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

1、醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)( (醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)) )(Medcial decision support system,medical (Medcial decision support system,medical expert system)expert system)顏紅梅顏紅梅考試安排考試安排n時(shí)間：時(shí)間：12月月27日日17周五周五 上午上午10：20-11：50n地點(diǎn)：地點(diǎn)：n閉卷閉卷答疑安排答疑安排n答疑時(shí)間：答疑時(shí)間：12月月13號(hào)號(hào)12月月26號(hào)號(hào)n地點(diǎn)：主樓西地點(diǎn)：主樓西301主要內(nèi)容主要內(nèi)容人工智能人工智能醫(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)

2、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)決策支持系統(tǒng)概述醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)醫(yī)學(xué)決策支持方法醫(yī)學(xué)決策支持方法人工智能人工智能n19371937年，年，阿蘭阿蘭.圖林圖林論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的應(yīng)用應(yīng)用，闡明現(xiàn)代電腦原理的開(kāi)山之作，闡明現(xiàn)代電腦原理的開(kāi)山之作n19591959年，美國(guó)工程師塞繆爾給電腦編制出年，美國(guó)工程師塞繆爾給電腦編制出奕棋程序奕棋程序. .該程序該程序擊敗了塞繆爾本人，擊敗了塞繆爾本人，19621962年又擊敗了一個(gè)州冠軍。年又擊敗了一個(gè)州冠軍。 n19651965年，年， 在斯坦福大學(xué)化學(xué)專家的配合下，費(fèi)根鮑姆研制在斯坦福大學(xué)化學(xué)專家的配

3、合下，費(fèi)根鮑姆研制的第一個(gè)的第一個(gè)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)DENDRALDENDRAL。在輸入化學(xué)分子式和質(zhì)譜圖等。在輸入化學(xué)分子式和質(zhì)譜圖等信息后，它能通過(guò)分析推理決定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)信息后，它能通過(guò)分析推理決定有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu) n19761976年年6 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)，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，花了用人工智能，花了12001200個(gè)小時(shí)，作了個(gè)小時(shí)，作了100100億次判斷，終于完億次判斷，終于完成了困擾數(shù)學(xué)界長(zhǎng)達(dá)成了困擾數(shù)學(xué)界長(zhǎng)達(dá)100100余年之久的難題余年之久的難題“四色定理四色定理”。n19971997年年5 5月月1

4、111日，日， “深藍(lán)深藍(lán)” 在棋盤(pán)在棋盤(pán)C4C4處落下最后一顆棋子，處落下最后一顆棋子，全世界都聽(tīng)到了震撼世紀(jì)的叫殺聲全世界都聽(tīng)到了震撼世紀(jì)的叫殺聲“將軍將軍”！這場(chǎng)舉世！這場(chǎng)舉世矚目的矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)人機(jī)大戰(zhàn)”，終于以機(jī)器獲勝的結(jié)局降下了幃幕。，終于以機(jī)器獲勝的結(jié)局降下了幃幕?？ㄋ古谅宸蚩ㄋ古谅宸?被逼下了棋王寶座。被逼下了棋王寶座。n廣義的講：用計(jì)算機(jī)來(lái)表示和執(zhí)行人類的智能活動(dòng)，就是人廣義的講：用計(jì)算機(jī)來(lái)表示和執(zhí)行人類的智能活動(dòng)，就是人工智能。工智能。：能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行：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。各種擬人任務(wù)的機(jī)器稱為人工智能。：

5、人工智能（能力）是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常：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、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(wèn)題求解等思維活動(dòng)。理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)。人工智能的定義人工智能的定義人工智能的定義人工智能的定義n總之：人工智能也稱為機(jī)器智能，就是讓機(jī)器更總之：人工智能也稱為機(jī)器智能，就是讓機(jī)器更“聰聰明明”，更具有類似人的智能，同時(shí)又與人的智能互為，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)。補(bǔ)充、互相促進(jìn)。n凡是使機(jī)器能具有感知功能（如視、聽(tīng)、嗅）、

