KR20230106493A - A health prediction system having a personalized health prediction learning model and a method for controlling the system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 계측 기기가 계측한 사용자의 생체 정보들을 수집하는 수집 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부와, 상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 계측 기기의 특성 정보가 수신되면, 수신된 계측 기기의 특성 정보를 반영하여 특정 질병에 대한 예측 모델을 생성하고, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델에 대한 학습을 수행하는 인공지능부 및, 상기 예측 모델에 대한 학습이 이루어지면, 상기 학습된 예측 모델로부터 상기 수집 단말기에 수집된 생체 정보에 대응하여 상기 특정 질병에 관련된 예측도가 산출되도록 상기 인공지능부를 제어하고, 상기 산출된 예측도와 기 설정된 임계값에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과가 상기 수집 단말기를 통해 표시되도록 상기 예측 결과를 상기 수집 단말기에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a communication unit that performs wireless communication with a collection terminal that collects user's biometric information measured by at least one measurement device, and when characteristic information of the at least one measurement device is received through the communication unit, the received measurement device An artificial intelligence unit that generates a predictive model for a specific disease by reflecting the characteristic information of the user and performs learning on the predictive model based on the collected biometric information of the user, and when the predictive model is learned, Controls the artificial intelligence unit to calculate a predictive value related to the specific disease in response to the biometric information collected in the collection terminal from the learned predictive model, and based on the calculated predictive value and a preset threshold, the specific disease and a control unit for discriminating a prediction result for the prediction result and transmitting the prediction result to the collection terminal so that the determined prediction result is displayed through the collection terminal.
Description
본 발명은 사용자의 건강 상태를 진단 및 질환 등을 예측하기 위한 건강 예측 시스템에 대한 것으로, 보다 자세하게는 학습을 통해 사용자에게 특화된 개인화된 건강 예측 학습 모델을 구비하는 건강 예측 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a health prediction system for diagnosing a user's health condition and predicting a disease, and more particularly, to a health prediction system having a personalized health prediction learning model specialized for a user through learning.
현재는 과학 기술의 발달로 다양한 의료 기기가 등장하고 있다. 특히 사용자가 착용 가능한 웨어러블 기기들이 등장하면서, 웨어러블 기기가 사용자가 착용된다는 점에 착안하여 사용자의 건강 상태를 진단하는 의료 기능을 가지는 웨어러블 기기들이 대거 등장하고 있다. Currently, with the development of science and technology, various medical devices are appearing. In particular, with the advent of wearable devices worn by users, many wearable devices having a medical function of diagnosing a user's health state are appearing in consideration of the fact that wearable devices are worn by users.
이러한 의료 기기들이 대거 등장하면서, 상기 의료 기기에서 수집된 사용자의 건강 정보를 제공하는 헬스케어 플랫폼이 등장하게 되었다. 이러한 헬스케어 플랫폼은 수집된 의료 정보를 수집하고 사용자에게 수집된 정보를 제공함으로서 사용자가 자신의 건강 상태에 대한 정보를 확인할 수 있도록 한다. As these medical devices appeared en masse, a healthcare platform providing health information of users collected from the medical devices appeared. Such a healthcare platform collects collected medical information and provides the collected information to users so that users can check information about their own health conditions.
그런데, 이처럼 의료 기기들이 대거 등장함에 따라 의료기기가 다변화되면서, 동일한 건강 상태를 계측하는 기기일지라도 서로 다른 제조사로부터 제조되거나 의료 기기의 부착 형태 또는 계측 형태가 서로 다른 기기들이 등장하였다. 그리고 이러한 제조 상의 차이, 부착 형태의 차이, 또는 계측 형태의 차이 등에 따라, 사용자의 동일한 건강 상태를 체크함에도 불구하고 계측 기기의 기기 특성에 따라 서로 다른 진단 결과가 출력되는 문제들이 발생하고 있다. 이에 따라 동일한 사용자의 동일한 건강 상태임에도 불구하고, 어느 제조사의 어느 형태의, 어떤 방식으로 체크하는지에 따라 헬스케어 플랫폼의 진단 결과가 달라지게 되어 진단 결과의 신뢰도가 저하된다는 문제가 있다. However, as medical devices are diversified as medical devices appear en masse, devices that measure the same health condition are manufactured by different manufacturers or have different attachment forms or measurement forms. In addition, there are problems in that different diagnosis results are output according to the device characteristics of the measuring device despite checking the same health status of the user due to differences in manufacturing, attachment, or measurement. Accordingly, there is a problem in that the reliability of the diagnosis result is lowered because the diagnosis result of the health care platform varies depending on which manufacturer, which type, and which method is checked, despite the same user's same health condition.
뿐만 아니라, 의료 진단 정보의 경우 사용자 개인의 생체적인 특징의 영향이 매우 크게 작용할 수 있다. 따라서 사용자에게 개인화된 맞춤형 진단 시스템이 필요하나, 현재의 헬스 케어 플랫폼은 수집된 데이터를 기 설정된 임계값에 근거하여 결정되는 진단 결과만을 제공할 뿐, 이러한 맞춤형 진단 서비스를 제공하지 않는다는 문제가 있다. In addition, in the case of medical diagnosis information, the influence of the user's individual biometric characteristics may have a very large effect. Therefore, a personalized diagnosis system is required for users, but current health care platforms provide only diagnosis results determined based on predetermined threshold values of collected data, and do not provide such customized diagnosis services.
또한 의료 정보의 경우 사용자 개인의 신체적 특성에 대한 정보로서, 매우 민감한 개인 정보일 수 있다. 따라서 이러한 의료 정보는 개인의 사생활 보호를 위해 보안 유지가 매우 중요하다. In addition, in the case of medical information, it is information about a user's individual physical characteristics, and may be very sensitive personal information. Therefore, it is very important to maintain the security of such medical information to protect personal privacy.
그런데 이러한 의료 정보는 필요한 경우 지정된 제3자에게 공개될 수 있어야 한다. 예를 들어 가족 등의 경우 의료 정보가 공유될 수 있어야 하며 의사 또는 헬스 트레이너와 같이 사용자의 건강 상태 확인이 필요한 제3자의 경우 상기 의료 정보의 공유가 필요할 수 있다. 즉, 권한있는 제3자에게는 의료 정보의 공유가 필요하다. However, such medical information should be disclosed to designated third parties if necessary. For example, in the case of family members, medical information should be able to be shared, and in the case of a third party, such as a doctor or fitness trainer, who needs to check the user's health condition, the medical information may need to be shared. That is, it is necessary to share medical information with an authorized third party.
따라서 헬스케어 플랫폼에 저장되는 사용자의 의료 정보 기록이 유출되지 않도록 엄격하게 관리하고, 권한있는 제3자에게만 제공될 수 있도록 하는 의료 정보 기록 관리 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a medical information record management method that strictly manages the user's medical information records stored in the healthcare platform so as not to be leaked and provides them only to authorized third parties.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 사용자가 의료 진단을 위해 생체 정보 계측에 사용하는 계측 기기의 특성이 반영된 사용자 맞춤형 건강 예측 학습 모델을 통해 사용자의 생체 정보로부터 사용자의 건강 상태를 진단 및 질환 등의 예측 가능성을 진단할 수 있는 건강 예측 시스템 및 그 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above-described problems and other problems, and the user's biometric information is obtained from the user's biometric information through a user-customized health prediction learning model in which the characteristics of a measuring device used for measuring biometric information for medical diagnosis are reflected. An object of the present invention is to provide a health prediction system capable of diagnosing a person's health status and predictability of diseases, etc., and a control method of the system.
또한 본 발명은, 사용자의 상황에 따라 사용자의 건강 상태에 따른 질환 발병 여부가 동적(dynamic)으로 판단될 수 있는 건강 예측 시스템 및 그 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a health prediction system capable of dynamically determining whether or not a disease occurs according to a user's health condition according to a user's situation and a method for controlling the system.
또한 본 발명은, 사용자로부터 계측된 생체 정보에 대한 진단 결과가, 상기 생체 정보의 계측과 동시에 실시간으로 제공될 수 있도록 하는 건강 예측 시스템 및 그 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a health prediction system and a control method of the system, which can provide diagnosis results for biometric information measured from a user in real time simultaneously with measurement of the biometric information.
또한 본 발명은, 사용자로부터 계측되어 저장된 의료 정보가 제3자에게 제공되는 것을 방지하고, 권한있는 제3자의 경우 상기 의료 정보의 열람을 허용함으로써 상기 권한있는 제3자가 사용자의 의료 정보를 확인할 수 있도록 하는 건강 예측 시스템 및 그 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention prevents the medical information measured and stored from the user from being provided to a third party, and allows the authorized third party to view the medical information so that the authorized third party can check the user's medical information. Its object is to provide a health prediction system and a control method of the system.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 서버는, 적어도 하나의 계측 기기가 계측한 사용자의 생체 정보들을 수집하는 수집 단말기와 무선 통신을 수행하는 통신부와, 상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 계측 기기의 특성 정보가 수신되면, 수신된 계측 기기의 특성 정보를 반영하여 특정 질병에 대한 예측 모델을 생성하고, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델에 대한 학습을 수행하는 인공지능부 및, 상기 예측 모델에 대한 학습이 이루어지면, 상기 학습된 예측 모델로부터 상기 수집 단말기에 수집된 생체 정보에 대응하여 상기 특정 질병에 관련된 예측도가 산출되도록 상기 인공지능부를 제어하고, 상기 산출된 예측도와 기 설정된 임계값에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과가 상기 수집 단말기를 통해 표시되도록 상기 예측 결과를 상기 수집 단말기에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention to achieve the above or other object, the server of the health prediction system according to an embodiment of the present invention wirelessly communicates with a collection terminal that collects user's biometric information measured by at least one measuring device. When the characteristic information of the at least one measurement device is received through the communication unit, a predictive model for a specific disease is created by reflecting the characteristic information of the measurement device, and the collected biometric information of the user is generated. an artificial intelligence unit that learns the prediction model based on the prediction model, and when the prediction model is learned, the prediction related to the specific disease is predicted in response to the biometric information collected in the collection terminal from the learned prediction model. The artificial intelligence unit controls the artificial intelligence unit to calculate a degree, determines a prediction result for the specific disease based on the calculated predictive degree and a preset threshold, and displays the determined prediction result through the collection terminal. and a controller for transmitting to the collection terminal.
일 실시 예에 있어서, 상기 수집 단말기는, 사용자 주변의 적어도 하나의 주변기기로부터 사용자의 상황에 관련된 정보를 획득하고 획득된 정보에 근거하여 사용자의 상황을 분석 및 분석된 사용자의 상황에 대한 상황 정보를 상기 서버에 전송하며, 상기 서버는, 상기 상황 정보에 근거하여 임계값을 변경 및, 변경된 임계값 및 상기 예측도에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the collection terminal obtains information related to the user's situation from at least one peripheral device around the user, analyzes the user's situation based on the obtained information, and provides situational information about the analyzed user's situation. It is transmitted to the server, and the server changes a threshold value based on the situation information, and determines a prediction result for the specific disease based on the changed threshold value and the predictive value.
일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 주변기기는, 사용자의 주변에 위치한 적어도 하나의 이동 단말기 또는 사용자가 위치한 지역에 설치된 AP(Access Point)이 정보임을 특징으로 한다. In one embodiment, the at least one peripheral device is characterized in that information is at least one mobile terminal located near a user or an access point (AP) installed in an area where the user is located.
일 실시 예에 있어서, 상기 예측 모델은, 특정 그룹으로 구분되는 입력되는 생체 정보에 대하여 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층(hidden layer)인 적어도 하나의 배타적 레이어 및, 입력되는 모든 생체 정보에 대하여 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층인 적어도 하나의 공통 레이어를 포함하는 인공 신경망(Artificial neural network)이며, 상기 생체 정보들은, 상기 특정 그룹으로 구분되는지 여부에 따라 상기 배타적 레이어 또는 상기 공통 레이어 중 어느 하나로 입력되고, 상기 예측 모델의 결과로 출력되는 예측도는, 상기 적어도 하나의 공통 레이어 중 어느 하나로부터 출력되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the predictive model is applied to at least one exclusive layer that is a hidden layer including weights applied to input biometric information classified into a specific group and to all input biometric information. An artificial neural network including at least one common layer that is a hidden layer including weights, and the biometric information is input to either the exclusive layer or the common layer according to whether it is classified into the specific group, The prediction diagram output as a result of the predictive model is characterized in that it is output from any one of the at least one common layer.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 생체 정보가 계측되는 계측기기의 특성 정보에 따라 상기 생체 정보를 상기 특정 그룹의 생체 정보로서 상기 예측 모델에 입력하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit may input the biometric information into the predictive model as the biometric information of the specific group according to the characteristic information of the measuring device in which the biometric information is measured.
일 실시 예에 있어서, 상기 계측 기기의 특성 정보는, 상기 계측 기기의 제조사, 상기 계측 기기가 계측하는 생체 정보의 종류, 상기 계측 기기의 형태, 상기 계측 기기를 사용자가 장착하는 장착 방식, 상기 계측 기기가 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the characteristic information of the measuring device may include a manufacturer of the measuring device, a type of biometric information measured by the measuring device, a type of the measuring device, a mounting method for a user to mount the measuring device, and the measurement device. It is characterized in that the device includes at least one of measurement methods for measuring the user's biometric information.
일 실시 예에 있어서, 상기 계측 기기의 특성 정보는, 상기 계측 기기의 임상적 정확성을 정량화화한 정량화된 임상 정확도를 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the characteristic information of the measurement device may include quantified clinical accuracy obtained by quantifying the clinical accuracy of the measurement device.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 기 설정된 업데이트 조건이 충족되는 경우 상기 예측 모델을 업데이트 하며, 상기 기 설정된 업데이트 조건은, 기 설정된 업데이트 주기가 만기되는 경우 또는 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 기기가 추가, 교체 또는 어느 하나의 계측 기기가 제거되는 경우에 충족되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit updates the predictive model when a preset update condition is satisfied, and the preset update condition is a measurement device that measures a user's biometric information when a preset update period expires. It is characterized in that is satisfied when is added, replaced, or any one measuring device is removed.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 예측 모델을 구성하는 은닉층들 중 적어도 하나의 노드에 부여되는 가중치를 변경, 또는 상기 은닉층들 중 적어도 하나를 제거하거나 새로운 가중치가 부여된 노드들을 포함하는 새로운 은닉층을 더 포함하도록 상기 예측 모델을 업데이트하며, 상기 추가, 교체 또는 제거된 계측 기기의 기기 특성 정보에 근거하여 상기 변경되는 가중치를 결정하거나, 또는 상기 제거할 은닉층이나 상기 새로운 은닉층을 결정하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit changes a weight assigned to at least one node among hidden layers constituting the prediction model, removes at least one of the hidden layers, or creates a new value including nodes to which a new weight is assigned. Updating the predictive model to further include a hidden layer, and determining the changed weight based on device characteristic information of the added, replaced, or removed measuring device, or determining the hidden layer to be removed or the new hidden layer. to be
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 추가, 교체 또는 제거된 계측 기기의 기기 특성 정보에 따른 새로운 예측 모델을 적어도 하나 생성하고, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 대해 기존의 예측 모델과 상기 적어도 하나의 새로운 예측 모델 각각에서 산출되는 예측도들의 통계값을 상기 예측도로 산출하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit generates at least one new prediction model according to the device characteristic information of the added, replaced, or removed measuring device, and the existing prediction model and the at least one new prediction model for the collected biometric information of the user. It is characterized in that a statistical value of predictive degrees calculated in each of one new predictive model is calculated as the predictive degree.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델에 대한 학습 과정에서 파생된 적어도 하나의 예측 모델을 상기 학습된 예측 모델과 결합하여 상기 학습된 예측 모델을 업데이트하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit combines at least one predictive model derived in a process of learning the predictive model based on the collected biometric information of the user with the learned predictive model to obtain the learned predictive model. It is characterized by updating.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 학습된 예측 모델과 상기 적어도 하나의 파생 모델 각각으로부터 서로 대응하는 은닉층의 가중치들을 비교하고, 서로 다른 가중치가 부여된 노드를 추가하여 상기 학습된 예측 모델과 상기 적어도 하나의 파생 모델을 결합하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit compares weights of hidden layers corresponding to each other from the learned prediction model and the at least one derived model, and adds nodes to which different weights have been assigned to obtain the learned prediction model and It is characterized in that combining the at least one derivative model.
일 실시 예에 있어서, 상기 계측 기기가 사용자의 혈당을 계측하는 계측 기기인 경우, 상기 예측 모델은 각각의 영양소에 따라 변동되는 사용자의 혈당 변화량을 학습한 모델이며, 상기 제어부는, 사용자가 수집 단말기를 통해 가상의 식단을 입력하면, 입력된 식단에 포함된 각 음식물의 영양소를 분석 및, 분석된 영양소 각각에 따른 사용자의 혈당 변화량과, 상기 가상의 식단과 함께 입력된 각 음식물의 섭취량에 근거하여, 상기 가상의 식단에 대응하는 사용자의 총 혈당 변화량을 산출하고 상기 가상의 식단 입력에 대한 응답으로 상기 수집 단말기에 전송하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, when the measuring device is a measuring device for measuring the user's blood sugar, the predictive model is a model obtained by learning the user's blood sugar change amount varying according to each nutrient, and the control unit is a collection terminal for the user. If a virtual diet is entered through, the nutrients of each food included in the input diet are analyzed, and based on the change in blood sugar of the user according to each analyzed nutrient and the intake of each food input together with the virtual diet, , The user's total blood sugar change corresponding to the virtual menu is calculated and transmitted to the collection terminal in response to the input of the virtual menu.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 예측 모델의 학습이 완료되면, 사용자의 기본 생체 특징으로부터, 상기 계측 기기를 통해 감지될 수 있는 사용자의 생체 정보 최소값과 최대값의 범위를 결정하고, 결정된 생체 정보 최소값과 최대값의 범위에 포함되는 각 생체 정보에 대응하는 상기 예측 모델의 예측도들이 산출되도록 상기 인공지능부를 제어 및, 상기 산출된 예측도들 중의 일부를 캐싱 테이블(caching table)로서 상기 수집 단말기에 전송하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the control unit, when learning of the predictive model is completed, determines a range of a minimum value and a maximum value of the user's biometric information that can be detected through the measurement device from the basic biometric characteristics of the user, and determines the determined Controls the artificial intelligence unit so that predictive degrees of the predictive model corresponding to each biometric information included in the range of minimum and maximum biometric information are calculated, and some of the calculated predictive degrees are stored as a caching table. Characterized in that it is transmitted to the collection terminal.
일 실시 예에 있어서, 상기 수집 단말기는, 상기 서버로부터, 상기 캐싱 테이블이 수신되면, 상기 계측 기기로부터 수집된 생체 신호에 대응하는 예측도를 상기 캐싱 테이블로부터 검출하고, 검출된 캐싱 테이블로부터 검출된 예측도와 상기 상황 정보에 따른 임계값에 근하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별, 판별된 예측 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, when the caching table is received from the server, the collection terminal detects a predictive value corresponding to the biosignal collected from the measurement device from the caching table, and detects the predicted degree from the detected caching table. It is characterized in that the predicted result for the specific disease is determined based on the predictive value and the threshold value according to the situation information, and the determined predicted result is output.
일 실시 예에 있어서, 상기 서버는, 상기 통신부를 통해 수집된 사용자의 생체 정보를, 생체 정보가 계측된 시각 및 생체 정보의 종류에 따라 구분되어 저장되는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 구분된 생체 정보가 상기 메모리에 저장된 저장 영역에 관련된 주소 정보를, 사용자의 요청에 대한 응답으로 제공하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the server further includes a memory for storing the user's biometric information collected through the communication unit by dividing it according to a time at which the biometric information was measured and a type of the biometric information, and the control unit controls the It is characterized in that address information related to a storage area in which the divided biometric information is stored in the memory is provided as a response to a user's request.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 블록체인(Blockchain) 네트워크를 통해 사용자의 생체 정보를 요청하는 제3자의 권한을 나타내는 토큰(token)을 등록 및, 등록된 토큰에 근거하여 상기 사용자의 요청에 따라 상기 제3자에게 상기 주소 정보를 제공하며, 상기 블록체인 네트워크에 등록된 토큰에 근거하여 상기 제3자가 열람가능한 사용자의 생체 정보의 범위 및, 사용자의 생체 정보 열람이 가능한 유효 기간을 제한하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the control unit registers a token indicating the authority of a third party to request the user's biometric information through a blockchain network, and responds to the user's request based on the registered token. Provides the address information to the third party according to the above, and limits the scope of the user's biometric information that can be viewed by the third party and the valid period during which the user's biometric information can be viewed based on the token registered in the blockchain network characterized by
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 제어 방법은, 상기 건강 예측 시스템의 수집 단말기가, 사용자의 생체 정보를 계측할 적어도 하나의 계측 기기와 통신을 연결하고, 상기 적어도 하나의 계측 기기의 기기 특성 정보를 수집하는 단계와, 클라우드(Cloud) 서버가, 상기 수집 단말기에서 수집된 계측 기기의 특성 정보를 수신하고, 상기 계측 기기의 특성 정보가 반영된 특정 질병에 대한 예측 모델을 생성하는 단계와, 상기 수집 단말기가, 상기 적어도 하나의 계측 기기가 수집한 사용자의 생체 정보를 수신하는 단계와, 상기 클라우드 서버가, 상기 수집 단말기가 수집한 생체 정보를 수신하고, 수신된 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델을 학습하는 단계와, 상기 클라우드 서버가, 상기 예측 모델의 학습이 완료되면, 학습된 예측 모델로부터 상기 수집 단말기에서 수신된 생체 정보에 대응하는 예측도를 산출하는 단계 및, 상기 클라우드 서버 또는 상기 수집 단말기가, 기 설정된 임계값과 상기 예측도에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention to achieve the above or other objects, a control method of a health prediction system according to an embodiment of the present invention includes, in a collection terminal of the health prediction system, at least one device for measuring user's biometric information. connecting communication with a measuring device and collecting device characteristic information of the at least one measuring device; receiving, by a cloud server, the characteristic information of the measuring device collected from the collection terminal; Generating a predictive model for a specific disease in which characteristic information is reflected; receiving, by the collection terminal, biometric information of a user collected by the at least one measurement device; and, by the cloud server, the collection terminal collects receiving biometric information and learning the predictive model based on the received biometric information; and when the learning of the predictive model is completed by the cloud server, the biometric information received from the collection terminal from the learned predictive model. Calculating a predictive value corresponding to , and determining, by the cloud server or the collection terminal, a prediction result for the specific disease based on a predetermined threshold value and the predictive value, and outputting the determined prediction result. It is characterized in that it includes.
