Высвободившаяся из производственной сферы часть трудоспособного населения перешла к научно-техническому труду [81] . Естественным результатом этого стало ускоренное развитие всего человечества. В прошлом человечество не могло себе позволить обучать в течение длительного времени значительное количество людей (необходимо было обеспечить производство жизненно необходимых продуктов). Сегодня, благодаря резко возросшей производительности труда, на обучение может (и должно) быть выделено значительно больше времени, сил и средств. Очевидно, что эта тенденция со временем не изменится. Информационные технологии предложили свои методы, которые позволяют совместить массовое и индивидуальное обучение.
Гражданин не должен ощущать государство. Оно само должно гарантировать покой и безопасность, не затрагивая человека. Гражданин должен только платить налоги, т. е. оплачивать услуги государства. После этого государство (в лице администрации) берет на себя обязательства по защите человека, защите от внешнего врага, преступности, стихийных бедствий. Одновременно государство решает и многие социальные функции, в частности обеспечение граждан пенсиями, пособиями, медицинское обслуживание, образование и т. д.
Роль государства в экономике не уменьшается, несмотря на существенное сокращение его участия в бизнесе: в развитых странах все больше государственных компаний приватизируются. Еще недавно железнодорожный транспорт, энергетика, связь были государственной собственностью. Сегодня эти отрасли во многих странах стали частными. Тем не менее государство продолжает распоряжаться огромными денежными средствами. Деньги поступают в виде налогов с населения, предприятий, организаций. Сегодня в странах с развитой экономикой расходы бюджета составляют 20 % и более от валового внутреннего продукта. Ни одна национальная и транснациональная компания не имеет таких средств, как крупные государства. Государство расходует имеющиеся у него средства на решение многих задач, среди которых можно выделить наиболее заметные:
• содержание государственного аппарата на всех уровнях (государственном, региональном, местном);
• содержание армии (а это 1 % населения);
• военные заказы;
• обеспечение общественной безопасности (полиция, силы гражданской обороны, пожарная охрана и т. д.);
• пенсии и социальные пособия;
• обязательное образование;
• медицинское обеспечение.
Можно считать, что государство является самым крупным работодателем, оперирующим с самым большим в государстве денежным потоком.
Не менее важны и другие средства влияния государства на экономику. Во-первых, это задание ставки рефинансирования, по которой коммерческие банки могут получить кредит в центральном банке. Тем самым задается и процент по кредиту для всего бизнеса. А это позволяет бизнесу развиваться с разной скоростью.
Во-вторых, ставки налогов и акцизов, которые непосредственно влияют на эффективность того или иного бизнеса.
В-третьих, выпуск облигаций государственного займа, которые сегодня являются самым надежным (хотя и не самым прибыльным) средством вложения денежных средств. Естественно, эти средства "выводятся" из бизнеса.
В-четвертых, установление процентов по таможенным сборам, которые определяют степень "открытости" экономики страны для внешнего рынка.
Сегодня стало ясно, что роль государства в экономике только увеличится. Свидетельство этому – Нобелевская премия по экономике за 2001 год. Три американских экономиста Джордж А. Акерлоф (George A. Akerlof), Майкл Спенс (A. Michael Spence) и Джозеф Стиглиц (Joseph Е. Stiglitz) доказали, что существующий "Рынок с асимметричной информацией" [82] не позволяет максимально реализовать потенциал всех участников рынка. И только государство, больше вмешиваясь в экономику, может обеспечить симметричную информацию для всех, тем самым повысив эффективность экономики.
Очевидно, что от деятельности "корпорации Государство" зависит благополучие всех граждан данного государства и всех фирм, действующих на территории этого государства. Но абсолютно невозможно управлять такой сложной структурой без оперативного контроля, глубокого анализа, эффективных средств передачи данных, т. е. всего того, что сегодня могут обеспечить только информационные технологии.
Разделы данной главы посвящены применению информационных технологий в базисных для человека сферах жизни.
• Разд. "Информатика для здоровья" – это статья о применении информационных технологий в здравоохранении.
