醫(yī)學(xué)信息學(xué)chapter10-醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)

考試安排時(shí)間：12月27日{(diào)17周五}上午10：20-11：50地點(diǎn)：閉卷第一頁(yè)，共73頁(yè)。答疑安排答疑時(shí)間：12月13號(hào)—12月26號(hào)地點(diǎn)：主樓西301第二頁(yè)，共73頁(yè)。主要內(nèi)容人工智能醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)概述醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)醫(yī)學(xué)決策支持方法第三頁(yè)，共73頁(yè)。人工智能1937年，阿蘭.圖林 《論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》，闡明現(xiàn)代電腦原理的開山之作1959年，美國(guó)工程師塞繆爾給電腦編制出奕棋程序.該程序擊敗了塞繆爾本人，1962年又擊敗了一個(gè)州冠軍。1965年，在斯坦福大學(xué)化學(xué)專家的配合下，費(fèi)根鮑姆研制的第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL。在輸入化學(xué)分子式和質(zhì)譜圖等信息后，它能通過分析推理決定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)第四頁(yè)，共73頁(yè)。1976年6月，美國(guó)數(shù)學(xué)家阿佩爾與哈肯借助兩臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，用人工智能，花了1200個(gè)小時(shí)，作了100億次判斷，終于完成了困擾數(shù)學(xué)界長(zhǎng)達(dá)100余年之久的難題──“四色定理”。1997年5月11日，“深藍(lán)”在棋盤C4處落下最后一顆棋子，全世界都聽到了震撼世紀(jì)的叫殺聲──“將軍”！這場(chǎng)舉世矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)”，終于以機(jī)器獲勝的結(jié)局降下了幃幕。卡斯帕洛夫被逼下了棋王寶座。第五頁(yè)，共73頁(yè)。廣義的講：用計(jì)算機(jī)來表示和執(zhí)行人類的智能活動(dòng)，就是人工智能。定義1（智能機(jī)器）：能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器稱為人工智能。定義2（能力）：人工智能（能力）是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的功能，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。人工智能的定義第六頁(yè)，共73頁(yè)。人工智能的定義總之：人工智能也稱為機(jī)器智能，就是讓機(jī)器更“聰明”，更具有類似人的智能，同時(shí)又與人的智能互為補(bǔ)充、互相促進(jìn)。人工智能的任務(wù)凡是使機(jī)器能具有感知功能（如視、聽、嗅）、思維功能（如分析、綜合、計(jì)算、推理、聯(lián)想、判斷、規(guī)劃、決策）、表達(dá)行動(dòng)功能（如說、寫、畫）及學(xué)習(xí)記憶等功能，都屬于人工智能研究的范疇。第七頁(yè)，共73頁(yè)。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域1.問題求解2.邏輯與定理證明3.自然語言理解4.自動(dòng)程序設(shè)計(jì)5.專家系統(tǒng)6.機(jī)器學(xué)習(xí)7.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8.模式識(shí)別深藍(lán)-國(guó)際象棋-卡斯帕若夫四色猜想(1976)語音錄入,翻譯系統(tǒng)機(jī)器人控制仿腦漢王第八頁(yè)，共73頁(yè)。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域9.機(jī)器視覺10.智能控制11.智能決策支持系統(tǒng)12.知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘13.智能檢索14.智能調(diào)度與指揮15.系統(tǒng)與工具語言……照相機(jī)、飛行器跟蹤…控制論Google….交通、軍事分布式系統(tǒng)、并行處理系統(tǒng)、多機(jī)協(xié)作系統(tǒng)…,面向?qū)ο缶幊陶Z言第九頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)生對(duì)疾病的診斷還處于一種傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)階段醫(yī)學(xué)生—助理醫(yī)生—主治醫(yī)生—主任醫(yī)生—醫(yī)學(xué)專家浩如煙海的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)---知識(shí)庫(kù)？