一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法
【專(zhuān)利摘要】一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，通過(guò)運(yùn)用Petri網(wǎng)建模人類(lèi)行為與環(huán)境之間的制約關(guān)系，計(jì)算在當(dāng)前環(huán)境下成功提醒老年人實(shí)施用藥行為的概率，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整提醒的執(zhí)行時(shí)間。本發(fā)明通過(guò)運(yùn)用Petri網(wǎng)建模人類(lèi)行為與環(huán)境之間的約束與影響關(guān)系，計(jì)算在當(dāng)前環(huán)境下成功提醒老年人實(shí)施用藥行為的概率，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整提醒的執(zhí)行時(shí)間。本發(fā)明所采用的技術(shù)將人類(lèi)感官作為建模指標(biāo)，具有可操作性，保證老年人的安全用藥。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種利用Petr i網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種在智能家庭環(huán)境下自動(dòng)、有效地提醒老年人用藥的方法，具體設(shè) 及一種利用化tri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 老年人作為一類(lèi)特殊的群體，其機(jī)體在生理和病理上的改變將使其患病的機(jī)會(huì)、 用藥頻率和用藥復(fù)雜性均有所增加。而藥物療效的發(fā)揮，不僅受到藥物本身的影響，而且更 多的是由患者本身的用藥習(xí)慣和用藥依從性所決定的。從各種調(diào)查來(lái)看，老年人由于自身 的原因，普遍存在著不良的用藥習(xí)慣和用藥依從性差的問(wèn)題，運(yùn)會(huì)造成藥物不良反應(yīng)增加， 藥物療效降低，甚至造成患者病情加重，導(dǎo)致醫(yī)療資源的浪費(fèi)，醫(yī)療支出的增加。因此，關(guān)注 老年人的用藥依從性問(wèn)題是非常必要的。
[0003] 從國(guó)內(nèi)外關(guān)注度來(lái)分析，老年患者用藥依從性的研究設(shè)及醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、屯、理學(xué)和計(jì) 算機(jī)信息等多個(gè)學(xué)科，其中，W輔助人類(lèi)生活為目標(biāo)，W融合物理與信息世界為手段的普適 計(jì)算提出了一種極具創(chuàng)新性和實(shí)用性的解決方案。從其研究的內(nèi)容來(lái)看，主要設(shè)及對(duì)用藥 時(shí)機(jī)的合理規(guī)劃，用藥行為模式的監(jiān)控，W及對(duì)錯(cuò)誤行為的實(shí)時(shí)干預(yù)（比如發(fā)送多模態(tài)的提 醒或警告信息)等。
[0004] 在普適環(huán)境下，用藥時(shí)機(jī)已從傳統(tǒng)的單一 W時(shí)間為發(fā)生條件，擴(kuò)展為結(jié)合用戶行 為、身體狀態(tài)和當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)的事件觸發(fā)，運(yùn)便需要對(duì)多種事件進(jìn)行定義，并支持事件感知 機(jī)制。典型的代表是Lundell搭建的支持上下文感知的CAMP系統(tǒng)。然而，由于用戶行為存在 隨機(jī)性和并發(fā)性，運(yùn)會(huì)帶來(lái)預(yù)設(shè)用藥事件與隨機(jī)事件之間的沖突，使得其提供的輔助支持 缺乏靈活性和可擴(kuò)展性。
[0005] 用戶行為模式需要融合多種傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)策略或模式識(shí)別算法推理而 得?；痽esW日期分割用藥量為原則設(shè)計(jì)了一類(lèi)新穎的電子藥箱。它可隨身攜帶，并支持對(duì) 錯(cuò)誤用藥行為的自動(dòng)捕獲和識(shí)別。然而該類(lèi)藥箱需要患者主動(dòng)與其進(jìn)行交互，同時(shí)由于缺 乏有效的輔助支持，導(dǎo)致老年患者的用藥依從性反而降低。