일 실시 예에 있어서, 상기 계측 기기의 특성 정보는, 상기 계측 기기의 제조사, 상기 계측 기기가 계측하는 생체 정보의 종류, 상기 계측 기기의 형태, 상기 계측 기기를 사용자가 장착하는 장착 방식, 상기 계측 기기가 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the characteristic information of the measuring device may include a manufacturer of the measuring device, a type of biometric information measured by the measuring device, a type of the measuring device, a mounting method for a user to mount the measuring device, and the measurement device. It is characterized in that the device includes at least one of measurement methods for measuring the user's biometric information.
일 실시 예에 있어서, 상기 예측도를 산출하는 단계는, 상기 클라우드 서버가, 사용자의 기본적인 생체 특징으로부터, 상기 계측 기기를 통해 감지될 수 있는 사용자의 생체 정보 최소값과 최대값의 범위를 결정하는 단계와, 상기 클라우드 서버가, 상기 생체 정보 최소값과 최대값의 범위에 포함되는 각 생체 정보에 대응하는 상기 학습된 예측 모델의 예측도들을 산출하는 단계 및, 상기 클라우드 서버가, 상기 산출된 예측도들 중의 일부를 캐싱 테이블(caching table)로서 상기 수집 단말기에 전송하는 단계를 포함하며, 상기 클라우드 서버 또는 상기 수집 단말기가, 상기 예측 결과를 출력하는 단계는, 상기 수집 단말기가, 상기 캐싱 테이블에 포함되는 예측도들 중 상기 계측 기기로부터 수신된 생체 정보에 대응하는 어느 하나의 예측도를 검출하는 단계 및, 상기 수집 단말기가, 상기 검출된 예측도와 기 설정된 임계값에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the calculating of the predictive value may include determining, by the cloud server, a range of a minimum value and a maximum value of the user's biometric information that can be detected through the measurement device from the basic biometric characteristics of the user. and calculating, by the cloud server, predictive degrees of the learned prediction model corresponding to each of the biometric information included in the range of the minimum and maximum values of the biometric information, and the calculated predictive degrees by the cloud server. and transmitting a part of the prediction result as a caching table to the collection terminal, and the step of outputting the prediction result by the cloud server or the collection terminal includes: Detecting one of the predictive degrees corresponding to the biometric information received from the measurement device, and the collection terminal predicting the specific disease based on the detected predictive degree and a predetermined threshold value. and outputting the determined prediction result.
본 발명에 따른 건강 예측 시스템 및 그 시스템의 제어 방법은, 사용자가 의료 진단을 위한 생체 정보의 계측에 사용하는 계측 기기의 특성 및, 사용자의 생체 특성에 따라 학습된 학습 모델을 통해 사용자의 건강 상태를 진단하므로, 사용자에게 특화된 맞춤형 의료 진단 서비스를 제공할 수 있다는 효과가 있다. A health prediction system and a control method of the system according to the present invention is a user's health condition through a learning model learned according to the characteristics of a measuring device used to measure biometric information for a user's medical diagnosis and the user's biological characteristics. Since it diagnoses, there is an effect that a customized medical diagnosis service specialized for the user can be provided.
또한 본 발명은 적어도 하나의 다른 기기에 근거하여 사용자 주변의 상황을 검출하고 검출된 사용자 상황에 따라 서로 다른 임계값을 반영하여 기 학습된 건강 예측 모델의 진단 결과를 분석하도록 함으로써, 질환 발병 여부가 사용자의 상황에 따라 동적으로 판단될 수 있도록 한다. 따라서 사용자가 의료 서비스를 받을 수 있는 경우에 질병 발병 발생 여부가 보다 민감하게 판단될 수 있도록 하여, 발병에 보다 빠르게 대처하고 발병 상황을 미연에 대비할 수 있도록 한다는 효과가 있다. In addition, the present invention detects the situation around the user based on at least one other device and analyzes the diagnosis result of the pre-learned health prediction model by reflecting different threshold values according to the detected user situation, thereby determining whether or not a disease has occurred. It can be determined dynamically according to the user's situation. Therefore, when the user can receive medical services, it is possible to more sensitively determine whether or not a disease has occurred, so that the user can more quickly cope with an outbreak and prepare for an outbreak situation in advance.
또한 본 발명은 권한있는 제3자에게, 기 저장된 사용자의 의료 정보가 아닌 상기 의료 정보가 저장된 저장소의 주소 정보만을 제공하고, 상기 주소 정보를 통해 상기 의료 정보의 열람만을 허용함으로써, 제3자에게 의료 정보가 전송되는 것을 방지하고, 의료 정보의 유출을 최소화할 수 있다는 효과가 있다. 뿐만 아니라 상기 주소 정보를 블록체인 방식으로 분산 저정함으로써, 상기 주소 정보에 따른 의료 정보의 보안성을 강화하고 상기 주소 정보에 유출을 방지할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention provides an authorized third party with only the address information of the storage where the medical information is stored, not the previously stored medical information of the user, and allows only viewing of the medical information through the address information, thereby providing access to the third party. There is an effect of preventing medical information from being transmitted and minimizing leakage of medical information. In addition, by distributing and storing the address information in a blockchain method, security of medical information according to the address information can be enhanced and leakage of the address information can be prevented.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 PHG(Personal Health Gateway)의 역할을 수행하는 수집 단말기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 생체 정보 계측 기기(PHD, Personal Health Device)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템이, 사용자가 사용하는 계측 기기의 특성에 따라 사용자의 건강 상태를 진단하기 위한 예측 모델의 학습을 수행하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6b는 계측 기기의 특성을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 건강 상태를 진단하기 위한 예측 모델의 예를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 상황을 반영하여 특정 질병에 대한 발병 여부를 예측한 결과가 예측되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 검출되는 사용자의 상황에 따라 임계값이 다르게 설정되는 예를 도시한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템을 통해 사용자의 식단에 따른 혈당 변화량을 학습하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 11은, 상기 도 10에서 학습된 예측 모델을 통해 사용자의 식단에 따른 혈당의 변화량을 예측한 결과를 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 예측 모델이 업데이트되는 방법들을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 생체 정보에 따른 진단 예측 결과들을 포함하는 캐싱(Caching) 테이블을 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 14는, 도 13의 캐싱 테이블을 추출하기 위한 캐싱 구간이 사용자의 생체 정보 및 특성에 따라 결정되는 예를 도시한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 캐싱 테이블을 이용하여 진단 예측 결과를 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 권한있는 제3자에게 사용자의 의료 정보 열람을 허용하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a server of a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the configuration of a collection terminal that serves as a personal health gateway (PHG) of a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a biometric information measurement device (PHD, Personal Health Device) of a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation process in which a health prediction system according to an embodiment of the present invention learns a predictive model for diagnosing a user's health state according to characteristics of a measuring device used by the user.
6A to 6B are exemplary diagrams for explaining characteristics of a measuring device.
7 is an exemplary diagram illustrating an example of a predictive model for diagnosing a health state of a user in a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an operation process in which a result of predicting whether or not to have a specific disease by reflecting a user's situation is predicted in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary diagram illustrating an example in which a threshold value is set differently according to a detected user's situation in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating an operation process of learning a change in blood sugar according to a user's diet through a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation process for providing a result of predicting a change in blood sugar according to a user's diet through the prediction model learned in FIG. 10 .
12A to 12C are conceptual diagrams illustrating methods of updating a prediction model in a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating an operation process of providing a caching table including diagnosis prediction results according to user's biometric information in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
14 is an exemplary diagram illustrating an example in which a caching interval for extracting the caching table of FIG. 13 is determined according to user's biometric information and characteristics.
15 is a flowchart illustrating an operation process of providing diagnosis prediction results using a caching table in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating an operation process of allowing an authorized third party to view medical information of a user in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다It should be noted that the technical terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Also, singular expressions used in this specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and do not in themselves have a meaning or role distinct from each other.
본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, “consists of.” or "includes." Such terms should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may not be included, or additional components or steps may be included. It should be interpreted as being more inclusive.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the technology disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the technology disclosed in this specification, the detailed description will be omitted.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이하에서 설명되는 각각의 실시 예들 뿐만 아니라, 실시 예들의 조합은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 내지 대체물로서, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당될 수 있음은 물론이다.In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes. In addition, each of the embodiments described below, as well as combinations of embodiments, are changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention, and may fall within the spirit and technical scope of the present invention. .
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템은, 사용자의 생체 정보를 계측할 수 있는 적어도 하나의 계측 기기(PHD)(30), 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)에서 계측되는 사용자의 생체 정보를 수집 및 저장하는 수집 단말기(PHG)(20), 상기 수집 단말기(20)에 저장된 계측 정보를 수신하는 서버(10)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the health prediction system according to an embodiment of the present invention includes at least one measuring device (PHD) 30 capable of measuring user's biometric information, and the at least one
먼저 계측 기기(30)는 사용자의 생체 정보를 계측하는 기기일 수 있다. 상기 계측 기기는 계측 대상이 되는 사용자의 생체 정보(예 : 혈압, 몸무게, 혈당, 심박수 등)에 따라 구분될 수 있다. 또한 계측 대상이 되는 생체 정보가 동일하다고 할지라도 제조사나 착용 방식, 또는 생체 정보를 계측하는 방식에 따라 서로 구분될 수 있다. First, the
상기 계측 기기(30)는 사용자의 선택에 따라 또는 기 설정된 주기에 따라 자동으로 사용자의 생체 정보를 계측할 수 있으며, 계측된 생체 정보를 기 설정된 통신 방식으로 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. 이러한 계측 기기의 보다 자세한 구성을 하기 도 4를 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다. The
그리고 수집 단말기(20)는 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)와 무선 통신으로 연결될 수 있다. 그리고 상기 적어도 하나의 계측 기기(30) 각각으로부터 계측되는 생체 정보들을 수신 및 저장할 수 있다. 이 경우 상기 수집 단말기(20)는 기 설정된 주기로 생체 정보를 계측하도록 계측 기기에 요청할 수 있으며, 상기 계측 기기는 상기 요청에 대한 응답으로 사용자의 생체 정보를 계측하고 계측된 정보를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. 즉 상기 수집 단말기(20)는 적어도 하나의 계측 기기(30)에서 수집되는 정보를 저장하고 서버(10)에 저장하는, 서버(10)와 계측 기기(30) 사이의 게이트웨이(gateway), PHG(Personal Health Gateway)의 역할을 수행할 수 있다. Also, the
한편 수집 단말기(20)는 상기 서버(10)의 기 설정된 방식의 무선 통신으로 연결될 수 있다. 그리고 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)에서 수집된 계측 정보를 기 설정된 주기에 따라, 또는 계측 정보가 수집되는 즉시, 상기 서버(10)에 전송할 수 있다. 그리고 전송된 계측 정보에 대한 응답으로 사용자의 건강 상태를 진단한 진단 예측 결과를 수신할 수 있다. 그리고 수신된 진단 예측 결과를 사용자가 식별 가능하도록 표시할 수 있다. Meanwhile, the
한편 상기 수집 단말기(20)와 서버(10)가 연결되는 무선 통신 방식(이하 제1 통신 방식)과 상기 수집 단말기(20)와 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)가 연결되는 무선 통신 방식(이하 제2 통신 방식)은 서로 다를 수 있다.Meanwhile, a wireless communication method in which the
예를 들어 상기 제1 통신 방식은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망을 통해 무선 신호를 송수신함으로써 이루어지는 통신 방식일 수 있다. 이 경우 무선 인터넷 기술로는, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 통신 기술 등이 있을 수 있다. For example, the first communication method may be a communication method performed by transmitting and receiving a radio signal through a communication network based on wireless Internet technologies. In this case, wireless Internet technologies include WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and 5G communication technologies.
이 경우 상기 서버(10)는 상기 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망은 클라우드 네트워크를 형성할 수 있다. 그리고 상기 클라우드 네트워크를 통해 상기 서버(10)가 연결될 수 있다. 이 경우 상기 서버(10)는 클라우드 서버일 수 있다.In this case, the
한편 상기 제2 통신 방식은 근거리 통신 기술에 따른 통신 방식일 수 있다. 예를 들어 상기 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등이 있을 수 있다. 보다 바람직하게 상기 제2 통신 방식은 블루투스 통신 방식일 수 있으며, 이 경우 상기 수집 단말기(20)와 적어도 하나의 계측 기기(30)는 저전력 블루투스 프로토콜인 BLE(Bluetooth Low Energy) GATT(generic ATTribute profile) 프로토콜에 기반하여 통신 연결이 이루어질 수 있다. Meanwhile, the second communication method may be a communication method according to a short-range communication technology. For example, the short-range communication technology includes Bluetooth™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near Field Communication (NFC), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus), etc. More preferably, the second communication method may be a Bluetooth communication method, in which case the
한편 상기 수집 단말기(20)는 사용자의 이동 단말기일 수 있다. 이 경우 상기 이동 단말기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
또한 상기 수집 단말기(20)는 상기 적어도 하나의 계측 기기(30) 외에, 주변의 적어도 하나의 주변 기기와 연결될 수 있다. 그리고 상기 연결된 적어도 하나의 주변 기기에서 센싱되는 정보를 수집할 수 있다. In addition, the
일 예로 상기 주변 기기는 사용자가 착용한 적어도 하나의 웨어러블 디바이스(21)일 수 있다. 이 경우 상기 웨어러블 디바이스에 수집되는 사용자의 위치 정보나 현재 시각의 정보 등이 상기 수집 단말기(20)에 수집될 수 있다. 또한 상기 주변 기기는 기 설정된 특정 지역에 배치된 AP(Access Point)일 수 있다. 이 경우 상기 AP는 자신이 배치된 지역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서 수집 단말기(20)는 상기 AP에서 수집되는 정보에 근거하여 현재 위치한 지역에 대한 정보를 획득할 수 있다. For example, the peripheral device may be at least one
이처럼 상기 수집 단말기(20)에서 수집되는 주변 기기의 정보는 사용자의 현재 상황에 관련된 상황 정보로서 저장될 수 있다. 그러면 상기 수집 단말기(20)는 상기 수집된 상황 정보에 근거하여 사용자의 현재 상황(context)를 유추할 수 있다. 그리고 유추된 사용자의 상황에 대한 정보를 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)에서 계측된 생체 정보와 함께 서버(10)로 전송할 수 있다. 이러한 수집 단말기(20)의 보다 자세한 구성을 하기 도 3을 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다. As such, the information on the peripheral devices collected by the
상기 서버(10)는 클라우드 네트워크를 통해 상기 수집 단말기(20)와 연결될 수 있다. 그리고 수집 단말기(20)로부터 수집 및 저장된 정보들을 전송받을 수 있다. 그리고 수집 단말기(20)로부터 전송받은 정보들에 근거하여 사용자의 건강 상태를 진단하고, 진단된 예측 결과를 상기 전송받은 정보들에 대한 응답으로 수집 단말기(20)에 제공할 수 있다. The
여기서 상기 예측 결과는 특정 질병이나 건강 상태 등에 대한 예측 결과 일 수 있다. 일 예로 상기 특정 질병이나 건강 상태는 당뇨 또는 비만 등일 수 있다. 이 경우 서버(10)는 수집 단말기(20)로부터 전송받은 정보들에 근거하여 사용자의 당뇨 또는 비만 예측도를 산출하고, 산출된 예측도에 근거하여 상기 당뇨 또는 비만의 발병 가능성을 예측할 수 있다. 그리고 예측된 결과를 상기 진단 예측 결과로서 수집 단말기(20)에 제공할 수 있다. Here, the prediction result may be a prediction result for a specific disease or health condition. For example, the specific disease or health condition may be diabetes or obesity. In this case, the
이러한 건강 상태 진단 예측을 위해, 서버(10)는 입력되는 생체 정보에 근거하여 상기 특정 질병이나 건강 상태에 대한 발병 가능성을 예측할 수 있는 예측 모델을 구비할 수 있다. To predict health state diagnosis, the
일 예로 상기 예측 모델은 머신 러닝 기술이 적용된 학습이 이루어지는 인공 신경망(Artificial neural network) 형태로 구성될 수 있다. 이러한 경우 상기 예측 모델은 복수의 은닉층(Hidden Layer) 각 은닉층을 구성하는 노드(node) 각각에 설정된 가중치(weight)들을 포함할 수 있다. 그리고 상기 머신 러닝 기술에 따라 이루어지는 학습을 통해 각 노드에 설정된 가중치들이 최적화될 수 있다. For example, the predictive model may be configured in the form of an artificial neural network in which learning using machine learning technology is performed. In this case, the predictive model may include weights set for each node constituting each hidden layer of a plurality of hidden layers. In addition, weights set for each node may be optimized through learning performed according to the machine learning technique.
한편 서버(10)는 사용자가 생체 정보의 획득에 이용하는 계측 기기(30)의 특성을 반영하여 상기 예측 모델의 학습이 이루어지도록 할 수 있다. 일 예로 서버(10)는 사용자로부터 제공되는 계측 기기(30)의 특성에 따라 초기 예측 모델의 각 은닉층에 적용되는 가중치들을 변경할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 계측 기기(30)가 제조사나 착용 방식, 또는 생체 정보를 계측하는 방식에 따라 구분되는 경우, 서버(10)는 상기 제조사, 착용 방식 또는 계측 방식에 따라 상기 초기 예측 모델의 각 은닉층에 부여되는 가중치들을 다르게 설정할 수 있다. 이를 위해 서버(10)는 수집 단말기(20)에, 계측 정보를 제공하는 계측 기기들에 대한 정보를 요청할 수 있으며, 수집 단말기(20)는 사용자의 입력 또는 자신과 연결된 계측 기기로부터 수집되는 기기 식별 정보에 근거하여 식별된 기기 특성 정보, 즉 해당 계측 기기의 상기 제조사, 착용 방식 또는 계측 방식을 포함하는 정보를 서버(10)에 전송할 수 있다. Meanwhile, the
한편 서버(10)는 전송되는 생체 정보에 따라 입력을 구분하여 상기 예측 모델에 입력할 수 있다. 예를 들어 서버(10)는 상기 기기 특성 정보에 따라 서로 다른 특성을 가지는 기기로부터 계측된 생체 정보를 서로 다른 그룹의 입력 정보로서 상기 예측 모델에 입력할 수 있다. 또는 서버(10)는 계측된 사용자의 생체 정보의 종류(예 : 혈압, 몸무게, 혈당, 심박수 등)에 따라 서로 다른 그룹의 입력 정보로서 상기 예측 모델에 입력할 수 있다. 이 경우 서로 다른 그룹의 입력 정보는 서로 다른 레벨의 은닉층으로 입력되거나 또는 동일한 레벨의 은닉층에서 서로 다른 노드로 입력될 수 있다. Meanwhile, the
한편 상기 수집 단말기(20)로부터 전송되는 정보들은 계측 기기(30)가 계측한 사용자의 생체 정보 뿐만 아니라 사용자의 상황에 관련된 정보(상황 정보)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the information transmitted from the
그러면 서버(10)는, 상기 예측 모델에서 산출된 예측도를 상기 수신된 상황 정보에 근거하여 사용자의 건강 상태를 예측할 수 있다. 일 예로 서버(10)는 수집 단말기(20)로부터 전송받은 정보들에 근거하여 사용자의 당뇨 또는 비만 예측도를 산출하고, 상기 상황 정보에 근거하여 산출된 예측도에 대응하는 특정 질병의 발병 가능성을 예측할 수 있다. Then, the
이 경우 상기 특정 질병의 발병 가능성은 질환이 있는 경우 양성으로 진단할 확률 진양성률(True Positive Rate, TPR), 질환이 없는데 양성으로 진단할 확률 위양성률(False Positive Rate, FPR) 또는 질환이 없는 경우 음성으로 진단할 확률 진음성률(True Negative Rate, TNR), 질환이 있는데 음성으로 진단할 확률 위음성률(False Negative Rate, FNR)으로 예측될 수 있다(이 경우 TPR = 1- FPR, TNR = 1- FNR).In this case, the probability of developing the specific disease is the true positive rate (TPR), the probability of being diagnosed as positive in the presence of the disease, the false positive rate (FPR), the probability of being diagnosed as positive in the absence of the disease, or the negative rate in the absence of the disease. Probability of being diagnosed as True Negative Rate (TNR), Probability of being diagnosed as negative while having a disease can be predicted as False Negative Rate (FNR) (in this case, TPR = 1- FPR, TNR = 1- FNR ).
이 경우 상기 진양성률(TPR) 또는 진음성률(TNR)과 위양성률(FPR) 또는 위음성률(FNR)은 기 설정된 임계값에 근거하여 결정될 수 있다. 즉, 임계값이 높아지면 진양성률 또는 진음성률이 높아지고(위양성률 또는 위음성률 저하), 임계값이 낮아지면 위양성률 또는 위음성률이 높아질 수 있다(진양성률 또는 진음성률 저하). 따라서 임계값이 낮아질수록 질환이 없는데도 질환이 있는 것으로 판별하여 예측 결과를 출력할 가능성이 높아질 수 있다. In this case, the true positive rate (TPR) or true negative rate (TNR) and the false positive rate (FPR) or false negative rate (FNR) may be determined based on a predetermined threshold value. That is, when the threshold value increases, the true positive rate or true negative rate increases (false positive rate or false negative rate decreases), and when the threshold value decreases, the false positive rate or false negative rate may increase (true positive rate or true negative rate decreases). Therefore, the lower the threshold value, the higher the probability of outputting a prediction result by determining that a patient has a disease even when there is no disease.