6、思維功能凡是使機(jī)器能具有感知功能（如視、聽(tīng)、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）、（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(shuō)、寫(xiě)、畫(huà)）及學(xué)習(xí)記憶等功能，都屬于表達(dá)行動(dòng)功能（如說(shuō)、寫(xiě)、畫(huà)）及學(xué)習(xí)記憶等功能，都屬于人工智能研究的范疇。人工智能研究的范疇。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域n1.1.問(wèn)題求解問(wèn)題求解n2.2.邏輯與定理證明邏輯與定理證明n3.3.自然語(yǔ)言理解自然語(yǔ)言理解n4.4.自動(dòng)程序設(shè)計(jì)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)n5.5.專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)n6.6.機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)n7.7.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)n8.8.模式識(shí)別模式識(shí)別 人工智能

7、的應(yīng)用領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域n9.9.機(jī)器視覺(jué)機(jī)器視覺(jué)n10.10.智能控制智能控制n11.11.智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)n12.12.知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘n13.13.智能檢索智能檢索n14.14.智能調(diào)度與指揮智能調(diào)度與指揮n15.15.系統(tǒng)與工具語(yǔ)言系統(tǒng)與工具語(yǔ)言nn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)生對(duì)疾病的診斷還處于一種傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)階段n醫(yī)學(xué)生醫(yī)學(xué)生助理醫(yī)生助理醫(yī)生主治醫(yī)生主治醫(yī)生主任醫(yī)生主任醫(yī)生醫(yī)學(xué)專家醫(yī)學(xué)專家n浩如煙海的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)浩如煙海的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)n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)？知識(shí)庫(kù)？n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(guò)程注人工智能與知識(shí)

8、工程的發(fā)展為醫(yī)學(xué)診斷和治療過(guò)程注入了新的活力入了新的活力n醫(yī)學(xué)人工智能，醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)醫(yī)學(xué)人工智能，醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)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)的概念n醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)( (Medical decision support system, MDSS) )是醫(yī)學(xué)知識(shí)工程和醫(yī)學(xué)人工智能研究中非常活是醫(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，躍的分支，是運(yùn)用專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法，模擬是運(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(guò)程而編制的計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)專家診斷、治療疾病的思維過(guò)程而編制的計(jì)算機(jī)程序。程序。它的設(shè)計(jì)目的是它的設(shè)計(jì)目的是幫助幫助醫(yī)生解

9、決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，作為診斷、治療以及預(yù)后的輔助工具。作為診斷、治療以及預(yù)后的輔助工具。知識(shí)工程知識(shí)工程人工智能人工智能醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)決策支醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)持系統(tǒng)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的功能和作用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的功能和作用n臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無(wú)法與急劇增長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)知識(shí)同步。臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無(wú)法與急劇增長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)知識(shí)同步。n對(duì)大批量的常規(guī)決策工作，自動(dòng)化決策效率更高對(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)如大量的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等) )。 n人有時(shí)會(huì)犯錯(cuò)誤或失誤，當(dāng)然醫(yī)生也不例外人有時(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

10、常見(jiàn)病復(fù)雜病例和常見(jiàn)病例都會(huì)出錯(cuò)例都會(huì)出錯(cuò)),),使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以提醒提醒專家沒(méi)在意的或?qū)＜覜](méi)在意的或沒(méi)有發(fā)現(xiàn)到的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性沒(méi)有發(fā)現(xiàn)到的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性 n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)工作的非常好的實(shí)習(xí)工作的非常好的助手助手。 國(guó)外醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況國(guó)外醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況n19761976年，斯坦福大學(xué)的年，斯坦福大

11、學(xué)的ShortliffeShortliffe等人成功研制了等人成功研制了MYCINMYCIN系統(tǒng)系統(tǒng), ,用于鑒別用于鑒別細(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(kāi)發(fā)理細(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(kāi)發(fā)理論，經(jīng)專家小組對(duì)醫(yī)學(xué)專家、實(shí)習(xí)醫(yī)生以及論，經(jīng)專家小組對(duì)醫(yī)學(xué)專家、實(shí)習(xí)醫(yī)生以及MYCINMYCIN系統(tǒng)的行為進(jìn)行正式系統(tǒng)的行為進(jìn)行正式測(cè)試評(píng)價(jià)，認(rèn)為測(cè)試評(píng)價(jià)，認(rèn)為MYCINMYCIN的行為超過(guò)了臨床醫(yī)生助手的作用，尤其在診斷的行為超過(guò)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)確率和治療菌血癥和腦膜炎方面有相當(dāng)高的準(zhǔn)確率, ,此后