人工智能與知識(shí)工程的發(fā)展為醫(yī)學(xué)診斷和治療過程注入了新的活力醫(yī)學(xué)人工智能，醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)第十頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的概念醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)(Medicaldecisionsupportsystem,MDSS)是醫(yī)學(xué)知識(shí)工程和醫(yī)學(xué)人工智能研究中非?；钴S的分支，是運(yùn)用專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法，模擬醫(yī)學(xué)專家診斷、治療疾病的思維過程而編制的計(jì)算機(jī)程序。它的設(shè)計(jì)目的是幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題，作為診斷、治療以及預(yù)后的輔助工具。知識(shí)工程人工智能醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)第十一頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的功能和作用臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無法與急劇增長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)知識(shí)同步。對(duì)大批量的常規(guī)決策工作，自動(dòng)化決策效率更高(如大量的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等)。人有時(shí)會(huì)犯錯(cuò)誤或失誤，當(dāng)然醫(yī)生也不例外(復(fù)雜病例和常見病例都會(huì)出錯(cuò)),使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以提醒專家沒在意的或沒有發(fā)現(xiàn)到的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性對(duì)醫(yī)學(xué)院學(xué)生，成熟專業(yè)的醫(yī)學(xué)支持系統(tǒng)可能是他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)的方便可得的廉價(jià)的老師，同時(shí)也是他們初入醫(yī)院實(shí)習(xí)工作的非常好的助手。第十二頁(yè)，共73頁(yè)。國(guó)外醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況1976年，斯坦福大學(xué)的Shortliffe等人成功研制了MYCIN系統(tǒng),用于鑒別細(xì)菌感染及治療的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)，并且建立了一整套專家系統(tǒng)的開發(fā)理論，經(jīng)專家小組對(duì)醫(yī)學(xué)專家、實(shí)習(xí)醫(yī)生以及MYCIN系統(tǒng)的行為進(jìn)行正式測(cè)試評(píng)價(jià)，認(rèn)為MYCIN的行為超過了臨床醫(yī)生助手的作用，尤其在診斷和治療菌血癥和腦膜炎方面有相當(dāng)高的準(zhǔn)確率,此后，醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。在MYCIN系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上建立的肺功能專家系統(tǒng)PUFF系統(tǒng)曾在舊金山太平洋醫(yī)療中心使用過相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)臨床應(yīng)用的先例。1982年，匹茲堡大學(xué)的Miller等人開發(fā)了Internist-I內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)1991年，哈佛醫(yī)學(xué)院Barnett等人開發(fā)的“DXPLAIN”軟件包含有2200種疾病和5000種癥狀第十三頁(yè)，共73頁(yè)。我國(guó)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況1978年，北京中醫(yī)院著名教授關(guān)幼波等人開發(fā)了“關(guān)幼波肝病診療程序”，開創(chuàng)了我國(guó)最早的中醫(yī)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)精神疾病診斷系統(tǒng)、肺癌診斷系統(tǒng)、貧血鑒別診斷專家系統(tǒng)、心功能輔助診斷專家系統(tǒng)、胃病診斷專家系統(tǒng)、針灸專家系統(tǒng)以及疾病診療用藥專家系統(tǒng)等多種專家系統(tǒng)第十四頁(yè)，共73頁(yè)?，F(xiàn)有醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)規(guī)模小