• Разд. "Компьютер в помощь учителю" позволяет понять, как влияют информационные технологии на процесс образования, как организовывается индивидуальное обучение сразу многих учеников.
• Разд. "Электронное правительство" дает представление о новых формах и методах взаимодействия правительства и народа.
Информатика для здоровья
Старый тост "За здоровье! Остальное – купим!" с каждым годом становится все более актуальным. С каждым днем материальные вещи, сделанные на производстве, становятся все более доступными. А здоровье пока купить невозможно. Поэтому вопросы долголетия и здоровья становятся для человечества все более актуальными. Медицине к началу XXI века удалось справиться со многими болезнями, ранее приводившими к вымиранию целых городов. Чума, оспа и другие болезни сегодня практически не встречаются. Самым весомым показателем успехов медицины стало значительное увеличение продолжительности жизни человека: за сто лет средняя продолжительность жизни в Европе, Японии и Северной Америке увеличилась более, чем в два раза.
Компьютерная диагностика
Сегодня уже очевидно, что болезнь легче лечить при достаточно раннем ее обнаружении. Для этого необходим постоянный мониторинг физического состояния всех и каждого, т. е. миллионов людей. При этом обследования должны проводиться регулярно, не реже двух раз в год. Очевидно, что традиционные методы обследования потребуют участия в мониторинге огромного количества врачей, а это слишком сложно и дорого. Но сегодня известно несколько компьютерных (программных) методов диагностики, которые позволят решить этот вопрос.
Один из методов предусматривает ввод в компьютер информации о проведенных анализах и измерениях человека: температура тела, артериальное давление, вес, частота пульса, параметры крови и т. д. Одновременно в компьютер вводятся и дополнительные сведения, такие как "покраснение горла", "увеличенные лимфоузлы", "сыпь" и др. Также вводятся значения возраста и роста человека. В компьютере ведется база данных (БД) болезней, в которой описаны все признаки каждой болезни. Программное обеспечение, на основе данных о человеке, производит поиск по базе и выдает информацию обо всех болезнях, для которых характерны данные признаки. Принципиально важно, что обследование может выявить признаки еще только начинающейся болезни до того, как человек начнет ощущать негативные симптомы.
Проведение анализов сегодня также автоматизировано, что позволяет не только не привлекать к этой работе лаборантов, но и получать результаты в цифровой электронной форме и сразу же передавать их в компьютер. Таким образом, в автоматическом режиме можно обследовать человека, а также получить предварительный диагноз.
Другой метод мониторинга заключается в анализе радужной оболочки глаза, которая индивидуальна для каждого человека. При болезнях или аномалиях отдельных органов на радужной оболочке человека появляются отметки (точки, штрихи и т. д.). Место появления отметки однозначно указывает на изменение в конкретном органе. Для автоматической работы такой системы необходимо оснастить компьютер (кроме соответствующего ПО) устройством сканирования радужной оболочки. Такие устройства серийно выпускаются и используются для биометрической идентификации.
Таким образом, сегодня созданы предпосылки для автоматического обследования людей с предварительной диагностикой. Врачи должны только заниматься неоднозначными вопросами, требующими нетрадиционного подхода. Иными словами, информационные технологии снимают со специалистов рутинную работу, требующую много времени.
Проводить обследование человека можно даже, если он находится вне стен лечебного заведения. Достаточно простые устройства позволяют измерять различные характеристики состояния человека и передавать их по Internet врачу. Таким образом, уже сегодня обследования могут проводиться в любом месте и в любое время. Такая возможность позволяет существенно изменить критерии и образ жизни [83] многих людей – теперь можно жить вдали от обжитых мест и получать необходимое медицинское обследование. Надо только иметь доступ в Сеть.