12、，醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)進(jìn)此后，醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。入了快速發(fā)展時(shí)期。n在在MYCINMYCIN系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上建立的肺功能專家系統(tǒng)系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上建立的肺功能專家系統(tǒng)PUFFPUFF系統(tǒng)曾在舊金山太系統(tǒng)曾在舊金山太平洋醫(yī)療中心使用過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)臨床應(yīng)用平洋醫(yī)療中心使用過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)臨床應(yīng)用的先例。的先例。n19821982年，匹茲堡大學(xué)的年，匹茲堡大學(xué)的Miller等人開(kāi)發(fā)了等人開(kāi)發(fā)了Internist-I內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)系統(tǒng)n19911991年，哈佛醫(yī)學(xué)院年，哈佛醫(yī)學(xué)院Barnett等人開(kāi)發(fā)的等人開(kāi)發(fā)的“DXPLAIN”

13、軟件包含有軟件包含有22002200種種疾病和疾病和50005000種癥狀種癥狀我國(guó)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況我國(guó)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的研究狀況n19781978年，北京中醫(yī)院著名教授關(guān)幼波等人開(kāi)發(fā)了年，北京中醫(yī)院著名教授關(guān)幼波等人開(kāi)發(fā)了“關(guān)幼波肝病診療程序關(guān)幼波肝病診療程序”，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)最早的中醫(yī)，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)最早的中醫(yī)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)n精神疾病診斷系統(tǒng)、肺癌診斷系統(tǒng)、貧血鑒別診斷精神疾病診斷系統(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)家系統(tǒng)、針灸專家系統(tǒng)以及疾病診療用藥

14、專家系統(tǒng)等多種專家系統(tǒng)等多種專家系統(tǒng)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)規(guī)模小規(guī)模小 n內(nèi)容比較簡(jiǎn)單內(nèi)容比較簡(jiǎn)單研究方法單一，沒(méi)有進(jìn)行深入研究研究方法單一，沒(méi)有進(jìn)行深入研究 n臨床實(shí)用性差臨床實(shí)用性差醫(yī)生看病的自然過(guò)程醫(yī)生看病的自然過(guò)程臨床醫(yī)生給病人看病的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)病人臨床醫(yī)生給病人看病的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)病人信息信息進(jìn)行綜合分析處進(jìn)行綜合分析處理的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括三個(gè)階段：理的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括三個(gè)階段：觀察、診斷和治療觀察、診斷和治療 獲取數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)推理過(guò)程推理過(guò)程問(wèn)題求解及處理問(wèn)題求解及處理醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)對(duì)醫(yī)生看病的模擬過(guò)程醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)對(duì)醫(yī)生看病的模擬過(guò)

15、程n從工程的角度來(lái)看醫(yī)生看病的自然過(guò)程，從工程的角度來(lái)看醫(yī)生看病的自然過(guò)程，階段的主要階段的主要任務(wù)是任務(wù)是獲取數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)，更確切地說(shuō)，是獲取能提供相關(guān)信息的，更確切地說(shuō)，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。病的不確定性就會(huì)越小。n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)作結(jié)論的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)結(jié)論的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)推理過(guò)程推理過(guò)程，n而而則是一個(gè)則是一個(gè)問(wèn)題求解及處理問(wèn)題求解及處理的過(guò)程。治療階段依賴于的過(guò)程。治療階段依賴于診斷和決策

16、分析，而診斷決策分析的準(zhǔn)確性則取決于觀察診斷和決策分析，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。階段的信息獲取程度。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu):醫(yī)書(shū)、醫(yī)生大醫(yī)書(shū)、醫(yī)生大腦中的知識(shí)、腦中的知識(shí)、規(guī)則和操作規(guī)則和操作醫(yī)生的大腦，醫(yī)生的大腦，推理、判斷推理、判斷初始數(shù)據(jù)、中間推理數(shù)據(jù)初始數(shù)據(jù)、中間推理數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果和診斷結(jié)果醫(yī)生向病人作醫(yī)生向病人作解釋解釋醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)與大多數(shù)其它領(lǐng)域?qū)＜蚁滇t(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：統(tǒng)一樣，一般由五部份組成：n醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)。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)，用于存放各種專是醫(yī)學(xué)決策支持