이 경우 서버(10)는 상황 정보에 근거하여 상기 임계값을 높이거나 또는 낮출 수 있다. 일 예로 사용자가 병원등에 있는 경우, 서버(10)는 상황 정보를 통해 사용자가 병원에 있는 것을 검출하고, 상기 임계값을 낮출 수 있다. 이 경우 위양성률이 높아지므로, 사용자로부터 검출되는 생체 정보에 따라 산출되는 예측도가 실제로는 발병 수준(통상적인 임계값에 따른 판별 결과)에 이르지 않더라도 낮아진 임계값에 따라 발병한 것으로 검출될 수 있다. 따라서 사용자의 생체 정보가 조금만 변하는 경우라도 발병한 것으로 예측 결과를 전송할 수 있으며, 수집 단말기(20)는 상기 예측 결과에 근거하여 알람을 출력할 수 있다. 따라서 사용자의 생체 정보에 따라 보다 민감하게 발병 여부가 보다 민감하게 예측될 수 있으며, 이로 인해 실제 발병 시 보다 빠르게 대처할 수 있도록 하거나 발병을 미연에 방지할 수 있다. In this case, the
한편 서버(10)는 상기 수집 단말기(20)에서 제공되는 사용자의 생체 정보들을 저장할 수 있다. 그리고 상기 생체 정보가 저장된 저장 영역의 주소 정보를 권한을 가진 제3자에게 제공하여 상기 권한을 가진 제3자가 상기 저장된 사용자의 생체 정보를 열람할 수 있도록 허용할 수 있다. Meanwhile, the
이 경우 상기 주소 정보는 블록체인(Block Chain) 네트워크를 구성하는 복수의 단말기에 분산 저장될 수 있다. 이 경우 상기 주소 정보가 복수의 데이터 블록으로 분산되어 저장될 수 있다. 또한 블록체인 알고리즘의 경우 토큰(token) 방식을 가진 자에 한하여 데이터 블록에 접근이 가능하므로, 보안성이 강화될 수 있다. 이를 위해 상기 서버(10)는 상기 블록체인 네트워크에 연결될 수 있다. 이러한 서버(10)의 보다 자세한 구성을 하기 도 2를 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다. In this case, the address information may be distributed and stored in a plurality of terminals constituting a block chain network. In this case, the address information may be distributed and stored in a plurality of data blocks. In addition, in the case of blockchain algorithms, security can be enhanced because access to data blocks is limited to those who have a token method. To this end, the
한편 상술한 설명에서는 적어도 하나의 계측 기기(30)에서 계측된 사용자의 생체 정보가, 수집 단말기(20)를 경유하여 서버(10)에 제공되는 예를 설명하였다. 그러나 만약 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)에 상기 서버(10)와 통신 연결이 가능하도록 하는 통신 모듈이 구비된 경우라면, 그리고 계측된 생체 정보가 계측 기기에 저장될 수 있는 경우라면, 상기 수집 단말기(20)를 경유하지 않고 서버(10)에 생체 정보가 바로 전송될 수도 있음은 물론이다. 이 경우 상기 수집 단말기(20)는 적어도 하나의 주변 기기로부터 수집되는 정보에 근거하여 판단되는 사용자의 현재 상황에 대응하는 상황 정보만을 상기 서버(10)에 전송할 수도 있다.Meanwhile, in the above description, an example in which the user's biometric information measured by at least one
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 서버(10)의 구성을 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram showing the configuration of the
도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 서버(10)는 제어부(100)와 상기 제어부(100)에 연결되며 상기 제어부(100)에 의해 제어되는 통신부(110), 인증부(120), 메모리(130) 그리고 인공지능부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 도 2에 도시된 구성요소들은 서버(10)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 서버(10)는, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.2, the
먼저, 통신부(110)는 기 설정된 통신 기술을 이용하여, 상기 서버(10) 적어도 하나의 다른 기기와 무선 통신을 수행할 수 있게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 일 예로 통신부(110)는, WLAN, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, DLNA, WiBro, WiMAX, HSDPA, HSUPA, LTE, LTE-A, 5G 통신 기술 등에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 형성된 적어도 하나의 무선 인터넷 모듈을 포함할 수 있다. 또한 상기 무선 통신 기술들 중 적어도 하나에 따른 통신망은 클라우드 네트워크를 형성할 수 있다. First, the
그리고 인증부(120)는 상기 서버(10)에 저장된 생체 정보의 열람 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장 및 인증할 수 있다. 일 예로 상기 인증부(120)는 권한있는 제3자를 인증하기 위한 제3자의 인증키를 저장할 수 있으며, 생체 정보의 열람을 요청자가 있는 경우 블록체인 네트워크로부터 상기 요청자의 인증키를 수신 및 기 저장된 인증키를 통해 상기 요청자가 권한있는 제3자인지 여부를 인증할 수 있다. 여기서 상기 인증부(120)에 저장되는 제3자의 인증키는, 상기 제3자가 서버(10)에 계정 등록을 함으로써 저장될 수 있다. Further, the
그리고 상기 요청자가 권한있는 제3자인 경우 요청자가 상기 저장된 사용자의 생체 정보를 열람할 수 있도록 허용하는 토큰(token)을 발행하고, 발행된 토큰을 저장할 수 있다. 이 경우 상기 요청자, 즉 권한있는 제3자는 상기 인증부(120)에 저장된 토큰을 통해 상기 생체 정보가 저장된 저장 영역의 주소 정보를 제공받음으로서, 상기 서버(10)에 저장된 사용자의 생체 정보를 열람할 수 있다. Further, if the requester is an authorized third party, a token allowing the requester to view the stored biometric information of the user may be issued and the issued token may be stored. In this case, the requestor, i.e., an authorized third party, receives the address information of the storage area where the biometric information is stored through the token stored in the
한편 상기 토큰은 유효 시간이 설정될 수 있으며, 설정된 유효 시간이 경과되면 자동으로 폐기될 수 있다. 따라서 권한있는 제3자라고 하여도 상기 유효 시간이 경과되는 경우 상기 인증키를 이용한 인증 과정을 거쳐서 토큰을 재발행하여야 사용자의 생체 정보를 열람할 수 있다. Meanwhile, the token may have a valid time set, and may be automatically discarded when the set valid time elapses. Therefore, even an authorized third party can view the user's biometric information only after the token is reissued through an authentication process using the authentication key when the validity time elapses.
한편 인공지능부(150)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
인공지능부(150)는 머신 러닝(machine running) 기술을 이용하여, 서버(10) 내에 저장된 정보, 서버(10)와 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. The
여기서 학습은 상기 머신 러닝 기술을 통해 이루어질 수 있다. 상기 머신 러닝 기술은 적어도 하나의 알고리즘에 근거하여, 대규모의 정보들을 수집 및 학습하고, 학습된 정보를 바탕으로 정보를 판단 및 예측하는 기술이다. 정보의 학습이란 정보들의 특징, 규칙, 판단 기준 등을 파악하여, 정보와 정보 사이의 관계를 정량화하고, 정량화된 패턴을 이용하여 새로운 데이터들을 예측하는 동작이다. Here, learning may be performed through the machine learning technology. The machine learning technology is a technology that collects and learns large-scale information based on at least one algorithm, and determines and predicts information based on the learned information. Learning of information is an operation of identifying characteristics, rules, criteria, etc. of information, quantifying the relationship between information and predicting new data using quantified patterns.
이러한 머신 러닝 기술이 사용하는 알고리즘은 통계학에 기반한 알고리즘이 될 수 있으며, 예를 들어, 트리 구조 형태를 예측 모델로 사용하는 의사 결정 나무(decision tree), 생물의 신경 네트워크 구조와 기능을 모방하는 인공 신경망(neural network), 생물의 진화 알고리즘에 기반한 유전자 프로그래밍(genetic programming), 관측된 예를 군집이라는 부분집합으로 분배하는 군집화(Clustering), 무작위로 추출된 난수를 통해 함수값을 확률로 계산하는 몬테카를로 방법(Montercarlo method) 등이 될 수 있다. The algorithms used by these machine learning technologies can be algorithms based on statistics, for example, decision trees that use the tree structure as a predictive model, artificial algorithms that mimic the structure and function of neural networks in living things. Neural networks, genetic programming based on biological evolution algorithms, clustering that distributes observed examples into subsets called clusters, Monte Carlo that calculates function values as probabilities through randomly extracted random numbers method (Montercarlo method) and the like.
상기 머신 러닝 기술의 한 분야로써, 딥러닝 기술은 인공 신경망 알고리즘을 이용하여, 정보들을 학습, 판단, 처리 중 적어도 하나를 수행하는 기술이다. 인공 신경망은 레이어(은닉층)와 레이어 사이를 연결하고, 레이어와 레이어 사이에서 데이터를 전달되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 딥러닝 기술은 병렬 연산에 최적화된 CPU(Central Processing Unit)를 이용하여 인공 신경망을 통하여 방대한 양의 정보를 학습할 수 있다. As one field of the machine learning technology, the deep learning technology is a technology that performs at least one of learning, judgment, and processing of information using an artificial neural network algorithm. An artificial neural network may have a structure in which layers (hidden layers) are connected to each other and data is transferred between layers. This deep learning technology can learn a vast amount of information through an artificial neural network using a central processing unit (CPU) optimized for parallel computation.
한편, 본 명세서에서, 인공지능부(150)와 제어부(100)는 동일한 구성요소로도 이해될 수 있다. 이 경우, 본 명세서에서 설명되는 제어부(100)에서 수행되는 기능은, 인공지능부(150)에서 수행된다고 표현할 수 있으며, 제어부(100)는 인공지능부(150)로 명명되거나, 이와 반대로, 인공지능부(150)가 제어부(100)로 명명되어도 무방하다.Meanwhile, in this specification, the
또한, 이와 다르게, 본 명세서에서, 인공지능부(150)와 제어부(100)는 별도의 구성요소로 이해될 수 있다. 이 경우, 인공지능부(150)와 제어부(100)는 서로 데이터 교환을 통하여, 서버(10) 상에서 다양한 제어를 수행할 수 있다. 제어부(100)는 인공지능부(150)에서 도출된 결과를 기반으로, 서버(10)에서 실행 가능한 기능들 중 적어도 하나의 기능을 수행하거나, 서버(10)의 구성요소 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 나아가, 인공지능부(150)는 제어부(100)의 제어 하에 동작될 수도 있다.Also, differently from this, in this specification, the
한편, 메모리(130)는 서버(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(130)는 서버(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 서버(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들, 인공지능부(150)의 동작을 위한 데이터들(예를 들어, 머신 러닝 또는 예측 모델의 업데이트 또는 학습을 위한 적어도 하나의 알고리즘 정보 등)을 저장할 수 있다. Meanwhile, the
또한 메모리(130)에는 적어도 하나의 서로 다른 생체 정보 계측 기기(30)에 대한 정보들이 저장될 수 있다. 예를 들어 메모리(130)에는 서로 다른 계측 기기(30)의 각 특성에 대응하는 가중치 정보 및 해당 가중치가 적용될 은닉층과 노드에 대한 정보가 데이터베이스(Database, DB)(기기 특성 DB(131)) 형태로 저장될 수 있다. 이에 따라 계측 기기의 특성 별로 서로 다른 가중치가 서로 다른 은닉층에 적용되어, 사용자가 사용하는 계측 기기 별로 서로 다른 초기 예측 모델이 생성될 수 있으며, 계측 기기의 특성이 반영된 초기 예측 모델을 통한 학습이 이루어질 수 있다. Also, information on at least one different biometric
여기서 상기 계측 기기(30)의 특성은, 계측 기기(30)의 제조사, 또는 생체 정보를 계측하기 위해 계측 기기가 착용되는 방식, 또는 상기 생체 정보가 계측되는 방식 등일 수 있다. 이 경우 상기 제조사, 착용 방식 및 계측 방식 등에 따라 적용될 서로 다른 가중치들 및 그 가중치들이 적용될 적어도 하나의 은닉층이 결정될 수 있다. Here, the characteristics of the
이 경우 상기 계측 기기(30)의 특성 별로 각각 서로 다른 가중치와 은닉층이 결정될 수 있다. 즉, 서버(10)의 제어부(100)는 입력된 계측 기기의 제조사에 대응하는 가중치들과 은닉층들을 1차적으로 결정할 수 있다. 그리고 입력되는 계측 기기의 착용 방식에 따라 다른 가중치들과 은닉층들을 추가로 결정(2차)할 수 있다. 또한 입력되는 계측 기기의 계측 방식에 따라 또 다른 가중치들과 은닉층들을 추가로 더 결정(3차)할 수 있다. 그리고 1차 내지 3차에서 결정된 가중치들을 각 결정된 은닉층들에 적용하여 초기 예측 모델을 생성할 수 있다. 그리고 생성된 예측 모델은 모델 데이터 데이터베이스(DB, Databsase)(132)에 저장될 수 있다. In this case, different weights and hidden layers may be determined for each characteristic of the
이 경우 사용자가 복수의 계측 기기(예 : 제1 및 제2 계측 기기)를 동시에 사용하는 경우라면, 서버(10)의 제어부(100)는 상기 제1 및 제2 계측 기기 각각의 특성들에 대응하는 가중치들과 은닉층들을 검출할 수 있다. 그리고 검출된 가중치들을 검출된 은닉층들을 적용하여 상기 복수의 계측 기기의 기기 특성에 맞춤화된 초기 예측 모델을 생성할 수 있다. 이 경우 특정 은닉층에 상반되는 가중치들이 적용되는 경우라면, 가중치들의 적용으로 인해 해당 은닉층에 적용되는 가중치가 상충될 수도 있음은 물론이다. 그리고 생성된 예측 모델은 모델 데이터 데이터베이스(DB, Databsase)(132)에 저장될 수 있다.In this case, if a user simultaneously uses a plurality of measuring devices (eg, first and second measuring devices), the
이를 위해 상기 서버(10)의 메모리(130)는 서로 다른 계측 기기들의 다양한 특성 정보들이 데이터베이스 형태로 저장되는 기기 특성 DB(131)를 구비할 수 있다. 또한 상기 기기 특성 DB(131)로부터 검출된 계측 기기의 특성에 따라 생성되는 초기 예측 모델이 저장되는 모델 데이터 DB(132)를 구비할 수 있다. 여기서 상기 초기 예측 모델은 학습이 이루어지지 않은 예측 모델일 수 있으며, 인공지능부(150)에 의해 점차 학습이 이루어질 수 있다. To this end, the
한편 상기 서버(10)의 메모리(130)는 통신부(110)를 통해 수신되는 계측된 생체 정보들이 저장되는 데이터베이스(이하 생체 정보 DB(133))를 더 포함할 수 있다. 상기 생체 정보 DB(133)는 저장된 시간 또는 저장되는 생체 정보의 종류 별로 수신된 생체 정보들을 구분하여 저장할 수 있으며, 구분된 생체 정보들 각각이 저장된 메모리(130) 상의 일 영역에 대한 주소 정보, 예를 들어 포인터(pointer) 정보를 저장할 수 있다. 이 경우 상기 포인터 정보는 서버(10) 제어부(100)의 제어에 따라 통신부(110)를 통해 전송될 수 있다. Meanwhile, the
한편 제어부(100)는 연결된 각 구성요소를 제어하며, 상기 서버(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. Meanwhile, the
제어부(100)는 통신부(110)를 통해 사용자의 생체 정보를 계측하는 적어도 하나의 계측 기기(30)의 정보가 수신되는 경우 수신된 계측 기기(30)의 특성에 따른 가중치들 및 은닉층들의 정보들을 기기 특성 DB(131)로부터 검출할 수 있다. 그리고 검출된 가중치들과 은닉층들의 정보에 근거하여 사용자가 사용하는 계측 기기들에 대해 맞춤화된 초기 예측 모델을 생성할 수 있다. 이 경우 상기 초기 예측 모델은 각각 복수의 노드를 가지는 복수의 은닉층을 구비하는 인공 신경망 모델일 수 있다. 그리고 생성된 초기 예측 모델을 모델 데이터 DB(132)에 초기 예측 모델로서 저장할 수 있다. When information of at least one
그리고 제어부(100)는 통신부(110)를 통해 상기 계측 기기(30)에서 계측된 사용자의 생체 정보들이 수신되면, 수신된 생체 정보들에 근거하여 상기 초기 예측 모델을 학습할 수 있다. 이러한 학습은 기 설정된 학습 완료 조건이 충족될 때까지 이루어질 수 있다. When the user's biometric information measured by the measuring
일 예로 상기 학습 완료 조건은 학습 데이터의 개수나 학습이 이루어진 시간, 또는 기 설정된 가상의 생체 정보를 이용한 정확도 테스트를 통해 충족될 수 있다. For example, the learning completion condition may be satisfied through an accuracy test using the number of learning data, the learning time, or preset virtual biometric information.
여기서 상기 정확도 테스트는 예측도를 미리 알고 있는 상기 가상의 생체 정보를 상기 예측 모델에서 입력하였을 때 산출되는 예측도와 상기 미리 알고 있는 예측도를 비교하는 테스트일 수 있다. 이 경우 상기 산출된 예측도가 상기 미리 알고 있는 가상 생체 정보에 대응하는 예측도로부터 오차 범위 이내인 경우라면 학습이 완료된 것으로 판단될 수 있다. 그러나 그렇지 않은 경우라면 학습이 충분하지 않은 것으로 판단될 수 있다. Here, the accuracy test may be a test of comparing a predictive value calculated when the virtual biometric information of which predictive value is known in advance is input to the predictive model and the previously known predictive value. In this case, if the calculated predictive value is within an error range from the predicted predictive value corresponding to the previously known virtual biometric information, it may be determined that learning is completed. However, if this is not the case, it may be judged that the learning is not sufficient.
한편 학습이 완료되는 경우라면, 제어부(100)는 수신되는 생체 정보에 를 상기 학습된 예측 모델에 입력하고, 학습된 예측 모델로부터 출력되는 예측도를 기 설정된 임계값과 비교할 수 있다. 그리고 임계값과 비교 결과에 따라 특정 질병의 발병 가능성 또는 발병하지 않았을 가능성을 예측(양성 예측)하고 예측된 발병 가능성 또는 발병하지 않았을 가능성(음성 예측)을 예측한 결과를 상기 생체 정보에 대한 응답으로 전송할 수 있다. Meanwhile, when learning is completed, the
한편 제어부(100)는 사용자의 상황 정보에 근거하여 상기 임계값을 변경할 수 있다. 이 경우 임계값이 높아지면 진양성률 또는 진음성률이 높아지고(위양성률 또는 위음성률 저하), 임계값이 낮아지면 위양성률 또는 위음성률이 높아질 수 있다(진양성률 또는 진음성률 저하). 따라서 임계값이 낮아질수록 질환이 없는데도 질환이 있는 것으로 판별하여 예측 결과를 출력할 가능성이 높아질 수 있다. Meanwhile, the
따라서 상황 정보에 근거하여 사용자의 상황을 판별한 결과 사용자가 병원 등에 있는 경우 사용자의 생체 정보에 따라 보다 민감하게 발병 여부가 예측되도록 임계값을 설정할 수 있다. 이러한 경우 제어부(100)는 상기 임계값을 낮춤으로서 위양성률을 보다 높일 수 있다. 따라서 사용자의 생체 정보가 조금만 악화되는 경우라도 발병한 것으로 예측할 수 있으며, 예측 결과를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. 따라서 실제 발병 시, 보다 빠르게 대처할 수 있으며, 실제 발명 전에 조치를 취함으로서 실제 발병을 미연에 방지할 수 있다. Therefore, as a result of determining the user's situation based on the situation information, when the user is in a hospital or the like, a threshold value may be set to more sensitively predict whether or not an onset occurs according to the user's biometric information. In this case, the
한편 제어부(100)는 기 설정된 업데이트 조건이 충족되는 경우에 상기 학습이 완료된 예측 모델을 업데이트 할 수 있다. 예를 들어 상기 업데이트 조건은 기 설정된 업데이트 주기가 만기된 경우에 충족될 수 있다(주기 기반 업데이트). 또는 특정 이벤트가 발생하는 경우에 충족될 수 있다(이벤트 기반 업데이트). 여기서 상기 특정 이벤트는 새로운 계측 기기 정보가 수신되거나, 또는 자체적인 정확도 테스트의 결과 정확도가 기 설정된 수준 이하로 저하된 경우일 수 있다. Meanwhile, the
여기서 상기 정확도 테스트는 상기 학습 완료 여부를 판별하기 위한 정확도 테스트와 동일 또는 유사한 테스트일 수 있다. 일 예로 제어부(100)는 주기적으로 상기 자체적인 정확도 테스트를 수행할 수 있으며, 정확도 테스트 수행 결과에 따라 상기 예측 모델의 업데이트 여부를 결정할 수 있다. Here, the accuracy test may be the same as or similar to the accuracy test for determining whether or not the learning has been completed. For example, the
상기 예측 모델의 업데이트는 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 예측 모델을 구성하는 각 은닉층의 적어도 일부 및 상기 은닉층을 구성하는 각 노드에 설정된 가중치들의 적어도 일부가 새로운 값으로 변경될 수 있다. 이 경우 설정되는 가중치들이 곧 예측 모델이므로, 이러한 업데이트 방식은 예측 모델을 새로운 예측 모델로 교체에 해당될 수 있다. Updating the predictive model can be done in a variety of ways. For example, at least a portion of each hidden layer constituting the predictive model and at least a portion of weights set in each node constituting the hidden layer may be changed to new values. In this case, since the set weights are predictive models, such an update method may correspond to replacing the predictive model with a new predictive model.
여기서 상기 가중치들의 새로운 값은, 새로운 계측 기기 정보의 특성에 따라 생성된 새로운 예측 모델의 가중치들일 수 있다. 또는 예측 모델을 학습하는 과정에서 생성된 예측 모델의 가중치들일 수 있다. 즉, 최근의 학습 결과가 반영되기 이전의 예측 모델의 가중치들일 수 있다. Here, new values of the weights may be weights of a new predictive model generated according to characteristics of new measurement device information. Alternatively, they may be weights of a predictive model generated in a process of learning the predictive model. That is, they may be weights of a predictive model before a recent learning result is reflected.
또는 상기 예측 모델의 업데이트는, 현재 학습된 예측 모델을 포함하는 복수의 예측 모델에 따른 결합(combine) 또는 앙상블(ensemble)을 통해 이루어질 수 있다. Alternatively, the update of the predictive model may be performed through a combination or ensemble according to a plurality of predictive models including the currently learned predictive model.
