Введение С целью проведения своевременного анализа эпидемиологической ситуации разработана модель автоматизированной системы мониторинга заболеваемости населения (АСМЗН).Для успешного функционирования АСМЗН необходимы следующие входные данные:карта мегаполиса (с детализацией до уровня домов и соответствующего количества жителей);статистика обращений населения за медицинской помощью.Выходными данными будет являться мультимедийная схема распространения эпидемий. Данная схема должна иллюстрировать наиболее опасный прогноз заболеваемости населения. Как показывает практика, рациональнее всего предпринимать упреждающие меры и оперативные действия, связанные с переоценкой возможной опасности. Архитектура АСМЗН представлена на рис. 1.Как показано на рис. 1, АСМЗН функционирует одновременно на трёх уровнях:уровень вычислений (уровень сервера);уровень данных (уровень сервера);уровень клиента (результаты первичного приёма в поликлиниках, вошедших в АСМЗН).Уровень вычислений (уровень сервера)К уровню вычислений относятся алгоритмы предварительной обработки данных, анализа соответствия и визуализации.Все перечисленные процессы составляют ядро проектируемой автоматизированной системы. Вычисления должны производиться на серверной стороне.Уровень данных (уровень сервера)К уровню данных относятся актуальная подробная карта мегаполиса, база данных обращений населения за медицинской помощью, база данных заболеваний.Карта мегаполиса используется при функционировании алгоритма предварительной обработки данных. База данных обращений населения за медицинской помощью и база данных заболеваний используются в алгоритме анализа соответствия, при котором обрабатывается статистическая информация об эпидемиологической ситуации.Уровень данных также относится к серверной части АСМЗН.Уровень клиентаК уровню клиента относятся автоматизированные рабочие места сотрудников, в обязанности которых входит:оперативное предоставление информации об обращениях за медицинской помощью;занесение подробных симптомов по специальному алгоритму для дальнейшей автоматизированной диагностики.Требования к серверной части АСМЗНДля корректного функционирования серверной части АСМЗН необходимы:высокий уровень производительности;высокий уровень надёжности;высокий уровень безопасности;высокая пропускная способность (вследствие постоянного обновления входных данных нагрузка на устройства ввода-вывода возрастает экспоненциально);режим работы - жёсткого реального времени;предоставление интуитивно понятного пользовательского интерфейса.В связи с изложенными требованиями для серверной части АСМЗН рациональнее всего применять технологию мейнфреймов. Особенности работы мейнфреймовМейнфрейм - большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объемом оперативной и внешней памяти, предназначенный для использования в критически важных системах с интенсивной пакетной и оперативной транзакционной обработкой [1].Для реализации серверной части отдано предпочтение именно технологии мейнфреймов, а не суперкомпьютеров по нескольким основным причинам:уровни производительности, быстродействия и пропускной способности у мейнфреймов выше, чем у суперкомпьютеров;архитектура АСМЗН предполагает наличие интенсивной пакетной и транзакционной обработки данных (запросы к постоянно обновляющейся базе данных обращений населения за медицинской помощью); использование в обработке данных целочисленных операций, а не операций с плавающей запятой (на которых основаны суперкомпьютеры).  Существенным недостатком любого мейнфрейма является отсутствие интуитивно понятного интерфейса. Однако данная проблема легко решается на основе модуля визуализации проектируемой АСМЗН. Аппаратная реализация серверной частиОптимальным вариантом реализации серверной части АСМЗН является применение технологии мейнфреймов. Также могут быть применены технологии суперкомпьютеров и GRID [2].На рис. 2 и в табл. 1 представлена сравнительная характеристика технологий.Основной особенностью технологии мейнфреймов в рамках реализации серверной части АСМЗН является обработка информации только на одном мощном физическом устройстве (мейнфрейме).Технология суперкомпьютеров в АСМЗН предполагает использование кластера - множества логически объединенных физических устройств.Применение GRID подразумевает распределенную обработку информации на разнородных физических устройствах глобальной вычислительной сети. Доступность данных предполагает физическое нахождение данных промежуточной обработки в локальной памяти (оперативной, дисковой, кэш и т.д.) соответствующего устройства.    Структура баз данных АСМЗНТаблицы баз данных представлены ниже (табл. 2-8).