基于移动医疗大数据平台下深度最优匹配算法的机会网络转发机制

熊永平等人在文献［６］中提到 Ｅｐｉｄｅｍｉｃ算法， 它 的 核 心 思 想 是 当 两 个 节 点 相 遇 时 ，交 换 对 方 没 有 的消 息。 但 是，它 本 质 上 是 一 种 洪 泛 算 法，每 个 携 带消息的节点都会将消息转发给它所遇到的所有 邻居节点，如果网 络 资 源 足 够 的 话，该 算 法 可 以 找 到目的节点的最 短 路 径，而 在 实 际 网 络 中，由 于 消 息的大量转发所造成的拥塞可以大大降低其性能。
摘 要：通过分析在移ห้องสมุดไป่ตู้医疗大数据平台下，机会网络中节点传递 信 息 方 式 的 特 点，遍 历 所 有 邻 接 节
点 ，对 两 节 点 的 数 据 进 行 比 较 ，通 过 最 优 匹 配 方 式 ，选 择 匹 配 结 果 最 优 的 邻 接 节 点 作 为 下 一 跳 的 节 点 ，从 而
找出一条使数据高效转发的路径。根据此过程，提出一种基于移动医疗大数 据 平 台 下 深 度 最 优 匹 配 算 法
另 一 方 面 ，随 着 科 学 技 术 的 发 展 以 及 市 场 的 激 烈 竞 争 ，大 大 推 动 了 移 动 设 备 的 发 展 。 当 前 中 国 移 动电话 用 户 高 达 １２．８６ 亿 户，普 及 率 ９４．５ 部／百 人 。 其 中 北 京 、辽 宁 、上 海 、江 苏 、浙 江 、福 建 、广 东 、 海南、内蒙 古、宁 夏 的 普 及 率 超 １００ 部／百 人。４Ｇ 与３Ｇ 用户分别达到９ ７２８．４万户和４．８５亿户，因 此移动医疗的普及将带来极大便利。通过移动医 疗 不 但 降 低 了 医 疗 机 构 的 成 本 ，还 拉 近 了 医 生 与 病 人的距离，病人可 以 随 时 随 地 用 手 机 免 费 挂 号、咨 询 医 生 、远 程 就 诊 。
关 键 词 ：移 动 医 疗 ；大 数 据 ；机 会 网 络 ；深 度 最 优 匹 配
中 图 分 类 号 ：ＴＰ３９３
文 献 标 志 码 ：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－１３０Ｘ．２０１５．１０．００１
Ａ ｄｅｐｔｈ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｍｅｄｉｃａｌ ｂｉｇ ｄａｔａ ｐｌａｔｆｏｒｍ
２ 相关工作
随 着 移 动 互 联 网 技 术 的 快 速 发 展 ，以 及 移 动 设 备的普及，移动医 疗 已 成 为 现 实，在 医 疗 的 各 个 领 域得到广泛应用。
吴民在文献［５］中 提 到，移 动 医 疗 针 对 病 人 可 以提供医学知识教育和医学咨询的公共卫生服务、 大 众 健 康 热 线 服 务 、门 诊 预 约 、电 子 健 康 档 案 查 询 、 用 药 管 理 、慢 性 病 管 理 、远 程 诊 断 和 治 疗 应 用 ；针 对 医 护 人 员 可 以 提 供 医 护 人 员 的 个 人 应 用 、医 院 内 部 信息交流、ＲＦＩＤ 应用、灾 难 管 理 等。 但 是，在 实 际 应 用 中 ，由 于 大 量 数 据 的 产 生 往 往 导 致 效 率 十 分 低 下 ，网 络 延 迟 极 高 。
３．Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｘｉａｎｇｙａ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｗａｙｓ ｔｈａｔ ｎｏｄｅｓ ｐａｓｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｍｅｄｉ－ ｃａｌ ｂｉｇ ｄａｔａ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｂｙ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ａｌｌ ｔｈｅ ｎｅａｒｂｙ ｎｏｄｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ ｅａｃｈ ｐａｉｒ ｏｆ ｎｅａｒｂｙ ｎｏｄｅｓ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｔｈｅ ａｄｊａｃｅｎｔ ｎｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｒｅ－ ｓｕｌｔｓ ａｓ ｔｈｅ ｎｅｘｔ－ｈｏｐ ｎｏｄｅｓ，ｔｈｕｓ ｆｉｎｄｉｎｇ ａｐａｔｈ ｏｆ ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｔａ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｆｏｒｅ－ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｄｅｐｔｈ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ－ ｗａｒｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｍｅｄｉｃａｌ ｂｉｇ ｄａｔａ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｃａｌｌｅｄ ｔｈｅ Ｄｅｐｔｈ Ｏｐｔｉｍａｌ Ｍａｔｃｈｉｎｇ （ＤＯＭ）ａｌ－ ｇｏｒｉｔｈｍ．Ｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍａｔｃｈ ｔｈｅ ｄａｔａ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｎｏｄｅｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ａ ｐａｔｈ ｔｈａｔ ｃａｎ ｆｏｒｗａｒｄ ｄａｔａ ｅｆｆｉ－ ｃｉｅｎｔｌｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｌａｓｓｉｃａｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋｓ， ｔｈｅ ＤＯＭ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ｄａｔａ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．
