基于区块链的快速智能决策与协同防控机制研究——以突发性大规模疫情为例
发布时间：2022-01-14 07:50
高效灵活的快速智能决策与权威可信的协同防控机制对于突发性大规模疫情暴发的应急处置具有重大意义。针对突发性大规模疫情事件中存在的管理制度僵化、协同防控部署迟缓、公共大数据共享管理模式滞后等一系列问题,笔者结合区块链和人工智能等新兴信息技术,提出面向突发性大规模疫情的快速智能决策与协同防控机制。区块链技术中的共识机制与智能合约能够有效实现突发性公共卫生事件的智能化实时响应能力,同时其底层的分布式网络架构又可以更好地加强各组织部门群防群控的协同合作。一旦有诸如大规模疫情等此类公共卫生事件突发时,在国家政府机构相关部门的有效监管下,实现对公共卫生数据的实时采集、数据清洗和匿名化处理、联动交互以及智慧共用等有效管理和分享,助力解决大规模疫情暴发后各组织部门的快速智能决策、协同联防联控、信息及时共享、疫情溯源追踪等关键问题。
【文章来源】：山东科技大学学报(社会科学版). 2020,22(05)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
基于区块链的疫情防控总览
区块链是集分布式数据存储、共识机制、智能合约、加密算法等若干技术于一体的数据库系统,区块链的签名验证以及传输技术如图2所示。在实际应用中,区块链技术的数字签名使用的是非对称加密算法和哈希函数,从而确保链上数据不被篡改,保证参与主体身份的真实性和消息的完整性[11];通过数字签名算法进行具体人员身份管理验证和数据信息验证[12],通过非对称加密算法得到一个密钥对,用来对个人信息加密,数字签名即是用私钥加密、公钥解密。在区块链系统中,每一个节点都是一个账本,每个节点都需要承担网络中的网络路由、数据验证和传播等任务。与传统的中心化数据库相比,区块链可以在无需第三方认证机构的介入下完成每次传输,有助于在不安全网络环境下建立用户间信任,利用共识机制保证数据和传输的安全,同时智能合约的参与方又都受制于有约束力的数字化协议。近年来,随着区块链技术的快速发展,国内外学者对区块链技术的研究与应用进行了积极的探索。2017年,涂奔等人[13]将区块链与人工智能技术相结合,提出了基于区块链的预测模型,可提高模型中建模数据的安全性、交互性、可操作性并极大地降低了模型维护成本。2018年,Hadley等人[14]根据区块链的溯源机制与加密算法,将其应用于医疗行业大数据管理中,提升了健康医疗数据的安全性与交互性。基于区块链与人工智能的突发性大规模疫情快速智能决策与协同防控机制,具有四大优点。(1)利用区块链技术,能够在“措施+法规”的共识机制下,以政府部门监管为前提,实现公开透明、可溯源防篡改以及高效运行的大数据资源管理体系,以便在大规模疫情突发时,做到数据共享、人员身份与行踪追溯、信息集中管控等。(2)保障了突发性疫情信息与疫情智能决策协同交互过程的公开、透明与高效。在区块链结构模型中,依托去中心化底层架构链接的各节点可以随时请求获得网络中的所有数据,所有节点都具有相同的权限与功能,实现了大数据的公开透明和安全稳定,保证了信息数据的多层次和多元化交互。当有重大公共卫生事件发生时,可以从上到下地使各单位、组织、团体和个人获取到其所在权限下的疫情信息和处理方案。(3)实现了各政府部门以及各级卫生机构对数据的可溯源和可验证,例如公共交通工具的二维码实名登记措施。通过区块链技术,哈希函数能够对数据进行加密,利用密码学方法在保障上链数据的安全性和完整性的同时,实现数据的不可篡改,同时区块链中的链式数据结构和时间戳模块又保证了所有数据可以进行溯源查询。因此,疫情期间,可以快速有效地把握和追踪确诊人员发现前的历史行动路径和密切接触人员,方便及时有效地对其进行排查与回溯,并做好相关接触场所的消毒与隔离。(4)提高了各级政府部门、组织机构和街道社区的应急响应与协同防控能力。传统的疫情防控职能单位之间由于手续繁琐、人力物力耗费巨大、冗余数据资源过多等问题导致其相互之间的交互响应周期较长,且成本过高。利用区块链、人工智能和大数据技术,可以根据疫情发展态势,提前做好各类预案,有效缩短应急响应时间,合理地制定出群防群控措施,实现全社会、全国乃至全球性的协同防控[15]。
