Según la Organización Mundial de la Salud, en México, cerca del 16% de la población padece diabetes. Por otro lado, el mundo se encuentra en la cuarta revolución industrial, lo que significa que existen dispositivos con poder de procesamiento computacional casi por todos lados. Estos dispositivos, llamados dispositivos de Internet de las Cosas, son capaces de sentir las magnitudes físicas del entorno y generar una cantidad enorme de datos e información. Adicionalmente, el desarrollo de la inteligencia artificial ha logrado revolucionar el procesamiento de información, incluso información masiva. También, los avances alcanzados en el procesamiento de lenguaje natural son significativos, logrando contar con conversores de audio a texto o reconocedores de habla que han permitido a los ingenieros de software proponer asistentes virtuales capaces de entender a un hablante, e.g., Alexa, Google Assistant, entre otros. Nos encontramos en un momento ideal para usar los avances en la técnica y las ciencias computacionales para resolver problemas que impacten en el bienestar de las personas, incluyendo la calidad de vida de pacientes con enfermedades crónicas como la diabetes. A pesar de encontrarnos en un momento ideal para desarrollar asistentes virtuales que apoyen al paciente, esto no ha sucedido. Las propuestas del estado del arte no aportan una integración de los avances mencionados y se encuentran deficiencias en su planteamiento para ser implementados o actualizados adecuadamente. En el presente trabajo se denomina compañero digital a un asistente virtual que acompaña al usuario y no le hace daño. Este trabajo propone la creación de un compañero digital para ayudar a los pacientes con enfermedades crónicas a mejorar su calidad de vida. Para lograr esto, se plantea la creación de un arquitectura de software que, por medio de la integración de dispositivos de Internet de las Cosas, crea un ambiente computacional pervasivo e inteligente. Para tomar un enfoque adecuado, se han considerado los deseos de los pacientes que padecen una enfermedad crónica, resultando en un marco conceptual para diseñar la interacción entre el sistema propuesto y los pacientes. El ambiente computacional propuesto está centrado en el usuario, lo que permite al sistema, además de sentir el ambiente, tener una comunicación e interacción constante e incremental con el paciente para cumplir con las tareas que más sobrecarga emocional le producen. En el marco del ambiente computacional, también se propone un sistema para guiar a los pacientes en el cumplimiento de sus objetivos en un ambiente basado en áreas jerárquicamente organizadas, denominado AMS (Area Management System). Se emplea como caso de estudio un hospital que es visitado por un paciente para recibir tratamiento médico. Palabras clave: compañero digital, asistente virtual, arquitectura de software, cuidado de la salud pervasivo.
Abstract
On one hand, according to the World Health Organization, about 16% of the Mexican population has diabetes. On the other hand, the world is in the so-called fourth industrial revolution or Industry 4.0., which means that there are devices with computational processing power almost everywhere. These devices, called IoT devices, can sense the physical magnitudes of their sense the physical quantities of the environment and generate an enormous amount of data and information. Additionally, the development of artificial intelligence has revolutionized the processing of information, even massive information. Also, the advances achieved in the processing of natural language are significant, achieving audio-to-text converters or speech recognizers that have made it possible for software engineers to propose virtual assistants that can understand a speaker, i.e., Alexa and Google Assistant, among others. We are at an ideal time to use advances in technology and computer science to solve problems that impact people’s well-being, including the quality of life of patients with chronic diseases such as diabetes. Even though we are at an ideal time to develop virtual assistants to support the patient, this has not happened. The works reviewed in the state of the art need to integrate the advances mentioned above, and there are deficiencies in their approach to be implemented or updated to the present. We call a virtual assistant that accompanies the user a digital companion. This work proposes creating a digital companion to help patients with chronic diseases improve their quality of life. To achieve this, the creation of a software architecture is proposed that, through the integration of Internet of Things devices, creates a pervasive and intelligent computing environment. To take an appropriate approach, the wishes of patients suffering from a chronic disease have been considered, resulting in a conceptual framework to design the interaction between the proposed system and the patients. The proposed computational environment is user-centered, which allows the system, in addition to sensing the environment, to have constant and incremental communication and interaction with the patient to fulfill the tasks that cause the most emotional overload. Within the framework of the computational environment, a system is also proposed to guide patients in meeting their objectives in an environment based on hierarchically organized areas called AMS (Area Management System). A hospital that a patient visits to receive medical treatment is used as a case study. Keywords: Digital Companion, Virtual Assistant, Software Architecture, Pervasive Healthcare.