일 예로 제어부(100)는 새로운 계측 기기 정보의 특성에 따라 생성된 새로운 적어도 하나의 예측 모델과 현재 학습된 예측 모델 간의 결합 또는 앙상블을 통해 예측 모델을 업데이트할 수 있다. 또는 예측 모델을 학습하는 과정에서 생성된 예측 모델을 더 포함하는 복수의 예측 모델 간의 결합 또는 앙상블을 통해 예측 모델을 업데이트할 수 있다. 이 경우 상기 예측 모델을 학습하는 과정에서 생성된 예측 모델은 최근의 학습 결과가 반영되기 이전의 예측 모델일 수 있다. For example, the
한편 업데이트된 예측 모델은, 수신되는 생체 정보에 대하여 다시 기 설정된 학습 완료 조건이 충족될 때까지 학습이 이루어질 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 상기 업데이트된 예측 모델의 학습이 완료될 때까지, 기 학습된 예측 모델에 따라 산출되는 예측도 및 임계값에 따른 예측 결과를 수신된 생체 정보에 대한 응답으로 제공할 수 있다. 그리고 업데이트된 예측 모델의 학습이 완료된 이후에는 상기 업데이트된 예측 모델에 따라 산출되는 예측도 및 임계값에 따른 예측 결과를 수신되는 생체 정보에 대한 응답으로 제공할 수 있다.Meanwhile, the updated predictive model may be trained until a predetermined learning completion condition is satisfied for the received biometric information. In this case, the
한편 제어부(100)는 통신부(110)를 통해 수집 단말기(20)로부터 사용자의 특정 생체 정보가 저장된 영역의 주소를 나타내는 주소 정보에 대한 요청이 있는 경우 상기 주소 정보를 전송할 수 있다. 여기서 상기 특정 생체 정보는, 특정 시간에 저장된 특정 종류의 생체 정보일 수 있다. 그러면 상기 주소 정보는 상기 수집 단말기(20)를 통해 권한있는 제3자의 단말기로 전송될 수 있다. 그리고 상기 권한있는 제3자의 단말기로부터 상기 주소 정보에 대응하는 생체 정보의 요청이 수신되면, 제어부(100)는 상기 제3자의 단말기가 상기 주소 정보에 대응하는 저장 영역에 저장된 사용자의 특정 생체 정보를 열람하는 것을 허여할 수 있다.Meanwhile, the
한편 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 PHG(Personal Health Gateway)의 역할을 수행하는 수집 단말기(20)의 구성을 도시한 블록도이다. Meanwhile, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
상기 수집 단말기(20)는 무선 통신부(210), 입력부(220), 인증부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 인터페이스부(260), 메모리(270), 제어부(200)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들은 수집 단말기(20)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 수집 단말기(20)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. The
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(210)는, 수집 단말기(20)와 무선 통신 시스템 사이, 수집 단말기(20)와 적어도 하나의 주변 기기 사이, 또는 수집 단말기(20)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. More specifically, among the components, the
이러한 무선 통신부(210)는 무선 인터넷 모듈(211), 근거리 통신 모듈(212), 위치정보 모듈(213) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
무선 인터넷 모듈(211)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 수집 단말기(20)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(211)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The
무선 인터넷 기술로는, WLAN, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, DLNA, WiBro, WiMAX, HSDPA, HSUPA, LTE, LTE-A, 5G 통신 기술 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(211)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신할 수 있다. Wireless Internet technologies include WLAN, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, DLNA, WiBro, WiMAX, HSDPA, HSUPA, LTE, LTE-A, and 5G communication technologies, and the
근거리 통신 모듈(212)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스, RFID, 적외선 통신, UWB, ZigBee, NFC, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한 근거리 통신 모듈(212)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 수집 단말기(20)와 무선 통신 시스템 사이, 수집 단말기(20)와 주변 기기 사이, 또는 수집 단말기(20)와 외부 서버가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. The short-
여기에서, 상기 주변 기기는 본 발명에 따른 수집 단말기(20)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(212)은, 수집 단말기(20) 주변에, 상기 수집 단말기(20)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. Here, the peripheral device is a wearable device capable of exchanging (or interlocking) data with the
위치정보 모듈(213)은 수집 단말기(20)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 수집 단말기는 GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 수집 단말기(20)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 수집 단말기(20)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 수집 단말기(20)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보 모듈(213)은 치환 또는 부가적으로 수집 단말기(20)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(210)의 다른 모듈 중 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다. 위치정보 모듈(213)은 수집 단말기(20)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 수집 단말기(20)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.The
입력부(220)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(221) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 222), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(223, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(220)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The
그리고 인증부(230)는 상기 서버(10)에 저장된 생체 정보의 열람 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장 및 인증할 수 있다. 일 예로 상기 인증부(230)는 권한있는 제3자의 요청에 따라 상기 서버(10)에서 전송되는 주소 정보가 저장될 수 있다. 상기 주소 정보는 사용자의 특정 생체 정보가 저장된 서버(10)의 메모리(130)의 일 영역에 대응하는 주소 정보를 나타내는 포인터 정보일 수 있다. In addition, the
또한 사용자를 식별 및 사용 권한을 인증하기 위한 식별 정보가 저장될 수 있으며, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다.In addition, identification information for identifying a user and authenticating usage rights may be stored, and a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM), and a universal subscriber identity module (universal subscriber identity module) may be stored. ; USIM) and the like.
센싱부(240)는 수집 단말기(20) 내 정보, 수집 단말기(20)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(240)는 근접센서(241, proximity sensor), 조도 센서(242, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(221 참조)), 마이크로폰(microphone, 222 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 수집 단말기(20)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The
출력부(250)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(251)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 수집 단말기(20)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(223)로써 기능함과 동시에, 수집 단말기(20)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The
인터페이스부(260)는 수집 단말기(20)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(260)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 수집 단말기(20)에서는, 상기 인터페이스부(260)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The
또한, 메모리(270)는 수집 단말기(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(270)는 수집 단말기(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 수집 단말기(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 수집 단말기(20)의 기본적인 기능(예를 들어, 계측 정보 수집 및 전송 기능, 수신된 예측 결과 출력)을 위하여 출고 당시부터 수집 단말기(20)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(270)에 저장되고, 수집 단말기(20) 상에 설치되어, 제어부(200)에 의하여 상기 수집 단말기(20)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.In addition, the
한편 메모리(270)는 수집 단말기(20)에 연결될 수 있은 서로 다른 계측 기기들의 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 메모리(270)는 복수의 서로 다른 제조사에서 제조된 계측 기기들의 식별 정보 및, 상기 식별 정보에 대응하는 각 계측 기기의 특성에 대한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 상기 계측 기기의 특성은 제조사 정보와 계측 기기가 계측하는 생체 정보의 종류, 그리고 계측 기기의 형태(예 : 혈압계인 경우, 팔뚝형 또는 시계형)를 포함할 수 있다. 또한 생체 정보의 계측을 위해 계측 기기가 사용자에게 장착되는 방식(이하 장착 방식, 예 : 접촉식, 부착식, 가압식 등), 계측 기기가 사용자로부터 생체 정보를 계측하는 방식(이하 계측 방식, 예 : 침습형 또는 비침습형, 연속 측정 또는 단일 측정 등)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
따라서 수집 단말기(20)는 계측 기기가 연결되는 경우 연결된 계측 기기를 식별함으로서 상기 계측 기기의 다양한 특성 정보를 식별할 수 있다. 그리고 식별된 계측 기기의 특성 정보들을 서버(10)에 전송할 수 있다. 이에 따라 서버(10)는 계측 기기의 특성 정보에 근거하여 기기 특성 DB(131)로부터 은닉층 및 은닉층의 노드들에 설정될 가중치를 결정하여, 수신된 계측 기기의 특성에 대응하는 초기 예측 모델을 생성할 수 있다. Therefore, when a measuring device is connected, the
한편 계측 기기로부터 수신된 식별 정보에 근거하여 계측 기기가 식별되지 않거나, 또는 계측 기기로부터 식별 정보가 수신되지 않는 경우, 수집 단말기(20)의 제어부(200)는 사용자로부터 현재 연결된 계측 기기의 특성 정보를 직접 입력받을 수도 있다. 이 경우 사용자는 계측 기기의 제조사, 계측되는 생체 정보의 종류, 계측 기기의 형태, 장착 방식, 계측 방식 중 적어도 하나를 포함하는 계측 기기 특성 정보를 직접 입력할 수 있다. 그러면 수집 단말기(20)는 수집된 계측 기기 특성 정보를 서버(10)에 전송할 수 있다. On the other hand, if the measurement device is not identified based on the identification information received from the measurement device or if identification information is not received from the measurement device, the
한편 제어부(200)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 수집 단말기(20)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(200)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 제어부(200)는 메모리(270)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3에서 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(200)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 수집 단말기(20)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition, the
한편 제어부(200)는 적어도 하나의 계측 기기(30)와 통신 연결을 수행할 수 있다. 여기서 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)는 근거리 통신 모듈(212)을 통해 연결될 수 있다. 보다 바람직하게 상기 적어도 하나의 계측 기기는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 통신 방식으로 연결될 수 있다. 그리고 상기 연결된 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 사용자의 생체 정보를 수신 및, 수신된 생체 정보를 무선 인터넷 모듈(211)을 통해 연결되는 외부 서버, 즉 서버(10)에 전송할 수 있다. 그리고 전송된 생체 정보에 대한 응답으로 상기 서버(10)로부터 사용자의 건강 상태에 대한 진단 예측 결과, 즉 적어도 하나의 기 설정된 질병에 대한 발병 가능성에 대한 예측 결과를 수신하고, 수신된 예측 결과를 디스플레이부(251) 및 음향 출력부(252) 중 적어도 하나를 통해 출력할 수 있다. Meanwhile, the
또한 제어부(200)는 적어도 하나의 주변 기기(21)와 통신 연결을 수행할 수 있다. 그리고 연결된 적어도 하나의 주변 기기 및, 센싱부(240)의 감지 결과 또는 위치 정보 모듈(213)의 위치 정보에 근거하여 사용자의 상황(context)을 분석할 수 있다. 그리고 분석된 상황의 정보, 즉 상황 정보(context information)를 상기 계측된 생체 정보와 별개로 서버(10)에 전송할 수 있다. 그러면 서버(10)는 수신된 상황 정보에 근거하여 사용자의 건강 상태에 대한 진단 예측을 수행할 수 있다. Also, the
또한 제어부(200)는, 권한있는 제3자, 즉 사용자의 생체 정보 열람이 허용되는 토큰을 가지는 제3자로부터 요청된 생체 정보 열람 요청에 따라, 상기 서버(10)로부터 사용자의 특정 생체 정보가 저장된 저장 영역의 주소 정보가 수신되는 경우 이를 인증부(230)에 저장할 수 있다. 그리고 상기 권한있는 제3자로부터 상기 주소 정보의 요청에 수신되면, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 저장된 주소 정보를 상기 제3자의 단말기에 전송할 수 있다. In addition, the
한편 제어부(200)는 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 생체 정보를, 상기 서버(10)에서 요구하는 형태의 정보로 가공할 수 있다. 일 예로 제어부(200)는 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 생체 정보를, 상기 서버(10)에서 요구하는 포맷의 정보로 변환할 수 있다. 또는 제어부(200)는 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 1차 생체 정보로부터 산출된 2차 생체 정보를 상기 서버(10)에 전송할 수 있다. Meanwhile, the
일 예로 제어부(200)는 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 생체 정보로부터 수신되는 걸음수 및 움직임에 근거하여 사용자의 산소 포화도와 칼로리 소모량 등을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 산소 포화도, 칼로리 소모량 등의 정보를 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수신되는 생체 정보로서 서버(10)에 전송할 수 있다. 그러면 서버(10)는 상기 2차 생체 정보를 기 학습된 예측 모델에 입력할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 상기 적어도 하나의 계측 기기로부터 수신된 생체 정보를 변환하거나, 상기 적어도 하나의 계측 기기로부터 수신된 생체 정보로부터 다른 생체 정보를 산출하여, 상기 적어도 하나의 계측 기기(30)로부터 수집된 생체 정보를 기 학습된 예측 모델에 입력 가능한 생체 정보의 형태로 가공할 수 있다. 그리고 가공된 생체 정보를 서버(10)에 전송할 수 있다.For example, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 건강 정보 계측 기기(30)의 구성을 도시한 블록도이다. 4 is a block diagram showing the configuration of the health
도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 기기(30)는 제어부(300)와 상기 제어부(300)에 연결되며, 상기 제어부(300)에 의해 제어되는 통신부(310), 계측부(320), 메모리(330) 및 인터페이스부(340)를 구비할 수 있다. 또한 도시하지 않았으나 디스플레이부 및 음향 출력부를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성요소들은 계측 기기(30)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 계측 기기(30)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. Referring to FIG. 4 , in the health prediction system according to an embodiment of the present invention, the measuring
먼저 통신부(310)는 상기 수집 단말기(20)와 무선 통신을 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 예로 상기 통신부(310)는 근거리 통신 기술이 적용된 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게 상기 통신부(310)는 저전력 블루투스 통신(BLE)을 위한 통신 모듈일 수 있다. First, the
한편 상기 통신부(310)는 무선 인터넷 접속이 가능하게 하는 무선 인터넷 모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 무선 인터넷 모듈을 이용하면 상기 계측 기기(30)는 수집 단말기(20)를 경유하지 않고 서버(10)와 바로 연결될 수 있으며, 상기 서버(10)에 계측 기기(30)를 통해 계측되는 사용자의 생체 정보를 전송할 수 있다. Meanwhile, the
계측부(320)는 특정 종류의 사용자 생체 정보를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 구비할 수 있다. 일 예로 상기 계측부(320)는 침습 등의 계측 방식으로 사용자의 혈당을 감지하는 혈당 센서, 또는 혈압 센서나 맥박 센서, 체온을 계측하는 체온 센서 등의 센서를 포함할 수 있다. 또는 상기 계측 기기(30)가 체중계 또는 신장계인 경우 사용자의 체중을 검출하기 위한 무게 센서 또는 사용자의 키를 검출하기 위한 길이 센서 등을 포함할 수 있다. The
상기 계측부(320)에 구비되는 센서의 종류에 따라 상기 계측 기기의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어 상기 계측 기기(30)에 구비되는 센서에 따라 계측 기기(30)가 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 방식(예를 들어 침습 방식)이 결정될 수 있다. 또한 상기 계측을 위해 센서를 사용자에게 고정하는 방식에 따라 계측 기기(30)를 사용자가 착용하는 착용 방식이 결정될 수 있다. Characteristics of the measurement device may be determined according to the type of sensor provided in the
메모리(330)는 계측 기기(30)의 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(330)는 계측 기기(30)에서 구동되는 응용 프로그램 및, 계측 기기(30)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 또한 상기 계측부(320)의 계측 결과를 저장할 수 있다. The
인터페이스부(340)는 계측 기기(30)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 제어부(300)는, 상기 인터페이스부(340)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The
그리고 제어부(300)는 통상적으로 계측 기기(30)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(300)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(330)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 계측부(320)에서 계측되는 정보들을 표시하거나 또는 계측되는 정보들을 서버(10)나 수집 단말기(20)에 제공할 수 있다. Also, the
일 예로 제어부(300)는 기 설정된 주기에 따라 상기 계측부(320)를 제어하여 사용자의 생체 정보를 감지할 수 있다. 또는 상기 수집 단말기(20)로부터의 요청이 있는 경우 상기 계측부(320)를 제어하여 사용자의 생체 정보를 감지할 수 있다. 그리고 감지된 생체 정보는 상기 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. 또는 서버(10)와 직접 무선 통신이 가능한 경우 상기 서버(10)에 계측된 생체 정보를 직접 전송할 수도 있다.For example, the
이하에서는 이와 같이 서버(10)와 수집 단말기(20) 및 계측 기기(30)로 구성된 건강 예측 시스템에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, embodiments related to a control method that can be implemented in the health prediction system composed of the
이하의 설명에서 상기 서버(10)는 클라우드 네트워크를 통해 연결될 수 있는 서버(10)로서, 편의상 클라우드 서버(10)임을 가정하여 설명하기로 한다.In the following description, the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템이, 사용자가 사용하는 계측 기기의 특성에 따라 사용자의 건강 상태를 진단하기 위한 예측 모델의 학습을 수행하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 그리고 도 6a 내지 도 6b는 계측 기기의 특성을 설명하기 위한 예시도들이다. 또한 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 건강 상태를 진단하기 위한 예측 모델의 예를 도시한 예시도이다. 5 is a flowchart illustrating an operation process in which a health prediction system according to an embodiment of the present invention learns a predictive model for diagnosing a user's health state according to characteristics of a measuring device used by the user. 6A to 6B are exemplary diagrams for explaining characteristics of a measuring device. 7 is an exemplary diagram illustrating an example of a predictive model for diagnosing a health state of a user in a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 수집 단말기(20)는 먼저 연결된 적어도 하나의 계측 기기(30)의 정보를 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다. 여기서 상기 계측 기기(30)의 정보는 계측 기기(30)의 식별 정보일 수 있으며, 계측 기기(30)의 특성에 대한 정보들일 수 있다. First, referring to FIG. 5 , the
일 예로, 수집 단말기(20)는 계측 기기(30)가 연결되는 경우, 연결된 계측 기기로부터 수신되는 식별 정보에 근거하여 계측 기기의 특성 정보를 기기 정보 DB(271)로부터 검출하여 계측 기기의 특성 정보를 획득할 수 있다. 또는 수집 단말기(20)는 연결된 계측 기기에 대하여 입력되는 사용자의 입력에 근거하여 상기 연결된 계측 기기의 특성 정보를 획득할 수 있다(S500). 그리고 획득된 계측 기기 특성 정보를 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다(S502).For example, when the measuring
여기서 상기 계측 기기의 특성 정보는 계측 기기의 임상적 정확성을 정량화화한 특성, 즉 정량화된 임상 정확도를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 계측 기기가 혈당 측정기인 경우 도 6a에서 보이고 있는 클라크 오차 그리드(Clarke Error Grid)에 따른 특성 정보를 포함할 수 있다. Here, the characteristic information of the measuring device may include a quantified characteristic of the clinical accuracy of the measuring device, that is, the quantified clinical accuracy. For example, when the measuring device is a blood glucose meter, it may include characteristic information according to the Clarke Error Grid shown in FIG. 6A.
클라크 오차 그리드는 측정기에서 얻은 혈당 값과 비교하여 현재 혈당 에 대한 환자 추정치의 임상적 정확성을 정량화하기 위한 것으로, 계측 기기의 클라크 오차 그리드 특성은 기준값에 대하여 계측 기기에서 검출된 혈당 추정치의 임상 정확도를 정량화한 특성 정보로서, 각 영역은 기준 센서의 측정값으로부터 오차(A 영역), 오차 범위를 벗어나지만 부적절한 치료로 이어지지는 않는 영역(B 영역), 불필요한 치료로 이어지는 영역(C 영역), 저혈당 또는 고혈압의 감지에 실패하는 영역(D 영역), 저혈당 치료와 고혈당 치료를 혼동한 영역(E 영역)을 나타낸다. 그리고 특정 계측 기기(혈당 측정기)의 혈당 추정치 임상 테스트 결과들이 상기 클라크 오차 그리드의 각 영역에 분포된 상태는 그 계측 기기의 정량화된 임상 정확도를 나타낼 수 있다. 그리고 상기 클라크 오차 그리드를 통해 분석된 계측 기기(혈당 계측기)의 정량화된 임상 정확도는 상기 혈당 계측기의 특성 정보로서 검출될 수 있다. The Clark error grid is intended to quantify the clinical accuracy of the patient's estimate of current blood glucose compared to the blood glucose value obtained from the meter. As quantified characteristic information, each area is an error from the measured value of the reference sensor (area A), an area that is out of the error range but does not lead to inappropriate treatment (area B), an area that leads to unnecessary treatment (area C), hypoglycemia or It shows a region where detection of hypertension fails (region D) and a region in which hypoglycemic treatment and hyperglycemic treatment are confused (region E). In addition, the state in which blood glucose estimation clinical test results of a specific measuring device (blood glucose meter) are distributed in each region of the Clark error grid may represent quantified clinical accuracy of the measuring device. In addition, the quantified clinical accuracy of the measurement device (blood glucose meter) analyzed through the Clark error grid may be detected as characteristic information of the blood glucose meter.
한편 계측 기기의 특성 정보는 계측 기기의 착용 방식 및 계측 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다. Meanwhile, the characteristic information of the measurement device may include information about a wearing method and a measurement method of the measurement device.
예를 들어 혈당 계측기의 경우 도 6b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이 부착형 방식과 도 6b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이 접촉형 방식이 있을 수 있다. 이 경우 상기 도 6b의 (a) 및 (b)에서 보이고 있는 혈당 계측기들은 착용 방식에 대하여 각각 서로 다른 특성 정보를 가질 수 있다. 반면 도 6b의 (a) 및 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 침습 방식으로 혈당을 계측하는 혈당 계측기들은 계측 방식에 대해서는 서로 동일한 특성 정보를 가질 수 있다. For example, in the case of a blood glucose meter, there may be an attachment type method as shown in (a) of FIG. 6b and a contact type method as shown in (b) of FIG. 6b. In this case, the blood glucose meters shown in (a) and (b) of FIG. 6B may each have different characteristic information with respect to a wearing method. On the other hand, as shown in (a) and (b) of FIG. 6B, blood glucose meters that measure blood sugar in an invasive manner may have the same characteristic information about the measurement method.
한편 수집 단말기(20)로부터 계측 기기의 특성 정보를 수신한 클라우드 서버(10)는 수신된 계측 기기의 특성 정보 각각에 대응하는 은닉층 및 노드의 가중치들을 기기 특성 DB(131)로부터 검출할 수 있다. 그리고 검출된 은닉층 및 노드의 가중치들에 근거하여 수신된 계측 기기의 특성 정보들이 반영된 초기 예측 모델을 생성할 수 있다(S504). Meanwhile, the
여기서 상기 초기 예측 모델은 적어도 하나의 특정 질병에 대한 발병 가능성을 예측하기 위한 모델일 수 있다. 그리고 상기 적어도 하나의 특정 질병(이하 특정 질병)은 상기 S504 단계에서 획득된 생체 정보에 대응하는 질병일 수 있다. 즉, 계측 기기가 계측하는 생체 정보에 근거하여 특정 질병에 대한 발병 가능성을 예측하기 위한 예측 모델이 결정될 수 있다. 이 경우 상기 예측 모델은 입력되는 생체 정보에 근거하여 상기 적어도 하나의 질병에 대한 발병 가능성을 예측할 수 있는 모델일 수 있다.Here, the initial prediction model may be a model for predicting the likelihood of developing at least one specific disease. The at least one specific disease (hereinafter referred to as specific disease) may be a disease corresponding to the biometric information obtained in step S504. That is, a predictive model for predicting the possibility of developing a specific disease may be determined based on the biometric information measured by the measurement device. In this case, the predictive model may be a model capable of predicting the possibility of onset of the at least one disease based on input biometric information.
또는 상기 특정 질병은 사용자가 직접 선택한 질병일 수 있다. 예를 들어 상기 S504 단계에서 획득된 생체 정보에 관련된 질병들이 다수 있는 경우, 상기 질병들 중 사용자가 선택한 적어도 하나의 질병에 대한 발병 가능성을 예측하기 위한 예측 모델이 결정될 수 있다. Alternatively, the specific disease may be a disease directly selected by the user. For example, if there are multiple diseases related to the biometric information acquired in step S504, a predictive model for predicting the onset probability of at least one disease selected by the user among the diseases may be determined.