为了充分发挥现代数字化技术对疫情协调防控的积极作用,笔者提出了一种基于区块链的突发性大规模疫情信息共享、快速智能决策和协同防控管理模型。根据疫情防控决策部门、疫情数据监测分析机构、疫情数据管理组织三方的特点,设计了疫情防控指挥中心面向民众的公有链、面向疫情防控相关组织之间的联盟链和面向政府机关内部涉密体系的私有链,构建出突发性大规模疫情背景下的大数据智能共享、隐私保护、安全可靠的综合型区块链服务体系。其总体可分为四个部分,即公共数据获取、疫情区块处理、数据交互和智慧决策以及疫情快速智能决策与协同防控,具体如图4所示。(一)公共数据获取
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型冠状病毒肺炎潜在药物和疗法的作用机制及治疗现状[J]. 东静玉,宋佳静,孙燕,李治. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]新型冠状病毒肺炎防控关口前移效果评价[J]. 蔡爱琴,李桂香,张元秋,李妍,袁红昌,卢乙众. 中国消毒学杂志. 2020(04)
[3]基层医院应对2019新型冠状病毒感染的护理人力资源管理[J]. 陈秋香,杨海红,戴莉. 护理研究. 2020(03)
[4]新型冠状病毒感染的流行、医院感染及心理预防[J]. 王琛,王旋. 全科护理. 2020(03)
[5]首批抗击新型冠状病毒感染肺炎的临床一线支援护士的心理状况调査[J]. 徐明川,张悦. 护理研究. 2020(03)
[6]2019新型冠状病毒感染的肺炎疫源地消毒措施[J]. 魏秋华,任哲. 中国消毒学杂志. 2020(01)
[7]区块链即服务:下一个云服务前沿[J]. 朱昱锦,姚建国,管海兵. 软件学报. 2020(01)
[8]一种基于私有区块链的信息保护预测模型研究[J]. 涂奔,张李义,陈晶. 情报理论与实践. 2017(10)
[9]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[10]军队医院文职护理人员对地震灾害心理应激反应的调查[J]. 张华,陆皓,马巍,刘霞,王云. 护理学杂志. 2014(02)
本文编号：3588117
【文章来源】：山东科技大学学报(社会科学版). 2020,22(05)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
基于区块链的疫情防控总览
区块链是集分布式数据存储、共识机制、智能合约、加密算法等若干技术于一体的数据库系统,区块链的签名验证以及传输技术如图2所示。在实际应用中,区块链技术的数字签名使用的是非对称加密算法和哈希函数,从而确保链上数据不被篡改,保证参与主体身份的真实性和消息的完整性[11];通过数字签名算法进行具体人员身份管理验证和数据信息验证[12],通过非对称加密算法得到一个密钥对,用来对个人信息加密,数字签名即是用私钥加密、公钥解密。在区块链系统中,每一个节点都是一个账本,每个节点都需要承担网络中的网络路由、数据验证和传播等任务。与传统的中心化数据库相比,区块链可以在无需第三方认证机构的介入下完成每次传输,有助于在不安全网络环境下建立用户间信任,利用共识机制保证数据和传输的安全,同时智能合约的参与方又都受制于有约束力的数字化协议。近年来,随着区块链技术的快速发展,国内外学者对区块链技术的研究与应用进行了积极的探索。2017年,涂奔等人[13]将区块链与人工智能技术相结合,提出了基于区块链的预测模型,可提高模型中建模数据的安全性、交互性、可操作性并极大地降低了模型维护成本。2018年,Hadley等人[14]根据区块链的溯源机制与加密算法,将其应用于医疗行业大数据管理中,提升了健康医疗数据的安全性与交互性。基于区块链与人工智能的突发性大规模疫情快速智能决策与协同防控机制,具有四大优点。