[0006] 智能用藥輔助應(yīng)用一般采用主動(dòng)提醒的干預(yù)方式，關(guān)注于何時(shí)何地提供何種提 醒。由于用藥輔助強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互，因此提醒方式的設(shè)置需要感知用戶個(gè)性信息，進(jìn)而選擇合 適的設(shè)備輸出提醒信息，例如PROMES。然而，PROMES僅關(guān)注用戶的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用化化i網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法， 保證老年人的安全用藥。
[000引為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0009] 一種利用Pe化i網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，根據(jù)人類(lèi)行為與物理環(huán) 境之間相互制約、相互影響、相互驅(qū)動(dòng)的關(guān)系，尋找成功執(zhí)行用藥行為的時(shí)機(jī)，進(jìn)行有效用 藥提醒，具體包括W下步驟：
[0010] 步驟一:監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)的變化；
[0011] 步驟二:采用化tri網(wǎng)建模用戶執(zhí)行行為：
[0012] 在某一時(shí)刻，用戶執(zhí)行行為的過(guò)程，分為W下兩類(lèi)：
[0013] 1)執(zhí)行單一行為；
[0014] 2)執(zhí)行由多個(gè)單一行為組成的復(fù)雜行為，W并發(fā)方式實(shí)現(xiàn)單一行為之間的變遷； [001引針如畑程，采用N=<S，T。pt，F(xiàn)〉描述用戶的單一行為；
[00iy 其中，N表示單一行為模型，S是與行為相關(guān)的環(huán)境狀態(tài)有限集，包括環(huán)境對(duì)該行為的前置 約束與行為對(duì)環(huán)境的后置影響;S的變化反映環(huán)境持續(xù)改變的趨勢(shì);TDPt是獨(dú)立動(dòng)作ti的有限集，是 行為的基本組成元素；f似乂), i(f: 丄.|(。/成'.i 丄,'口:s、V 誠(chéng)(|(0，(乂0 E F定義了行為變遷的激發(fā)規(guī)則，其中，l(ti)、0(ti)分別是ti的前置約束與后置影響集合； [0017]針對(duì)2)過(guò)程，采用1^=<5?，1?而，1^>描述復(fù)雜行為模型，復(fù)雜行為模型是對(duì)單 一行為模型的擴(kuò)展，它描述了用戶并發(fā)執(zhí)行的行為;其中，Nm表示復(fù)雜行為模型，Sm是與復(fù)雜 行為相關(guān)的環(huán)境狀態(tài)有限集，包括環(huán)境對(duì)所有單一行為的前置約束與行為對(duì)環(huán)境后置影 響，Sm的變化反映環(huán)境持續(xù)改變的趨勢(shì);Tm是獨(dú)立動(dòng)作ti的有限集，是行為的基本組成元素； Fm定義了行為變遷的激發(fā)規(guī)則;M標(biāo)識(shí)了監(jiān)測(cè)的環(huán)境狀態(tài)能夠滿足單一行為Ni前置約束與后 置影響條件的可能性，采用令牌數(shù)目能夠來(lái)判斷特定單一行為的執(zhí)行概率；由于人類(lèi)行為 的執(zhí)行是一個(gè)W不斷滿足環(huán)境約束為目標(biāo)的變遷過(guò)程，當(dāng)人類(lèi)某一行為的約束條件，在某 時(shí)刻都被滿足后，則前置約束集便擁有令牌，該行為就能夠被執(zhí)行;聞尋Sm中環(huán)境狀態(tài)的= 元組形式映射為采用 < 模態(tài)，模態(tài)值〉二元組描述的感官模型；
[001 引
[0019] 是 NiQ = I, 在 Nm 中的映射；
[0020] W(S)是S擁有的令牌數(shù)目；
[002。 H: S ->< "W加'//(V，> rv'S'S 居 Sm j ;
[0022] 步驟=:計(jì)算可執(zhí)行用藥行為的概率：
[0023] 在步驟二的基礎(chǔ)上，用藥場(chǎng)景下，綜合兩種感官模態(tài)，執(zhí)行用藥行為的概率G，
[0024]
。）
[0025] 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)，gu為對(duì)于一種感官模態(tài)，老年用戶執(zhí)行用 藥行為的概率；
[00%]步驟四：調(diào)整用藥提醒服務(wù)的時(shí)機(jī)：
[0027]根據(jù)步驟=的結(jié)果，利用公式(4)計(jì)算用藥提醒的發(fā)生下限概率P，
[002引 P=G-E (4)