그러면 클라우드 서버(10)는 상기 결정된 특정 질병에 대한 예측 모델에 대하여, 계측 기기의 특성 정보 각각에 대응하는 은닉층 및 노드의 가중치들을 설정함으로써, 상기 특정 질병에 대하여, 계측 기기의 특성 정보들이 반영된 초기 예측 모델을 생성할 수 있다(S504).Then, the
상기 초기 예측 모델은 복수의 은닉층(Hidden Layer)과, 상기 복수의 은닉층 각각에 포함된 노드들에 부여되는 가중치들을 포함하는 인공 신경망 모델일 수 있다. 이러한 인공 신경망 모델은 입력층(Input layer)을 통해 입력되는 입력 정보에 따라 경유하는 은닉층의 개수가 서로 다르게 설계된 모델일 수 있다. 도 7은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 인공 신경망 모델(예측 모델)의 예를 도시한 것이다. The initial prediction model may be an artificial neural network model including a plurality of hidden layers and weights assigned to nodes included in each of the plurality of hidden layers. Such an artificial neural network model may be a model designed in which the number of hidden layers passed through is different from each other according to input information input through an input layer. 7 illustrates an example of an artificial neural network model (prediction model) according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 예측 모델은 적어도 하나의 배타적 레이어(710)와 적어도 하나의 공통 레이어(720, 730)를 포함할 수 있다. 여기서 배타적 레이어(710)는 특정 그룹으로 구분되는 입력에 대하여만 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층일 수 있다. 또한 공통 레이어(720, 730)는 모든 그룹의 입력에 대하여 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층일 수 있다. Referring to FIG. 7 , the prediction model of the health prediction system according to an embodiment of the present invention may include at least one
즉, 도 7에서 보이고 있는 바와 같이, 그룹 A로 구분되는 입력들이 인가되는 경우, 배타적 레이어(710)를 경유하여 상기 배타적 레이어(710)에 따른 가중치들이 부여될 수 있다. 그리고 상기 배타적 레이어(710)에 설정된 각 노드의 가중치가 적용된 값들이 공통 레이어(720, 730)로 입력될 수 있다. 즉, 상기 그룹 A로 구분되는 입력들은 배타적 레이어(710)에서 부여되는 가중치 및, 상기 공통 레이어(720, 730)에서 부여되는 가중치가 모두 적용될 수 있다. That is, as shown in FIG. 7 , when inputs classified as group A are applied, weights according to the
반면 그룹 B로 구분되는 입력들이 인가되는 경우, 배타적 레이어(710)를 경유하지 않고 공통 레이어(720, 730)로 바로 입력될 수 있다. 즉, 상기 그룹 B로 구분되는 입력들은 배타적 레이어(710)에서 부여되는 가중치가 적용되지 않은 상태에서 상기 공통 레이어(720, 730)에서 부여되는 가중치만 적용될 수 있다. On the other hand, when inputs classified as group B are applied, they may be directly input to the
여기서 상기 예측 모델에 입력되는 입력 정보는 생체 정보일 수 있다. 그리고 상기 입력 정보의 그룹은 상기 생체 정보를 계측한 계측 기기의 특성일 수 있다. 즉, 클라우드 서버(10)는 수신된 계측 기기의 특성에 따라 그 계측 기기로부터 수신되는 생체 정보를 특정 그룹으로 분류하고, 상기 특정 그룹에 대응하는 배타적 레이어(710)를 설정하거나 또는 배타적 레이어(710)를 설정하지 않을 수 있다. 따라서 특정 그룹으로 분류된 계측 기기로부터 수신되는 생체 정보는, 상기 특정 그룹에 대응하는 가중치들이 설정된 배타적 레이어(710)를 경유하여 공통 레이어(720, 730)로 입력되므로, 수집 단말기(20)로부터 수집된 계측 기기의 특성을 반영한 예측 모델을 생성할 수 있다. Here, input information input to the predictive model may be biometric information. Also, the group of input information may be a characteristic of a measuring device that measures the biometric information. That is, the
한편 수집 단말기(20)는 연결된 계측 기기로부터, 계측 기기가 검출한 생체 정보를 수신할 수 있다(S506). 그리고 수신된 생체 정보를 클라우드 서버(10)로 전송할 수 있다(S508). Meanwhile, the
그러면 클라우드 서버(10)는 상기 S504 단계에서 생성된 초기 예측 모델의 학습이 완료되었는지 여부를 판별할 수 있다(S510). 여기서 상기 학습 완료 여부는 다양한 방식으로 판별될 수 있다. 예를 들어 클라우드 서버(10)는 충분한 수의 학습 데이터(생체 정보)에 대하여 학습이 이루어졌는지 여부에 따라 상기 학습 완료 여부를 판별할 수 있다. 또는 클라우드 서버(10)는 학습이 이루어진 기간에 근거하여 상기 학습 완료 여부를 판별할 수 있다. 또는 클라우드 서버(10)는 예측도를 미리 알고 있는 생체 정보를 이용한 정확도 테스트를 통해 상기 학습 완료 여부를 판별할 수 있다. 이 경우 클라우드 서버(10)는 상기 예측도를 미리 알고 있는 생체 정보를, 현재 학습 중인 예측 모델에 입력하고, 상기 학습 중인 예측 모델로부터 산출되는 예측도와 상기 미리 알고 있는 예측도 간의 오차에 근거하여 학습 완료 여부를 판별할 수 있다.Then, the
상기 S510 단계의 학습 완료 판별 결과, 학습이 완료되지 않은 경우라면, 클라우드 서버(10)는 현재 수신된 생체 정보에 근거하여 예측 모델에 대한 학습을 수행할 수 있다(S520). 그러면 수집 단말기(20)는 기 설정된 생체 정보 수집 주기가 만기 되었는지 여부를 판별하고(S522), 생체 정보 수집 주기가 만기된 경우라면 다시 S506 단계로 진행하여 계측 기기가 계측한 생체 정보를, 상기 계측 기기로부터 수신할 수 있다. 이 경우 상기 S506 단계 내지 S510 단계에 이르는 과정이 다시 수행될 수 있다. As a result of determining that learning is complete in step S510, if learning is not complete, the
반면 상기 S510 단계의 판별 결과, 예측 모델의 학습이 완료된 것으로 판단되면, 클라우드 서버(10)는 상기 S504 단계에서 수신된 생체 정보를 학습된 예측 모델에 입력할 수 있다. 그리고 학습된 예측 모델을 통해 상기 생체 정보에 대응하는 예측도를 산출할 수 있다(S512). On the other hand, if it is determined that the learning of the predictive model is completed as a result of the determination in step S510, the
한편 상술한 바와 같이, 상기 예측 모델은 특정 질병에 대한 발병 가능성을 예측하기 위한 예측 모델일 수 있다. 따라서 상기 예측 모델에서 산출되는 예측도는 특정 질병에 대한 발병 가능성일 수 있다. 그러면 클라우드 서버(10)는 상기 발병 가능성에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과, 즉 발병 여부를 판별할 수 있다. 이 경우 클라우드 서버(10)는 기 설정된 임계값을 기준으로, 상기 예측도가 상기 임계값을 초과하는지 여부에 따라 상기 특정 질병에 대한 발병 여부를 예측할 수 있다(S514). 그리고 예측된 결과, 즉 상기 특정 질병에 대한 발병 여부를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다(S516). Meanwhile, as described above, the predictive model may be a predictive model for predicting the possibility of developing a specific disease. Therefore, the predictive value calculated by the prediction model may be the possibility of developing a specific disease. Then, the
그러면 수집 단말기(20)는 수신된 예측 결과, 즉 특정 질병에 대한 발병 여부를 출력부(250)를 통해 출력할 수 있다(S518). 이 경우 수집 단말기(20)는 디스플레이부(251)를 통해 표시되는 시각 정보 및 음향 출력부(252)를 통해 출력되는 음향 정보 중 적어도 하나를 통해 상기 발병 여부를 출력할 수 있다. Then, the
한편 수집 단말기(20)는 기 설정된 생체 정보 수집 주기가 만기 되었는지 여부를 판별하고(S522), 생체 정보 수집 주기가 만기된 경우라면 다시 계측 기기로부터 생체 정보를 수신하는 S506 단계로 진행할 수 있다. 따라서 상기 S506 단계 내지 S518 단계에 이르는 과정이 다시 수행될 수 있다.Meanwhile, the
한편 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 클라우드 서버(10)는 사용자의 상황에 근거하여 상기 특정 질병의 발병 여부를 판별하는 임계값을 결정할 수 있다. 이 경우 임계값이 달라지면 예측도가 동일할지라도, 상기 특정 질병의 발병 여부가 다르게 판단될 수 있다. 즉, 학습된 예측 모델을 통해 산출된 예측도가 50%인 경우, 임계값이 30%이면 클라우드 서버(10)는 사용자에게 특정 질병이 발병한 상태라고 판별하고 예측 결과를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. 반면 임계값이 70%이면 클라우드 서버(10)는 사용자에게 특정 질병이 발병하지 않은 상태라고 판별하고 예측 결과를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다.Meanwhile, the
클라우드 서버(10)는 사용자의 상황에 근거하여 상기 임계값을 다르게 할 수 있다. 예를 들어 사용자가 병원에 입원한 경우와 같이, 사용자의 건강 상태가 조금만 악화되어도 시급한 조치가 필요한 경우, 클라우드 서버(10)는 상기 임계값을 통상적인 경우보다 낮게 설정할 수 있다. 그러면 예측도가 상기 통상적인 경우보다 낮은 경우에도 상기 특정 질병이 발병한 것으로 예측 결과가 표시되므로, 상기 특정 질병에 대한 조치를 빠르게 받을 수 있다. 즉, 사용자의 건강 상태 악화를 보다 민감하게 검출할 수 있으며, 그에 따라 상기 건강 상태 악화에 따른 보다 긴급한 의료 조치를 받거나, 상기 특정 질병이 실제로 발병하기 전에 상기 악화된 건강 상태에 대응하는 의료 서비스를 받음으로서 상기 특정 질병의 발병을 미연에 방지할 수 있도록 할 수 있다. The
도 8은 이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 상황을 반영하여 특정 질병에 대한 발병 여부를 예측한 결과가 예측되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 또한 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 검출되는 사용자의 상황에 따라 임계값이 다르게 설정되는 예를 도시한 예시도이다. FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation process in which a result of predicting whether or not to have a specific disease by reflecting a user's situation is predicted in the health prediction system according to an embodiment of the present invention. 9 is an exemplary diagram illustrating an example in which a threshold value is set differently according to a detected user's situation in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 8을 참조하여 살펴보면, 수집 단말기(20)는 발병 여부를 예측할 예측 대상을 결정할 수 있다(S800). 여기서 상기 예측 대상은 특정 질병이나 특정 상태일 수 있다. 그리고 상기 결정되는 예측 대상에 따라 초기 임계값이 결정될 수 있다. First, referring to FIG. 8 , the
상기 예측 대상은 사용자에 의해 직접 선택될 수 있다. 예를 들어 사용자가 수집 단말기(20)를 통해 특정 질병을 입력하는 경우 상기 특정 질병으로 예측 대상이 결정될 수 있다. 또는 상기 예측 대상은 현재 설정된 예측 모델에 대응하는 특정 질병으로 자동으로 설정될 수 있다. The prediction target may be directly selected by the user. For example, when a user inputs a specific disease through the
한편 상술한 설명에 의하면 상기 특정 질병은 복수일 수 있다. 즉, 상기 클라우드 서버(10)에서 학습된 예측 모델은, 입력되는 생체 정보에 근거하여 복수의 질병에 대한 발병 가능성을 예측할 수 있는 모델일 수 있다. 이 경우 각 질병 별로 서로 다른 임계값이 설정될 수 있으며, 각 질병 별로 설정된 서로 다른 임계값과 상기 예측 모델에서 산출된 예측도에 근거하여 상기 각 질병에 대한 발병 여부가 결정될 수 있다. 이 경우 상기 예측 대상은 상기 예측 모델에서 예측될 수 있는 복수의 질병 중 어느 하나의 질병을 의미할 수 있다. Meanwhile, according to the above description, the specific disease may be multiple. That is, the prediction model learned in the
상기 S600 단계에서 예측 대상이 결정되면, 수집 단말기(20)는 사용자의 현재 상황을 분석할 수 있다(S602). 이를 위해 수집 단말기(20)는 적어도 하나의 주변 기기와 연결될 수 있으며, 연결된 주변 기기들로부터 사용자의 상황과 관련된 정보들을 수집할 수 있다. When the prediction target is determined in step S600, the
예를 들어 수집 단말기(20)는 자신의 위치와 관련된 위치정보를 적어도 하나 수집할 수 있다. 예를 들어 수집 단말기(20)는 위치정보 모듈(213)로부터 산출되는 위치를 검출할 수 있다. 또는 수집 단말기(20)는 자신이 위치한 지역에 설치된 AP로부터 현재 위치에 대한 정보를 수집할 수 있다. 그리고 수집된 위치 정보에 근거하여 사용자의 상황을 유추할 수 있다. For example, the
또는 수집 단말기(20)는 주변에 위치한 적어도 하나의 이동 단말기의 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어 수집 단말기(20)는 자신 주변에 위치한 적어도 하나의 이동 단말기의 식별 정보와, 기 등록된 지인들의 이동 단말기 식별 정보를 비교할 수 있다. 그리고 기 등록된 지인들의 식별 정보 중 적어도 하나가 주변에 위치한 경우라면, 상기 기 등록된 적어도 하나의 지인에 근거하여 사용자의 상황을 유추할 수 있다. 일 예로 수집 단말기(20)는 사용자 주변에 위치한 가족들의 이동 단말기 식별 정보에 근거하여, 사용자가 가족들 주변에 위치하고 있음을 유추할 수 있다. Alternatively, the
한편 이처럼 사용자의 주변 상황과 위치 등이 검출되면, 수집 단말기(20)는 사용자가 기 설정된 상황에 있는지 여부를 분석할 수 있다. 예를 들어 수집 단말기(20)는 사용자의 위치를 분석한 결과 사용자가 병원에 있는지 여부를 판별할 수 있다. 그리고 병원에 사용자가 위치한 경우 사용자가 상기 기 설정된 상황에 있는 것으로 검출할 수 있다. 이처럼 사용자가 기 설정된 상황에 있는 것으로 판별되면, 수집 단말기(20)는 사용자의 상황에 대한 정보, 즉 상황 정보를 생성할 수 있다. Meanwhile, when the user's surrounding situation and location are detected, the
한편 수집 단말기(20)는 상기 사용자의 주변 상황에 대한 정보와는 별개로, 기 설정된 주기에 따라 또는 사용자의 요청에 따라 연결된 계측 기기에서 계측된 사용자의 생체 정보를 수신할 수 있다(S804). 그리고 S804 단계에서 생체 정보가 수신되면, 수신된 생체 정보와 상기 상황 정보 및, 현재 선택된 예측 대상에 대한 정보를 클라우드 서버(10)로 전송할 수 있다(S806). Meanwhile, the collecting
그러면 클라우드 서버(10)는 먼저 수신된 생체 정보를 학습된 예측 모델에 입력하여 예측도를 산출할 수 있다. 그리고 상기 예측 모델에 의해 예측 가능한 질병들 각각에 대응하는 임계값들 중, 상기 예측 대상에 대응하는 질병의 임계값을 결정할 수 있다. Then, the
한편 클라우드 서버(10)는 상기 수집 단말기(20)로부터 수신된 상황 정보에 근거하여 상기 결정된 임계값을 변경할 수 있다(S808). 예를 들어 클라우드 서버(10)는 수집 단말기(20)로부터 수신된 상항 정보에 대응하는 사용자의 상황이 기 설정된 상황(예 : 사용자가 병원에 있는 경우)인 경우, 상기 예측 대상에 대응하는 질병의 임계값을 기 설정된 변위만큼 변경할 수 있다. 이를 위해 클라우드 서버(10)의 메모리(130)는 복수의 서로 다른 상황에 대응하는 상황 정보와 상기 복수의 상황 정보 각각에 대응하는 서로 다른 임계값의 변경 변위에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로 사용자가 일반 병동에 있는 경우와 응급 병동에 있는 경우, 그리고 집에 있는 경우 각 상황에 대한 임계값의 변경 변위는 서로 다를 수 있다. Meanwhile, the
한편 상기 S808 단계에서 예측 대상 및 분석된 상황에 따라 임계값이 결정되는 경우, 클라우드 서버(10)는 학습된 예측 모델에 따라 수신된 생체 정보에 대응하는 예측도를 산출할 수 있다(S810). 그리고 산출된 예측도를 상기 S808 단계에서 사용자의 현재 상황과, 상기 예측 대상에 따라 결정된 임계값에 근거하여 상기 예측 대상이 되는 질병에 대한 발병 여부 예측 결과를 도출할 수 있다(S812). 그리고 도출된 예측 결과를 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다(S814). 그러면 상기 수집 단말기(20)는 수신된 예측 결과를 출력부(250)를 통해 출력할 수 있다(S816).Meanwhile, when the threshold value is determined according to the predicted object and the analyzed situation in step S808, the
상기 도 9는, 예측도가 0(0%) ~ 1.0(100%)인 경우에, 각각의 예측도와 임계값(threshold)에 따라 결정되는 양성 예측도(Positive Rate, PR) 및 음성 예측도(Negative, NR)의 상관 관계를 보이고 있는 도면이다. 9, when the predictive value is 0 (0%) to 1.0 (100%), the positive predictive value (PR) and the negative predictive value (PR) determined according to each predictive value and a threshold (threshold) It is a diagram showing the correlation of Negative, NR).
도 9를 참조하여 살펴보면, 양성 예측도가 증가하는 경우 음성 예측도가 감소하고, 반대로 양성 예측도가 감소하는 경우 음성 예측도가 증가하는 것을 알 수 있다. 여기서 양성 예측도는 사용자가 예측 대상이 되는 질병이 발병하였음을 나타내는 예측도이고, 상기 음성 예측도는 사용자가 예측 대상이 되는 질병이 발병하지 않았음을 나타내는 예측도이다. 즉 양성 예측도와 음성 예측도는 서로 상반된 값을 가지는 값일 수 있다. Referring to FIG. 9 , it can be seen that the negative predictive value decreases when the positive predictive value increases, and the negative predictive value increases when the positive predictive value decreases. Here, the positive predictive value is a predictive degree indicating that the user has developed a disease to be predicted, and the negative predictive degree is a predictive degree indicating that the user has not developed a disease to be predicted. That is, the positive predictive value and the negative predictive value may have values that are opposite to each other.
그리고 특정 임계값이 설정되는 경우, 설정된 임계값에 대응하는 양성 예측도 기준과 음성 예측도 기준이 결정될 수 있다. 즉, 임계값이 증가할수록 양성 예측도 기준, 즉 상기 예측 대상이 되는 질병이 발병하였는지 여부를 판별하는 예측도의 기준값이 높아지고, 반대로 상기 예측 대상이 되는 질병이 발병하지 않았는지 여부를 판별하는 예측도(음성 예측도)의 기준값이 낮아질 수 있다. 반대로 임계값이 감소할수록 예측 대상이 되는 질병이 발병하였는지 여부를 판별하는 예측도(양성 예측도)의 기준값이 낮아지고, 반대로 상기 예측 대상이 되는 질병이 발병하지 않았는지 여부를 판별하는 예측도(음성 예측도)의 기준값이 높아질 수 있다.Also, when a specific threshold is set, a positive predictive value criterion and a negative predictive value criterion corresponding to the set threshold may be determined. That is, as the threshold value increases, the positive predictive value criterion, that is, the reference value of the predictive degree for determining whether or not the disease to be predicted increases, and conversely, the prediction to determine whether the disease to be predicted does not occur. The reference value of the degree (negative predictive degree) may be lowered. Conversely, as the threshold value decreases, the reference value of the predictive value (positive predictive value) for determining whether or not the disease to be predicted has occurred, and conversely, the predictive value for determining whether the disease to be predicted has not occurred ( The reference value of the negative predictive value) may be increased.
이러한 상태에서, 사용자가 병원에 위치하는 경우 클라우드 서버(10)는 기 설정된 변경 변위 만큼 상기 임계값을 낮출 수 있다. 따라서 도 9에서 보이고 있는 바와 같이 제1값(901)에서 제2값(902)로 임계값(900)이 변경될 수 있다. In this state, when the user is located in a hospital, the
이와 같이 임계값(900)이 변경되는 경우, 변경된 임계값(900)에 대응하는 양성 예측도 기준값은 보다 낮아질 수 있다. 반대로 변경된 임계값(900)에 대응하는 음성 예측도의 기준값은 보다 높아질 수 있다. 따라서 학습된 예측 모델에서 예측도가 산출되는 경우, 양성으로 판단될 확률, 즉 발병한 것으로 판단될 가능성이 보다 높아지고, 발병하지 않은 것으로 판단될 가능성이 보다 낮아질 수 있다. 따라서 수신된 생체 정보를 통해 결정되는 예측 결과에 따라 사용자가 상기 예측 대상에 대응하는 질병이 발병한 것으로 보다 쉽게 판별될 수 있다. When the
한편 상기 예측 대상에 대응하는 질병이 발병한 것으로 판단되면, 사용자가 병원에 있는 상태이므로 사용자는 상기 예측 대상이 되는 질병에 대한 의료 서비스를 제공받을 수 있다. 따라서 사용자가 병원 등에 위치하는 경우 생체 정보에 따른 건강 상태 변화에 따라 보다 민감하게 상기 예측 대상 질병에 대한 의료 서비스를 제공받을 수 있다. 또한 통상의 경우에 발병한 것으로 판단되지 않는 예측도라고 할지라도, 상기 임계값의 변경에 의해 발병된 것으로 판별되어 의료 서비스를 받을 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 예측 대상이 되는 질병이 발병하기 전에 사용자가 의료 서비스를 제공받을 수 있도록 함으로써, 상기 예측 대상이 되는 질병의 발병을 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.Meanwhile, when it is determined that a disease corresponding to the predicted target has occurred, since the user is in a hospital, the user can receive medical services for the predicted target disease. Therefore, when a user is located in a hospital or the like, medical services for the predicted target disease can be provided more sensitively according to changes in health status according to biometric information. In addition, even if it is a predictive degree that is not judged to have an onset in a normal case, it is determined to be onset by a change in the threshold value and medical service can be provided. Therefore, the present invention has an effect of preventing the onset of the predicted disease in advance by enabling the user to receive medical services before the onset of the predicted disease.
한편 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 경우, 사용자로부터 학습된 예측 모델을 사용하므로, 사용자가 가상의 정보를 입력함으로써 상기 입력된 가상의 정보에 따른 사용자의 건강 상태 변화를 미리 시뮬레이션할 수도 있음은 물론이다. On the other hand, since the health prediction system according to an embodiment of the present invention uses a prediction model learned from the user, the user may input virtual information to simulate a change in the user's health state according to the input virtual information in advance. Of course there is.