Дополнительные возможности АСМЗНК дополнительным возможностям работы АСМЗН можно отнести:выявление факторов заболеваемости неинфекционными агентами;предоставление информации для дальнейшего выделения дополнительных ресурсов;предоставление информации об опасных районах мегаполиса.Выявление факторов, провоцирующих заболеваемость неинфекционными агентами. К данным факторам относятся: ТЭЦ; АЭС; ГРЭС; ЛЭП; климат; уровень образования; качество жизни; уровень безработицы и т.д.Расчёт и оптимизация дополнительных ресурсов для оказания медицинской помощи в соответствующих районах мегаполиса (реорганизация имеющихся). К ресурсам относятся:материальные (строительство новых поликлиник, больниц и травмпунктов, расширение парка карет скорой медицинской помощи и т.д.);трудовые (расширение штата врачей, в том числе инфекционистов).Предоставление информации об опасных районах мегаполиса. На основе анализа входящих данных можно сделать вывод о запрете или организации строительства новых жилых домов и объектов социальной инфраструктуры в соответствующих районах мегаполиса.                                                                                                                                                                                    Таблица 1Сравнительная характеристика технологий реализации серверной части АСМЗНХарактеристикиТехнологии аппаратной реализации серверной части АСМЗНМейнфреймыСуперкомпьютерыGRIDПропускная способность (производительность) - количество операций в единицу времени10108Надёжность (отказоустойчивость) - свойство сохранять работоспособность10109Скорость работы - скорость принятия решения, скорость получения выходных данных10108Безопасность (в том числе информационная)1093Гибкость - способность менять структуру 5710Масштабируемость - способность изменять (чаще расширять) количество выполняемых функций 6810Доступность данных - своевременное предоставление информации 1091 Масштабируемость                                                                                                                                                      Таблица 3  Главная таблица базы данных обращений населения за медицинской помощьюИмя поля Тип данныхИдентификационный номер обращенияСчётчикДатаДата и времяПредварительный диагноз (точный диагноз)ТекстовоеАдресТекстовоеСимптомыТекстовое                                                                                                                                                      Таблица 4  Главная таблица базы данных заболеванийИмя поля Тип данныхИдентификационный номер заболеванияСчётчикНазваниеТекстовоеСкорость распространенияТекстовоеИнкубационный периодТекстовоеОчаг ТекстовоеВозбудительТекстовоеТаблица 5  Таблица базы данных заболеваний «Возбудитель»Имя поля Тип данныхИдентификационный номер возбудителяСчётчикНазваниеТекстовоеФормаТекстовоеМера опасностиТекстовоеУровень смертностиТекстовоеМеханизм(ы) передачиТекстовоеИсточник(и)ТекстовоеПереносчик(и)Текстовое                                                                                                                                                     Таблица 6  Таблица базы данных заболеваний «Механизмы передачи»Имя поля Тип данныхИдентификационный номер механизмаСчётчикНазваниеТекстовое                                                                                                                                                     Таблица 7  Таблица базы данных заболеваний «Источники передачи»Имя поля Тип данныхИдентификационный номер передачиСчётчикНазваниеТекстовое                                                                                                                                                      Таблица 8  Таблица базы данных заболеваний «Переносчики»Имя поля Тип данныхИдентификационный номер переносчикаСчётчикНазваниеТекстовое Требования к информационной безопасности АСМЗН относится к объектам критической информационной инфраструктуры [3-5]. В связи с этим необходимо предоставление высокого уровня информационной безопасности. Главной задачей в данном случае является обеспечение: достоверности;конфиденциальности;доступности [6; 7].АСМЗН относится к автоматизированным системам жесткого реального времени, поэтому важным критерием системы защиты информации является минимизация влияния на эффективность функционирования самой АСМЗН [8-10].  ЗаключениеПредставленная в статье автоматизированная система позволит экстренным службам мегаполиса своевременно остановить распространение инфекций, выявить опасные (экологически неблагополучные) районы, а также распределить соответствующие ресурсы для предотвращения угрозы пандемий.Человеку свойственно переоценивать возможность возникновения маловероятных событий. АСМЗН, в свою очередь, позволяет проводить точную оценку скорости распространения заболеваемости в мегаполисе и расчёты сложных нелинейных процессов.