[0029]其中，e用于定義用藥提醒操作的重要程度，若P小于0,則對(duì)用藥提醒的執(zhí)行時(shí)間 進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方式為設(shè)置延遲時(shí)間t，然后監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)，再次建模后計(jì)算提醒的發(fā) 生概率;若P大于等于0,則智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒操作，從而提高獨(dú)居老年人用藥健 康。
[0030] 步驟一中將監(jiān)測(cè)的環(huán)境狀態(tài)存儲(chǔ)為 < 物體，狀態(tài)，監(jiān)測(cè)時(shí)間〉=元組形式。
[0031 ]執(zhí)行用藥行為的概率G通過(guò)W下方法得到：
[0032] 在用藥場(chǎng)景下，當(dāng)老年用戶正在執(zhí)行某單一行為時(shí)，通過(guò)復(fù)雜行為模型來(lái)確定該 用戶是否能夠并發(fā)進(jìn)行用藥操作；
[0033] 在老年用戶執(zhí)行單一行為Ni時(shí)，能夠同時(shí)執(zhí)行用藥行為叫的概率為
[0034] G(x,y)(xG〇(Ni),yGl(Nj)) (1)
[0035] 其中，X是單一行為Ni的后置影響，y是用藥行為叫的前置約束；
[0036] 老年用戶當(dāng)前正在執(zhí)行單一行為Ni中的動(dòng)作tpla，則中斷動(dòng)作tpla來(lái)執(zhí)行用藥行為 的概率G通過(guò)公式(2)和(3)得到；其中，（tpla) '描述了單一行為Ni對(duì)環(huán)境的后置影響；tpr康 示由智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒，所導(dǎo)致用戶執(zhí)行用藥行為的中的初始動(dòng)作，'（tpre)為環(huán) 境對(duì)行為叫的前置約束；
[0037] 針對(duì)人類(lèi)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩種不同的感官模態(tài)，環(huán)境對(duì)老年用戶執(zhí)行用藥初始動(dòng)作 tpre的前置約束條件是，老年用戶在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上能夠接收提醒輔助信息；
[003引 對(duì)豐一釉咸官趙杰.去化田盧化巧田親巧責(zé)的艦莖P;;.
[0039]
(2)
[0040] 其中，Si為動(dòng)作tpla的后置影響條件，&為用藥初始動(dòng)作tpre的前置約束條件，該約 束條件描述為〈visual, Hvisual〉，<audible，Haudible>;根據(jù)老年人照明光環(huán)境與環(huán)境噪聲數(shù) 據(jù)，約束條件中兩類(lèi)感官模態(tài)及取值分別為= Hvisual是用戶對(duì)室內(nèi)環(huán)境光強(qiáng)的視覺(jué)敏感度， 取值為75LX; Haudibie是用戶對(duì)環(huán)境聲音強(qiáng)度的聽(tīng)覺(jué)敏感度，取值為30地;LX為光強(qiáng)單位，dB 為分貝單位；
[0041] 綜合兩類(lèi)感官模態(tài)，執(zhí)行用藥行為的概率G，
[0042]
(3)
[0043] 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)。
[0044] 開(kāi)始時(shí)等待智能輔助應(yīng)用的用藥提醒，若是提醒時(shí)機(jī)到了，則進(jìn)行步驟一、二、S 和四，若是提醒時(shí)機(jī)沒(méi)有到，則等待智能輔助應(yīng)用的用藥提醒。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)運(yùn)用化tri網(wǎng)建模行為與環(huán)境 間的制約關(guān)系，驗(yàn)證用藥行為在當(dāng)前環(huán)境下的執(zhí)行可達(dá)性，計(jì)算老年用戶對(duì)用藥提醒的接 受程度，來(lái)自動(dòng)調(diào)整提醒的執(zhí)行時(shí)間，提高老年人用藥健康。本發(fā)明所采用的技術(shù)將用戶視 覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感官作為建模指標(biāo)，具有可操作性，保證了老年人的健康用藥。本發(fā)明在用藥提醒 的設(shè)置上，通過(guò)結(jié)合行為理論，提供了一種在智能家庭環(huán)境下自動(dòng)、有效地提醒老年人用藥 的方法，能夠根據(jù)用戶對(duì)用藥提醒的接受程度做自適應(yīng)的時(shí)機(jī)調(diào)整。
【附圖說(shuō)明】