예를 들어 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템이 혈당 계측기를 통해 검출되는 혈당에 따라 사용자의 건강 상태를 예측하는 경우라면, 사용자가 아직 섭취하지 않은 음식물의 정보를 입력함으로써, 상기 음식물을 사용자가 섭취하였을 때에 사용자의 혈당 변화량을 예측 및 예측된 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. For example, if the health prediction system according to an embodiment of the present invention predicts the user's health condition according to blood sugar detected through a blood glucose meter, the user inputs information on food that the user has not yet consumed, thereby providing the user with the food. When the blood sugar is ingested, the change in blood sugar of the user can be predicted and the predicted result can be provided to the user.
도 10 및 도 11은 이러한 예를 도시한 것이다. 10 and 11 show such an example.
먼저 도 10을 참조하여 살펴보면, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템을 통해 사용자의 식단에 따른 혈당 변화량을 학습하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. Referring first to FIG. 10, FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation process of learning a change in blood sugar according to a user's diet through a health prediction system according to an embodiment of the present invention.
이러한 경우 수집 단말기(20)는 사용자로부터 사용자가 섭취한 식단의 정보를 입력받을 수 있다(S1000). 그리고 사용자가 입력한 식단의 정보를 클라우드 서버(10)로 전송할 수 있다(S1002). 여기서 상기 식단은 적어도 하나의 음식물의 명칭 및 상기 음식물의 섭취량(예 : 중량 또는 분량, 예를 들어 1인분, 1.5인분, 2인분)에 대한 정보를 포함할 수 있다. In this case, the
그러면 클라우드 서버(10)는 수신된 식단 정보에 포함된 각 음식물의 영양소를 분석할 수 있다. 그리고 분석된 영양소에 근거하여 상기 입력된 식단에 대응하는 영양소 및 사용자가 섭취한 각 영양소의 양을 분석할 수 있다(S1004). Then, the
상기 S1004 단계에서, 클라우드 서버(10)는 식단에 포함된 각 음식물의 종류에 대응하는 영양소를 검출할 수 있다. 이를 위해 클라우드 서버(10)의 메모리(130)에는 복수의 서로 다른 음식물 각각에 대한 영양 분석 정보, 즉 음식물 각각에 포함된 영양소(예 : 탄수화물, 단백질, ...) 및 기준 중량에 대한 각 영양소의 구성비에 대한 정보를 포함할 수 있다. In step S1004, the
그리고 클라우드 서버(10)는, 각 음식의 섭취량에 근거하여 사용자가 섭취한 각 영양소의 양을 산출할 수 있다. 예를 들어 사용자가 입력한 섭취량이 중량인 경우라면, 기준 중량과 섭취 중량의 비율차를 각 음식의 영양 분석 결과에 반영하여 사용자가 섭취한 음식물 각각에 포함된 영양소의 양을 산출할 수 있다. 또한 사용자가 입력한 섭취량이 분량(섭취 분량)인 경우라면, 기준 분량(1 인분)의 중량에 근거하여 섭취 분량에 대응하는 음식물의 중량을 산출하고, 산출된 음식물의 중량과 기준 중량의 비율차에 근거하여 사용자가 섭취한 음식물 각각에 포함된 영양소의 양을 산출할 수 있다. 그리고 각 음식물의 영양소의 섭취량들을 합산하여 식단 전체에 대하여 사용자가 섭취한 영양소들과 그 영양소들의 양을 산출할 수 있다. Further, the
한편 사용자가 음식을 섭취하고 기 설정된 시간이 경과하는 경우 계측 기기는 사용자의 혈당을 계측할 수 있다. 그리고 계측 기기에서 계측된 혈당은 수집 단말기(20)로 전송되고, 수집 단말기(20)는 이를 수신할 수 있다(S1006). 그러면 수집 단말기(20)는 수신된 혈당 계측 정보를 클라우드 서버(10)로 전송할 수 있다(S1008). Meanwhile, when a user consumes food and a predetermined time elapses, the measuring device may measure the user's blood sugar level. The blood glucose measured by the measuring device is transmitted to the
혈당 계측 정보를 수신한 클라우드 서버(10)는, 기존에 수신된 혈당 계측 결과, 즉 사용자가 음식물을 섭취하기 이전에 계측하였던 혈당 계측 결과와 상기 S1008 단계에서 수신된 혈당 계측 결과를 비교하여 혈당의 변화량을 산출할 수 있다(S1010). 이 경우 상기 혈당의 변화량은 현재 사용자가 섭취한 식단에 대한 혈당의 변화량일 수 있다. Upon receiving the blood glucose measurement information, the
그리고 클라우드 서버(10)는 이전에 수집된 식단의 영양소 및 그 식단에 대하여 계측된 혈당의 변화량을 검출할 수 있다(S1012). 그리고 상기 S1012 단계에서 검출된 이전 식단의 영양소 및 혈당의 변화량과, 상기 S1010 단계에서 계측된 현재 사용자가 섭취한 식단의 영양소 및 혈당의 변화량에 근거하여, 영양소의 변화에 따른 혈당의 변화량을 산출할 수 있다(S1014). 즉, 클라우드 서버(10)는 이전 식단의 영양소와 현재 사용자가 섭취한 식단의 영양소의 차이를 검출하고, 상기 이전 식단의 영양소에 대하여 검출된 혈당의 변화량과 현재 사용자가 섭취한 식단의 영양소에 대하여 검출된 혈당의 변화량의 차이를 검출할 수 있다. 이에 따라 사용자가 섭취한 영양소의 차이에 대한 혈당 변화량의 차이를 검출할 수 있다. In addition, the
그러면 클라우드 서버(10)는 산출된 영양소 차이에 따른 혈당 변화량의 차이에 근거하여, 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 학습할 수 있다(S1016). Then, the
이러한 학습 과정은 기 설정된 횟수 이상 반복될 수 있으며 상기 기 설정된 횟수 이상 반복이 완료되는 경우 클라우드 서버(10)는 상기 영양소별 혈당 변화량의 예측 모델의 학습이 완료된 것으로 판단할 수 있다. 또는 클라우드 서버(10)는, 적어도 하나의 영양소에 대하여, 상기 S1016 단계의 학습 결과에 따라 변경된 혈당 변화량의 크기가 기 설정된 수준 미만인 경우에, 상기 영양소별 혈당 변화량 예측 모델의 학습이 완료된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 학습의 효과를 더 이상 기대하기 어려운 경우에 클라우드 서버(10)는 상기 영양소별 혈당 변화량 예측 모델의 학습이 완료된 것으로 판단할 수 있다.This learning process may be repeated more than a predetermined number of times, and when the repetition is completed more than the predetermined number of times, the
한편 도 11은, 상기 도 10에서 학습된 예측 모델, 즉 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 통해, 사용자의 입력하는 가상의 식단에 따른 혈당의 변화량을 예측한 결과를 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. Meanwhile, FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation process of providing a result of predicting a change in blood sugar according to a virtual diet input by a user through the prediction model learned in FIG. .
도 11을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 수집 단말기(20)를 통해 사용자는 가상의 식단 정보를 입력할 수 있다(S1100). 이 경우 상기 가상의 식단 정보는 사용자가 섭취하지 않은 식단의 정보로서, 사용자가 앞으로 섭취할 음식들을 포함하는 식단의 정보일 수 있다. 그리고 수집 단말기(20)는 사용자가 입력한 가상의 식단 정보를 클라우드 서버(10)로 전송할 수 있다(S1102). 여기서 상기 가상의 식단 정보는 가상의 섭취량에 대한 정보를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11 , the user may input virtual diet information through the
한편 클라우드 서버(10)는 수신된 가상의 식단에 포함된 각 음식물의 영양소를 분석할 수 있다(S1104). 이 경우 각 음식에 대한 영양소가 분석될 수 있으며, 가상 섭취량에 근거하여 각 음식에 따른 영양소별 섭취량이 분석될 수 있다. Meanwhile, the
그러면 클라우드 서버(10)는 상기 도 10에서 학습된 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 통해 각 영양소에 대응하는 혈당 변화량을 산출할 수 있다(S1106). 이 경우 학습된 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 통해 산출되는 혈당 변화량은 각 영양소의 기준 중량에 따른 혈당 변화량일 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)는 산출된 각 영양소별 기준 중량에 따른 혈당 변화량과 상기 S1104 단계에서 분석된 해당 영양소의 섭취량에 따라, 해당 영양소의 섭취량에 대응하는 혈당 변화량을 산출할 수 있다. Then, the
그리고 클라우드 서버(10)는 각 영양소 별로, 영양소의 섭취량에 대응하는 혈당 변화량을 합산할 수 있다. 그리고 합산된 결과를 상기 S1102 단계에서 수신된 가상의 식단에 대응하는 혈당 변화량으로 예측할 수 있다(S1108). In addition, the
그리고 예측된 혈당 변화량을 상기 S1102 단계에서 수신된 가상 식단 정보에 대한 응답으로 수집 단말기(20)에 제공할 수 있다(S1110). 그러면 수집 단말기(20)는 수신된 예측 혈당 변화량의 정보를 출력부(250)를 통해 출력할 수 있다(S1112). 이 경우 입력된 가상 식단의 정보와 상기 예측 혈당 변화량의 정보가 함께 디스플레이부(251) 상에 표시될 수 있다. The predicted change in blood sugar may be provided to the
한편 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템은 상기 학습된 영양소별 혈당 변화량 예측 모델에 근거하여 사용자에게 최적의 식단을 추천할 수도 있다. 이 경우 상기 학습된 영양소별 혈당 변화량 예측 모델은 사용자의 혈당 계측 결과에 따라 학습된 사용자의 영양소별 혈당 변화량 특성일 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)는 상기 학습된 사용자의 영양소별 혈당 변화량 특성에 근거하여 최적의 식단을 추천할 수도 있다. Meanwhile, the health prediction system according to an embodiment of the present invention may recommend an optimal diet to the user based on the learned model for predicting changes in blood sugar for each nutrient. In this case, the learned blood glucose change prediction model for each nutrient may be a blood glucose change characteristic for each nutrient of the user learned according to the user's blood glucose measurement result. Accordingly, the
일 예로, 클라우드 서버(10)는 사용자와 생체적 특성이 유사한 적어도 하나의 다른 사용자를 검출하고 검출된 적어도 하나의 다른 사용자가 입력하는 식단 정보에 근거하여 사용자의 식단을 추천할 수 있다(Collaborate filtering 방식). 즉, 클라우드 서버(10)는 각 사용자의 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 비교하고, 유사한 영양소별 혈당 변화량 예측 모델을 가지는 적어도 하나의 다른 사용자가 입력하는 식단 정보에 근거하여 사용자의 식단을 추천할 수 있다. For example, the
이 경우 클라우드 서버(10)는 상기 적어도 하나의 다른 사용자가 입력하는 식단 정보들 중 사용자와 취향이 유사한 식단의 경우에 상기 식단 정보를 사용자에게 추천할 수 있다(Content based filtering 방식). 이 경우 취향이 유사한지 여부는, 식단에 포함된 음식물의 종류가 기 설정된 비율 이상 일치하는 경우에 서로 간에 취향이 유사한 것으로 판단될 수 있다. In this case, the
한편 이처럼 적어도 하나의 다른 사용자가 입력하는 식단 정보에 근거하여 추천 식단이 결정되는 경우, 클라우드 서버(10)는 추천 식단의 정보를 수집 단말기(20)에 제공할 수 있다. 이 경우 클라우드 서버(10)는 추천 식단을 구성하는 각 음식과, 음식의 영양소 분석 결과에 따라 산출되는 각 음식별 혈당 변화량 예측 결과, 그리고 각 음식에 대응하는 혈당 지수(Glycemic Index, GI) 정보를 제공할 수 있다. Meanwhile, when a recommended menu is determined based on menu information input by at least one other user, the
여기서 혈당 지수 정보(GI)는 해당 음식물 일정량을 섭취한 이후 혈당 상승 정도를, 같은 양의 표준 탄수화물 식품을 섭취한 후의 혈당 상승 정도와 비교한 값으로, 같은 양의 표준 탄수화물에 대하여 해당 음식물의 혈당 상승 정도를 나타낸 지수를 의미할 수 있다. Here, the glycemic index information (GI) is a value obtained by comparing the level of blood sugar rise after consuming a certain amount of the food with the level of blood sugar rise after consuming the same amount of standard carbohydrate food. It may mean an index representing the degree of increase.
하기 [표 1]은 이처럼 클라우드 서버(10)로부터 제공되는 추천 식단 정보의 예를 도시한 것이다.[Table 1] below shows examples of recommended diet information provided from the
[표 1][Table 1]
한편 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 클라우드 서버(10)는 기 설정된 업데이트 조건이 충족되는 경우, 학습된 예측 모델에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. Meanwhile, the
이 경우 상기 기 설정된 업데이트 조건은 기 설정된 업데이트 주기가 만기되는 경우에 충족될 수 있다. 또는 계측 기기가 추가, 변경 또는 제거되는 경우에 상기 기 설정된 업데이트 조건이 충족될 수 있다. In this case, the preset update condition may be satisfied when the preset update cycle expires. Alternatively, when a measurement device is added, changed, or removed, the preset update condition may be satisfied.
또는 예측도를 미리 알고 있는 기 설정된 생체 정보에 따른 자체 정확도 테스트 결과 정확도가 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 업데이트 조건이 충족될 수 있다. 이는 학습된 예측 모델의 경우 시간이 경과할 수록 그 정확도가 저하될 수 있기 때문이다. Alternatively, when accuracy is out of the error range as a result of a self-accuracy test according to preset biometric information of which predictability is known in advance, the update condition may be satisfied. This is because the accuracy of the learned predictive model may decrease over time.
도 12a 내지 도 12c는 이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 예측 모델이 업데이트되는 방법들을 설명하기 위한 개념도들이다. 12A to 12C are conceptual diagrams for explaining methods of updating a prediction model in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 12a를 참조하여 살펴보면, 도 12a의 (a)는 업데이트되기 이전의 예측 모델을, 도 12a의 (b)는 업데이트된 이후의 예측 모델의 예를 도시한 것이다. 도 12a에서 보이고 있는 바와 같이, 클라우드 서버(10)는 현재 학습된 예측 모델의 적어도 일부의 은닉층의 가중치들을 적어도 일부 변경할 수 있다. Referring first to FIG. 12A, (a) of FIG. 12A illustrates an example of a predictive model before being updated, and (b) of FIG. 12A illustrates an example of a predictive model after being updated. As shown in FIG. 12A , the
이 경우 은닉층의 노드들에 설정되는 가중치들이 상기 예측 모델이므로, 도 12a의 경우 현재 학습된 예측 모델의 적어도 일부가 새로운 데이터에 따라 교체될 수 있다. 이 경우 상기 새로운 데이터는 새로 추가되거나 변경된 계측 기기의 특성에 따른 데이터일 수 있다. In this case, since the weights set for the nodes of the hidden layer are the prediction model, in the case of FIG. 12A, at least a part of the currently learned prediction model may be replaced according to new data. In this case, the new data may be data according to the newly added or changed characteristics of the measuring device.
즉, 계측 기기가 새로 추가되거나 또는 변경되는 경우, 도 12a의 (a) 및 (b)에서 보이고 있는 바와 같이 새로운 은닉층, 예를 들어 적어도 하나의 배타적 레이어나 공통 레이어가 더 추가될 수 있다. 또는 적어도 하나의 배타적 레이어 또는 공통 레이어가 다른 레이어로 변경될 수 있다. 이 경우 다른 레이어는, 레이어를 구성하는 노드의 적어도 일부에 부여되는 가중치가 서로 다른 레이어일 수 있다. That is, when a measurement device is newly added or changed, as shown in (a) and (b) of FIG. 12A, a new hidden layer, for example, at least one exclusive layer or a common layer may be further added. Alternatively, at least one exclusive layer or common layer may be changed to another layer. In this case, the other layers may be layers having different weights assigned to at least some of the nodes constituting the layer.
반면 계측 기기가 제거되는 경우, 현재 학습된 예측 모델을 구성하는 일부의 배타적 레이어 또는 공통 레이어가 제거될 수도 있다. 이 경우 도 12a의 (b)에서 보이고 있는 바와 같은 모델이, 업데이트를 통해 도 12a의 (a)에서 보이고 있는 모델로 변경될 수도 있다. On the other hand, when the measurement device is removed, some exclusive layers or common layers constituting the currently learned predictive model may be removed. In this case, the model shown in (b) of FIG. 12A may be changed to the model shown in (a) of FIG. 12A through an update.
한편 이와 같이 적어도 일부의 은닉층이 교체되거나 추가 또는 제거되어 예측 모델이 업데이트 되면, 클라우드 서버(10)는 업데이트된 예측 모델에 대한 재학습을 수행할 수 있다. 이를 위해 클라우드 서버(10)와 수집 단말기(20)는 상기 도 5의 S506 단계 내지 S522 단계에 이르는 과정을 반복하여 수행할 수 있다. Meanwhile, when the prediction model is updated by replacing, adding, or removing at least some of the hidden layers, the
한편 도 12a의 경우와 달리, 클라우드 서버(10)는 기존 예측 모델을 변경하지 않고 새로운 예측 모델을 더 생성 및, 기존 모델과 신규 모델을 병용하여 사용할 수도 있다. Meanwhile, unlike the case of FIG. 12A, the
예를 들어 도 12b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 업데이트 이전에는 하나의 예측 모델(모델 A, 1200)을 이용하여 예측도를 산출하는 경우에, 상기 이벤트 조건이 충족되는 경우라면 클라우드 서버(10)는 이벤트 조건에 부합하는 적어도 하나의 새로운 모델을 더 생성할 수 있다. For example, as shown in (a) of FIG. 12B, when a predictive degree is calculated using one predictive model (model A, 1200) before the update, if the event condition is satisfied, the cloud server ( 10) may further generate at least one new model that meets the event condition.