17、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。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。 n全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。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。斷結(jié)果甚至一些對(duì)結(jié)果的診斷處理等。n推理機(jī)。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(guò)執(zhí)行規(guī)則來(lái)修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容，擇可匹配的規(guī)則，并通過(guò)執(zhí)行規(guī)則來(lái)修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容，再通過(guò)不斷地推理導(dǎo)出問(wèn)題的結(jié)論。再通過(guò)不斷地推理導(dǎo)出問(wèn)題的結(jié)論。 n解釋器。解釋器。負(fù)責(zé)

18、對(duì)推理過(guò)程作出解釋，包括解釋負(fù)責(zé)對(duì)推理過(guò)程作出解釋，包括解釋“系統(tǒng)是怎么系統(tǒng)是怎么樣得出這一診斷結(jié)論的樣得出這一診斷結(jié)論的”等用戶需要解釋的問(wèn)題。等用戶需要解釋的問(wèn)題。n人機(jī)接口。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。人機(jī)接口是系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對(duì)話的界面。醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)和臨床醫(yī)生的關(guān)系醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)和臨床醫(yī)生的關(guān)系n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(guò)專家擬醫(yī)生的自然行為，實(shí)踐證明在某些方面還有可能超過(guò)專家的能力，但是這僅僅限于醫(yī)學(xué)診斷過(guò)程中的的能力，但是這僅僅限于醫(yī)學(xué)

19、診斷過(guò)程中的可結(jié)構(gòu)化、可一可結(jié)構(gòu)化、可一般化和可客觀化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)也實(shí)際生活中計(jì)算機(jī)也絕對(duì)取代不了絕對(duì)取代不了臨床醫(yī)生的作用。臨床醫(yī)生的作用。n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。

20、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。MDSS和臨床醫(yī)生的關(guān)系和臨床醫(yī)生的關(guān)系n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(jiàn)病例都會(huì)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(jiàn)病例都會(huì)出錯(cuò)），使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以出錯(cuò)），使用醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)，可以提醒提醒專家沒(méi)在意的或沒(méi)有發(fā)現(xiàn)到專家沒(méi)在意的或沒(méi)有發(fā)現(xiàn)到的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性。的病人信息，從而提高診斷準(zhǔn)確性。 n臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無(wú)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)臨床醫(yī)生的知識(shí)更新無(wú)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

21、便快捷地時(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。傳播給廣大醫(yī)生。 n對(duì)對(duì)大批量的常規(guī)決策工作大批量的常規(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，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）。檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等）。n現(xiàn)代醫(yī)院信息系統(tǒng)產(chǎn)生出的大量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代醫(yī)院信息系統(tǒng)產(chǎn)生出的大量數(shù)據(jù)的深挖掘深挖掘。 n對(duì)對(duì)醫(yī)學(xué)院學(xué)生醫(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，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

22、助手。非常好的助手。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)決策支持系統(tǒng)的兩個(gè)最關(guān)鍵部分n醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)知識(shí)表示知識(shí)表示知識(shí)獲取知識(shí)獲取知識(shí)的管理和維護(hù)知識(shí)的管理和維護(hù)n推理機(jī)（醫(yī)學(xué)決策支持方法）推理機(jī)（醫(yī)學(xué)決策支持方法）n規(guī)則推理規(guī)則推理n概率推理概率推理n案例推理案例推理(1)(1)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)n人之所以有智能行為是因?yàn)樗麄儞碛兄R(shí)，擁人之所以有智能行為是因?yàn)樗麄儞碛兄R(shí)，擁有有對(duì)知識(shí)的獲取、表達(dá)、搜索、分析、解答等對(duì)知識(shí)的獲取、表達(dá)、搜索、分析、解答等智能能力智能能力。n醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)智能水平的高低在于系統(tǒng)擁醫(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)量有知識(shí)的數(shù)