內(nèi)容比較簡(jiǎn)單研究方法單一，沒有進(jìn)行深入研究

臨床實(shí)用性差第十五頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)生看病的自然過程臨床醫(yī)生給病人看病的過程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)病人信息進(jìn)行綜合分析處理的過程，這個(gè)過程包括三個(gè)階段：觀察、診斷和治療

獲取數(shù)據(jù)推理過程問題求解及處理第十六頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)對(duì)醫(yī)生看病的模擬過程從工程的角度來看醫(yī)生看病的自然過程，觀察階段的主要任務(wù)是獲取數(shù)據(jù)，更確切地說，是獲取能提供相關(guān)信息的數(shù)據(jù)，對(duì)病人相關(guān)信息理解和挖掘得越充分，關(guān)于病人疾病的不確定性就會(huì)越小。醫(yī)生根據(jù)病人描述的信息和他所掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作診斷結(jié)論的過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)推理過程，而治療則是一個(gè)問題求解及處理的過程。治療階段依賴于診斷和決策分析，而診斷決策分析的準(zhǔn)確性則取決于觀察階段的信息獲取程度。第十七頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu):醫(yī)書、醫(yī)生大腦中的知識(shí)、規(guī)則和操作…醫(yī)生的大腦，推理、判斷…初始數(shù)據(jù)、中間推理數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果醫(yī)生向病人作解釋…第十八頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)與大多數(shù)其它領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)一樣，一般由五部份組成：醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)。是醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用于存放各種專家診斷知識(shí)，包括醫(yī)學(xué)事實(shí)和可行的操作與診斷規(guī)則等。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。用于存放病人的初始數(shù)據(jù)、中間推理數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果甚至一些對(duì)結(jié)果的診斷處理等。推理機(jī)。推理機(jī)根據(jù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的當(dāng)前內(nèi)容，從知識(shí)庫(kù)中選擇可匹配的規(guī)則，并通過執(zhí)行規(guī)則來修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容，再通過不斷地推理導(dǎo)出問題的結(jié)論。解釋器。負(fù)責(zé)對(duì)推理過程作出解釋，包括解釋“系統(tǒng)是怎么樣得出這一診斷結(jié)論的”等用戶需要解釋的問題。人機(jī)接口。人機(jī)接口是系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對(duì)話的界面。第十九頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)和臨床醫(yī)生的關(guān)系在醫(yī)學(xué)人工智能中，雖然醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)能夠比較好地模擬醫(yī)生的自然行為，實(shí)踐證明在某些方面還有可能超過專家的能力，但是這僅僅限于醫(yī)學(xué)診斷過程中的可結(jié)構(gòu)化、可一般化和可客觀化部分。使用計(jì)算機(jī)作醫(yī)學(xué)決策支持時(shí)，絕不允許用計(jì)算機(jī)取代人類（臨床醫(yī)生）對(duì)診斷的負(fù)責(zé)，而且在實(shí)際生活中計(jì)算機(jī)也絕對(duì)取代不了臨床醫(yī)生的作用。多數(shù)情況下，臨床醫(yī)生在擁有足夠的知識(shí)和充分的病人資料情況下可以作出正確的判斷，不需要計(jì)算機(jī)協(xié)助，但在下列情況下，醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)就會(huì)顯示其強(qiáng)大功能和作用。第二十頁(yè)，共73頁(yè)。MDSS和臨床醫(yī)生的關(guān)系人有時(shí)會(huì)犯錯(cuò)誤或失誤，當(dāng)然醫(yī)生也不例外（復(fù)雜病例和常見病例都會(huì)出錯(cuò)），使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以提醒專家沒在意的或沒有發(fā)現(xiàn)到的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性。臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無法與急劇增長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)知識(shí)同步。當(dāng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新病例、新成果時(shí)，計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)可以低成本、高效率和方便快捷地傳播給廣大醫(yī)生。對(duì)大批量的常規(guī)決策工作，自動(dòng)化決策效率更高（如大量的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等）?，F(xiàn)代醫(yī)院信息系統(tǒng)產(chǎn)生出的大量數(shù)據(jù)的深挖掘。對(duì)醫(yī)學(xué)院學(xué)生，成熟的專業(yè)的醫(yī)學(xué)支持系統(tǒng)可能是他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)的方便可得的廉價(jià)的老師，同時(shí)也是他們初入醫(yī)院實(shí)習(xí)工作的非常好的助手。第二十一頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的兩個(gè)最關(guān)鍵部分醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)知識(shí)表示知識(shí)獲取知識(shí)的管理和維護(hù)推理機(jī)（醫(yī)學(xué)決策支持方法）規(guī)則推理概率推理案例推理第二十二頁(yè)，共73頁(yè)。(1)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)人之所以有智能行為是因?yàn)樗麄儞碛兄R(shí)，擁有對(duì)知識(shí)的獲取、表達(dá)、搜索、分析、解答等智能能力。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)智能水平的高低在于系統(tǒng)擁有知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量，醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取是醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)中最重要也是最困難的一步，說：“知識(shí)獲取是人工智能研究的中心問題中最重要的，是人工智能研究的關(guān)鍵性難關(guān)。”第二十三頁(yè)，共73頁(yè)。智能知識(shí)的表現(xiàn)方式知識(shí)的獲取能力：通過感知器官，在觀察、測(cè)量、訓(xùn)練、操作等實(shí)踐中，獲取直接經(jīng)驗(yàn)的積累或感性知識(shí)，以及在學(xué)習(xí)、閱讀、交談等過程中，獲取間接經(jīng)驗(yàn)知識(shí)或理性知識(shí)。知識(shí)的處理能力：將感性知識(shí)上升為理性知識(shí)，進(jìn)行演繹推理與歸納推理，通過知識(shí)的積累、存儲(chǔ)、聯(lián)想、類比、分析、計(jì)算、論證、比較、探索、擇優(yōu)等信息處理過程，求得問題的解答，指定規(guī)劃與決策。知識(shí)的運(yùn)用能力：運(yùn)用所獲得的知識(shí)，通過知識(shí)信息處理，根據(jù)所求得的問題解答或所制訂的規(guī)劃決策作出反應(yīng)，采取行動(dòng)，發(fā)揮知識(shí)的效用，如回答咨詢、診斷疾病、操縱機(jī)器等。第二十四頁(yè)，共73頁(yè)。知識(shí)的特性1、知識(shí)的相對(duì)正確性任何知識(shí)都是在一定環(huán)境下相對(duì)正確的，而非絕對(duì)正確。2、知識(shí)的不確定性信息可能是精確的，也可能是不精確的。3、知識(shí)的可表示性