일 예로 새로운 계측 기기가 추가되고 기존의 계측 기기가 다른 기기로 교체되는 경우, 클라우드 서버(10)는 새로 추가된 계측 기기의 기기 특성에 따른 제1 신규 모델(모델 B, 1201)과 교체된 계측 기기의 기기 특성에 따른 제2 신규 모델(모델 C, 1202)을 새로 생성할 수 있다. For example, when a new measuring device is added and an existing measuring device is replaced with another device, the
여기서 상기 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202)은 특정 입력 정보에 대해 특화된 예측 모델일 수 있다. 즉, 특정 계측 기기에 특화된 예측 모델이거나 또는 특정 생체 정보의 종류, 특정 생체 정보 계측 방식, 특정 계측 기기의 착용 방식, 또는 특정 제조사의 특정 계측 기기에 특화된 예측 모델일 수 있다. Here, the first and second
한편 클라우드 서버(10)는, 기존 모델(1200)과 제1 신규 모델(1201) 및 제2 신규 모델(1202) 각각에 사용자로부터 계측된 생체 신호를 입력할 수 있다. 그리고 각 예측 모델(1200, 1201, 1202)로부터 출력되는 예측도들을 병합할 수 있다. Meanwhile, the
이 경우 클라우드 서버(10)는 각 예측 모델(1200, 1201, 1202)로부터 산출되는 예측도들에 대한 통계값을 산출할 수 있다. 일 예로 상기 통계값은 평균값, 최대값, 최소값 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 산출된 통계값을 입력된 생체 정보에 대해 산출되는 예측도로서 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다. In this case, the
여기서 클라우드 서버(10)는 기존 예측 모델(1200)에서 산출되는 예측도와, 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202) 각각에서 산출되는 예측도 각각에 대하여 서로 다른 가중치 비율을 부여할 수 있다. 예를 들어 기존 예측 모델(1200)의 예측도에는 가중치 비율을 50%로 설정하고, 제1 신규 모델(1201)의 예측도에는 가중치 비율을 25%로 설정할 수 있다. 또한 제2 신규 모델(1202)의 예측도에는 가중치 비율을 25%로 설정할 수 있다. 그리고 상기 가중치에 따른 예측도 값들을 합산함으로써 입력된 생체 정보에 대응하는 예측도를 산출할 수도 있다. Here, the
이 경우 상기 가중치 비율은 각 모델의 학습 상태에 따라 결정될 수 있다. 여기서 상기 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202)은 학습이 완료되지 않은 상태일 수 있다. 그러므로 학습이 완료된 기존 모델(1200)에 비하여 학습이 완료되지 않은 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202)의 예측도는 더 적은 가중치 비율이 설정될 수 있다. 그러면 클라우드 서버(10)는 상기 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202) 각각에 대한 학습을 병행할 수 있다. In this case, the weight ratio may be determined according to the learning state of each model. Here, the first and second
한편 상기 제1 및 제2 신규 모델(1201, 1202)이 특정 입력 정보에 특화된 모델인 경우라면, 수집 단말기(20)에서 제공되는 입력 정보, 즉 생체 정보(또는 계측 기기의 정보)에 따라 특정 신규 모델의 가중치 비율이 높아질 수 있다. 일 예로 제1 신규 모델(1201)이 현재 수신된 생체 정보에 특화된 특화 모델인 경우라면, 클라우드 서버(10)는 기존 모델(1200)과 제2 신규 모델(1202)의 가중치 비율을 0%로 설정할 수 있다. 그리고 제1 신규 모델(1201)의 가중치 비율을 100%로 설정할 수 있다. 이 경우 제1 신규 모델(1201)의 예측도가 입력된 생체 정보에 대응하는 예측도로서 수집 단말기(20)에 전송될 수 있다. On the other hand, if the first and second
한편 도 12b와 같이 다수의 예측 모델을 사용하는 경우, 예측도의 산출 시간이 지연될 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)는 최대로 사용 가능한 모델의 수를 미리 한정할 수 있다. 그리고 예측 모델의 업데이트를 수행하는 경우에 예측 모델들의 수가 상기 한정된 최대 사용 개수를 초과하는 경우라면 생성된 이후 경과된 시간이 가장 오래된 순서대로 예측 모델을 제거할 수 있다. 이에 따라 예측도 산출 시간이 지나치게 소요되는 것을 방지할 수 있다. Meanwhile, when a plurality of predictive models are used as shown in FIG. 12B, the calculation time of the predictive value may be delayed. Accordingly, the
한편 도 12b에서 보이고 있는 것과 같이 복수의 예측 모델을 병용하는 것과 달리, 클라우드 서버(10)는 복수의 예측 모델을 서로 간에 결합하여 예측 모델을 업데이트할 수도 있음은 물론이다. Meanwhile, as shown in FIG. 12B , unlike using a plurality of prediction models together, the
이 경우 도 12c에서 보이고 있는 바와 같이, 클라우드 서버(10)는 기존 모델(1200)과, 상기 기존 모델(1200)의 학습 과정에서 파생된 적어도 하나의 모델(제1 파생 모델(1211), 제2 파생 모델(1212))을 결합 대상 모델로 생성할 수 있다. 즉, 상기 제1 파생 모델(1211), 제2 파생 모델(1212)은 학습이 완료되기 이전 상태의 기존 모델(1200)일 수 있다.In this case, as shown in FIG. 12C , the
이 경우 클라우드 서버(10)는 상기 기존 모델(1200)과 제1 파생 모델(1211), 제2 파생 모델(1212)의 적어도 일부를 서로 중첩하거나 결합할 수 있다. 즉, 예를 들어 각 은닉층에서 가중치가 서로 동일한 노드들은 그대로 유지하고, 가중치가 서로 다른 노드들을 각 은닉층에 추가할 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 상기 제1 파생 모델(1211), 제2 파생 모델(1212)은 학습이 완료되기 이전 상태의 기존 모델(1200)로서 배타적 레이어 또는 공통 레이어를 포함하는 은닉층의 개수가 서로 동일한 예측 모델일 수 있다. In this case, the
클라우드 서버(10)는 이처럼 복수의 예측 모델의 적어도 일부를 중첩 및 병합하여 결합(combine) 모델 또는 앙상블(ensemble) 모델(이하 결합 모델(combine model, 1210))을 생성할 수 있다. 그리고 생성된 결합 모델(1210)로 업데이트된 예측 모델에 대하여 다시 학습을 수행할 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)와 수집 단말기(20)는 상기 도 5의 S506 단계 내지 S522 단계에 이르는 과정을 반복하여 수행할 수 있다.The
한편 상술한 바와 같이 수집 단말기(20)로부터 수신되는 생체 신호 각각에 대하여 예측 결과를 산출하고 산출된 예측 결과를 수집 단말기(20)로 제공하는 경우, 생체 정보를 전송한 이후에 예측 결과가 전송될 때까지 소요되는 시간이 길어질 수 있다. 또한 수신되는 생체 정보가 다수인 경우 클라우드 서버(10)의 연산량이 증대되어, 상기 클라우드 서버(10)의 연산 부하가 발생할 수 있다는 문제가 있다. Meanwhile, as described above, when a prediction result is calculated for each biosignal received from the
이에 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템은, 예측 모델의 학습이 완료되는 경우, 일정 범위에 해당되는 생체 신호에 대응하는 예측도들을 미리 산출하고, 산출된 예측도들을 수집 단말기(20)에 미리 전송함으로써, 클라우드 서버(10)의 연산량을 줄이고, 생체 신호에 대응하는 예측 결과가 전송될 때까지의 소요 시간을 단축할 수 있도록 할 수 있다. Accordingly, the health prediction system according to an embodiment of the present invention, when the learning of the predictive model is completed, pre-calculates predictive degrees corresponding to bio-signals corresponding to a certain range, and sends the calculated predictive degrees to the
도 13은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 사용자의 생체 정보에 따른 진단 예측 결과들을 포함하는 캐싱(Caching) 테이블을 클라우드 서버(10)가 수집 단말기(20)로 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 그리고 도 14는, 상기 도 13의 캐싱 테이블을 추출하기 위한 캐싱 구간이 사용자의 생체 정보 및 특성에 따라 결정되는 예를 도시한 예시도이다. 13 is an operation process in which the
도 13을 참조하여 살펴보면, 수집 단말기(20)는 사용자의 기본 생체 특징에 대한 정보를 전송할 수 있다(S1300). 여기서 상기 사용자의 기본 생체 특징 정보는, 사용자의 성별, 연령대 등 기본적인 사용자의 보편적 생체적 특징에 대한 정보로서, 수집 단말기(20)에 저장되거나 또는 계측 기기에 등록된 사용자의 정보로부터 수집되는 정보일 수 있다. Referring to FIG. 13 , the
그러면 수집 단말기(20)는 수신된 기본 생체 특징에 대한 정보에 대응하는 보편적 예측 구간을 설정할 수 있다(S1302). 예를 들어 사용자가 보편적인 체형을 가지는 남자인 경우 몸무게에 대한 보편적 예측 구간을 20kg에서 220kg으로 설정할 수 있다. 그리고 사용자가 여자인 경우 통상적으로 남자보다 몸무게가 적으므로 상기 남자에 대응하는 보편적 예측 구간보다 더 작은 범위의 보편적 예측 구간(예 : 20kg에서 150kg)을 설정할 수 있다. Then, the
또한 이와 같은 방식으로 사용자의 키에 대한 보편적 예측 구간으로서 50cm 에서 250cm을 설정할 수 있다. Also, in this way, it is possible to set a range from 50 cm to 250 cm as a universal prediction interval for the user's height.
상기 보편적 예측 구간은 수신된 사용자의 기본적 생체 특징에 대하여, 통상적인 경우에 최대로 가질 수 있는 임의의 생체 정보 범위일 수 있다. 이러한 보편적 예측 구간은, 본 발명과 관련된 다수의 실험 또는 통계 결과에 따라 결정될 수 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의상 사용자로부터 검출되는 생체 정보가 몸무게 및 키임을 가정하고, 상기 몸무게 및 키에 따라 당뇨 질환에 대한 예측도가 검출되는 예를 설명하기로 한다. The universal prediction interval may be an arbitrary biometric information range that can be maximally obtained in a typical case with respect to the basic biometric characteristics of the received user. This universal prediction interval may be determined according to a number of experimental or statistical results related to the present invention. In the following description, for convenience of description, it is assumed that the biometric information detected from the user is weight and height, and an example in which a predictive value for diabetes is detected based on the weight and height will be described.
상기 S1302 단계에서 사용자의 기본 생체 특징으로부터 보편적 예측 구간이 설정되면, 클라우드 서버(10)는 사용자의 키 및 몸무게에 따라 당뇨 질환의 발병 가능성이 학습된 예측 모델을 통해 상기 보편적 예측 구간 각각에 대응하는 예측 결과들을 미리 산출할 수 있다(S1304). 예를 들어 클라우드 서버(10)는 기 설정된 단위(예 : 1cm) 별로 상기 보편적 예측 구간의 키 구간에 대응하는 가상의 키들을 설정하고, 기 설정된 단위(예 : 1kg) 별로 상기 보편적 예측 구간의 몸무게 구간에 대응하는 가상의 몸무게들을 설정할 수 있다. 그리고 가상의 키들 각각에 대응하는 가상의 몸무게들 각각을 상기 예측 모델에 입력하여 상기 보편적 예측 구간을 구성하는 각 생체 정보들(구간별 키 및 구간별 몸무게)에 대응하는 예측 결과들을 산출할 수 있다. When a universal prediction interval is set from the user's basic biometric characteristics in step S1302, the
이 경우 보편적 예측 구간으로 설정된 키의 범위가 50cm 에서 250cm이고, 상기 보편적 예측 구간으로 설정된 몸무게의 범위가 20kg 에서 220kg인 경우라면, 그리고 키의 기본 단위가 1cm이고 몸무게의 기본 단위가 1kg인 경우라면 총 40000개의 예측 결과들이 산출될 수 있다. In this case, if the range of height set as the universal prediction interval is 50 cm to 250 cm, the range of weight set as the universal prediction interval is 20 kg to 220 kg, and if the basic unit of height is 1 cm and the basic unit of weight is 1 kg A total of 40000 prediction results can be calculated.
한편 이처럼 보편적 예측 구간을 구성하는 가상의 생체 정보들 각각에 대응하는 예측 결과들이 산출되면, 클라우드 서버(10)는 상기 산출된 예측 결과들을 포함하는 예측 결과 테이블을 생성할 수 있다(S1306). 따라서 상기 보편적 예측 구간을 구성하는 복수의 생체 정보 각각에 매칭되는 당뇨 질환 예측도들을 포함하는 예측 결과 테이블이 하기 [표 2]와 같이 생성될 수 있다.Meanwhile, when prediction results corresponding to each of the virtual biometric information constituting the universal prediction interval are calculated, the
[표 2][Table 2]
그러면 클라우드 서버(10)는 기 획득된 사용자의 생체 정보에 근거하여, 상기 보편적 예측 구간의 일부를 캐싱(caching) 구간으로 설정할 수 있다(S1308). 예를 들어, 클라우드 서버(10)는 기 획득된 사용자의 생체 정보에 따른 사용자의 키가 160cm 인 경우, 클라우드 서버(10)는 상기 사용자의 기 획득된 키 160cm을 기준으로 일정 범위를 캐싱 구간으로 설정할 수 있다. 이 경우 상기 일정 범위가 20cm인 경우라면, 140cm 에서 180cm 까지의 키에 대한 캐싱 구간이 설정될 수 있다. Then, the
한편 클라우드 서버(10)는 기 획득된 사용자의 생체 정보에 따른 사용자의 몸무게가 60kg 인 경우, 클라우드 서버(10)는 상기 사용자의 기 획득된 몸무게 60kg을 기준으로 일정 범위를 캐싱 구간으로 설정할 수 있다. 이 경우 상기 일정 범위가 20kg인 경우라면, 40kg 에서 80kg 까지의 몸무게에 대한 캐싱 구간이 설정될 수 있다. On the other hand, if the user's weight according to the user's previously obtained biometric information is 60 kg, the
그러면 클라우드 서버(10)는, 상기 예측 결과 테이블로부터, 상기 S1308 단계에서 설정된 캐싱 구간에 대응하는 일 영역을 캐싱 테이블로 추출할 수 있다(S1310). 따라서 예측 구간 테이블을 구성하는 어느 한 종류의 생체 정보(키)의 보편적 예측 구간 중 일 부분(140cm 에서 180cm)과 상기 예측 구간 테이블을 구성하는 다른 종류의 생체 정보(몸무게)의 상기 보편적 예측 구간 중 일 부분(40kg 에서 80kg)에 대응하는 상기 예측 구간 테이블의 일 부분이 캐싱 테이블로 추출될 수 있다. 이 경우 상기 캐싱 테이블은, 하기 [표 3]과 같이 상기 추출된 각 캐싱 구간의 사용자의 생체적 특징들(키 및 몸무게)에 대응하는 당뇨 질환 예측도들을 포함하는 테이블일 수 있다.Then, the
[표 3][Table 3]
그러면 클라우드 서버(10)는 상기 S1310 단계에서 추출된 캐싱 테이블을 수집 단말기(20)로 전송할 수 있다(S1312). 그러면 수집 단말기(20)는 수신된 캐싱 테이블을 저장할 수 있다(S1314).Then, the
한편 상기 캐싱 구간은 사용자의 생체적 특징에 따른 방향성에 근거하여 동적으로 설정될 수 있다. 예를 들어 사용자의 연령이 청소년인 경우, 사용자의 몸무게 및 키는 지금보다 증가하는 추세에 있을 수 있다. 반면 사용자의 연령이 중년인 경우 사용자의 몸무게는 증가 추세에 있을 수 있으나 사용자의 키는 정지하는 추세에 있을 수 있다. 이러한 사용자의 연령대 별 방향성에 근거하여 클라우드 서버(10)는 상기 캐싱 구간을 동적으로 설정할 수 있다. Meanwhile, the caching period may be dynamically set based on a direction according to a user's biological characteristics. For example, when the age of the user is a teenager, the weight and height of the user may be on the trend of increasing. On the other hand, when the age of the user is middle-aged, the user's weight may be in an increasing trend, but the user's height may be in a stationary trend. Based on the user's direction for each age group, the
도 14는 이처럼 사용자의 생체적 특징(예 : 연령대)에 따라 캐싱 구간이 동적으로 설정되는 예를 도시한 것이다. 14 illustrates an example in which a caching section is dynamically set according to a user's biological characteristics (eg, age group).
상술한 바와 같이 사용자의 연령대가 청소년기인 경우, 사용자의 몸무게 및 키는 지금보다 증가하는 추세에 있을 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)는 기 획득된 사용자의 생체 정보에 따라 설정되는 캐싱 구간으로부터 일정 값만큼 증가된 구간을 캐싱 구간으로 설정할 수 있다. As described above, when the user's age group is adolescence, the user's weight and height may tend to increase. Accordingly, the
도 14의 (a)를 먼저 살펴보면, 도 14의 (a)는 기 획득된 사용자의 생체 정보(예 : 60kg)를 기준으로, 예측 구간(1400) 중 일부가 캐싱 구간(1420)으로 설정되는 예를 도시한 것이다. 여기서 상기 기준값에 의해 설정되는 캐싱 구간의 범위가 20kg 인 경우라면, 상기 기준값보다 20kg 적은 40kg 으로부터, 상기 기준값보다 20kg 큰 80kg 까지의 구간이 몸무게에 대한 캐싱 구간으로 설정될 수 있다. Referring first to (a) of FIG. 14, (a) of FIG. 14 is an example in which a part of the
이러한 경우 클라우드 서버(10)는 사용자의 생체적 특징에 따라 시간의 흐름에 따른 상기 사용자의 생체적 특징의 방향성을 유추할 수 있다. 여기서 상기 생체적 특징의 방향성은, 생체적 특징과 관련된 통계학적 결과에 근거하여 추론될 수 있다. In this case, the
한편 상술한 바와 같이 사용자의 연령이 청소년인 경우, 사용자의 몸무게는 지금보다 증가하는 추세에 있을 수 있다. 따라서 클라우드 서버(10)는 상기 사용자의 생체적 특징이 증가하는 추세에 있다고 판단할 수 있다. 그러므로 클라우드 서버(10)는 보다 증가하는 방향으로 상기 캐싱 구간을 설정할 수 있다. 따라서 도 14의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 기 획득된 사용자의 생체 정보에 따라 설정된 캐싱 구간(1420)의 최소값 및 최대값이 초기 설정된 값으로부터 보다 증가될 수 있다. 즉, 설정된 캐싱 구간(1420) 전체가 몸무게가 증가하는 방향으로 이동될 수 있다.Meanwhile, as described above, when the age of the user is a teenager, the weight of the user may tend to increase. Accordingly, the
도 15는 이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 캐싱 테이블을 이용하여 진단 예측 결과를 제공하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 15 is a flowchart illustrating an operation process of providing a diagnosis prediction result using a caching table in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 수집 단말기(20)는 먼저 사용자의 생체 정보가 계측 기기로부터 수신할 수 있다(S1500). 그리고 클라우드 서버(10)로부터 수신된 캐싱 테이블에 상기 S1500 단계에서 수신된 사용자의 생체 정보에 대응하는 예측도가 있는지 여부를 검출할 수 있다(S1502). Referring to FIG. 15 , the
예를 들어 상기 도 13에서 설명한 바와 같이, 수집 단말기(20)에 저장된 캐싱 테이블이 사용자의 몸무게와 키에 근거하여 예측된 당뇨 관련 질환의 발병 예측도인 경우, 수집 단말기(20)는 상기 S1500 단계에서 사용자의 키 및 몸무게를 계측 기기로부터 수신할 수 있다. 그리고 수신된 키 및 몸무게에 대응하는 예측도가 상기 캐싱 테이블에 포함되어 있는지 여부를 판별할 수 있다. 일 예로 수집 단말기(20)는 캐싱 테이블을 구성하는 각 캐싱 구간에 상기 S1500 단계에서 수신된 생체 정보가 각각 포함되는지 여부에 따라 상기 캐싱 테이블에 상기 S1500 단계에서 수신된 사용자의 생체 정보에 대응하는 예측도가 있는지 여부를 판단할 수 있다. For example, as described above with reference to FIG. 13, when the caching table stored in the
그리고 상기 S1502 단계의 판별 결과, 캐싱 테이블을 통해 상기 S1500 단계에서 획득된 생체 정보에 대응하는 예측도를 검출가능한 경우, 수집 단말기(20)는 상기 캐싱 테이블에서 검색된 예측도에 따른 예측 결과를 출력할 수 있다(S1504). 이 경우 수집 단말기(20)는 통상적으로 설정된 임계값을 적용할 수 있다. 따라서 캐싱 테이블을 통해 획득된 생체 정보에 대응하는 예측도의 검출이 가능한 경우 클라우드 서버(10)와 통신을 연결할 필요가 없으므로, 매우 빠르게 획득된 생체 정보에 대응하는 질환 예측 결과가 출력될 수 있다. 뿐만 아니라 클라우드 서버(10)의 연산 부하가 감소될 수 있다. And, as a result of the determination in step S1502, if it is possible to detect the predictive value corresponding to the biometric information obtained in step S1500 through the caching table, the
이처럼 캐싱 테이블을 이용하여 예측 결과가 제공되는 경우, 사용자의 상황에 따른 임계값의 변경은 수집 단말기(20)에 의해 이루어질 수 있다. In this way, when prediction results are provided using the caching table, the
이 경우 수집 단말기(20)는 기 설정된 상황에 대응하는 임계값의 변경 변위에 대한 정보들을 저장할 수 있다. 그리고 자신을 포함한 적어도 하나의 주변 기기로부터 수집된 정보에 근거하여 산출된 사용자의 상황이 상기 기 설정된 상황에 대응하는 경우 상기 기 설정된 상황에 대응하는 임계값 변경 변위에 근거하여 임계값을 변경할 수 있다. In this case, the
그리고 수집 단말기(20)는 캐싱 테이블에 근거하여 계측 기기에서 수신된 생체 정보에 대응하는 예측도를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 예측도와 상기 변경된 임계값에 근거하여 결정되는 예측 결과를 출력부(250)릍 통해 출력할 수 있다. Also, the
그러나 상기 S1502 단계의 판별 결과, 캐싱 테이블을 통해 상기 S1500 단계에서 획득된 생체 정보에 대응하는 예측도를 검출할 수 없는 경우, 수집 단말기(20)는 상기 S1500 단계에서 획득된 생체 정보를 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다(S1506). 그러면 클라우드 서버(10)는 보편적 예측 구간에 따른 예측 결과 테이블로부터, 수집 단말기(20)로부터 전송된 생체 정보에 대응하는 예측도를 검색할 수 있다(S1508). 그리고 기 설정된 임계값에 근거하여 검색된 예측도에 대한 질병 예측 여부를 판단하고 판단한 결과를 예측 결과로서 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다(S1510). 그러면 수집 단말기(20)는 수신된 예측 결과를 출력부(250)를 통해 출력할 수 있다. However, as a result of the determination in step S1502, if the predictive value corresponding to the biometric information obtained in step S1500 cannot be detected through the caching table, the
한편 클라우드 서버(10)는, 전송된 캐싱 테이블에 의하여 사용자의 생체 정보에 대응하는 예측도가 검출되지 않은 경우, 상기 S1506 단계에서 획득된 생체 정보에 근거하여 적어도 하나의 캐싱 구간을 다시 설정할 수 있다(S512). 그리고 상기 예측 결과 테이블로부터, 상기 재설정된 캐싱 구간에 대응하는 예측도들을 포함하는 새로운 캐싱 테이블을 추출할 수 있다(S1516). 그리고 추출된 새로운 캐싱 테이블을 수집 단말기(20)에 전송할 수 있다(S1516). 그러면 수집 단말기(20)는 기 저장된 캐싱 테이블을, 상기 S1516 단계에서 수신된 캐싱 테이블로 교체하여, 캐싱 테이블을 갱신할 수 있다(S1518).Meanwhile, the
한편 상술한 설명에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템은 블록체인 네트워크에 연결되어, 블록체인 네트워크를 통해 상기 클라우드 서버(10)에 저장된 사용자의 생체 정보를 권한있는 제3자가 열람 가능하도록 할 수 있음을 언급한 바 있다. Meanwhile, according to the above description, the health prediction system according to an embodiment of the present invention is connected to a blockchain network, and an authorized third party can view the user's biometric information stored in the
도 16은 이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템에서, 권한있는 제3자에게 사용자의 의료 정보 열람을 허용하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 16 is a flowchart illustrating an operation process of allowing an authorized third party to view medical information of a user in the health prediction system according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하여 살펴보면, 먼저 계측 기기(30)는 사용자 단말기, 즉 수집 단말기(20)에 계측된 사용자의 생체 정보(계측 정보)를 전송할 수 있다(S1701). 그러면 수집 단말기(20)는 수집된 계측 정보를 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다(S1702). 그리고 클라우드 서버(10)는 수신된 계측 정보를, 계측 정보가 수신된 시각 또는 생체 정보의 종류 등의 분류 기준에 따라 분류하여 생체 정보 DB(133)에 저장할 수 있다(S1703). Referring to FIG. 16 , first, the
한편 사용자의 생체 정보가 저장되면, 클라우드 서버(10)는 상기 사용자의 생체 정보에 대한 접근이 가능한 적어도 하나의 제3자의 인증키들을 블록체인 네트워크(1600)에 요청할 수 있다. 여기서 상기 사용자의 생체 정보에 대한 접근이 가능한 제3자는 사용자가 기 등록한 제3자로서 의료 서비스 종사자 또는 트레이너나 사용자의 가족 등일 수 있다. Meanwhile, when the user's biometric information is stored, the
이러한 경우 상기 제3자의 인증키 요청은 블록체인 네트워크(1600)를 구성하는 레지스트리 컨트랙트(Registry Contract)에 전송될 수 있다(S1704). 상기 레지스트리 컨트랙트(1601)는 ID와 대응하는 데이터를 매핑시키는 블록체인의 구성 요소로서, ID에 대응하는 블록체인 주소를 매핑시킬 수 있다. 따라서 레지스트리 컨트랙트(1601)는 클라우드 서버(10)로부터 상기 사용자가 기 등록한 적어도 하나의 제3자의 인증키를 요청하는 경우, 블록체인 방식으로 분산 저장된 데이터 블록으로부터 상기 요청된 적어도 하나의 제3자 인증키의 주소 정보를 제공하고, 제공된 제3자 인증키의 주소 정보에 근거하여 클라우드 서버(10)는 적어도 하나의 제3자의 인증키를 수신할 수 있다(S1705). In this case, the third party's authentication key request can be transmitted to the Registry Contract constituting the blockchain network 1600 (S1704). The
그러면 클라우드 서버(10)는 상기 인증키가 수신된 적어도 하나의 제3자에 대응하는 토큰을 생성할 수 있다(S1706). 여기서 상기 토큰은 제3자가 사용자의 생체 정보 열람을 할 수 있는 권한을 나타내는 것으로, 토큰을 가지는 제3자에 한하여 상기 클라우드 서버(10)에 저장된 생체 정보의 열람이 가능할 수 있다. Then, the
여기서 상기 토큰은 클라우드 서버(10)에 저장된 생체 정보들 중 제3자가 열람 가능한 범위를 포함(열람 범위 제한)할 수 있으며, 유효 기간을 포함(열람 기한 제한)할 수 있다. 따라서 토큰이 등록된 경우에도, 상기 토큰에 명시된 범위(예 : 생체 정보가 저장된 시각 또는 생체 정보의 종류)에 한하여 열람이 가능하며, 또한 상기 유효 기간이 경과되면 해당 토큰을 통한 사용자의 생체 정보 열람이 불가능할 수 있다. Here, the token may include a range that can be viewed by a third party among biometric information stored in the cloud server 10 (limitation of viewing range) and may include a valid period (limitation of viewing deadline). Therefore, even if the token is registered, it can be viewed only within the scope specified in the token (e.g., the time at which biometric information is stored or the type of biometric information), and when the above validity period elapses, the user's biometric information can be viewed through the token. this may be impossible
한편 상기 S1706 단계에서 제3자에 대한 토큰이 생성되면, 클라우드 서버(10)는 생성된 토큰을 블록체인 네트워크(1600)에 등록할 수 있다(S1707). 이러한 경우 상기 토큰은 블록체인 네트워크(1600)를 구성하는 엑세스 컨트랙트(Access Contract)(1602)에 전송될 수 있다. 여기서 액세스 컨트렉트(1702)는 블록체인 네트워크(1600)에서 데이터 블록에 대한 접근 권한을 관리하는 구성 요소로서, 상기 토큰은 상기 클라우드 서버(10)에 저장된 생체 정보에 대한 접근 권한으로서 상기 엑세스 컨트랙트(Access Contract)(1602)에 등록될 수 있다. Meanwhile, when a token for a third party is generated in step S1706, the
한편 S1707 단계에서 제3자의 토큰이 엑세스 컨트렉트(1602)에 등록되면, 사용자의 생체 정보를 열람할 정당한 권한을 가진 제3자, 즉 사용자가 미리 지정한 제3자(이하 권한있는 제3자)는 자신의 단말기(1603)를 통해 사용자 단말기(20)에 사용자 생체 정보에 대한 접근 요청을 전송할 수 있다(S1708). 그러면 사용자 단말기(20)는 상기 권한있는 제3자로부터 수신된 데이터 접근 요청을 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다(S1709). On the other hand, in step S1707, if the third party's token is registered in the
그러면 클라우드 서버(10)는 수신된 데이터 접근 요청에 대응하는 제3자의 토큰을, 토큰이 등록된 엑세스 컨트렉트(1602)에 요청할 수 있다(S1710). 그리고 엑세스 컨트렉트(1602)는 토큰 요청에 대한 응답으로, 상기 데이터 접근 요청에 대응하는 제3자의 토큰을 클라우드 서버(10)에 전송할 수 있다(S1711). 그러면 클라우드 서버(10)는 엑세스 컨트렉트(1602)로부터 수신된 토큰을 통해 제3자의 열람 범위와 열람 기한을 확인하고, 상기 제3자의 요청에 따른 사용자 생체 정보가, 상기 토큰에 의해 허용되는 열람 범위 및 열람 기한 내의 생체 정보인 경우, 상기 제3자의 데이터 접근 요청에 대응하는 생체 정보들이 저장된 영역에 접근 가능한 주소 정보, 즉 접근 주소 정보를 사용자 단말기(20)에 전송할 수 있다(S1712). Then, the
그러면 사용자 단말기(20)는 상기 제3자의 단말기(1603)에 대한 추가적인 인증을 수행할 수 있다(S1703). 예를 들어 사용자 단말기(20)는 상기 제3자의 단말기(1603)가, 사용자 단말기(20)로부터 기 설정된 거리 이내에 위치하는지 또는 동일한 영역 내에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 이러한 지역 인증 결과 상기 제3자의 단말기(1603)가, 사용자 단말기(20)로부터 기 설정된 거리 이내에 위치하거나 또는 동일한 영역 내에 위치하는 경우에 한하여, 사용자 단말기(20)는 클라우드 서버(10)로부터 수신된 상기 접근 주소 정보를 제3자 단말기(1603)에 전송할 수 있다(S1714). Then, the
