РОЗРОБКА ІНФРАСТРУКТУРИ ДЛЯ ІНТЕГРАЦІЇ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ТЕЛЕМЕДИЧНІ СИСТЕМИ ЗА ДОПОМОГОЮ МІКРОСЕРВІСНОЇ АРХІТЕКТУРИ

Автор(и)

  • А. І. Петренко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0001-6712-7792
  • О. А. Болобан Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0004-9074-4077

DOI:

https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2025.1.14

Ключові слова:

мікросервісна архітектура, штучний інтелект (ai), телемедицина, message broker, rabbitmq, fhir hl7, інтеграція ai в медичні системи

Анотація

У цій роботі представлена мікросервісна архітектура для інтеграції моделей штучного інтелекту в телемедичні системи, яка забезпечує масштабованість, гнучкість та автоматизацію процесів навчання та використання моделей ШІ. Запропоноване рішення орієнтоване на ефективну взаємодію між сервісами через Message Broker (RabbitMQ/ Kafka), що дозволяє усунути залежності між мікросервісами, підвищити надійність та забезпечити безперервну обробку великих обсягів медичних даних. Використання HL7 Conversion Service дозволяє трансформувати вихідні результати прогнозів у стандартний медичний формат FHIR HL7, що забезпечує їхню сумісність із клінічними інформаційними системами. Крім того, Model Training Service дозволяє автоматизувати процес навчання, версіонування та оновлення моделей, що значно спрощує їхню інтеграцію та адаптацію до нових даних. Розроблена архітектура може бути застосована для моніторингу пацієнтів у реальному часі, аналізу медичних зображень, прогнозування стану пацієнтів та персоналізованої медицини. Її використання дозволяє скоротити час обробки запитів, покращити точність діагностики та підвищити ефективність лікування завдяки аналізу великих масивів медичних даних. Використання розподілених сервісів та автоматизованих пайплайнів навчання моделей забезпечує гнучкість системи, що дозволяє легко масштабувати її та адаптувати до зростаючих обсягів даних та нових досліджень у сфері медицини. Основними викликами є складність налаштування інфраструктури, високі вимоги до обчислювальних ресурсів, а також необхідність дотримання стандартів безпеки даних відповідно до вимог HIPAA та GDPR.Таким чином, запропонована архітектура демонструє ефективний підхід до розгортання інтелектуальних медичних платформ, що поєднують потужні алгоритми машинного навчання з високонадійною мікросервісною структурою, сприяючи розвитку інноваційних рішень у сфері охорони здоров’я.

Посилання

Timilehin, Oladoja. (2024). Continuous Health Monitoring with AI and Wearables: The Future of Preventive Medicine.

Walter, Holmes. (2024). Continuous Health Monitoring with AI and Wearables: The Future of Preventive Medicine., Calderón-Gómez et al., 2022

Petrenko, A., & Boloban, O. (2023). Generalized information with examples on the possibility of using a service-oriented approach and artificial intelligence technologies in the industry of e-Health. Technology Audit and Production Reserves, 4(2(72), 10–17. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.285935

Boloban, O., Pysmennyi, I., Kyslyi, R., & Kyriusha, B. (2024). Development of a patient health monitoring system based on a service-oriented architecture using artificial intelligence. Technology Audit and Production Reserves, 3(2(77), 23–29. https://doi.org /10.15587/2706-5448.2024.306622

Ianculescu, Marilena. (2020). Microservices, a dynamic response for accelerating the assessment of patient-centric eHealth solutions.

Calderón-Gómez, Huriviades & Mendoza-Pitti, Luis & Vargas-Lombardo, Miguel & Gómez, José & Rodríguez-Puyol, Diego & Sencion-Martinez, Gloria & Polo-Luque, María-Luz. (2021). Evaluating Service-Oriented and Microservice Architecture Patterns to Deploy eHealth Applications in Cloud Computing Environment. Applied Sciences. 11. 4350. 10.3390/app11104350.

Mendes, D.; Jorge, D.; Pires, G.; Panda, R.; Antonio, R.; Dias, P.; Oliveira, L. VITASENIOR-MT: A distributed and scalable cloud-based telehealth solution. In Proceedings of the 2019 IEEE 5th World Forum on Internet of Things (WF-IoT), Limerick, Ireland, 15–18 April 2019; pp. 767–772, doi:10.1109/wf-iot.2019.8767184

Khalique, F.; Khan, S.A.; Nosheen, I. A Framework for Public Health Monitoring, Analytics and Research. IEEE Access 2019, 7, 101309–101326, doi:10.1109/ access.2019.2930730.

Owen, Antony. (2025). Microservices Architecture and API Management: A Comprehensive Study of Integration, Scalability, and Best Practices.

Purwanto, Alton & Darmanto, Darmanto & Trisno, Indra. (2024). Perancangan Protokol gRPC sebagai Komunikasi Data pada Arsitektur Microservices Aplikasi Manajemen Proyek. Jurnal Nasional Komputasi dan Teknologi Informasi (JNKTI). 7. 659-666. 10.32672/jnkti.v7i4.7697.

Niswar, Muhammad & Safruddin, Reza & Bustamin, Anugrayani & Aswad, Iqra. (2024). Performance evaluation of microservices communication with REST, GraphQL, and gRPC. International Journal of Electronics and Telecommunications. 429-436. 10.24425/ijet.2024.149562.

Kamau, Eunice & Mustapha, Sikirat & Babatunde, Gideon & Alabi, Abidemi & Pub, Anfo. (2025). Developing a Conceptual Model for Cross-Domain Microservices Using Event-Driven and Domain-Driven Design. International Journal of Multidisciplinary Research and Growth Evaluation. 04. 635-638.

(2024). SCALING MICROSERVICES ARCHITECTURES WITH CQRS AND EVENT-DRIVEN DESIGN.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-27

Як цитувати

Петренко, А. І., & Болобан, О. А. (2025). РОЗРОБКА ІНФРАСТРУКТУРИ ДЛЯ ІНТЕГРАЦІЇ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ТЕЛЕМЕДИЧНІ СИСТЕМИ ЗА ДОПОМОГОЮ МІКРОСЕРВІСНОЇ АРХІТЕКТУРИ. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки, (1), 148-158. https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2025.1.14

Номер

Розділ

КОМП’ЮТЕРНІ НАУКИ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