知識(shí)是可以用形式化的東西表示的，如語言、文字、圖表、公式、數(shù)字等。4、知識(shí)的可利用性由于我們可以利用知識(shí)解決各種問題，因此，我們可以積累知識(shí)。第二十五頁(yè)，共73頁(yè)。知識(shí)的分類1、以知識(shí)的作用范圍來劃分：常識(shí)性知識(shí)領(lǐng)域性知識(shí)2、按人類的思維及認(rèn)識(shí)方法來劃分：邏輯性知識(shí)形象性知識(shí)3、以知識(shí)的確定性來劃分：確定性知識(shí)不確定性知識(shí)4、按知識(shí)的作用及表示來劃分：事實(shí)性知識(shí)規(guī)則性知識(shí)控制性知識(shí)第二十六頁(yè)，共73頁(yè)。例：對(duì)于從北京到上海，是乘飛機(jī)還是火車的問題，其知識(shí)可歸納為：1、敘述型知識(shí)：北京、上海、飛機(jī)、火車、時(shí)間、費(fèi)用等；2、過程型知識(shí)：乘飛機(jī)、坐火車等；3、控制型知識(shí)：乘飛機(jī)較快、較貴；坐火車較慢、較便宜。第二十七頁(yè)，共73頁(yè)。常用的知識(shí)表示法無論是醫(yī)學(xué)科技文獻(xiàn)中的科學(xué)知識(shí)還是臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，它們通常是用自然語言、圖形、表格等形式表示的在用人工智能方法模擬醫(yī)學(xué)過程時(shí)，必須將這些形式的知識(shí)用合適的形式來表示，這樣才能使知識(shí)方便地在計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存、檢索、使用和修改，并且在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)決策支持時(shí)，知識(shí)的表示方法與醫(yī)學(xué)問題的求解方法和過程密切相關(guān)。產(chǎn)生式表示法(IF-THEN)邏輯表示(謂詞邏輯)語義網(wǎng)絡(luò)框架理論狀態(tài)空間面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示過程表示法模糊表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二十八頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式系統(tǒng)知識(shí)表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)是歷史悠久且使用最多的知識(shí)表示系統(tǒng)人工智能中的推理很多是建立在直觀經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的不精確推理，而產(chǎn)生式在表示和運(yùn)用不精確知識(shí)方面具有靈活性，因此許多專家系統(tǒng)采用產(chǎn)生式系統(tǒng)為體系結(jié)構(gòu)。一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由下列3部分組成：一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù):含有與具體任務(wù)有關(guān)的信息一套規(guī)則:對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作運(yùn)算。每條規(guī)則由左右兩部分組成，左部鑒別規(guī)則的適用性或先決條件，右部描述規(guī)則應(yīng)用時(shí)所完成的動(dòng)作。一個(gè)控制策略:確定應(yīng)該采用哪一條適用規(guī)則,當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的終止條件滿足時(shí)，就停止計(jì)算。第二十九頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式的基本形式有兩種：

