<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2024.47.4.016</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1724</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Архитектура системы прогнозирования состояния здоровья пациента с использованием методов агентного моделирования и машинного обучения</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Architecture of the patient's health predicting system using agent-based modeling and machine learning methods</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0001-9127-0820</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Лисовенко</surname>
              <given-names>Антон Сергеевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Lisovenko</surname>
              <given-names>Anton Sergeevich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>anton.lisovenko.researcher@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-2084-3916</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Лимановская</surname>
              <given-names>Оксана Викторовна</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Limanovskaya</surname>
              <given-names>Oksana Viktorovna</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>limanovskaya@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-2</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0001-6911-8371</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Тарасов</surname>
              <given-names>Дмитрий Александрович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Tarasov</surname>
              <given-names>Dmitry Alexandrovich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>datarasov@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-3</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0001-7928-2503</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Мещанинов</surname>
              <given-names>Виктор Николаевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Meshchaninov</surname>
              <given-names>Viktor Nikolaevich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>mv-02@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-4</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0003-0806-1177</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Гаврилов</surname>
              <given-names>Илья Валерьевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Gavrilov</surname>
              <given-names>Iliya Valeriyavich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>iliagavrilov18@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-5</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина</aff>
        <aff xml:lang="en">Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-2">
        <aff xml:lang="ru">Центр специализированных видов медицинской помощи «Институт медицинских клеточных технологий» Уральский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации</aff>
        <aff xml:lang="en">Specialized Medical Care Center of Medical Cell Technology Institute Ural State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-3">
        <aff xml:lang="ru">Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина</aff>
        <aff xml:lang="en">Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-4">
        <aff xml:lang="ru">Уральский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Центр специализированных видов медицинской помощи «Институт медицинских клеточных технологий»</aff>
        <aff xml:lang="en">Ural State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation Specialized Medical Care Center of Medical Cell Technology Institute</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-5">
        <aff xml:lang="ru">Уральский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Центр специализированных видов медицинской помощи «Институт медицинских клеточных технологий»</aff>
        <aff xml:lang="en">Ural State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation Specialized Medical Care Center of Medical Cell Technology Institute</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2024.47.4.016</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1724"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Внедрение информационных технологий в медицинские учреждения способствует развитию предиктивной, превентивной и персонализированной медицины. Возникающая при этом задача создания программного аналога пациента, способного учесть его индивидуальные показатели и спрогнозировать состояние здоровья, до сих пор актуальна. Представленная в работе архитектура системы прогнозирования состояния здоровья пациента направлена на решение этой задачи. Отличительной особенностью архитектуры системы является сочетание принципов агентного моделирования и представление организма пациента в виде взаимодействующих между собой модулей, что открывает широкие возможности для моделирования состояния здоровья организма пациента. В работе описана иерархия агентов в архитектуре системы, описаны правила взаимодействия агентов и приведена математическая модель оценки эффективности терапевтических воздействий на организм пациента, решение которой достигается путем взаимодействия агентов системы. Прогнозирование состояния здоровья пациента производится с помощью загружаемых предварительно обученных моделей машинного обучения, модели при этом непосредственно участвуют в определении поведения агентов. Архитектура системы прогнозирования состояния здоровья пациента, реализованная в виде программного комплекса, представляет собой мощный инструмент для построения агентных моделей прогнозирования, направленных на моделирование физиологических и патологических процессов и воздействий на организм пациента.