Egészségügyi fókuszú új optimalizálási modellek és eredmények disszeminációja
Title in English
Dissemination of novel health-focused optimisation models and results at international conferences
Keywords in Hungarian
Gráf alapú optimalizálás, Vegyes-egész értékű matematikai modellek, Egészségügyi folyamatok optimalizálása
Keywords in English
Graph-based optimization, Mixed-integer mathematical models, Optimization of health processes
Discipline
Operational Research (Council of Physical Sciences)
65 %
Information Technology (Council of Physical Sciences)
35 %
Panel
Science Patronage - subprogram 1
Department or equivalent
Department of Computer Science and Systems Technology (University of Pannonia)
Starting date
2022-01-01
Closing date
2022-12-31
Funding (in million HUF)
0.998
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
A projekt keretében látogatni tervezett nemzetközi tudományos konferencia bemutatása és a tervezett részvétel ismertetése Mutassa be a nemzetközi rendezvény jellegét, célját, szervezőit és jelentőségét a nemzetközi tudományos életben. Ismertesse a részvétel célját (pl. előadás, poszter, egyéb aktivitás), a rendezvényen való részvétel várható hatását és jelentőségét a saját kutatói karrier építésében. Kutatási tevékenységem középpontjában komplex rendszerek és folyamatok optimalizálása áll, amely szorosan kapcsolódik a matematikai modellezés, korszerű Ipar 4.0 megoldások és egészségügyi fókuszú optimalizálás témakörökhöz. Munkám során olyan gráf alapú optimálási metodikákat és implementációjukat dolgozok ki, amelyek heurisztikák alapján szolgáltatják a korlátozásokat kielégítő optimális megoldásokat többek között az egészségügyi informatika területén. A pályázatomban megjelölt két nemzetközi konferencia (EDSI 2022 és PATAT 2022) Európa két meghatározó tudományos eseménye ezen a területen. Előbbi gazdasági szempontokat szem előtt tartva tekint az optimalizálási feladatokra, míg utóbbi elsősorban szigorú matematikai és informatikai alapokon vizsgálja a tématerületet. A kiválasztott nemzetközi konferenciák rangját mutatja, hogy míg az EDSI konferenciát az amerikai Decision Sciences Institute (DSI) európai tagszervezete szervezi immáron 12. alkalommal, addig a PATAT konferencia szervezési feladatait az európai operációkutatási társaságokat tömörítő EURO (Association of European Operational Research Societies) egyik munkacsoportja (EURO working group on Automated Timetabling) jegyzi. 2014-2020 között a Magyar Operációkutatás elnökségi tagjaként jómagam is részt vettem a magyar operációkutatással foglalkozó hazai kollégákat tömörítő szervezet munkájában. A fent megnevezett eseményeken szakmai előadásokkal kívánok részt venni, amelyek alkalmas alapot teremtenek a szakmai kapcsolatok további bővítésére. Ez nem csupán az egyéni kutatói karrier építésében tud meghatározó lenni, hanem olyan közös nemzetközi kutatási és K+F munkák megalapozásában is, amelyben kutatócsoportom, és tágabb értelemben a Pannon Egyetem is konzorciumi partner lehet. A pályázat témájában az elmúlt években új kutatási eredmények születtek, valamint közös együttműködés vette kezdetét a Dél-pesti Centrumkórház szakembereivel is, amely munka következő lépése a nemzetközi kapcsolatrendszer bővítése.
A projekt összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Adjon egy rövid, közérthető ismertetést a látogatni tervezett nemzetközi rendezvényről, illetve a részvétel céljáról, várható eredményeiről. Pályázatom keretében két nemzetközi konferencián szeretnék részt venni, amelyek során szerzőtársaimmal közös kutatás-fejlesztési eredményeinket kívánom bemutatni nemzetközi kutatók és vállalati szereplők számára. Kutatásunk során olyan egészségügyi fókuszú optimalizálási feladatokon dolgozunk, amelyek célja egészségügyi folyamatok matematikai modelleken alapuló szoftveres optimálása. Ilyen egészségügyi folyamatok például a páciensek vizsgálatokra történő előjegyzéseinek hatékony megvalósítása, ahol figyelembe vesszük mind az orvosok, mind a betegek preferenciáit. E feladatot megoldandó az operációkutatás eszköztárát felhasználva adunk matematikai modelleket és megoldó módszertanokat az egészségügyi ellátási folyamatok szervezésére vonatkozóan. Munkánk középpontjában a páciensütemezési feladat áll, amelynek komplexitását a folyamatok sokrétűsége adja, amely megköveteli a hagyományos módszerek mellett heurisztikák felhasználását is. Munkánk újszerűségének legfontosabb pontja egyrészt az, hogy folyamathálózat szintézis feladatként tekintve a problémakört kihasználjuk a feladat természetéből adódó összefüggéseket, valamint olyan mesterséges intelligencia algoritmusokat dolgozunk ki, amelyek érdemben segítik a problémakör gyors megoldását. A kidolgozott eljárások alkalmazásával az orvosok mellett dolgozó asszisztensek munkáját tudjuk támogatni azáltal, hogy olyan időpontfoglaló módszereket tervezünk, melyek lehetővé teszik, hogy a betegek kezelési eseményeit optimális időbeosztással foglalják be (pl. ne több nap kelljen a kórházba bemenni, ne kelljen sokat várni). A kidolgozandó eljárások lehetőséget teremtenek az egészségügyi személyzet számára a megfelelő időpontok lefoglalására, amelyet szoftveres úton tudunk támogatni. Munkánk során együttműködünk Magyarország piacvezető kórház információs rendszer fejlesztőivel, valamint több hazai egészségügyi intézménnyel is annak érdekében, hogy a matematikai modellek a gyakorlati elvárásoknak megfelelően kerüljenek kidolgozásra.