PQ

或者：IFPTHENQ

其中：P是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是否是可用條件；

Q是一組結(jié)論或操作，用于指出前提P所指出的條件被滿足時(shí)，應(yīng)該得到的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的操作。第三十頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式的基本形式1、確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示形式為：

PQ

或者：IFPTHENQ例:IF收縮壓>140THEN高血壓第三十一頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式的基本形式2、不確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示形式為：PQ（可信度）或者：IFPTHENQ（可信度）例:IF流鼻涕THEN感冒(0.6)第三十二頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式的基本形式3、確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示一般使用三元組表示：

（對(duì)象，屬性，值）或者：（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2）如：事實(shí)“老李年齡是40歲”可表示為：（Li，Age，40）Li是對(duì)象，Age是屬性，40是值。如“老李、老張是朋友”可寫成：（Friend，Li，Zhang）Friend是關(guān)系，Li和Zhang是對(duì)象第三十三頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式的基本形式4、不確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示一般使用四元組表示：

（對(duì)象，屬性，值，可信度）或者：（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2，可信度）如：事實(shí)“老李年齡可能是40歲”可表示為：（Li，Age，40，0.8）Li是對(duì)象，Age是屬性，40是值。如“老李、老張是朋友的可能性不大”可寫成：（Friend，Li，Zhang，0.1）Friend是關(guān)系，Li和Zhang是對(duì)象第三十四頁(yè)，共73頁(yè)。產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的產(chǎn)生式系統(tǒng)由：

1)、規(guī)則庫(kù)

2)、工作存儲(chǔ)器（綜合數(shù)據(jù)庫(kù)）

3)、控制器（推理機(jī)）規(guī)則推理機(jī)規(guī)則庫(kù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)第三十五頁(yè)，共73頁(yè)。規(guī)則庫(kù)目前，產(chǎn)生式系統(tǒng)已經(jīng)演變成：

“IF條件THEN動(dòng)作或結(jié)論”例1：IF天陰and空氣中濕度很大THEN可能要下雨；例2：IF一種可燃性氣體溢出了THEN報(bào)告消防隊(duì)；第三十六頁(yè)，共73頁(yè)。MYCIN決策支持系統(tǒng)MYCIN系統(tǒng)是由斯坦福(Stanford)大學(xué)建立的對(duì)細(xì)菌感染疾病的診斷和治療提供咨詢的計(jì)算機(jī)咨詢專家系統(tǒng)。醫(yī)生向系統(tǒng)輸入病人信息，MYCIN系統(tǒng)對(duì)之進(jìn)行診斷，并提出處方。IF

1感染屬于原發(fā)性菌血癥2菌體的培養(yǎng)點(diǎn)是無菌點(diǎn)3細(xì)菌的侵入門戶是胃腸THEN菌體是一種擬桿菌（置信度：0.7）第三十七頁(yè)，共73頁(yè)。MYCIN靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)