23、量和質(zhì)量，醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取是醫(yī)學(xué)，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，決策支持系統(tǒng)中最重要也是最困難的一步，E.A.FeigenbaumE.A.Feigenbaum說(shuō)：說(shuō)：“知識(shí)獲取是人工智能研知識(shí)獲取是人工智能研究的中心問(wèn)題中最重要的，是人工智能研究的究的中心問(wèn)題中最重要的，是人工智能研究的關(guān)鍵性難關(guān)。關(guān)鍵性難關(guān)。”智能知識(shí)的表現(xiàn)方式智能知識(shí)的表現(xiàn)方式n知識(shí)的獲取能力：知識(shí)的獲取能力：通過(guò)感知器官，在觀察、測(cè)量、訓(xùn)練、通過(guò)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(guò)程

24、中，獲取間接經(jīng)驗(yàn)知識(shí)或理性知學(xué)習(xí)、閱讀、交談等過(guò)程中，獲取間接經(jīng)驗(yàn)知識(shí)或理性知識(shí)。識(shí)。n知識(shí)的處理能力：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(guò)知識(shí)的積累、存儲(chǔ)、聯(lián)想、類比、推理與歸納推理，通過(guò)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(guò)程，分析、計(jì)算、論證、比較、探索、擇優(yōu)等信息處理過(guò)程，求得問(wèn)題的解答，指定規(guī)劃與決策。求得問(wèn)題的解答，指定規(guī)劃與決策。n知識(shí)的運(yùn)用能力：知識(shí)的運(yùn)用能力：運(yùn)用所獲得的知識(shí)，通過(guò)知識(shí)信息處理，運(yùn)用所獲得的知識(shí)，通過(guò)知識(shí)信息處理，根據(jù)所求得的問(wèn)題解答或所制訂的規(guī)劃決策作出

25、反應(yīng)，采根據(jù)所求得的問(wèn)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。機(jī)器等。知識(shí)的特性知識(shí)的特性n1 1、知識(shí)的相對(duì)正確性、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。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。n2 2、知識(shí)的不確定性、知識(shí)的不確定性 信息可能是精確的，也可能是不精確的。信息可能是精確的，也可能是不精確的。n3 3、知識(shí)的可表示性、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(yǔ)言、文字、圖表、公知識(shí)是可以用形式化的東西表示的，如語(yǔ)言、文字、圖表

26、、公式、數(shù)字等。式、數(shù)字等。n4 4、知識(shí)的可利用性、知識(shí)的可利用性 由于我們可以利用知識(shí)解決各種問(wèn)題，因此，我們可以積累知由于我們可以利用知識(shí)解決各種問(wèn)題，因此，我們可以積累知識(shí)。識(shí)。知識(shí)的分類知識(shí)的分類n1 1、以知識(shí)的作用范圍來(lái)劃分：、以知識(shí)的作用范圍來(lái)劃分：n 常識(shí)性知識(shí)常識(shí)性知識(shí)n 領(lǐng)域性知識(shí)領(lǐng)域性知識(shí)n2 2、按人類的思維及認(rèn)識(shí)方法來(lái)劃分：、按人類的思維及認(rèn)識(shí)方法來(lái)劃分： n 邏輯性知識(shí)邏輯性知識(shí)n 形象性知識(shí)形象性知識(shí)n3 3、以知識(shí)的確定性來(lái)劃分：、以知識(shí)的確定性來(lái)劃分：n 確定性知識(shí)確定性知識(shí)n 不確定性知識(shí)不確定性知識(shí)n4 4、按知識(shí)的作用及表示來(lái)劃分：、按知識(shí)的作用及表示