"Электронные карты" пациентов
Сегодня многие специалисты пришли к выводу, что использование электронных носителей при ведении карт и выписывании рецептов может значительно улучшить качество обслуживания и сократить процент врачебных ошибок. Но воплощение этих идей в жизнь будет медленным и дорогостоящим процессом. Причем даже в странах с высоким уровнем компьютеризации. Так, исследование, проведенное компанией Hariss Interactive, показало, что очень немногие американские терапевты хранят истории болезней в электронном виде, в результате чего система здравоохранения США существенно отстает от многих англоязычных стран. По данным исследования, проведенного для Гарвардской школы общественного здоровья, только 17 % терапевтов в США используют электронные носители. В Канаде еще меньше – только 14 %. В то же время в Австралии их число составляет 25 %, в Новой Зеландии – 52, а в Великобритании – 59 %. Рецепты и назначения в электронном виде выписывают всего 9 % врачей США и 8 % – Канады. В Австралии эта цифра составляет 44 %, в Новой Зеландии – 52, а в Великобритании их выписывают 87 % докторов. Среди врачей-специалистов процент использования электронных средств в медицинской практике ниже, чем среди терапевтов. Отставание США в данном процессе связано с тем, что в стране существует 50 различных систем (по количеству штатов) медобслуживания. Естественно, такое положение затрудняет внедрение единых правил. В других странах, где медицинская помощь централизована и правила устанавливаются централизовано, внедрение электронной системы ведения истории болезни движется гораздо более высокими темпами.
Однако проблема ведения истории болезни в электронной форме не сводится только к заполнению этого документа на компьютере – такая простая операция не требует специальных решений.
Гораздо важнее организация ведения истории болезни таким образом, чтобы обеспечить доступ к отдельным ее частям тем или иным врачам (обеспечение врачебной тайны, с одной стороны, и получение необходимой информации – с другой). Кроме того, должна соблюдаться единая система классификации болезней и методов ее лечения, а это не всегда просто. Так, перелом лучевой кости руки может классифицироваться как "болезнь скелета – лучевая кость – перелом", а может и как "перелом – лучевая кость". И при всех вариантах записи болезнь должна идентифицироваться однозначно. Поэтому в настоящее время ведутся работы по составлению единых международных классификаторов, которые должны использоваться врачами во всех странах.
Не менее важный вопрос – универсальный электронный носитель, на котором хранилась бы история болезни. Внутри одной больницы история может храниться на сервере больничной вычислительной локальной сети. Доступ к ней (или к ее отдельным частям) будут иметь врачи со своих автоматизированных рабочих мест. Но при обращении больного в различные лечебные учреждения история болезни должна находиться у больного. Поэтому требуется внедрить новый носитель информации, обладающий необходимыми качествами:
• большой емкостью, чтобы хранить разнообразную информацию, в том числе текстовую, графическую (ультразвуковые, рентгеновские [84] и другие снимки) и т. д.;
• высокой надежностью хранения, чтобы не допустить потери принципиально значимой для человека информации;
• небольшим размером для удобства транспортировки;
• универсальностью, чтобы с ним можно было работать на различных устройствах, оборудованных блоками для чтения этих носителей.
Основной сегодняшний переносной носитель информации – 3,5"-гибкая магнитная дискета не обеспечивает выполнение ни одного из перечисленных требований и потому будет заменена. Сегодня разработаны и выпускаются различные устройства, способные стать универсальным носителем информации в будущем [85] . Эти устройства будут использоваться для компьютеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер, для сотовых телефонов и смартфонов.
Когда такой носитель станет общепринятым, можно будет прийти с ним к любому врачу, и он сможет увидеть всю необходимую информацию о больном (естественно, с учетом ограничений на доступ к отдельным болезням).
Сетевой лекарственный справочник
В настоящее время в мире выпускается несколько десятков тысяч наименований лекарств, предназначенных для лечения различных болезней. И постоянно разрабатываются, усовершенствуются и начинают производиться все новые лекарства. Естественно, большинство врачей физически не могут знать обо всех новых лекарствах, что значительно снижает возможности и эффективность их применения.
Выпускаемые бумажные справочники устаревают сразу же, как только выходят из печати – за время подготовки издания появляются новые лекарственные средства. Поэтому ясно, что справочники должны быть электронными, изменяемыми в реальном времени, т. е. появившееся новое лекарство сразу же должно помещаться в электронный справочник. А для того чтобы все врачи (и не только врачи) могли бы иметь доступ к этой информации, справочник должен быть размещен в Internet. В справочнике указываются не только формальные сведения по лекарству (производитель, состав, доза и т. д.), но и дополнительная информация, в том числе:
• сведения о проведенных испытаниях и об утверждении к применению в качестве лекарственного средства;
• данные о болезнях, для которых предназначено данное лекарство, в соответствии с единым классификатором болезней.