MYCIN有一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)包括所有的產(chǎn)生式規(guī)則以及所有的咨詢程序所需的信息。每一類上下文、規(guī)則、參數(shù)都有若干特性來充分地描述它們。這些特性都儲(chǔ)存在靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中。這樣的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)也就是專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)。每個(gè)規(guī)則都有四個(gè)存儲(chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的特性：

第三十八頁(yè)，共73頁(yè)。醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取獲取過程抽取知識(shí)知識(shí)轉(zhuǎn)換知識(shí)輸入知識(shí)檢測(cè)知識(shí)求精第三十九頁(yè)，共73頁(yè)。獲取醫(yī)學(xué)知識(shí)的方式知識(shí)工程師和醫(yī)學(xué)專家之間密切合作醫(yī)學(xué)知識(shí)獲取的工具（骨架系統(tǒng)）自動(dòng)知識(shí)獲取第四十頁(yè)，共73頁(yè)。知識(shí)工程師和醫(yī)學(xué)專家之間密切合作獲取知識(shí)優(yōu)點(diǎn)：

1

直接

2

系統(tǒng)性強(qiáng)缺點(diǎn)：

1

勞動(dòng)量大

2

知識(shí)的來源有限

3

知識(shí)領(lǐng)域狹窄

4

手工形式記錄、易出錯(cuò)

5

效率低第四十一頁(yè)，共73頁(yè)。著名的骨架系統(tǒng)1TEIRESIAS系統(tǒng)2OPAL系統(tǒng)3PROTéGé系列

4INTERNIST-I/QMR系統(tǒng)5KAVAS知識(shí)提取系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用了知識(shí)工程領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中比較新的方法和技術(shù)，知識(shí)用面向?qū)ο蟮确绞奖硎救秉c(diǎn)知識(shí)工程師與醫(yī)學(xué)專家之間的鴻溝、知識(shí)表示是否適當(dāng)？第四十二頁(yè)，共73頁(yè)。自動(dòng)知識(shí)獲取(自學(xué)習(xí))智能水平的高低在于系統(tǒng)擁有知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量傳統(tǒng)的、通過知識(shí)工程師獲取知識(shí)的方法不能完全滿足需求自動(dòng)獲取知識(shí)成為的新的研究目標(biāo)第四十三頁(yè)，共73頁(yè)。知識(shí)的管理和維護(hù)方便添加、刪除和修改診斷知識(shí),瀏覽各種對(duì)象和屬性等管理維護(hù)工作對(duì)象類知識(shí)對(duì)象索引表第四十四頁(yè)，共73頁(yè)。(2)醫(yī)學(xué)決策支持方法（推理機(jī)）推理機(jī)是指基于知識(shí)的推理的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),包括推理與控制兩方面在推理過程中解釋和執(zhí)行用某種語言表示的一系列推理規(guī)則推理方式正向推理與反向推理確定性推理與不確定推理第四十五頁(yè)，共73頁(yè)。正向推理與反向推理正向推理:是以已知事實(shí)作為出發(fā)點(diǎn)的推理，又稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推理。正向推理從病人數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的主訴及實(shí)驗(yàn)室檢查等事實(shí)出發(fā)，檢查知識(shí)庫(kù)中是否存在可用于對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行推理的規(guī)則。如果存在可用規(guī)則，就執(zhí)行這些規(guī)則，推理的結(jié)果被添加到數(shù)據(jù)集中，如果后面的規(guī)則依賴于這些新的推理數(shù)據(jù)，那么后面的規(guī)則將被激活反向推理:推理機(jī)制是從知識(shí)庫(kù)中選擇規(guī)則開始，隨后檢查病人數(shù)據(jù)庫(kù)中是否有可供推論的數(shù)據(jù)。推理機(jī)制實(shí)際上是從單一規(guī)則（目標(biāo)規(guī)則）開始的，然后依據(jù)已知的病人數(shù)據(jù)評(píng)估該目標(biāo)規(guī)則的前提是否為真。如果沒有數(shù)據(jù)可以證實(shí)這一規(guī)則的前提為真，反向推理器就到知識(shí)庫(kù)中尋找其他規(guī)則。如果其中一個(gè)規(guī)則為真，系統(tǒng)就會(huì)得出結(jié)論：此目標(biāo)規(guī)則的前提為真。這種目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的推理過程反復(fù)進(jìn)行，直到證實(shí)目標(biāo)規(guī)則為假，或者目標(biāo)的所有前提都為真。第四十六頁(yè)，共73頁(yè)。確定性推理與不確定推理在醫(yī)學(xué)中我們常常會(huì)遇到不嚴(yán)格、不精確的、模糊的知識(shí)（1）基于概率的不確定推理:用事件發(fā)生的概率來描述和計(jì)算推理的不確定性測(cè)度

