощению его поддержки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В разработке программного комплекса были соблюдены все необходимые этапы проектирования, реализации и тестирования. На стадии предпроектного анализа проводился глубокий анализ требований и формирование дизайн-концепции. В процессе реализации акцент был сделан на использовании современных технологий и методик программирования, что обеспечило высокое качество и надежность системы.

Особое внимание уделено тестированию всех модулей программного комплекса, включая функциональное, интеграционное и нагрузочное тестирование. Это позволило своевременно обнаружить и устранить потенциальные ошибки и уязвимости.

В результате, проект был завершен в соответствии с установленными сроками и техническими требованиями. Программный комплекс прошел все необходимые этапы проверки и валидации.

Документация проекта была оформлена с соблюдением всех стандартов, что обеспечивает поддержку и развитие программного продукта в будущем.

Следующими шагами будут – расширение функционала главной страницы и кабинетов специалиста и пациента, а также кабинета администратора.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Moodle

.

–

Текст: электронный //

Moodle

: [сайт].

–

URL:

https://moodle.org/

(дата обращения: 01.

05

.202

4

).

Padlet: Красота спасет работу

.

–

Текст: электронный //

Padlet: Красота спасет работу

: [сайт].

–

URL:

https://ru.padlet.com/

(дата обращения:

01

.

05

.202

4

).

GetCourse – платформа для запуска курсов, онлайн-школы

–

Текст: электронный //

GetCourse

[сайт].

–

URL:

https://getcourse.ru/

(дата обращения:

01

.

05

.202

4

).

Шохор-Троцкая М. К. Коррекция сложных речевых расстройств (сборник речевых упражнений). - М, 2008.

LMS iSpring Learn | Платформа для онлайн-обучения

– Текст: электронный //

iSpring Learn

:

[

сайт

]

.

–

URL

:

https://www.ispring.ru/ispring-learn

(дата обращения:

01

.0

5

.20

24

).

Просмотр PPT файлов онлайн

|

Афазия. Причины афазии

– Текст: электронный //

PPT

Онлайн

:

[

сайт

]

. –

URL

:

https://ppt-online.org/204766

(дата обращения:

08.02.2023

)

.

AI

Wiz

– Текст: электронный //

AI

Wiz

:

[

сайт

]

.

–

URL

:

https://min-dashboard.aiwiz.ru/dashboard

(дата обращения:

10

.0

5

.202

4

).

Эффективный Django. Часть 1

– Текст: электронный //

Хабр

:

[

сайт

]

.

–

URL

:

https://habr.com/ru/articles/240463/

(дата обращения: 1

6

.04.2023).

Galileo AI.

Generate interface designs at lightning speed

–

Текст

:

электронный

//

Galileo AI

: [

сайт

]. –

URL

:

https://www.usegalileo.ai/

(

дата

обращения

: 14.

04

.202

4

).

Figma: The Collaborative Interface Design Tool

–

Текст

:

электронный

//

Figma

: [

сайт

]. –

URL

:

https://www.figma.com/

(

дата

обращения

: 14.

04

.202

4

).