[0046] 圖1為本發(fā)明所述方法的處理流程詳圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0048] 將有效的用藥提醒看作是對(duì)老年用戶主觀行為的一種可被接受的中斷。通過(guò)監(jiān)測(cè) 物理環(huán)境信息，計(jì)算用戶對(duì)要求其執(zhí)行用藥行為的接受程度，然后根據(jù)用藥提醒操作的重 要性，自適應(yīng)地調(diào)整提醒的執(zhí)行時(shí)機(jī)。
[0049] 步驟一:監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)的變化。環(huán)境狀態(tài)被實(shí)時(shí)存儲(chǔ)為=元組形式，即<物體， 狀態(tài)，監(jiān)測(cè)時(shí)間〉，比如<TV，0N，8:15a.m.〉。研究表明，人類(lèi)行為的產(chǎn)生是對(duì)物理環(huán)境的反 應(yīng)，不同行為的執(zhí)行取決于其在當(dāng)前環(huán)境下能夠被滿足的程度。例如房間光線暗，將引發(fā)用 戶執(zhí)行"開(kāi)燈"行為。另一方面，人類(lèi)行為的執(zhí)行也將造成物理環(huán)境的狀態(tài)改變。例如"開(kāi)燈" 行為會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)光線增強(qiáng)。因此環(huán)境狀態(tài)是人類(lèi)執(zhí)行不同行為的主導(dǎo)因素。一方面環(huán)境狀 態(tài)將觸發(fā)人類(lèi)行為的執(zhí)行，同時(shí)環(huán)境狀態(tài)的演化為人類(lèi)執(zhí)行行為所驅(qū)動(dòng)。選取兩種人類(lèi)感 官模態(tài)，即視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)，來(lái)度量環(huán)境與用戶之間的前置約束與后置影響。
[0050] 老年用戶執(zhí)行用藥行為的前置約束條件是:老年用戶在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上可接收提醒 輔助信息。根據(jù)老年人照明光環(huán)境與環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，該約束條件描述為〈visual，75LX〉，< audible，30地〉，其中，LX為光強(qiáng)單位，地為分貝單位。
[0051] 步驟二:采用化tri網(wǎng)建模用戶執(zhí)行行為的過(guò)程。
[0052] 在特定時(shí)刻，用戶執(zhí)行行為的過(guò)程，可分為W下兩類(lèi)：
[0053] 1)執(zhí)行單一行為；
[0054] 2)執(zhí)行由多個(gè)單一行為組成的復(fù)雜行為，W并發(fā)方式實(shí)現(xiàn)單一行為之間的變遷；
[0055] 針對(duì)1)過(guò)程，采用N=<S，T。pt，F(xiàn)〉描述用戶的單一行為;其中，N表示單一行為模型， S是與行為相關(guān)的環(huán)境狀態(tài)有限集;它強(qiáng)調(diào)在行為的執(zhí)行過(guò)程中，S的變化反映環(huán)境持續(xù)改 變的趨勢(shì);Twt是獨(dú)立動(dòng)作ti的有限集，是行為的基本組成元素;F定義了行為變迂的激發(fā)規(guī) 則，
，其 中，l(ti)、0(ti)分別是ti的前置約束與后置影響集合；
[0056] 針對(duì)2)過(guò)程，復(fù)雜行為模型是對(duì)單一行為模型的擴(kuò)展，它描述了用戶并發(fā)執(zhí)行的 行為。采用Nm=<Sm，Tm;Fm，M，H>描述復(fù)雜行為模型，復(fù)雜行為模型是對(duì)單一行為模型的擴(kuò) 展，它描述了用戶并發(fā)執(zhí)行的行。Sm等的意義與單一行為模型N中各相應(yīng)項(xiàng)相同。M標(biāo)識(shí)了監(jiān) 測(cè)的環(huán)境狀態(tài)能夠滿足單一行為Ni前置約束與后置影響條件的可能性。采用令牌數(shù)目能夠 來(lái)判斷特定單一行為事件的發(fā)生概率;聞尋Sm中環(huán)境狀態(tài)的=元組形式映射為采用 < 模態(tài)， 模態(tài)值〉二元組描述的感官模型；
[0化7]
[0化引 是Ni(i = l，2，...）在Nm中的映射；
[0059] W(S)是S擁有的令牌數(shù)目；
[0060]
[0061] 在化tri網(wǎng)中，采用令牌數(shù)目能夠來(lái)判斷特定單一行為的執(zhí)行概率。當(dāng)人類(lèi)某一行 為的約束條件，例如距離藥品1米W內(nèi)，在某時(shí)刻都被滿足后，則前置約束集便擁有令牌，該 行為，例如用藥行為，就能夠被執(zhí)行，行為變遷就能夠發(fā)生；
[0062] 步驟計(jì)算可執(zhí)行用藥行為的概率。