（2）基于可信度的不確定推理:用信任度表示證據(jù)出現(xiàn)時(shí)對(duì)結(jié)論成立的信任程度。信任度的值比較容易通過領(lǐng)域?qū)＜医o出。設(shè)定信任度值的原則是：若相應(yīng)證據(jù)能增加結(jié)論為真的可信度，則使信任度大于0，證據(jù)越是支持為真，就使值越大；反之小于0，證據(jù)越是支持為假，就使絕對(duì)值越大；若證據(jù)與結(jié)論無關(guān)，則使信任度0。（3）基于模糊理論的不確定推理:模糊理論通過隸屬度來定義對(duì)象屬于模糊集合的程度，若隸屬度越接近于1，則屬于模糊集合的程度越大，反之就越小。一般用模糊規(guī)則表示模糊條件和模糊結(jié)論及它們之間的可信度因子。第四十七頁(yè)，共73頁(yè)。推理機(jī)類型規(guī)則推理概率推理案例推理第四十八頁(yè)，共73頁(yè)。規(guī)則推理產(chǎn)生式系統(tǒng)是基于規(guī)則的推理把有關(guān)問題的知識(shí)和信息劃分為規(guī)則和事實(shí)兩種類型規(guī)則：用蘊(yùn)含形式的表達(dá)式來表示(IFPTHENQ)事實(shí)：無蘊(yùn)含式的表達(dá)式來表示P畫出相應(yīng)的與/或圖，然后通過規(guī)則進(jìn)行演繹推理第四十九頁(yè)，共73頁(yè)。第五十頁(yè)，共73頁(yè)。正向推理第五十一頁(yè)，共73頁(yè)。反向推理實(shí)現(xiàn)策略是：先假定一個(gè)可能的目標(biāo)，系統(tǒng)試圖證明它，看此假設(shè)目標(biāo)是否在總數(shù)據(jù)庫(kù)中，若在，則假設(shè)成立。否則，看這些假設(shè)是否證據(jù)結(jié)點(diǎn)，若是，向用戶詢問，若不是，則再假定另一個(gè)目標(biāo)，即找出結(jié)論部分中包含此假設(shè)的那些規(guī)則，把它們的前提作為新的假設(shè)，試圖證明它。這樣周而復(fù)始，直到所有目標(biāo)被證明，或所有路徑被測(cè)試。

第五十二頁(yè)，共73頁(yè)。首先假定目標(biāo)q3成立，由規(guī)則3（P3→q3），為證明q3成立，須先驗(yàn)證P3是否成立；但總數(shù)據(jù)庫(kù)沒有事實(shí)P3，所以假定子目標(biāo)P3成立；由規(guī)則2(P2→P3)，應(yīng)驗(yàn)證P2；同樣，由于數(shù)據(jù)庫(kù)中沒有事實(shí)P2，假定子目標(biāo)P2成立；由規(guī)則1(P1→P2)，為驗(yàn)證P2成立，須先驗(yàn)證P1。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)中有事實(shí)P1，所以假定的目標(biāo)P2成立，因而P3成立，最終導(dǎo)出結(jié)論q3確實(shí)成立。第五十三頁(yè)，共73頁(yè)。第五十四頁(yè)，共73頁(yè)。邏輯運(yùn)算符號(hào)符號(hào)名稱結(jié)果∧And（