2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——智能醫(yī)療系統(tǒng)工程設(shè)計與創(chuàng)新考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、系統(tǒng)工程的根本思想是（）。系統(tǒng)工程研究的主要對象是（）。在系統(tǒng)工程的生命周期中，最關(guān)鍵、最活躍的階段是（）。二、簡述系統(tǒng)邊界劃分的原則。三、智能醫(yī)療系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)相比，具有哪些顯著的特征？四、某城市計劃建設(shè)一個覆蓋多家醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)療中心的區(qū)域遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)。請簡述在系統(tǒng)規(guī)劃階段需要進(jìn)行哪些主要工作。五、試述在智能醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計過程中，需求分析的重要性及其主要內(nèi)容。六、在智能醫(yī)療系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)可能面臨哪些倫理挑戰(zhàn)？請列舉至少三項，并簡要說明。七、假設(shè)你需要為一個慢性?。ㄈ缣悄虿。┗颊咴O(shè)計一個居家智能健康管理系統(tǒng)。請闡述該系統(tǒng)的總體設(shè)計思路，包括至少三個主要功能模塊及其核心功能。八、試述在智能醫(yī)療系統(tǒng)實施階段可能遇到的主要風(fēng)險，并提出相應(yīng)的風(fēng)險管理措施。九、結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，請為一項具體的智能醫(yī)療應(yīng)用（如智能康復(fù)機器人、AI輔助藥物研發(fā)等）提出一個具有創(chuàng)新性的系統(tǒng)設(shè)計概念，并簡述其核心創(chuàng)新點和預(yù)期價值。試卷答案一、系統(tǒng)工程的根本思想是（系統(tǒng)優(yōu)化）。系統(tǒng)工程研究的主要對象是（復(fù)雜的系統(tǒng)）。在系統(tǒng)工程的生命周期中，最關(guān)鍵、最活躍的階段是（系統(tǒng)分析）。二、簡述系統(tǒng)邊界劃分的原則。解析思路：系統(tǒng)邊界的劃分是為了明確系統(tǒng)與環(huán)境的界限。其原則包括：①目的性原則：邊界應(yīng)圍繞系統(tǒng)目標(biāo)劃定；②相關(guān)性原則：邊界應(yīng)包含所有與系統(tǒng)目標(biāo)實現(xiàn)相關(guān)的要素；③清晰性原則：邊界應(yīng)盡可能清晰，便于分析和理解；④動態(tài)性原則：系統(tǒng)邊界不是固定不變的，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)演化或分析深度進(jìn)行調(diào)整；⑤最優(yōu)化原則：邊界劃分應(yīng)有利于系統(tǒng)分析的有效性和簡潔性。簡述系統(tǒng)邊界劃分的原則。三、智能醫(yī)療系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)相比，具有哪些顯著的特征？解析思路：智能醫(yī)療系統(tǒng)不僅要處理信息，還要利用智能技術(shù)（AI、大數(shù)據(jù)等）輔助醫(yī)療決策、預(yù)測疾病、實現(xiàn)自動化或半自動化操作。其特征包括：①高度專業(yè)化：與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域緊密結(jié)合；②數(shù)據(jù)密集與多維：涉及海量的、多源異構(gòu)的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)（文本、圖像、生理信號等）；③實時性與時效性要求高：如急診、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等場景；④人機交互復(fù)雜：需要考慮醫(yī)護(hù)人員和患者的使用習(xí)慣與需求；⑤安全性要求極高：涉及患者隱私和生命安全；⑥強調(diào)臨床效果與驗證：系統(tǒng)設(shè)計需緊密結(jié)合臨床需求，并注重效果評估。四、某城市計劃建設(shè)一個覆蓋多家醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)療中心的區(qū)域遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)。請簡述在系統(tǒng)規(guī)劃階段需要進(jìn)行哪些主要工作。解析思路：系統(tǒng)規(guī)劃是系統(tǒng)工程生命周期的初期階段，目標(biāo)是明確系統(tǒng)建設(shè)的方向、范圍和資源需求。主要工作包括：①需求調(diào)研與分析：全面了解各級醫(yī)院、社區(qū)、患者和管理部門的需求，包括功能需求（遠(yuǎn)程會診、影像傳輸、健康咨詢等）和非功能需求（性能、安全、易用性等）；②可行性研究：從技術(shù)、經(jīng)濟、社會、法律等方面評估項目是否可行；③確定系統(tǒng)目標(biāo)與范圍：基于需求調(diào)研和可行性分析，設(shè)定清晰、可衡量的系統(tǒng)目標(biāo)，界定系統(tǒng)的主要功能邊界；④制定高層級方案：提出幾種可能的系統(tǒng)架構(gòu)或技術(shù)路線方案；⑤資源初步估算：對所需的人力、物力、財力資源進(jìn)行初步估計；⑥撰寫系統(tǒng)規(guī)劃報告：總結(jié)規(guī)劃階段的工作成果，為后續(xù)階段提供依據(jù)。五、試述在智能醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計過程中，需求分析的重要性及其主要內(nèi)容。解析思路：需求分析是系統(tǒng)設(shè)計的輸入和基礎(chǔ)，其重要性在于：①確保系統(tǒng)開發(fā)的正確方向：只有準(zhǔn)確理解用戶需求，才能設(shè)計出用戶真正需要的系統(tǒng)；②是系統(tǒng)質(zhì)量的基礎(chǔ)：需求質(zhì)量決定了系統(tǒng)最終的質(zhì)量；③是溝通的橋梁：是用戶、開發(fā)人員、管理者等各方進(jìn)行有效溝通的基礎(chǔ)；④是后續(xù)工作的依據(jù)：如系統(tǒng)設(shè)計、測試、驗收等均以需求為依據(jù)。