[0063] 本發(fā)明采用化tri網(wǎng)的可達(dá)性分析技術(shù)來(lái)識(shí)別用藥行為在當(dāng)前環(huán)境下的執(zhí)行可達(dá) 性，描述用戶對(duì)用藥提醒的接受程度；
[0064] 在復(fù)雜行為模型Nm中，對(duì)于初始標(biāo)識(shí)Mo,若存在單一行為的動(dòng)作tBGTM，使得Mo[tB >Mi(i = l ,2,L)，則稱(chēng)標(biāo)識(shí)Mi從Mo可達(dá)，且Mi是Mo的可達(dá)標(biāo)識(shí)，表示為MiER(Mo)。當(dāng)SG I(tB): 10(5)>1，10是*8的前置約束標(biāo)識(shí)，記作^8。同理，當(dāng)化0(18):11(5)>1，11是*8的后置影響 標(biāo)識(shí)，記作tB'。
[0065] 令N為用戶的主觀行為集合，對(duì)于前,，Nj GN，若存在標(biāo)識(shí)Mi-IE 'Ni，且MiGR(Mi-I)， 使得則當(dāng)用戶正在執(zhí)行行為Ni時(shí)，他能夠接受用藥服務(wù)提醒，進(jìn)而執(zhí)行用藥行 為Nj的概率，
[0066] G(x,y)(xG〇( Ni ),yG I(Nj)) (I)
[0067] X是單一行為Ni的后置影響，y是用藥行為Nj的前置約束；
[0068] 若老年用戶當(dāng)前正在執(zhí)行單一行為的動(dòng)作tpla(例如，打開(kāi)電視），則他對(duì)提醒輔助 的接受度，即用戶按照用藥輔助提醒，執(zhí)行用藥行為的概率G可通過(guò)公式（2)、（3)得到。其 中，（tpla)'描述了行為Ni對(duì)環(huán)境的后置影響標(biāo)識(shí)；tpre表示由智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒， 所導(dǎo)致用戶執(zhí)行用藥行為叫中的初始動(dòng)作，'（tpre)為環(huán)境對(duì)行為的的前置約束標(biāo)識(shí)；
[0069] 對(duì)于一種感官模態(tài)(視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)），老年用戶執(zhí)行用藥行為的概率
[0070]
曲
[0071] 其中，Si為動(dòng)作tpla的后置影響條件，&為用藥初始動(dòng)作tpre的前置約束條件；
[0072] 綜合兩類(lèi)感官模態(tài)，執(zhí)行用藥行為的概率G， W73]
(3)
[0074] 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)；
[0075] 步驟四：調(diào)整用藥提醒服務(wù)的時(shí)機(jī)：
[0076] 根據(jù)步驟S的結(jié)果，利用公式(4)計(jì)算用藥提醒的發(fā)生下限概率P，
[0077] P=G-E (4)
[0078] 其中，e用于定義用藥提醒操作的重要程度，若P小于0,則對(duì)用藥提醒的執(zhí)行時(shí)間 進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方式為設(shè)置延遲時(shí)間t，然后監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)，再次建模后計(jì)算提醒的發(fā) 生概率;若P大于等于0，則智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒操作。
[0079] 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明所述對(duì)老年患者提供自動(dòng)、有效地用藥輔助提醒方法的處理流程 圖如圖1所示，包括如下步驟：
[0080] 步驟201:等待智能輔助應(yīng)用觸發(fā)用藥提醒操作。
[0081] 本發(fā)明設(shè)及了檢測(cè)應(yīng)用觸發(fā)的提醒操作與當(dāng)前用戶與環(huán)境狀態(tài)之間的沖突，通過(guò) 分析用戶對(duì)智能輔助系統(tǒng)要求其執(zhí)行用藥行為的接受程度，來(lái)調(diào)整提醒操作實(shí)施的時(shí)機(jī)， W達(dá)到提供有效的用藥輔助。
[0082] 步驟202:監(jiān)測(cè)環(huán)境狀態(tài)。
[0083] 環(huán)境狀態(tài)被實(shí)時(shí)存儲(chǔ)為=元組形式，即 < 物體，狀態(tài)，監(jiān)測(cè)時(shí)間〉。
[0084] 步驟203:建立感官模型。
