Применение блокчейна и машинного обучения к цепочкам поставок лекарств

На протяжении многих лет фармацевтические компании изо всех сил пытались отслеживать продукты в цепочке поставок. Этот недостаток облегчил фальсификаторам вывод на рынок поддельных лекарств.

Чтобы противодействовать этой проблеме, необходима новая система отслеживания и отслеживания наркотиков. Исследователи считают, что блокчейн может обеспечить технологическую основу для такой системы, поскольку он может отслеживать легальные наркотики и предотвращать распространение поддельных.

Всемирная организация здравоохранения определяет контрафактные лекарства как лекарства, которые «изготовлены обманным путем, имеют неправильную маркировку, [имеют] низкое качество, скрывают сведения об источнике или идентичности и [не соответствуют] установленному стандарту».

Хотя такие лекарства могут включать в себя некоторые подлинные ингредиенты, они также могут содержать токсичные ингредиенты на уровне производства. В случае употребления они могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем.

Иногда производители поддельных лекарств используют логотипы уважаемых компаний для вывода своей продукции на рынок. Хотя эта практика является мировой проблемой, она непропорционально затрагивает развивающиеся страны.

Поддельные лекарства распространяются по очень сложной сети, что затрудняет их обнаружение и удаление. Чтобы предотвратить их распространение, необходима система, которая может отслеживать и отслеживать доставку лекарств на каждом этапе. Блокчейн - это последнее нововведение, которое обещает достичь этой цели.

Блокчейн изначально создавался для использования в качестве журнала транзакций для биткойнов. Он предоставляет распределенный реестр для хранения записей данных, которые организованы в несколько «блоков». Собранные данные включают время, дату, цену и участников, участвующих в каждой транзакции. Когда изменяется один блок, все части обновляются соответствующим образом, обеспечивая актуальную информацию для каждой транзакции.

Применительно к цепочке поставок фармацевтической продукции блокчейн представляет собой электронный реестр, с помощью которого каждый в сети может видеть и проверять информацию.

Чтобы создать безопасную систему управления цепочкой поставок лекарств, дизайнеры предложили использовать блокчейн с фабрикой Hyperledger. Это программное обеспечение способно отслеживать и отслеживать все этапы процесса доставки лекарств. Он может настроить несколько баз данных состояний мира для поддержания набора текущих значений. Применительно к фармацевтическому миру он позволяет точно отслеживать лекарства независимо от того, где они находятся в мире.

Для борьбы с контрафактными лекарствами исследователи предложили систему управления цепочкой поставок лекарств и рекомендаций (DSCMR) на основе цепочки блоков и машинного обучения. Важно различать эти два взаимодополняющих компонента - в системе управления лекарственными средствами пользователи могут отслеживать лекарство на каждом этапе, делать заказы, обновлять заказы и многое другое, в то время как система рекомендаций определяет лучшее лекарство для фармацевтических клиентов с помощью Модули машинного обучения N-gram и LightGBM.

С помощью системы управления цепочкой поставок лекарств пользователи могут выполнять такие операции, как проверка информации о лекарствах, отслеживание и отслеживание заказов, а также обновление записей. Пользователи могут включать пациентов, врачей, производителей, дистрибьюторов, аптек и больниц. Данные, относящиеся к различным пользователям, хранятся в цепочке блоков, как показано на этом изображении.

Каждому пользователю предоставляется веб-приложение, с помощью которого он может выполнять транзакции и связываться с сетью блокчейн, а также отслеживать статус доставки. Чтобы обеспечить безопасность всей цепочки поставок фармацевтических препаратов, все пользователи должны получить разрешение на проверку всех сведений о лекарствах. Они используют клиентское приложение для входа в систему и выполнения своих транзакций.

Чтобы отправить предложение о транзакции, пользователи должны сделать запрос, используя свои учетные данные. Если он считается действительным, запрос отправляется одноранговым узлам в системе для проверки и утверждения. Эти узлы проверяют предложение и выдают одобрение, если оно соответствует критериям смарт-контракта. Они также проверяют результаты транзакций и записывают их в бухгалтерскую книгу. Как только это действие будет завершено, бухгалтерская книга обновит все данные для всеобщего обозрения. Предлагаемую процедуру можно увидеть здесь.

Для системы рекомендаций по лекарствам был создан набор данных для публичного обзора, основанный на обзорах потребителей наркотиков, чтобы обучить систему и спрогнозировать наиболее эффективные лекарства, доступные в отрасли. Данные обзора включают информацию о побочных эффектах, преимуществах и комментариях клиентов, полученных в клиентском приложении, упомянутом ранее.

Система рекомендаций также может обучаться с помощью модели N-грамм, распознавая новые обзоры и соответствующим образом обновляя результаты. Это показано на этом рисунке.

Использование смарт-контрактов ограничивает количество лиц, участвующих в данной транзакции. Смарт-контракт предоставляет сторонам средства для обмена информацией, имуществом или даже деньгами без использования стороннего агента или брокера. Как правило, он состоит из строк компьютерного кода, обеспечивающего выполнение соглашения.

В предлагаемой сети для написания смарт-контрактов использовались Java и Node.JS. Они хранятся в распределенном реестре блокчейна, где защищены от взлома или возможного удаления.

В результате тестирования предложенной системы DSCMR на основе машинного обучения было сделано несколько выводов. В системе управления наркотиками упомянутое ранее клиентское приложение может эффективно взаимодействовать с блокчейном. После подтверждения личности пользователя одноранговыми узлами они могут начинать транзакции. Как показано на этом рисунке, производители могут добавлять, обновлять или удалять сведения о лекарствах в цепочке блоков. Другие участники, такие как врачи, больницы и аптеки, могут просматривать эти записи и вносить изменения и обновления в информацию о лекарствах по мере необходимости, как показано здесь.

Компоновщик REST-сервера поддерживает связь между клиентским приложением и блокчейном. Любые запросы на проверку транзакций отправляются через сервер, а затем сохраняются в цепочке блоков. Этот процесс демонстрируется здесь.

Что касается системы рекомендаций по лекарствам, были протестированы четыре состояния:акне, высокое кровяное давление, беспокойство и алкогольная зависимость. Используя клиентское приложение, система работала над тем, чтобы предлагать клиентам лучшее лекарство безопасным и прозрачным способом. Пациенты также могли отслеживать источник лекарства, чтобы определить, настоящий он или поддельный.

Система DSCMR предлагает четыре основных преимущества в борьбе с подделкой лекарств:

• Он может рекомендовать клиентам самые популярные и лучшие лекарства.
• Он позволяет пациентам получать доступ к системе напрямую через клиентское приложение, а клиентам из фармацевтической отрасли, например врачам, - используя свои учетные данные.
• Он может обеспечить клиентам безопасную и прозрачную работу.
• Пациенты могут проверить источник своего лекарства, отсканировав штрих-код.

Будь то врачи, фармацевты, больницы или производители, каждый участник цепочки сможет отслеживать соответствующее лекарство по всей цепочке поставок. Это помогает предотвратить попадание поддельных лекарств в сеть и снижает проблему поддельных лекарств.

Дэниел Браунинг - координатор по развитию бизнеса в Do Supply Inc.