Естественно, такой сайт должен быть максимально защищен, чтобы не позволить недоброкачественным производителям включить в него данные о своих "лекарствах". Для того чтобы этот сетевой справочник мог полноценно использоваться, он должен быть выполнен как электронная книга (или учебник) [86] . Тогда можно будет задать болезнь и получить информацию по всем лекарственным препаратам, предназначенным для лечения этой болезни. Кроме того, можно будет получить ссылки на различные сайты, в которых также даются комментарии и дополнительные сведения как по болезням, так и по лекарственным средствам.
Разведчики внутренних органов
После того как установлен факт заболевания, необходима точная информация о состоянии человека. Для этого должно быть проведено исследование внутренних органов. Для обеспечения успешного лечения принципиально важна точность и достоверность информации о состоянии человека, в частности его внутренних органов. Рентгеновские снимки не обеспечивают получения необходимой информации (они показывают состояние относительно немногих органов и малоинформативны). Кроме того, рентген небезопасен для здоровья, и применять его регулярно для обследования одного больного нельзя. Поэтому сегодня начали использовать новые более эффективные и безопасные методы исследования внутренних органов.
Одно из наиболее интересных устройств – томограф, который позволяет проводить анализ состава тканей внутренних органов. Томографы изготавливаются на основе таких методов анализа, как ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Метод ЯМР основан на избирательном поглощении веществом электромагнитного излучения. С помощью этого метода возможно изучение строения различных органов. Достоинством метода являются его высокая чувствительность в изображении мягких тканей, а также высокая разрешающая способность, вплоть до долей миллиметра. Томографы оснащены вращающимся излучателем, который перемещается вокруг человека, "построчно" обследуя все тело или какую-либо его часть. Томограф обеспечивает построение послойного изображения внутренних органов, выделяя слои от 2 до 10 мм. В результате появляются плоские (двухмерные) изображения срезов органа. При этом изображение разных органов выглядит в виде "штрихов" в зависимости от спектров каждой ткани организма. С помощью томографа можно исследовать практически все внутренние органы человека. Компьютер, работающий вместе с томографом, оценивает спектр излучения для каждой точки сканируемого слоя и сразу же воспроизводит изображения в черно-белом или цветном варианте. Томография возможна только с применением компьютеров. Теперь появляется возможность установить локализацию и распространенность патологического процесса, оценить результаты лечения, выбрать подходы и объем оперативного вмешательства.
Иной вариант мониторинга состояния внутренних органов осуществляется с помощью мини-роботов, выполненных в виде таблетки. Больной проглатывает эту таблетку, и робот начинает движение по желудочно-кишечному тракту человека. Сам робот оснащен датчиками и передатчиком, который сообщает о различных характеристиках среды, в которой он находится.
В США создано миниатюрное устройство, которое имплантируют пациенту в грудную клетку. Устройство постоянно контролирует работу сердечной мышцы пациента и измеряет, кроме прочего, кровяное давление на разных участках сердца. Если показатели сердечной деятельности примут критическое значение, угрожающее жизни, устройство передаст специальный сигнал, который примет установленный в доме приемник. Приемник сформирует сообщение, которое по Сети будет передано врачам.
В некоторых случаях необходимо точно знать, как работает организм человека в течение длительного срока (несколько часов или даже суток). При этом человек должен выполнять определенные (часто привычные) действия: ходить, есть, спать и т. д. И все это время должны фиксироваться различные параметры его состояния. Для этого сегодня используются различные мониторы, которые укрепляются на теле человека. Датчики, размещенные в мониторе, постоянно фиксируют температуру, пульс, частоту дыхания и другие параметры. Эти показатели оцифровываются и запоминаются в памяти монитора. По окончании установленного срока данные из монитора передаются в компьютер. Теперь можно точно знать обо всех изменениях в организме.