[0085] 研究表明，人類(lèi)行為的產(chǎn)生是對(duì)物理環(huán)境的反應(yīng)，不同行為的執(zhí)行取決于其在當(dāng) 前環(huán)境下能夠被滿足的程度。選取兩種人類(lèi)感官模態(tài)，即視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)，來(lái)度量環(huán)境與用戶之 間的前置約束與后置影響。將步驟202中環(huán)境狀態(tài)S元組形式映射為采用<modality, 血。<1化巧>二元組描述的人類(lèi)感官模型。
[0086] 步驟204:定義用藥行為的約束條件。
[0087] 老年用戶執(zhí)行用藥行為的前置約束條件是:老年用戶在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上可接收提醒 輔助信息。根據(jù)老年人照明光環(huán)境與環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，該約束條件描述為〈visual，75LX〉，< audible，30地〉，其中，LX為光強(qiáng)單位，地為分貝單位。
[0088] 步驟205:計(jì)算老年用戶可執(zhí)行用藥行為的概率G。
[0089] 在復(fù)雜行為模型Nm中，對(duì)于初始標(biāo)識(shí)Mo,若存在單一行為的動(dòng)作tBGTM，使得Mo[tB >Mi(i = l ,2,L)，則稱(chēng)標(biāo)識(shí)Mi從Mo可達(dá)，且Mi是Mo的可達(dá)標(biāo)識(shí)，表示為MiER(Mo)。當(dāng)SG I(tB): 10(5)>1，10是*8的前置約束標(biāo)識(shí)，記作^8。同理，當(dāng)化0(*8):11(5)>1，11是*8的后置影響 標(biāo)識(shí)，記作tB'。
[0090] 令N為用戶的主觀行為集合，對(duì)于前,,Nj GN，若存在標(biāo)識(shí)Mi-IE 'Ni，且MiGR(Mi-I)， 使得則當(dāng)用戶正在執(zhí)行行為Ni時(shí)，他能夠接受用藥服務(wù)提醒，進(jìn)而執(zhí)行用藥行 為Nj的概率，
[0091] G(x,y)(xG〇(Ni) ,yG I(Nj)) (I)
[0092] X是單一行為Ni的后置影響，y是用藥行為Nj的前置約束；
[0093] 若老年用戶當(dāng)前正在執(zhí)行單一行為的動(dòng)作tpla(例如，打開(kāi)電視），則他對(duì)提醒輔助 的接受度，即用戶按照用藥輔助提醒，執(zhí)行用藥行為的概率G可通過(guò)公式（2)、（3)得到。其 中，（tpla)'描述了行為Ni對(duì)環(huán)境的后置影響標(biāo)識(shí)；tpre表示由智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒， 所導(dǎo)致用戶執(zhí)行用藥行為叫中的初始動(dòng)作，'（tpre)為環(huán)境對(duì)行為的的前置約束標(biāo)識(shí)；
[0094] 對(duì)于一種感官模態(tài)(視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)），老年用戶執(zhí)行用藥行為的概率gij，
[0095]
口》
[0096] 其中，Si為動(dòng)作tpla的后置影響條件，&為用藥初始動(dòng)作tpre的前置約束條件；
[0097] 綜合兩類(lèi)感官模態(tài)，執(zhí)行用藥行為的概率G，
[009引
[0099] 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)。
[0100] 步驟四：調(diào)整用藥提醒服務(wù)的時(shí)機(jī)：
[0101] 根據(jù)步驟=的結(jié)果，利用公式(4)計(jì)算用藥提醒的發(fā)生下限概率P，
[0102] P=G-E (4)
[0103] 其中，e用于定義用藥提醒操作的重要程度，若P小于0,則對(duì)用藥提醒的執(zhí)行時(shí)間 進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方式為設(shè)置延遲時(shí)間t，然后監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)，再次建模后計(jì)算提醒的發(fā) 生概率;若P大于等于0，則智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒操作。
[0104] 步驟206 :計(jì)算用藥提醒的發(fā)生下限概率，若P大于等于0，則一次協(xié)調(diào)工作結(jié)束，否 貝IJ，執(zhí)行步驟207。