Summary
Presentation of the international scientific conference to be visited in the project and description of the proposed participation Present the type, purpose, organizers, and significance of the international event in the scientific community. Present the purpose of the participation (e.g., paper, poster, other activity), the expected impact of the participation in the event and its significance in building your own research career. My research focuses on the optimisation of complex systems and processes, including mathematical modelling, advanced Industry 4.0 solutions, and healthcare-focused optimisation. In my work, graph-based optimisation methodologies and their implementations have been developed in the area of health informatics that provide the optimal solutions based on efficient heuristics. Two international conferences (EDSI 2022 and PATAT 2022) have been added to my proposal, which are the most important scientific events in Europe in this field. The former looks optimisation problems from an economic viewpoint, while the latter focuses on the subject area from a rigorous mathematical and informatics perspective. The status of the selected international conferences is highlighted by the fact that while the EDSI conference is organised by the European affiliate of the Decision Sciences Institute (DSI, US) for the 12th time, the PATAT conference is organised by the EURO working group on Automated Timetabling. Between 2014-2020, as a member of the board of the Hungarian Operational Research Society, I also participated in the work of the organisation. I would like to participate in the above-mentioned events with oral presentations, that provide a good basis for further expanding professional contacts. This opportunity can be important not only in expanding individual research careers, but also in establishing joint international research and R&D projects in which my research group, and the University of Pannonia can be a consortium partner. New research results have been produced recently on the topic of the call, and a collaboration with health experts from the South Pest Centre Hospital has also started, thus the next step is to expand the international network of contacts.
Summary and aims of the project for a general audience Provide a short, general introduction to the international event to be visited, the purpose of the participation, and its expected results. I would like to participate in two international conferences to present our joint R&D results to international researchers and companies. In our research, we work on healthcare-focused optimisation problems where the aim is the optimisation of health care processes and the development of software tools based on mathematical models. Such healthcare processes are efficient implementation of patient scheduling for examinations, where we take both doctors' and patients' preferences into account. To address this task, we provide mathematical models and solution methodologies for the optimisation of healthcare processes using the tools of operations research. Our work focuses on the patient scheduling task, whose complexity is given by the multifaceted nature of the processes, which requires the use of heuristics in addition to traditional methods. On the one hand, the key novelty of our work is that we consider the problem as a process network synthesis task, where the inherent correlations of the task are exploited, and artificial intelligence algorithms are developed that can support solving the problem efficiently. Applying the developed methods, the work of assistants can be supported by designing appointment booking methods that allow them to book patient treatment events with optimal scheduling (e.g., no more days to go to the hospital, no more waiting time, etc.). The procedures to be developed will allow medical staff to book appropriate appointments, which can be supported by our software tool. We are working with Hungary's leading hospital information system developers, as well as with several Hungarian healthcare institutions, to ensure that the mathematical models are developed in line with practical requirements.
Final report
Results in Hungarian
A Mecenatúra pályázat támogatásának köszönhetően két nemzetközi konferencián vehettem részt 2022-ben. Mind a „European Decision Sciences Conference”, mind a „International Conference on Health and Social Care Information Systems and Technologies” meghatározó szakmai események az egészségügyi informatika területén. Elmondhatom, hogy a konferenciákon való részvétel rendkívül hasznosnak bizonyult további kutatómunkám folytatásához, a kiépített nemzetközi kapcsolatok hasznos alapot szolgáltatnak a minél eredményesebb nemzetközi kutatásba való bekapcsolódásba.
A konferenciák alatt olyan kutatókkal való tapasztalatcserére kerülhetett sor, amelyeket jövőbeli munkám során eredményesen használhatok fel. A kialakított szakmai kapcsolatok a jövőben előremutató együttműködéseket jelenthetnek. A konferenciák eredményeképpen munkámban új kutatási irányok nyíltak meg, nemzetközi kapcsolatok épültek ki, amelyek a jövőben egyrészt tudományos, kutatási, másrészt kutatás-fejlesztési projektek összeállítását eredményezhetik. A Mecenatúra pályázatnak köszönhetően egy nemzetközi folyóiratcikket is elkészítettem szerzőtársaimmal közösen, amely munkám pályázati témájához kapcsolódó innovatív eredményeit mutatja be. A publikáció az Elsevier kiadó által elfogadásra került, annak megjelenése 2023 első hónapjaiban várható. Mindezeken túl a téma szakmai kidolgozását a jövőben is folytatom, hiszen további, a gyakorlatban is felhasználható informatikai és matematikai eredmények megszületése várható.
Results in English
Thanks to the Mecenatúra grant's support, I could attend two international conferences in 2022. Both the "European Decision Sciences Conference" and the "International Conference on Health and Social Care Information Systems and Technologies" are major professional events in the field of health informatics. Attending these conferences has been extremely useful for my further research, and the international contacts I have built up provide a valuable basis for more effective international research.
During the conferences, I was able to exchange experiences with researchers that I can use effectively in my future work. The professional contacts that have been established could lead to forward-looking collaborations in the future. The conferences have opened up new research directions in my career, and international connections have been established, which may lead to the setting up of scientific, research and R&D projects in the future. Thanks to the Mecenatúra grant, I have also co-authored an international journal article with my co-authors, presenting the innovative results of my work related to the grant topic. The publication has been accepted by Elsevier and is expected to be published in the first months of 2023. In addition, I will continue to work on the topic in the future, as other computer science and mathematical results with practical applications are expected.