主要內(nèi)容通常包括：①功能需求分析：明確系統(tǒng)必須提供的功能，如數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析、展示、交互等；②性能需求分析：明確系統(tǒng)的響應(yīng)時間、吞吐量、并發(fā)用戶數(shù)、可靠性、可用性等指標(biāo)；③數(shù)據(jù)需求分析：明確系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)格式等；④接口需求分析：明確系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如HIS、LIS、PACS）或外部設(shè)備（如傳感器）的接口要求；⑤安全需求分析：明確數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全、訪問控制等方面的要求；⑥用戶界面需求分析：明確用戶界面的風(fēng)格、布局、操作方式等；⑦非功能需求分析：如可用性、可維護(hù)性、可擴展性、可移植性等。六、在智能醫(yī)療系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)可能面臨哪些倫理挑戰(zhàn)？請列舉至少三項，并簡要說明。解析思路：人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了巨大機遇，但也引發(fā)了一系列倫理問題。至少三項包括：①數(shù)據(jù)隱私與安全：智能醫(yī)療系統(tǒng)依賴大量患者數(shù)據(jù)，如何確保數(shù)據(jù)收集、存儲、使用的合規(guī)性和安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和濫用是重大挑戰(zhàn)。說明：患者信息高度敏感，泄露可能導(dǎo)致歧視或人身傷害。②算法偏見與公平性：AI模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)可能存在偏見，導(dǎo)致模型在特定人群（如種族、性別）上表現(xiàn)不佳，造成診斷或治療上的不公平。說明：這可能加劇醫(yī)療不平等。③責(zé)任界定：當(dāng)AI輔助診斷出錯或?qū)е虏涣己蠊麜r，責(zé)任主體是開發(fā)者、醫(yī)院、醫(yī)生還是患者？現(xiàn)有的法律和倫理框架難以完全界定。說明：這涉及醫(yī)療事故的歸責(zé)問題。④過度依賴與技能退化：醫(yī)生過度依賴AI可能導(dǎo)致自身診斷能力的下降（“技能退化”）。說明：AI是輔助工具，不能替代醫(yī)生的臨床判斷和經(jīng)驗。⑤透明度與可解釋性：許多AI模型（如深度學(xué)習(xí)）如同“黑箱”，其決策過程難以解釋，這給醫(yī)生信任、患者理解和醫(yī)療決策帶來了困難。說明：不透明可能導(dǎo)致對AI決策的質(zhì)疑和拒絕。七、假設(shè)你需要為一個慢性?。ㄈ缣悄虿。┗颊咴O(shè)計一個居家智能健康管理系統(tǒng)。請闡述該系統(tǒng)的總體設(shè)計思路，包括至少三個主要功能模塊及其核心功能。解析思路：總體設(shè)計思路應(yīng)圍繞慢性病管理的核心需求——監(jiān)測、管理、教育和支持。系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、智能分析、個性化提醒、健康指導(dǎo)等功能。至少三個主要功能模塊及其核心功能如下：①智能監(jiān)測模塊：核心功能是自動或半自動采集患者的關(guān)鍵生理數(shù)據(jù)（如血糖、血壓、體重、心率等），并通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如智能血糖儀、血壓計、體脂秤等）實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和存儲。系統(tǒng)應(yīng)能對數(shù)據(jù)異常進(jìn)行實時告警。②健康分析與管理模塊：核心功能是對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，生成個性化的健康報告和趨勢分析。根據(jù)患者情況和預(yù)設(shè)規(guī)則或AI模型，提供飲食、運動、用藥等方面的建議，并幫助患者記錄和管理相關(guān)信息（如飲食日志、運動記錄）。③遠(yuǎn)程指導(dǎo)與支持模塊：核心功能是提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)，如在線咨詢醫(yī)生或營養(yǎng)師、接收健康教育和科普信息、參與線上健康社群等。通過APP、微信或其他通訊方式，為患者提供持續(xù)的健康支持和心理疏導(dǎo)。八、試述在智能醫(yī)療系統(tǒng)實施階段可能遇到的主要風(fēng)險，并提出相應(yīng)的風(fēng)險管理措施。解析思路：實施階段是將設(shè)計轉(zhuǎn)化為實際運行的過程，風(fēng)險較高。主要風(fēng)險及措施包括：①技術(shù)風(fēng)險：如系統(tǒng)兼容性問題、集成困難、性能不達(dá)標(biāo)等。措施：加強技術(shù)選型論證，進(jìn)行充分的測試（單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試），采用成熟的集成技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，建立詳細(xì)的實施計劃和技術(shù)規(guī)范。②管理風(fēng)險：如項目進(jìn)度延誤、成本超支、溝通不暢、人員配置不當(dāng)?shù)取４胧翰捎糜行У捻椖抗芾矸椒ǎㄈ缑艚蓍_發(fā)），設(shè)立清晰的項目目標(biāo)和里程碑，加強團(tuán)隊溝通與協(xié)作，合理配置資源，進(jìn)行風(fēng)險預(yù)算。③數(shù)據(jù)風(fēng)險：如數(shù)據(jù)遷移失敗、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等。措施：制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)遷移計劃，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)演練，建立數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控機制，確保數(shù)據(jù)在遷移和轉(zhuǎn)換過程中的完整性和準(zhǔn)確性。④安全風(fēng)險：如系統(tǒng)被攻擊、數(shù)據(jù)泄露等。措施：在實施過程中持續(xù)落實安全措施，進(jìn)行安全加固，加