Đồ án ứng dụng hỗ trợ chăm sóc sức khỏe với chatbot

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN ỨNG DỤNG HỖ TRỢ CHĂM SÓC SỨC KHỎE VỚI CHATBOT Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN THỊ THANH TRÚC Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG KIM LÂM – 19521743 TRẦN LÊ THANH TÙNG – 19522496 TP HỒ CHÍ MINH, 2022 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, nhóm em xin phép gửi lời cảm ơn đến tập thể quý thầy cô Trường Đại học Công nghệ Thông tin – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh q thầy thuộc Khoa Cơng nghệ Phần mềm giúp nhóm em có kiến thức tảng vững để thực đề tài Đặc biệt, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Thanh Trúc, người tạo điều kiện hướng dẫn chúng em việc thực đề tài Nhờ kiến thức kinh nghiệm từ giảng viên mà nhóm em tận dụng để thực đề tài Tuy nhiên, trình thực đề tài tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Chúng em mong nhận nhận xét góp ý từ thầy cơ, để chúng em ngày tốt để đóng góp nhiều Chúng em biết ơn điều Một lần nữa, chúng em xin trân trọng cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2022 Trương Kim Lâm Trần Lê Thanh Tùng NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN Hiện trạng Khảo sát Mục tiêu đề tài 11 Đối tượng 12 Hướng nghiên cứu 12 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT & CÔNG NGHỆ 13 Chăm sóc sức khỏe 13 Máy học lĩnh vực chăm sóc sức khỏe 17 Chatbot Xử lý ngôn ngữ tự nhiên 22 Nhận dạng thực thể câu nói 30 Tương tác thời gian thực Socket IO 34 CHƯƠNG III PHÂN TÍCH YÊU CẦU 38 Danh sách yêu cầu 38 Đặc tả yêu cầu 40 a Chào hỏi người dùng 40 b Chẩn đoán bệnh 42 c Cung cấp thông tin bệnh 45 d Cung cấp thông tin dịch bệnh 48 e Lưu trữ lịch sử trò chuyện 51 f Đề xuất tin nhắn 53 g Tìm địa sở chăm sóc sức khỏe gần 56 h Gửi tin nhắn thơng qua giọng nói 59 i Trả lời tin nhắn với giọng nói 61 j Cài đặt giọng nói 63 k Cài đặt theme 66 l Thông báo nhắc nhở 68 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỆ THỐNG 71 Kiến trúc hệ thống 71 Cơ sở liệu 71 Trạng thái 72 Luồng xử lý & tương tác 73 a Chào hỏi người dùng 74 b Chẩn đoán bệnh 75 c Cung cấp thông tin bệnh 76 d Cung cấp thông tin dịch bệnh 77 e Lưu trữ lịch sử trò chuyện 78 f Đề xuất tin nhắn 79 g Tìm địa sở chăm sóc sức khỏe gần 80 h Gửi tin nhắn thông qua giọng nói 81 i Trả lời tin nhắn với giọng nói 82 j Cài đặt giọng nói 83 k Cài đặt theme 84 l Thông báo nhắc nhở 85 CHƯƠNG V TỔNG KẾT 86 Sản phẩm 86 Kết luận 90 Hướng phát triển 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 CHƯƠNG I TỔNG QUAN Hiện trạng Sự phát triển nhận dạng giọng nói xử lý ngôn ngữ tự nhiên cho phép doanh nghiệp ngày áp dụng Chatbot trải nghiệm trò chuyện đa phương thức, bao gồm giọng nói, bàn phím, cử hình ảnh Ngày nay, có giải pháp Chatbot cho hầu hết ngành bao gồm marketing, bất động sản, tài chính, phủ chăm sóc sức khỏe Trong khảo sát salesforce cho thấy điều 86% khách hàng muốn nhận câu trả lời từ Chatbot điền vào biểu mẫu ELIZA Chatbot sử dụng lĩnh vực chăm sóc sức khỏe vào năm 1966, mô theo nhà trị liệu tâm lý cách sử dụng đối sánh mẫu lựa chọn phản hồi Tuy nhiên ELIZA có kiến thức khả giao tiếp hạn chế Với cơng nghệ ngày Chatbot cung cấp chẩn đốn triệu chứng, tư vấn chăm sóc sức khỏe, thơng tin dinh dưỡng theo dõi, v.v Ta kể đến dịch vụ Chatbot trả lời câu hỏi người dùng Covid-19 WhatsApp thực với Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) vào năm 2020 Tương tác thời gian thực khả mở rộng quan trọng vấn đề này, đặc biệt xảy đại dịch Sự hiểu sai thông tin triệu chứng, loại bệnh lây lan để lại hậu nghiêm trọng Chính thế, để đối phó với thách thức này, việc tạo Chatbot cung cấp nhanh chóng thơng tin đáng tin cậy điều thiết yếu Khảo