的 规 律 中 解 脱 出 来 ，从 而 将 注 意 力 放 在 相 关 关 系 的 发 现 和 使 用 中 来 ，只 要 发 现 两 个 现 象 之 间 的 关 联 即 可有巨大的突破。
机 会 网 络 不 同 于 传 统 的 无 线 移 动 自 组 网 ，它 是 一 种 新 型 的 无 线 移 动 自 组 网 ，不 需 要 源 节 点 与 目 标 节点之间必须存 在 完 整 链 路，而 是 利 用 节 点 移 动， 通过在移动中和其他节点的相遇机会来实现通信 的、时延和可容忍的自组织网络 。 ［１］ 这一特点 使 网 络中节点密度显 著 降 低，并 达 到 降 低 成 本 的 目 的。 目前机会网络主要应用在偏远地区网络传 输［２］、野 生动物追踪 和 ［３］ 数据存储与检索应用 等 ［４］ 领域。
当今中国，在 改 革 开 放 之 后 经 济 大 踏 步 前 进， 人 口 数 量 突 破 １４ 亿 ，人 民 的 生 活 水 平 逐 步 提 高 ，对 医 疗 资 源 的 需 求 日 益 增 强 ，卫 生 服 务 需 求 与 医 疗 卫 生资源的矛盾日益突显。根据卫生部门公布的数 据显示，我国８０％的医疗资 源 集 中 在 大 城 市，而 其 中３０％的医疗 资 源 又 分 布 在 大 医 院，可 以 看 出 地 区 之 间 的 卫 生 医 疗 资 源 分 配 严 重 不 均 ，同 一 地 区 不 同等级的 医 院 医 疗 卫 生 资 源 的 分 配 差 异 也 很 大。 再 加 之 我 国 医 疗 资 源 本 身 就 是 有 限 的 这 一 现 状 ，使 老 百 姓 形 成 了 看 病 无 论 大 小 病 都 要 涌 向 大 城 市 、大 医院就医 的 观 念，这 也 导 致 了 医 疗 资 源 的 严 重 浪 费。从国家卫生计生委医院管理研究所日前发布 的 《全 国 部 分 三 甲 医 院 门 诊 患 者 满 意 度 监 测 项 目 报 告 （２０１４）》中 可 以 看 出 ，问 题 主 要 出 在 挂 号 难 、优 质 医疗资源紧张方 面，这 与 三 甲 医 院 人 满 为 患、一 号 难求是普遍问题有关。提升服务可及性并非仅是 医 院 管 理 问 题 ，更 多 是 医 疗 服 务 的 结 构 性 问 题 。 因 此，中国作为此类 问 题 的 代 表，必 须 找 到 一 条 切 实 可行的解决问题途径。
基于移动医疗大数据平台下深度 最优匹配算法的机会网络转发机制＊
雒续源１，２，陈志刚１，２，王云华３，吴 嘉１，２，关培源１，２，李 乐１，２
（１．中南大学软件学院，湖南 长沙 ４１００７５；２．“移动医疗”教育部－中国移动联合实验室，湖南 长沙 ４１００８３； ３．中南大学湘雅二医院，湖南 长沙 ４１００００ ）
的机会网络转发机制，即 ＤＯＭ 算 法，用 来 匹 配 节 点 中 的 数 据 分 组，从 而 选 择 一 条 数 据 高 效 转 发 的 路 径。
通过与机会网络中的经典算法比较，表明 ＤＯＭ 算 法 能 够 在 数 据 传 播 的 过 程 中 减 少 冗 余 数 据 并 且 显 著 提
高传输成功率。
ＬＵＯ Ｘｕ－ｙｕａｎ１，２，ＣＨＥＮ Ｚｈｉ－ｇａｎｇ１，２，ＷＡＮＧ Ｙｕｎ－ｈｕａ３，ＷＵ Ｊｉａ１，２，ＧＵＡＮ Ｐｅｉ－ｙｕａｎ１，２，ＬＩ Ｌｅ１，２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７５； ２．“Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｅａｌｔｈ”Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ－Ｃｈｉｎａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｊｏｉｎｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３；
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｂｉｌｅ ｍｅｄｉｃａｌ；ｂｉｇ ｄａｔａ；ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｄｅｐｔｈ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｔｃｈｉｎｇ
＊ 收稿日期：２０１５－０８－１０；修回日期：２０１５－０９－２８ 基金项目：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （６１３７９０５７，６１３０９００１，６１２７２１４９）；教 育 部 博 士 点 基 金 优 先 发 展 领 域 课 题 资 助 项 目 （２０１２０１６２１３０００８）；中 南 大 学 中 央 高 校 基 金 科 研 业 务 费 专 项 资 金 资 助 （２０１５ｚｚｔｓ２３２，２０１５ｚｚｔｓ２３３） 通信地址：４１００７５ 湖南省长沙市中南大学软件学院 Ａｄｄｒｅｓｓ：Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７５，Ｈｕｎａｎ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