[01化]步驟207:設(shè)置延遲時(shí)間t，然后監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)，再次建模后計(jì)算提醒的發(fā)生概 率。若P大于等于0,則智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒操作。否則繼續(xù)等待時(shí)間t。
[0106] 步驟208:智能用藥輔助應(yīng)用執(zhí)行提醒操作，一次協(xié)調(diào)工作結(jié)束，等待下一次的調(diào) 用。
[0107] 提醒輔助是提高老年人用藥安全的一個(gè)重要手段，由于普適理念的深入，目前的 服藥提醒都具有上下文感知特性，能夠自適應(yīng)選擇提醒發(fā)生的時(shí)間和方式。作為一類(lèi)系統(tǒng) 主動(dòng)行為，提醒的有效性同樣成為用藥安全研究所關(guān)注的重點(diǎn)。由于觸發(fā)提醒會(huì)造成老人 注意力的轉(zhuǎn)移，因此不合理地實(shí)施提醒將會(huì)中斷老人的行為模式，甚至干擾老人的生活。為 了克服現(xiàn)有系統(tǒng)在實(shí)施有效用藥提醒的不足，本發(fā)明在用藥提醒的設(shè)置上，通過(guò)結(jié)合行為 理論，提供了一種在智能家庭環(huán)境下自動(dòng)、有效地提醒老年人用藥的方法，能夠根據(jù)用戶對(duì) 用藥提醒的接受程度做自適應(yīng)的時(shí)機(jī)調(diào)整。
[0108] 本發(fā)明通過(guò)運(yùn)用化化i網(wǎng)建模人類(lèi)行為與環(huán)境之間的約束與影響關(guān)系，計(jì)算在當(dāng) 前環(huán)境下成功提醒老年人實(shí)施用藥行為的概率，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整提醒的執(zhí)行時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，其特征在于，根據(jù)人類(lèi)行為 與物理環(huán)境之間相互制約、相互影響、相互驅(qū)動(dòng)的關(guān)系，尋找成功執(zhí)行用藥行為的時(shí)機(jī)，進(jìn) 行有效用藥提醒，具體包括以下步驟： 步驟一:監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)的變化； 步驟二:采用Petri網(wǎng)建模用戶執(zhí)行行為： 在某一時(shí)刻，用戶執(zhí)行行為的過(guò)程，分為以下兩類(lèi)： 1) 執(zhí)行單一行為； 2) 執(zhí)行由多個(gè)單一行為組成的復(fù)雜行為，以并發(fā)方式實(shí)現(xiàn)單一行為之間的變迀； 針對(duì)1)過(guò)程，采用N=GJcipt, F>描述用戶的單一行為； 其中，N表示單一行為模型，S是與行為相關(guān)的環(huán)境狀態(tài)有限集，包括環(huán)境對(duì)該行為的前置約 束與行為對(duì)環(huán)境的后置影響;S的變化反映環(huán)境持續(xù)改變的趨勢(shì);Tcipt是獨(dú)立動(dòng)作七的有限集，是 行為的基本組成元素;/Zg(SxTop)U(T11tXS)塒 F定義了行為變迀的激發(fā)規(guī)則，其中，κω、〇(ω分別是^的前置約束與后置影響集合； 針對(duì)2)過(guò)程，米用Nm = < Sm ,Tm; Fm，Μ，Η>描述復(fù)雜彳丁為模型，復(fù)雜彳丁為模型是對(duì)單一行 為模型的擴(kuò)展，它描述了用戶并發(fā)執(zhí)行的行為;其中，Nm表示復(fù)雜行為模型，Sm是與復(fù)雜行為 相關(guān)的環(huán)境狀態(tài)有限集，包括環(huán)境對(duì)所有單一行為的前置約束與行為對(duì)環(huán)境后置影響，Sm 的變化反映環(huán)境持續(xù)改變的趨勢(shì);Tm是獨(dú)立動(dòng)作ti的有限集，是行為的基本組成元素;Fm定 義了行為變迀的激發(fā)規(guī)則;M標(biāo)識(shí)了監(jiān)測(cè)的環(huán)境狀態(tài)能夠滿足單一行為化前置約束與后置 影響條件的可能性，采用令牌數(shù)目能夠來(lái)判斷特定單一行為的執(zhí)行概率；由于人類(lèi)行為的 執(zhí)行是一個(gè)以不斷滿足環(huán)境約束為目標(biāo)的變迀過(guò)程，當(dāng)人類(lèi)某一行為的約束條件，在某時(shí) 刻都被滿足后，則前置約束集便擁有令牌，該行為就能夠被執(zhí)行;H將Sm中環(huán)境狀態(tài)的三元 組形式映射為采用〈模態(tài)，模態(tài)值〉二元組描述的感官模型；步驟三:計(jì)算可執(zhí)行用藥行為的概率： 在步驟二的基礎(chǔ)上，用藥場(chǎng)景下，綜合兩種感官模態(tài)，執(zhí)行用藥行為的概率G，(3) 