sát Dựa nghiên cứu vào 2019, đặc trưng có giá trị việc sử dụng Chatbot chăm sóc sức khỏe là: Giám sát: nhận thức theo dõi thay đổi hành vi, lo lắng cân nặng người dùng để khuyến khích phát triển thói quen tốt Ẩn danh: bảo mật thông tin người dùng, thông tin nhạy cảm sức khỏe Cá nhân hóa: thơng qua thơng tin yếu tốt vật lý (oxy hóa, nhịp tim, nhiệt độ thể), hành vi người dùng để cá nhân hóa Chatbot Tương tác lập thức: phản hồi người dùng, có thơng báo nhắc nhở người dùng Khả mở rộng: tương tác với nhiều người lúc Một số ứng dụng Chatbot hỗ trợ chăm sóc sức khỏe có nay: Ada a Tính năng: • Kiểm tra triệu chứng thân • Kiểm tra triệu chứng người khác: Ada hỗ trợ người dùng tạo nhiều hồ sơ lúc, ta kiểm tra triệu chứng người khác mà không ảnh hưởng đến hồ sơ sức khỏe riêng • Theo dõi triệu chứng: Ada giúp ta theo dõi mức độ nghiêm trọng triệu chứng để ta theo dõi thay đổi chúng theo thời gian • Thư viện tình trạng bệnh: Ada có bách khoa tồn thư thơng tin chi tiết sức khỏe người • Đọc viết ứng dụng: cung cấp tin tức chăm sóc sức khỏe mẹo giúp ta chăm sóc thân thơng qua viết ứng dụng • Đa ngơn ngữ: Ada có đến ngơn ngữ khác • Chỉnh sửa hồ sơ sức khỏe: ta them thay đổi thơng tin sức khỏe nhân hồ sơ sức khỏe Việc ln cập nhật thơng tin sức khỏe cho phép Ada đưa kết đánh giá sức khỏe xác • Xem lịch sử đánh giá sức khỏe: ta xem lại đánh giá trước mình, xem lại báo cáo đánh giá sức khỏe đọc tình trạng liên quan đến triệu chứng • Xem lịch sử theo dõi triệu chứng b Ưu điểm: • Miễn phí • Giao diện người dùng đẹp mắt • Kết luận thơng tin chẩn đốn bệnh chi tiết • Tính cá nhân hóa cao c Hạn chế: • Giao diện phản hồi bị delay (trải nghiệm người dùng khơng nhanh) • Những câu trả lời người dùng cố định Healthily a Tính năng: • Health tracker: giúp ta đặt mục tiêu, trực quan hóa tiến trịnh quản lý tình trạng sức khỏe Ta chọn nhiều dạng tracker khác tùy chỉnh cho riêng • Cung cấp kế hoạch 28 ngày bao gồm dinh dưỡng, hoạt động, tâm trạng giấc ngủ, giúp ta đạt mục tiêu sức khỏe • Thư viện sức khỏe cung cấp thơng tin sức khỏe • Symptom checker: chẩn đốn tình trạng sức khỏe dựa triệu chứng b Ưu điểm: • Giao diện người dùng đẹp mắt • Tính cá nhân hóa cao • Kết luận thơng tin chẩn đốn bệnh chi tiết • Nhiều tính tích hợp bên cạnh tính chẩn đốn bệnh c Hạn chế: • Tốn phí • Những câu trả lời người dùng cố định Babylon a Tính năng: • Kiểm tra triệu chứng: đánh giá triệu chứng từ đưa chẩn đốn bệnh • Đặt lịch hẹn với bác sĩ, người chăm sóc sức khỏe • Theo dõi tình trạng sức khỏe o Quản lý thông tin sức khỏe o Cung cấp thông tin xu hướng sức khỏe thân: cung cấp thông tin chi tiết sức khỏe người dùng xu hướng hữu ích o Hỗ trợ phát triển thói quen mới: hỗ trợ học cách phát triển trì thói quen lành mạnh cho người dùng • Kiểm tra sức khỏe toàn diện dựa câu hỏi đánh giá sức khỏe, cung cấp thông tin đưa lời khuyên tình hình, trạng thái sức khỏe tại, trực quan hóa tình trạng sức khỏe thể • Xem lịch sử trò chuyện, lịch sử kiểm tra triệu chứng b Ưu điểm: • Miễn phí • Giao diện người dùng đẹp mắt • Giao diện phản hồi nhanh c Hạn chế: • Những câu trả lời người dùng cố định • Kết luận thơng tin chẩn đốn bệnh chưa thực chi tiết 10 e Lưu trữ lịch sử trò chuyện 78 f Đề xuất tin nhắn 79 g Tìm địa sở chăm sóc sức khỏe gần 80 h Gửi tin nhắn thông qua giọng nói 81 i Trả lời tin nhắn với giọng nói 82 j Cài đặt giọng nói 83 k Cài đặt theme 84 l Thông báo nhắc nhở 85 CHƯƠNG V TỔNG KẾT Sản phẩm Repository: • Client Repository • Server Repository Giao diện sản phẩm: 86 87 88 89 Kết luận Từ khảo sát nhu cầu chăm sóc sức khỏe với ứng dụng cơng nghệ đại, nhóm tiến đến xây dựng ứng dụng hỗ trợ chăm sóc sức khỏe thơng qua Chatbot Nhìn chung, nhóm đạt mục tiêu đề ban đầu nhằm phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khỏe, đáp ứng u cầu chẩn đốn bệnh, tìm kiếm thơng tin bệnh, tìm kiếm nơi chữa bệnh nhắc nhở uống thuốc người dùng với giao diện trải nghiệm gần gũi, thân thiện Thông qua đồ án này, nhóm hiểu vận dụng tốn máy học, xử lý ngơn ngữ tự nhiên, nhận dạng thực thể vào việc xây dựng ứng dụng di động Ngồi ra, nhóm có thêm kinh nghiệm xử lý giao tiếp thời gian thực client server với Socket.IO Tuy nhiên, ứng dụng cịn nhiều chỗ cần cải thiện, kể đến cải thiện liệu huấn luyện cho mơ hình máy học dự đốn bệnh, trích xuất thơng tin, nhận diện câu nói mục đích người dùng, nhằm đảm bảo thơng tin xác, đáng tin cậy hơn, đặc biệt thông tin triệu chứng loại bệnh, để từ phục vụ hỗ trợ chăm sóc sức khỏe người dùng cách hiệu quả, mang lại yên tâm trải nghiệm tốt cho người dùng Hướng phát triển Như đề cập trên, việc cải thiện mơ hình máy học sử dụng ứng dụng điều cần thiết Nhóm tăng chất lượng số lượng tập liệu huấn luyện mơ hình thơng qua khảo sát liệu thực tế để từ thực nhận diện câu nói chẩn đốn bệnh xác Nhóm mở rộng thêm cho thơng tin chẩn đốn bệnh tỉ lệ mắc bệnh dựa triệu chứng tập loại bệnh phổ biến Ngoài ra, cải thiện khác thực kết hợp tìm kiếm sở chăm sóc sức khỏe gần vào chẩn đoán bệnh nhằm đề xuất, gợi ý cho người dùng nơi khám chữa trị loại bệnh mà người dùng mắc phải 90 Một hướng phát triển khác dễ dàng thực mở rộng khả nội dung phản hồi Chatbot Có thể nhận diện thêm loại câu nói mục đích người dùng, từ có cách trả lời thân thiện, thú vị Nhóm mở rộng tương tác người dùng Chatbot thực tính tìm kiếm thơng tin y tế, sức khỏe, dịch bệnh Lúc này, người dùng đưa câu hỏi cụ thể thông tin để Chatbot nhận diện tìm kiếm thơng tin liên quan Tuy nhiên, để phát triển nữa, nhóm cần phải dành thêm thời gian để nghiên cứu, phân tích, đồng thời đánh giá lại hướng phát triển để đảm bảo tính ứng dụng, tính khả thi, tính thực tế, đồng thời đảm bảo yêu cầu, điều kiện phù hợp với nghiệp vụ nhu cầu người sử dụng ứng dụng 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tương lai ngành chăm sóc sức khỏe [Online] Available: https://digital.fpt.com.vn/linh-vuc/tuong-lai-cua-nganh-cham-soc-suc-khoe.html Information extraction – Bài tốn rút trích thơng tin văn [Online] Available: https://ongxuanhong.wordpress.com/2017/08/28/information-extractionbai-toan-rut-trich-thong-tin-trong-van-ban/ Disease Prediction Using Machine Learning [Online] Available: https://www.kaggle.com/datasets/kaushil268/disease-prediction-using-machinelearning Understanding Confusion Matrix [Online] Available: https://towardsdatascience.com/understanding-confusion-matrix-a9ad42dcfd62 Random Forest [Online] Available: https://machinelearningcoban.com/tabml_book/ch_model/random_forest.html Support Vector Machine [Online] Available: https://machinelearningcoban.com/2017/04/09/smv/ Naive Bayes Classifier [Online] Available: https://machinelearningcoban.com/2017/08/08/nbc/ Decision Tree [Online] Available: https://machinelearningcoban.com/tabml_book/ch_model/decision_tree.html k-fold Cross-Validation [Online] Available: https://machinelearningmastery.com/kfold-cross-validation/ 92 ... rộng: tương tác với nhiều người lúc Một số ứng dụng Chatbot hỗ trợ chăm sóc sức khỏe có nay: Ada a Tính năng: • Kiểm tra triệu chứng thân • Kiểm tra triệu chứng người khác: Ada hỗ trợ người dùng... tiết sức khỏe người • Đọc viết ứng dụng: cung cấp tin tức chăm sóc sức khỏe mẹo giúp ta chăm sóc thân thơng qua viết ứng dụng • Đa ngơn ngữ: Ada có đến ngơn ngữ khác • Chỉnh sửa hồ sơ sức khỏe: ... sức khỏe nhân hồ sơ sức khỏe Việc ln cập nhật thơng tin sức khỏe cho phép Ada đưa kết đánh giá sức khỏe xác • Xem lịch sử đánh giá sức khỏe: ta xem lại đánh giá trước mình, xem lại báo cáo đánh