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The introduction of information technology in medical institutions contributes to the development of predictive, preventive and personalized medicine. The task that arises in this case is to create a software analogue of the patient, capable of taking into account his individual indicators and predicting the state of health, is still relevant. The architecture of the patient's health predicting system presented in the work is aimed at solving this problem. A distinctive feature of the system architecture is the combination of the principles of agent modeling and representation of the patient's body in the form of interacting modules, which opens up wide opportunities for modeling the health status of the patient's body. The paper describes the hierarchy of agents in the system architecture, describes the rules of agent interaction and provides a mathematical model for evaluating the effectiveness of therapeutic effects on the patient's body, the solution of which is achieved through the interaction of system agents. The prediction of the patient's health status is performed using downloadable pre-trained machine learning models, while the models are directly involved in determining the behavior of agents. The architecture of the patient's health predicting system, implemented in the form of a software package, is a powerful tool for building agent-based predicting models aimed at modeling physiological and pathological processes and effects on the patient's body.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>прогнозирование состояния здоровья</kwd>
        <kwd>здоровье пациента</kwd>
        <kwd>агентное моделирование</kwd>
        <kwd>цифровой двойник пациента</kwd>
        <kwd>модульный подход</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>health predicting</kwd>
        <kwd>patient's health</kwd>
        <kwd>agent-based modeling</kwd>
        <kwd>patient's digital double</kwd>
        <kwd>modular approach</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Lehrach H. Omics approaches to individual variation: modeling networks and the virtual patient. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2016;18(3):253–265. https://doi.org/10.31887/DCNS.2016.18.3/hlehrach</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kutumova E., Kiselev I., Sharipov R., Lifshits G., Kolpakov F. Thoroughly Calibrated Modular Agent-Based Model of the Human Cardiovascular and Renal Systems for Blood Pressure Regulation in Health and Disease. Frontiers in Physiology. 2021;12. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.746300</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Day T.E., Ravi N., Xian H., Brugh A. An Agent-Based Modeling Template for a Cohort of Veterans with Diabetic Retinopathy. PLoS One. 2013;8(6). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066812</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Veloso M. An agent-based simulation model for informed shared decision making in multiple sclerosis. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 2013;2(4):377–384. https://doi.org/10.1016/j.msard.2013.04.001</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hum R.S., Kleinberg S. Replicability, Reproducibility, and Agent-based Simulation of Interventions. In: AMIA Annual Symposium Proceedings: American Medical Informatics Association Annual Symposium, AMIA 2017, 4–8 November 2017, Washington, USA. 2017. pp. 959–968.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Broomhead T., Ballas D., Baker S.R. Neighbourhoods and oral health: Agent-based modelling of tooth decay. Health &amp; Place. 2021;71. https://doi.org/10.1016/j.healthplace.2021.102657</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Li Y., Kong N., Lawley M.A., Pagán J.A. Using Systems Science for Population Health Management in Primary Care. Journal of Primary Care &amp; Community Health. 2014;5(4):242–246. https://doi.org/10.1177/2150131914536400</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Weston B., Fogal B., Cook D., Dhurjati P. An agent-based modeling framework for evaluating hypotheses on risks for developing autism: Effects of the gut microbial environment. Medical Hypotheses. 2015;84(4):395–401. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2015.01.027</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Auchincloss A.H., Diez Roux A.V. A New Tool for Epidemiology: The Usefulness of Dynamic-Agent Models in Understanding Place Effects on Health. American Journal of Epidemiology. 2008;168(1):1–8. https://doi.org/10.1093/aje/kwn118</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Лимановская О.В. Имитационное моделирование в AnyLogic 7: в 2 частях: Часть 1. Екатеринбург: Издательство Уральского университета; 2017. 152 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Лисовенко А.С., Лимановская О.В., Гаврилов И.В., Мещанинов В.Н., Мякотных  В.С. Концепция агентной модели прогнозирования общего состояния здоровья пациента в процессе старения. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022;10(4). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2022.39.4.007</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Neal M.L., Cooling M.T., Smith L.P. et al. A Reappraisal of How to Build Modular, Reusable Models of Biological Systems. PLoS Computational Biology. 2014;10(10). https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003849</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tracy M., Cerdá M., Keyes K.M. Agent-Based Modeling in Public Health: Current Applications and Future Directions. Annual Review of Public Health. 2018;39:77–94. https://doi.org/10.1146/annurev-publhealth-040617-014317</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Koshy-Chenthittayil S., Archambault L., Senthilkumar D., Laubenbacher R., Mendes P., Dongari-Bagtzoglou A. Agent Based Models of Polymicrobial Biofilms and the Microbiome–A Review. Microorganisms. 2021;9(2). https://doi.org/10.3390/microorganisms9020417</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Лимановская О.В., Гаврилов И.В., Мещанинов В.Н., Лисовенко А.С. Построение гендерно- и возрастзависимых моделей оценки биовозраста на основе функциональных данных организма пациента. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024;12(2). https://doi.org/10.26102/2310-6018/2024.45.2.012</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>