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)，glj為對(duì)于一種感官模態(tài)，老年用戶執(zhí)行用藥行 為的概率； 步驟四：調(diào)整用藥提醒服務(wù)的時(shí)機(jī)： 根據(jù)步驟三的結(jié)果，利用公式(4)計(jì)算用藥提醒的發(fā)生下限概率P， P = G-e (4) 其中，ε用于定義用藥提醒操作的重要程度，若P小于0,則對(duì)用藥提醒的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行 調(diào)整，調(diào)整方式為設(shè)置延遲時(shí)間t，然后監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)，再次建模后計(jì)算提醒的發(fā)生概 率;若P大于等于〇,則智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒操作，從而提高獨(dú)居老年人用藥健康。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，其特 征在于，步驟一中將監(jiān)測(cè)的環(huán)境狀態(tài)存儲(chǔ)為〈物體，狀態(tài)，監(jiān)測(cè)時(shí)間〉三元組形式。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，其特 征在于，執(zhí)行用藥行為的概率G通過(guò)以下方法得到： 在用藥場(chǎng)景下，當(dāng)老年用戶正在執(zhí)行某單一行為時(shí)，通過(guò)復(fù)雜行為模型來(lái)確定該用戶 是否能夠并發(fā)進(jìn)行用藥操作； 在老年用戶執(zhí)行單一行為Ni時(shí)，能夠同時(shí)執(zhí)行用藥行為Nj的概率為 G(x,y)(xeO(Ni) ,ye I(Nj)) (I) 其中，x是單一行為N1的后置影響，y是用藥行為Nj的前置約束； 老年用戶當(dāng)前正在執(zhí)行單一行為化中的動(dòng)作tpla，則中斷動(dòng)作tpla來(lái)執(zhí)行用藥行為的概 率G通過(guò)公式⑵和⑶得到;其中，（tpla) ·描述了單一行為化對(duì)環(huán)境的后置影響；tpre表示 由智能輔助應(yīng)用啟動(dòng)用藥提醒，所導(dǎo)致用戶執(zhí)行用藥行為N j中的初始動(dòng)作，·（tpre3)為環(huán)境 對(duì)行為Nj的前置約束； 針對(duì)人類(lèi)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩種不同的感官模態(tài)，環(huán)境對(duì)老年用戶執(zhí)行用藥初始動(dòng)作tpre3的 前置約束條件是，老年用戶在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上能夠接收提醒輔助信息； 對(duì)于一種感官模態(tài)，老年用戶執(zhí)行用藥行為的概率，其中，S1為動(dòng)作tpla的后置影響條件，Sj為用藥初始動(dòng)作1_的前置約束條件，該約束條 件描述為〈visual ,Hvisimi〉，〈audible，Haudibie>;根據(jù)老年人照明光環(huán)境與環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，約 束條件中兩類(lèi)感官模態(tài)及取值分別為:仏 18^是用戶對(duì)室內(nèi)環(huán)境光強(qiáng)的視覺(jué)敏感度，取值為 75LX;Haudibie是用戶對(duì)環(huán)境聲音強(qiáng)度的聽(tīng)覺(jué)敏感度，取值為30dB;LX為光強(qiáng)單位，dB為分貝 單位； 綜合兩類(lèi)感官樽杰，執(zhí)行用藥行為的概率G，C3) 其中，K為動(dòng)作tpla的后置影響條件總數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用Petri網(wǎng)技術(shù)提高獨(dú)居老年人用藥健康的方法，其特 征在于，開(kāi)始時(shí)等待智能輔助應(yīng)用的用藥提醒，若是提醒時(shí)機(jī)到了，則進(jìn)行步驟一、二、三和 四，若是提醒時(shí)機(jī)沒(méi)有到，則等待智能輔助應(yīng)用的用藥提醒。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK106021883SQ201610313006
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】唐蕾, 王瀚博, 段宗濤, 康軍, 陳君
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)