그러면 제3자 단말기(1603)는 수신된 접근 주소 정보에 근거하여, 클라우드 서버(10)에 저장된 사용자의 생체 정보들 중 상기 토큰에 의하여 열람이 허용된 일부의 생체 정보들에 대한 열람을 요청할 수 있다(S1715). 그러면 클라우드 서버(10)는 상기 열람 요청에 따른 열람을 허용함으로써, 상기 클라우드 서버(10)에 저장된 사용자의 생체 정보들 중 허용된 일부가 상기 제3자 단말기(1603)을 통해 표시될 수 있다(S1716). Then, based on the received access address information, the
한편 상기 S1716 단계에서 전송된 접근 주소에 대하여 열람을 통해 사용자의 생체 정보가 제3자 단말기(1603)에 제공될 수 있다고 하여도, 이는 열람에 한정될 수 있다. 즉, 제3자 단말기(1603)는 상기 사용자의 생체 정보의 확인이 가능할 뿐, 사용자의 생체 정보를 가공하거나 또는 제3자 단말기(1603)에 저장하는 것이 제한될 수 있다. 이는 클라우드 서버(10)로부터 제3자 단말기(1603)에 제공되는 사용자의 생체 정보가, 단지 열람을 허용하는 것일 뿐, 실제적으로 생체 정보가 제공되는 것이 아니기 때문이다.Meanwhile, even if the user's biometric information can be provided to the
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 본 발명의 실시 예에 따른 건강 예측 시스템의 서버(10)일 수 있다. The above-described present invention can be implemented as computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. , and also includes those implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet). Also, the computer may be the
따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Therefore, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (20)
상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 계측 기기의 특성 정보가 수신되면, 수신된 계측 기기의 특성 정보를 반영하여 특정 질병에 대한 예측 모델을 생성하고, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델에 대한 학습을 수행하는 인공지능부; 및,
상기 예측 모델에 대한 학습이 이루어지면, 상기 학습된 예측 모델로부터 상기 수집 단말기에 수집된 생체 정보에 대응하여 상기 특정 질병에 관련된 예측도가 산출되도록 상기 인공지능부를 제어하고, 상기 산출된 예측도와 기 설정된 임계값에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과가 상기 수집 단말기를 통해 표시되도록 상기 예측 결과를 상기 수집 단말기에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.a communication unit that performs wireless communication with a collection terminal that collects biometric information of a user measured by at least one measuring device;
When characteristic information of the at least one measurement device is received through the communication unit, a predictive model for a specific disease is generated by reflecting the characteristic information of the received measurement device, and the predictive model is based on the collected biometric information of the user. An artificial intelligence unit that performs learning on; and,
When the prediction model is learned, the artificial intelligence unit controls the artificial intelligence unit to calculate a predictive value related to the specific disease in response to the biometric information collected in the collection terminal from the learned predictive model, and and a control unit for determining a prediction result for the specific disease based on a set threshold and transmitting the prediction result to the collection terminal so that the determined prediction result is displayed through the collection terminal. 's server.
상기 수집 단말기는,
사용자 주변의 적어도 하나의 주변기기로부터 사용자의 상황에 관련된 정보를 획득하고 획득된 정보에 근거하여 사용자의 상황을 분석 및 분석된 사용자의 상황에 대한 상황 정보를 상기 서버에 전송하며,
상기 서버는,
상기 상황 정보에 근거하여 임계값을 변경 및, 변경된 임계값 및 상기 예측도에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.According to claim 1,
The collection terminal,
Obtaining information related to the user's situation from at least one peripheral device around the user, analyzing the user's situation based on the acquired information, and transmitting the analyzed situational information about the user's situation to the server;
The server,
A server of a health prediction system, characterized in that for changing a threshold value based on the situation information, and determining a prediction result for the specific disease based on the changed threshold value and the predictive value.
사용자의 주변에 위치한 적어도 하나의 이동 단말기 또는 사용자가 위치한 지역에 설치된 AP(Access Point)이 정보임을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 2, wherein the at least one peripheral device,
A server of a health prediction system, characterized in that at least one mobile terminal located around a user or an access point (AP) installed in an area where the user is located is information.
상기 예측 모델은,
특정 그룹으로 구분되는 입력되는 생체 정보에 대하여 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층(hidden layer)인 적어도 하나의 배타적 레이어 및, 입력되는 모든 생체 정보에 대하여 적용되는 가중치들을 포함하는 은닉층인 적어도 하나의 공통 레이어를 포함하는 인공 신경망(Artificial neural network)이며,
상기 생체 정보들은,
상기 특정 그룹으로 구분되는지 여부에 따라 상기 배타적 레이어 또는 상기 공통 레이어 중 어느 하나로 입력되고,
상기 예측 모델의 결과로 출력되는 예측도는,
상기 적어도 하나의 공통 레이어 중 어느 하나로부터 출력되는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.According to claim 1,
The predictive model,
At least one exclusive layer, which is a hidden layer including weights applied to input biometric information classified into a specific group, and at least one common layer, which is a hidden layer including weights applied to all input biometric information It is an artificial neural network including,
The biometric information,
It is input to either the exclusive layer or the common layer according to whether it is classified into the specific group,
The predictive value output as a result of the predictive model is,
A server of the health prediction system, characterized in that output from any one of the at least one common layer.
상기 생체 정보가 계측되는 계측기기의 특성 정보에 따라 상기 생체 정보를 상기 특정 그룹의 생체 정보로서 상기 예측 모델에 입력하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 4, wherein the control unit,
The server of the health prediction system, characterized in that the biometric information is input to the prediction model as the biometric information of the specific group according to the characteristic information of the measuring device in which the biometric information is measured.
상기 계측 기기의 제조사, 상기 계측 기기가 계측하는 생체 정보의 종류, 상기 계측 기기의 형태, 상기 계측 기기를 사용자가 장착하는 장착 방식, 상기 계측 기기가 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 1, wherein the characteristic information of the measuring device,
At least one of the manufacturer of the measuring device, the type of biometric information measured by the measuring device, the type of the measuring device, a mounting method in which the user mounts the measuring device, and a measuring method in which the measuring device measures the user's biometric information. Server of the health prediction system comprising a.
상기 계측 기기의 임상적 정확성을 정량화화한 정량화된 임상 정확도를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 6, wherein the characteristic information of the measuring device,
The server of the health prediction system, characterized in that it includes quantified clinical accuracy quantifying the clinical accuracy of the measuring device.
상기 제어부는,
기 설정된 업데이트 조건이 충족되는 경우 상기 예측 모델을 업데이트 하며,
상기 기 설정된 업데이트 조건은,
기 설정된 업데이트 주기가 만기되는 경우 또는 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 기기가 추가, 교체 또는 어느 하나의 계측 기기가 제거되는 경우에 충족되는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.According to claim 1,
The control unit,
Updating the prediction model when a preset update condition is satisfied;
The preset update condition is,
A server of a health prediction system characterized in that it is satisfied when a preset update cycle expires or when a measuring device measuring user's biometric information is added, replaced, or any one measuring device is removed.
상기 예측 모델을 구성하는 은닉층들 중 적어도 하나의 노드에 부여되는 가중치를 변경, 또는 상기 은닉층들 중 적어도 하나를 제거하거나 새로운 가중치가 부여된 노드들을 포함하는 새로운 은닉층을 더 포함하도록 상기 예측 모델을 업데이트하며,
상기 추가, 교체 또는 제거된 계측 기기의 기기 특성 정보에 근거하여 상기 변경되는 가중치를 결정하거나, 또는 상기 제거할 은닉층이나 상기 새로운 은닉층을 결정하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 8, wherein the control unit,
Change the weight assigned to at least one node among the hidden layers constituting the prediction model, remove at least one of the hidden layers, or update the prediction model to further include a new hidden layer including nodes to which a new weight is assigned and
The server of the health prediction system, characterized in that for determining the changed weight based on the device characteristic information of the added, replaced, or removed measuring device, or determining the hidden layer to be removed or the new hidden layer.
상기 추가, 교체 또는 제거된 계측 기기의 기기 특성 정보에 따른 새로운 예측 모델을 적어도 하나 생성하고, 상기 수집된 사용자의 생체 정보에 대해 기존의 예측 모델과 상기 적어도 하나의 새로운 예측 모델 각각에서 산출되는 예측도들의 통계값을 상기 예측도로 산출하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 8, wherein the control unit,
At least one new predictive model is generated according to the device characteristic information of the added, replaced, or removed measuring device, and the prediction calculated from the existing predictive model and the at least one new predictive model for the collected biometric information of the user. A server of a health prediction system, characterized in that for calculating statistical values of degrees as the predictive degree.
상기 수집된 사용자의 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델에 대한 학습 과정에서 파생된 적어도 하나의 예측 모델을 상기 학습된 예측 모델과 결합하여 상기 학습된 예측 모델을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 8, wherein the control unit,
Based on the collected biometric information of the user, at least one predictive model derived in the process of learning the predictive model is combined with the learned predictive model to update the learned predictive model. server.
상기 학습된 예측 모델과 상기 적어도 하나의 파생 모델 각각으로부터 서로 대응하는 은닉층의 가중치들을 비교하고, 서로 다른 가중치가 부여된 노드를 추가하여 상기 학습된 예측 모델과 상기 적어도 하나의 파생 모델을 결합하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 11, wherein the control unit,
Combining the learned prediction model and the at least one derived model by comparing weights of hidden layers corresponding to each other from the learned prediction model and the at least one derived model, and adding nodes to which different weights have been assigned. The server of the characterized health prediction system.
상기 계측 기기가 사용자의 혈당을 계측하는 계측 기기인 경우, 상기 예측 모델은 각각의 영양소에 따라 변동되는 사용자의 혈당 변화량을 학습한 모델이며,
상기 제어부는,
사용자가 수집 단말기를 통해 가상의 식단을 입력하면, 입력된 식단에 포함된 각 음식물의 영양소를 분석 및, 분석된 영양소 각각에 따른 사용자의 혈당 변화량과, 상기 가상의 식단과 함께 입력된 각 음식물의 섭취량에 근거하여, 상기 가상의 식단에 대응하는 사용자의 총 혈당 변화량을 산출하고 상기 가상의 식단 입력에 대한 응답으로 상기 수집 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.According to claim 1,
If the measuring device is a measuring device that measures the user's blood sugar, the predictive model is a model obtained by learning the user's blood sugar change amount that fluctuates according to each nutrient,
The control unit,
When the user inputs a virtual menu through the collection terminal, the nutrients of each food included in the input menu are analyzed, the user's blood sugar change according to each analyzed nutrient, and the value of each food input along with the virtual menu Based on the amount of intake, the server of the health prediction system, characterized in that for calculating the change in total blood sugar of the user corresponding to the virtual diet and transmitting it to the collection terminal as a response to the input of the virtual diet.
상기 예측 모델의 학습이 완료되면, 사용자의 기본 생체 특징으로부터, 상기 계측 기기를 통해 감지될 수 있는 사용자의 생체 정보 최소값과 최대값의 범위를 결정하고,
결정된 생체 정보 최소값과 최대값의 범위에 포함되는 각 생체 정보에 대응하는 상기 예측 모델의 예측도들이 산출되도록 상기 인공지능부를 제어 및, 상기 산출된 예측도들 중의 일부를 캐싱 테이블(caching table)로서 상기 수집 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 2, wherein the control unit,
When the learning of the prediction model is completed, determining a range of minimum and maximum values of the user's biometric information that can be detected through the measurement device from the user's basic biometric characteristics;
Controls the artificial intelligence unit so that predictive degrees of the predictive model corresponding to each biometric information included in the range of the determined minimum and maximum values of biometric information are calculated, and some of the calculated predictive degrees are used as a caching table. A server of the health prediction system, characterized in that for transmitting to the collection terminal.
상기 서버로부터, 상기 캐싱 테이블이 수신되면, 상기 계측 기기로부터 수집된 생체 신호에 대응하는 예측도를 상기 캐싱 테이블로부터 검출하고, 검출된 캐싱 테이블로부터 검출된 예측도와 상기 상황 정보에 따른 임계값에 근하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별, 판별된 예측 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 14, wherein the collection terminal,
When the caching table is received from the server, a predictive value corresponding to the biosignal collected from the measuring device is detected from the caching table, and the predictive value detected from the detected caching table is based on the threshold value according to the situation information. The server of the health prediction system, characterized in that for determining the prediction result for the specific disease and outputting the determined prediction result.
상기 서버는,
상기 통신부를 통해 수집된 사용자의 생체 정보를, 생체 정보가 계측된 시각 및 생체 정보의 종류에 따라 구분되어 저장되는 메모리를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 구분된 생체 정보가 상기 메모리에 저장된 저장 영역에 관련된 주소 정보를, 사용자의 요청에 대한 응답으로 제공하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버. According to claim 1,
The server,
Further comprising a memory for storing the user's biometric information collected through the communication unit by dividing it according to the time at which the biometric information was measured and the type of the biometric information;
The control unit,
The server of the health prediction system, characterized in that for providing address information related to the storage area in which the divided biometric information is stored in the memory as a response to a user's request.
블록체인(Blockchain) 네트워크를 통해 사용자의 생체 정보를 요청하는 제3자의 권한을 나타내는 토큰(token)을 등록 및, 등록된 토큰에 근거하여 상기 사용자의 요청에 따라 상기 제3자에게 상기 주소 정보를 제공하며,
상기 블록체인 네트워크에 등록된 토큰에 근거하여 상기 제3자가 열람가능한 사용자의 생체 정보의 범위 및, 사용자의 생체 정보 열람이 가능한 유효 기간을 제한하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 서버.The method of claim 16, wherein the control unit,
Registering a token representing the right of a third party to request biometric information of a user through a blockchain network, and providing the address information to the third party at the request of the user based on the registered token provide,
The server of the health prediction system, characterized in that, based on the token registered in the blockchain network, the range of the user's biometric information that can be viewed by the third party and the valid period during which the user's biometric information can be viewed are limited.
상기 건강 예측 시스템의 수집 단말기가, 사용자의 생체 정보를 계측할 적어도 하나의 계측 기기와 통신을 연결하고, 상기 적어도 하나의 계측 기기의 기기 특성 정보를 수집하는 단계;
클라우드(Cloud) 서버가, 상기 수집 단말기에서 수집된 계측 기기의 특성 정보를 수신하고, 상기 계측 기기의 특성 정보가 반영된 특정 질병에 대한 예측 모델을 생성하는 단계;
상기 수집 단말기가, 상기 적어도 하나의 계측 기기가 수집한 사용자의 생체 정보를 수신하는 단계;
상기 클라우드 서버가, 상기 수집 단말기가 수집한 생체 정보를 수신하고, 수신된 생체 정보에 근거하여 상기 예측 모델을 학습하는 단계;
상기 클라우드 서버가, 상기 예측 모델의 학습이 완료되면, 학습된 예측 모델로부터 상기 수집 단말기에서 수신된 생체 정보에 대응하는 예측도를 산출하는 단계; 및,
상기 클라우드 서버 또는 상기 수집 단말기가, 기 설정된 임계값과 상기 예측도에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 제어 방법.A method for controlling a health prediction system that provides a prediction result related to a specific disease based on user's biometric information, comprising:
connecting, at the collection terminal of the health prediction system, communication with at least one measuring device to measure user's biometric information, and collecting device characteristic information of the at least one measuring device;
receiving, by a cloud server, the characteristic information of the measurement device collected from the collection terminal, and generating a predictive model for a specific disease in which the characteristic information of the measurement device is reflected;
receiving, by the collection terminal, biometric information of a user collected by the at least one measurement device;
receiving, by the cloud server, biometric information collected by the collection terminal, and learning the prediction model based on the received biometric information;
calculating, by the cloud server, a predictive value corresponding to the biometric information received from the collection terminal from the learned predictive model when learning of the predictive model is completed; and,
The cloud server or the collection terminal determines a prediction result for the specific disease based on a predetermined threshold value and the predictive value, and outputs the determined prediction result. control method.
상기 계측 기기의 제조사, 상기 계측 기기가 계측하는 생체 정보의 종류, 상기 계측 기기의 형태, 상기 계측 기기를 사용자가 장착하는 장착 방식, 상기 계측 기기가 사용자의 생체 정보를 계측하는 계측 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 제어 방법.The method of claim 18, wherein the characteristic information of the measuring device,
At least one of the manufacturer of the measuring device, the type of biometric information measured by the measuring device, the type of the measuring device, a mounting method in which the user mounts the measuring device, and a measuring method in which the measuring device measures the user's biometric information. A control method of a health prediction system comprising a.
상기 예측도를 산출하는 단계는,
상기 클라우드 서버가, 사용자의 기본적인 생체 특징으로부터, 상기 계측 기기를 통해 감지될 수 있는 사용자의 생체 정보 최소값과 최대값의 범위를 결정하는 단계;
상기 클라우드 서버가, 상기 생체 정보 최소값과 최대값의 범위에 포함되는 각 생체 정보에 대응하는 상기 학습된 예측 모델의 예측도들을 산출하는 단계; 및,
상기 클라우드 서버가, 상기 산출된 예측도들 중의 일부를 캐싱 테이블(caching table)로서 상기 수집 단말기에 전송하는 단계를 포함하며,
상기 클라우드 서버 또는 상기 수집 단말기가, 상기 예측 결과를 출력하는 단계는,
상기 수집 단말기가, 상기 캐싱 테이블에 포함되는 예측도들 중 상기 계측 기기로부터 수신된 생체 정보에 대응하는 어느 하나의 예측도를 검출하는 단계; 및,
상기 수집 단말기가, 상기 검출된 예측도와 기 설정된 임계값에 근거하여 상기 특정 질병에 대한 예측 결과를 판별 및, 판별된 예측 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 예측 시스템의 제어 방법.According to claim 18,
The step of calculating the predictive degree,
determining, by the cloud server, a range of minimum and maximum values of the user's biometric information that can be detected through the measurement device, from basic biometric characteristics of the user;
calculating, by the cloud server, predictive degrees of the learned prediction model corresponding to each biometric information included in the range of the minimum and maximum values of the biometric information; and,
Transmitting, by the cloud server, some of the calculated predictive degrees to the collection terminal as a caching table;
The step of the cloud server or the collection terminal outputting the prediction result,
detecting, by the collecting terminal, any one predictive value corresponding to the biometric information received from the measuring device among predictive values included in the caching table; and,
and determining, by the collection terminal, a prediction result for the specific disease based on the detected predictive value and a predetermined threshold value, and outputting the determined prediction result.
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