27、來(lái)劃分：n 事實(shí)性知識(shí)事實(shí)性知識(shí)n 規(guī)則性知識(shí)規(guī)則性知識(shí)n 控制性知識(shí)控制性知識(shí)例：對(duì)于從北京到上海，是乘飛機(jī)還是火車的問(wèn)題，例：對(duì)于從北京到上海，是乘飛機(jī)還是火車的問(wèn)題，其知識(shí)可歸納為：其知識(shí)可歸納為：n1 1、敘述型知識(shí)：北京、上海、飛機(jī)、火車、時(shí)、敘述型知識(shí)：北京、上海、飛機(jī)、火車、時(shí)間、費(fèi)用等；間、費(fèi)用等；n2 2、過(guò)程型知識(shí)：乘飛機(jī)、坐火車等；、過(guò)程型知識(shí)：乘飛機(jī)、坐火車等；n3 3、控制型知識(shí)：乘飛機(jī)較快、較貴；坐火車較、控制型知識(shí)：乘飛機(jī)較快、較貴；坐火車較慢、較便宜。慢、較便宜。常用的知識(shí)表示法常用的知識(shí)表示法u無(wú)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)，它無(wú)論是醫(yī)

28、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(yǔ)言、圖形、表格等形式表示的們通常是用自然語(yǔ)言、圖形、表格等形式表示的u在用人工智能方法模擬醫(yī)學(xué)過(guò)程時(shí)，必須將這些形式的知識(shí)用合適在用人工智能方法模擬醫(yī)學(xué)過(guò)程時(shí)，必須將這些形式的知識(shí)用合適的形式來(lái)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、使的形式來(lái)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(wèn)題的求解方法和過(guò)程密切相關(guān)。醫(yī)學(xué)問(wèn)題的求解方法和過(guò)程密切相關(guān)。產(chǎn)生式表示法產(chǎn)生式表示法(IF-THEN)(IF

29、-THEN)邏輯表示邏輯表示( (謂詞邏輯謂詞邏輯) )語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)框架理論框架理論 狀態(tài)空間狀態(tài)空間面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示過(guò)程表示法過(guò)程表示法模糊表示模糊表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生式系統(tǒng)知識(shí)表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)知識(shí)表示法n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)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)n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，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)。因此許多專家系統(tǒng)采用產(chǎn)生式系

30、統(tǒng)為體系結(jié)構(gòu)。n一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由下列一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由下列3 3部分組成：部分組成：n一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù): 含有與具體任務(wù)有關(guān)的信息含有與具體任務(wù)有關(guān)的信息n一套規(guī)則一套規(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，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。成的動(dòng)作。n一個(gè)控制策略一個(gè)控制策略: 確定應(yīng)該采用哪一條適用規(guī)則確定應(yīng)該采用哪一條適用規(guī)則,當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的終止條當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的終止條件滿足時(shí)，就停止計(jì)算。件滿足時(shí)，就停止計(jì)算。產(chǎn)生式的基本形式產(chǎn)生式的基本形式n

31、有兩種：有兩種：n P PQ Qn 或者：或者：IF P THEN QIF P THEN Qn 其中：其中：P P是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是否是可用條件；是否是可用條件；n Q Q是一組結(jié)論或操作，用于指出前提是一組結(jié)論或操作，用于指出前提P P所指出的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。作。產(chǎn)生式的基本形式產(chǎn)生式的基本形式n1 1、確定性規(guī)則知識(shí)確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示形式為：的產(chǎn)生式表示形式為： P PQ Q 或者：或者：IF P THEN QIF P THEN Q例例: : IF IF

32、收縮壓收縮壓140 THEN 140 THEN 高血壓高血壓產(chǎn)生式的基本形式產(chǎn)生式的基本形式n2 2、不確定性規(guī)則知識(shí)不確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示形式為：的產(chǎn)生式表示形式為： P PQ Q（可信度）（可信度） 或者：或者：IF P THEN Q IF P THEN Q （可信度）（可信度）例例: : IF IF 流鼻涕流鼻涕 THEN THEN 感冒感冒(0.6)(0.6)產(chǎn)生式的基本形式產(chǎn)生式的基本形式n3 3、確定性事實(shí)性知識(shí)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：的產(chǎn)生式表示一般使用三元組表示： （對(duì)象，屬性，值）（對(duì)象，屬性，值） 或者：或者： （關(guān)系，對(duì)象（關(guān)系，對(duì)象1 1，

