В географической эпизоотологии

Отчетливой тенденцией в развитии эпизоотологического надзора в последние десятилетия можно считать все более широкое привлечение высокотехнологических методов обработки информации, которые позволяют повышать точность и наглядность ретроспективного анализа, в конечном счете, направленного на прогноз и предупреждение осложнения эпизоотологической ситуации. Однако до сих пор в эпизоотологическом надзоре недостаточно проработанной остается методология комплексного применения информационных технологий с учетом таких категорий эпизоотологического риска как территория, время, половозрастная группа животных и факторы риска.

 

2.4.1. Подходы к совершенствованию эпизоотологического надзора

на основе информационных технологий

 

Выбор конкретных информационных технологий определяется как организационной структурой системы, так и свойствами используемых данных. С данной точки зрения система эпизоотологического надзора использует территориально распределенную структуру подразделений, решающих отдельные задачи, при этом за каждым учреждением закреплена своя зона ответственности, что подчеркивает необходимость консолидации информации в единую базу. Изучение влияния различных факторов на поддержание эпизоотического процесса длительное время осуществлялось с помощью работы с бумажными картами. В настоящее время в отношении используемых данных следует отметить, что при осуществлении эпизоотологического надзора за инфекционными болезнями на уровне субъекта Российской Федерации собирается и обрабатывается структурированная персонифицированная информация с пространственной привязкой (местоположение больных животных, места отбора проб и др.) и временной привязкой (дата заболевания, дата лечения, выздоровления и др.).

Средства электронного картографирования на основе геоинформационных систем (далее ГИС) расширяют возможности использования географического метода для анализа распространения эпизоотических очагов, выявления закономерностей существования и циркуляции возбудителей.

Описанные условия позволяют использовать наиболее мощные и современные средства, такие как ГИС-технологии для пространственного анализа и аналитические платформы для прогнозирования и проведения интеллектуальных методов анализа данных.

В арсенале высокотехнологических средств проведения эпизоотологического надзора имеется также ряд компьютерных программ для автоматизации отдельных узкоспециализированных элементов эпизоотологического анализа и универсальные статистические пакеты, требующие высокой квалификаций пользователя. По сравнению со статистическими пакетами и узкоспециализированными программами можно констатировать, что возможности ГИС и аналитических платформ, в определенной степени, превышают потребности эпизоотологического анализа. Однако определенная избыточность функционала коммерческих программных пакетов ГИС и аналитических платформ в полной мере компенсируется гибкостью и относительной простотой использования, что повышает качество анализа и обоснованность сделанных выводов.

В частности, ГИС и аналитические платформа позволяют создавать одновременно несколько моделей или шаблонов, основанных на разных методах обработки данных. Через полученные модели автоматически «прогоняются» исходные данные, что позволяет на выходе получать серию результатов, рассчитанных разными способами. Таким образом, в качестве критерия подтверждения рабочей гипотезы может быть использован не просто определенный результат, а одинаковый результат, полученный при использовании различных методов анализа.

На современном этапе информатизации в целях совершенствования эпизоотологического надзора представляется наиболее оправданным использование мощных, полнофункциональных ГИС и аналитических платформ.

Оценивая подходы к оптимизации эпизоотологического надзора, следует подчеркнуть принципиальную важность разработки методов, обеспечивающих полноценный пространственный эпизоотологический анализ средствами ГИС и прогноз, основанный на современных технологиях моделирования.

К настоящему времени пока не разработано эффективных методик эпизоотологического прогнозирования на основе нейросетевых моделей (см. далее), учитывающих природные, в том числе климатические условия реализации факторов риска инфекционных болезней. Кроме того, методики оценки сочетанных эпизоотических проявлений, используемые на современном этапе, не учитывают сведения по прилегающим территориям, чаще охватывают административные подразделения, но не поселения или отдельные фермы.

Несмотря на широкий арсенал методик, используемых для проведения эпизоотологического районирования, к настоящему времени нет единого алгоритма, учитывающего конкретные данные по отдельным фермам, стадам, группам животных и на основе кластеризации по комплексу факторов риска обеспечивающего дифференцирование территории по стандартным участкам произвольного размера.

 

2.4. 2. Методики использования информационных технологий

 

В исследованиях с применением географической информационной системы и аналитической платформы используется комплекс методов обработки данных (рис. 14).

Рисунок 14. Блок-схема совместного использования ГИС и аналитической платформы.

 

При обработке данных и проведении пространственного анализа может быть использована географическая информационная система ArcGIS 9.3 в составе ArcMap, ArcCatalog и модулей расширения ArcGIS Spatial Analyst и ArcGIS Geostatistical Analyst.

Аналитическая платформа, наример Deductor (см.рис. 14), используется для проведения таких интеллектуальных методов анализа и моделирования, как многослойные нейронные сети для прогнозирования на данных с нелинейными зависимостями и самоорганизующиеся карты Кохонена - механизм кластеризации, позволяющий разбивать данные на группы и отображать результаты в виде двухмерных карт.

При этом основные задачи, решаемые эпизоотологическим надзором, полностью согласуются с элементарными информационными процессами (табл. 1).

 

 

Таблица 1. Соответствие задач эпизоотологического надзора информационным процессам

Основные задачи эпизоотологического надзора на уровне субъекта Российской Федерации	Элементарный информационный процесс
Наблюдение на месте, сбор и регистрация информации	Получение данных
Оценка масштабов, характера распространенности и социально- экономической значимости инфекционной болезни	Предварительный анализ
Выявление групп животных, подверженных повышенному риску заболевания вследствие особенностей их условий содержания/эксплуотации или иных условий обитания	Анализ групп риска
Выявление тенденций и оценка темпов динамики эпидемического процесса данной инфекционной болезни во времени, разработка периодических прогнозов эпидемиологической ситуации	Анализ времени риска
Районирование территории с учетом степени реального и потенциального эпизоотологического неблагополучия по данной инфекционной болезни	Анализ территории риска
Определение адекватной системы профилактических и противоэпизоототических мероприятий, планирование последовательности и сроков их реализации	Разработка управленческих решений (обратная связь)
Контроль масштабов, качества и эффективности осуществляемых профилактических и противоэпизоотических мероприятий в целях их коррекции	Получение данных

 

Исходя из этого, сама цель осуществления эпизоотологического надзора может быть сформулирована с точки зрения теории информации (Шеннон К., 1963) как сведение к минимуму информационной неопределенности при принятии управленческих решений. Данная формулировка цели определяет приоритетные подходы к совершенствованию системы эпизоотологического надзора на основе информатизации.

Выбор конкретных информационных технологий определяется как организационной структурой системы, так и свойствами используемых данных.