(1)利用区块链技术,能够在“措施+法规”的共识机制下,以政府部门监管为前提,实现公开透明、可溯源防篡改以及高效运行的大数据资源管理体系,以便在大规模疫情突发时,做到数据共享、人员身份与行踪追溯、信息集中管控等。(2)保障了突发性疫情信息与疫情智能决策协同交互过程的公开、透明与高效。在区块链结构模型中,依托去中心化底层架构链接的各节点可以随时请求获得网络中的所有数据,所有节点都具有相同的权限与功能,实现了大数据的公开透明和安全稳定,保证了信息数据的多层次和多元化交互。当有重大公共卫生事件发生时,可以从上到下地使各单位、组织、团体和个人获取到其所在权限下的疫情信息和处理方案。(3)实现了各政府部门以及各级卫生机构对数据的可溯源和可验证,例如公共交通工具的二维码实名登记措施。通过区块链技术,哈希函数能够对数据进行加密,利用密码学方法在保障上链数据的安全性和完整性的同时,实现数据的不可篡改,同时区块链中的链式数据结构和时间戳模块又保证了所有数据可以进行溯源查询。因此,疫情期间,可以快速有效地把握和追踪确诊人员发现前的历史行动路径和密切接触人员,方便及时有效地对其进行排查与回溯,并做好相关接触场所的消毒与隔离。(4)提高了各级政府部门、组织机构和街道社区的应急响应与协同防控能力。传统的疫情防控职能单位之间由于手续繁琐、人力物力耗费巨大、冗余数据资源过多等问题导致其相互之间的交互响应周期较长,且成本过高。利用区块链、人工智能和大数据技术,可以根据疫情发展态势,提前做好各类预案,有效缩短应急响应时间,合理地制定出群防群控措施,实现全社会、全国乃至全球性的协同防控[15]。
为了充分发挥现代数字化技术对疫情协调防控的积极作用,笔者提出了一种基于区块链的突发性大规模疫情信息共享、快速智能决策和协同防控管理模型。根据疫情防控决策部门、疫情数据监测分析机构、疫情数据管理组织三方的特点,设计了疫情防控指挥中心面向民众的公有链、面向疫情防控相关组织之间的联盟链和面向政府机关内部涉密体系的私有链,构建出突发性大规模疫情背景下的大数据智能共享、隐私保护、安全可靠的综合型区块链服务体系。其总体可分为四个部分,即公共数据获取、疫情区块处理、数据交互和智慧决策以及疫情快速智能决策与协同防控,具体如图4所示。(一)公共数据获取
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型冠状病毒肺炎潜在药物和疗法的作用机制及治疗现状[J]. 东静玉,宋佳静,孙燕,李治. 陕西师范大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]新型冠状病毒肺炎防控关口前移效果评价[J]. 蔡爱琴,李桂香,张元秋,李妍,袁红昌,卢乙众. 中国消毒学杂志. 2020(04)
[3]基层医院应对2019新型冠状病毒感染的护理人力资源管理[J]. 陈秋香,杨海红,戴莉. 护理研究. 2020(03)
[4]新型冠状病毒感染的流行、医院感染及心理预防[J]. 王琛,王旋. 全科护理. 2020(03)
[5]首批抗击新型冠状病毒感染肺炎的临床一线支援护士的心理状况调査[J]. 徐明川,张悦. 护理研究. 2020(03)
[6]2019新型冠状病毒感染的肺炎疫源地消毒措施[J]. 魏秋华,任哲. 中国消毒学杂志. 2020(01)
[7]区块链即服务:下一个云服务前沿[J]. 朱昱锦,姚建国,管海兵. 软件学报. 2020(01)
[8]一种基于私有区块链的信息保护预测模型研究[J]. 涂奔,张李义,陈晶. 情报理论与实践. 2017(10)
[9]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[10]军队医院文职护理人员对地震灾害心理应激反应的调查[J]. 张华,陆皓,马巍,刘霞,王云. 护理学杂志. 2014(02)
本文编号：3588117
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