33、對(duì)象，對(duì)象2 2）如：事實(shí)如：事實(shí)“老李年齡是老李年齡是4040歲歲”可表示為：可表示為： （LiLi，AgeAge，4040）LiLi是對(duì)象，是對(duì)象，AgeAge是屬性，是屬性，4040是值。是值。如如“老李、老張是朋友老李、老張是朋友”可寫(xiě)成：可寫(xiě)成： （FriendFriend，LiLi，ZhangZhang）FriendFriend是關(guān)系，是關(guān)系， LiLi和和ZhangZhang是對(duì)象是對(duì)象產(chǎn)生式的基本形式產(chǎn)生式的基本形式n4 4、不確定性事實(shí)性知識(shí)不確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示的產(chǎn)生式表示一般使用四元組表示：一般使用四元組表示： （對(duì)象，屬性，值，可信度）（對(duì)象，屬性，值，可信度）

34、 或者：或者： （關(guān)系，對(duì)象（關(guān)系，對(duì)象1 1，對(duì)象，對(duì)象2 2，可信度），可信度）如：事實(shí)如：事實(shí)“老李年齡可能是老李年齡可能是4040歲歲”可表示為：可表示為： （LiLi，AgeAge，4040，0.80.8）LiLi是對(duì)象，是對(duì)象，AgeAge是屬性，是屬性，4040是值。是值。如如“老李、老張是朋友的可能性不大老李、老張是朋友的可能性不大”可寫(xiě)成：可寫(xiě)成： （FriendFriend，LiLi，ZhangZhang，0.10.1）FriendFriend是關(guān)系，是關(guān)系，LiLi和和ZhangZhang是對(duì)象是對(duì)象產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成n一個(gè)典型的產(chǎn)生式系統(tǒng)由：一個(gè)典型的產(chǎn)生

35、式系統(tǒng)由：n 1)1)、規(guī)則庫(kù)、規(guī)則庫(kù)n 2)2)、工作存儲(chǔ)器（綜合數(shù)據(jù)庫(kù)）、工作存儲(chǔ)器（綜合數(shù)據(jù)庫(kù)）n 3)3)、控制器（推理機(jī)）、控制器（推理機(jī)）規(guī)則推理機(jī)規(guī)則推理機(jī)規(guī)則庫(kù)規(guī)則庫(kù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)則庫(kù)規(guī)則庫(kù)n目前，產(chǎn)生式系統(tǒng)已經(jīng)演變成：目前，產(chǎn)生式系統(tǒng)已經(jīng)演變成： “IFIF條件條件THENTHEN動(dòng)作或結(jié)論動(dòng)作或結(jié)論”n例例1 1： IF IF 天陰天陰 and and 空氣中濕度很大空氣中濕度很大 THEN THEN 可能要下雨；可能要下雨；n例例2 2： IF IF 一種可燃性氣體溢出了一種可燃性氣體溢出了 THEN THEN 報(bào)告報(bào)告消防隊(duì)；消防隊(duì)；MYCIN決策支持系統(tǒng)決策支

36、持系統(tǒng)nMYCIN系統(tǒng)是由斯坦福系統(tǒng)是由斯坦福(Stanford)大學(xué)建立的對(duì)細(xì)菌感大學(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)。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)醫(yī)生向系統(tǒng)輸入病人信息，生向系統(tǒng)輸入病人信息，MYCIN系統(tǒng)對(duì)之進(jìn)行診斷，并提系統(tǒng)對(duì)之進(jìn)行診斷，并提出處方。出處方。nIF n1 感染屬于原發(fā)性菌血癥感染屬于原發(fā)性菌血癥n2 菌體的培養(yǎng)點(diǎn)是無(wú)菌點(diǎn)菌體的培養(yǎng)點(diǎn)是無(wú)菌點(diǎn)n3 細(xì)菌的侵入門(mén)戶是胃腸細(xì)菌的侵入門(mén)戶是胃腸nTHENn菌體是一種擬桿菌（置信度：菌體是一種擬桿菌（置信度：0.7）MYCIN靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) nMYCIN有一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)包括所

37、有的有一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)包括所有的產(chǎn)生式規(guī)則產(chǎn)生式規(guī)則以及所有的咨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(lái)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。這樣的來(lái)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)。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)也就是專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)。n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：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： 醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取獲取過(guò)程獲取過(guò)程n抽取知識(shí)抽取知識(shí) n知識(shí)轉(zhuǎn)換知識(shí)轉(zhuǎn)換 n知識(shí)輸入知識(shí)輸入 n知識(shí)檢測(cè)知識(shí)檢測(cè) n知識(shí)求精知識(shí)求精獲取醫(yī)學(xué)知識(shí)

38、的方式獲取醫(yī)學(xué)知識(shí)的方式n知識(shí)工程師和醫(yī)學(xué)專家之間密切合作知識(shí)工程師和醫(yī)學(xué)專家之間密切合作n醫(yī)學(xué)知識(shí)獲取的工具（骨架系統(tǒng)醫(yī)學(xué)知識(shí)獲取的工具（骨架系統(tǒng) ）n自動(dòng)知識(shí)獲取自動(dòng)知識(shí)獲取知識(shí)工程師和醫(yī)學(xué)專家之間密切合作獲取知識(shí)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)：優(yōu)點(diǎn)： 1 直接直接 2 系統(tǒng)性強(qiáng)系統(tǒng)性強(qiáng)缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 1 勞動(dòng)量大勞動(dòng)量大 2 知識(shí)的來(lái)源有限知識(shí)的來(lái)源有限 3 知識(shí)領(lǐng)域狹窄知識(shí)領(lǐng)域狹窄 4 手工形式記錄、易出錯(cuò)手工形式記錄、易出錯(cuò) 5 效率低效率低著名的骨架系統(tǒng)著名的骨架系統(tǒng)1 TEIRESIAS系統(tǒng)系統(tǒng) 2 OPAL系統(tǒng)系統(tǒng) 3 PROTG系列系列 4 INTERNIST-I/

39、QMR系統(tǒng)系統(tǒng)5 KAVAS知識(shí)提取系統(tǒng)知識(shí)提取系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)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蟮确绞奖硎镜姆椒ê图夹g(shù)，知識(shí)用面向?qū)ο蟮确绞奖硎救秉c(diǎn)缺點(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)？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)？自動(dòng)知識(shí)獲取自動(dòng)知識(shí)獲取(自學(xué)習(xí)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(guò)知識(shí)工程師獲取知識(shí)的方法不能完全傳統(tǒng)的、通過(guò)知識(shí)工程師獲取知識(shí)的方法不能完全滿足需求滿足需求 自動(dòng)獲取知識(shí)成為的新的研

40、究目標(biāo)自動(dòng)獲取知識(shí)成為的新的研究目標(biāo)知識(shí)的管理和維護(hù)知識(shí)的管理和維護(hù)n方便方便添加、刪除和修改診斷知識(shí)添加、刪除和修改診斷知識(shí), ,瀏覽各種對(duì)象瀏覽各種對(duì)象和屬性等管理維護(hù)工作和屬性等管理維護(hù)工作n對(duì)象類對(duì)象類n知識(shí)對(duì)象索引表知識(shí)對(duì)象索引表(2)醫(yī)學(xué)決策支持方法（推理機(jī)）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)推理機(jī)是指基于知識(shí)的推理的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn), ,包括推理與包括推理與控制兩方面控制兩方面在推理過(guò)程中解釋和執(zhí)行用某種語(yǔ)言表示的一系列推在推理過(guò)程中解釋和執(zhí)行用某種語(yǔ)言表示的一系列推理規(guī)則理規(guī)則 推理方式推理方式正向推理與反向推理正向推理與反向推理確定性推理與不確定推理確定

41、性推理與不確定推理正向推理與反向推理正向推理與反向推理是以已知是以已知事實(shí)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)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)則規(guī)則。如果存在可用規(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)則將被激活于這些新的推理數(shù)據(jù)，那么后面

42、的規(guī)則將被激活推理機(jī)制是從知識(shí)庫(kù)中選擇推理機(jī)制是從知識(shí)庫(kù)中選擇規(guī)則規(guī)則開(kāi)始，隨后檢查病人數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)始，隨后檢查病人數(shù)據(jù)庫(kù)中是否有可供推論的中是否有可供推論的數(shù)據(jù)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）。推理機(jī)制實(shí)際上是從單一規(guī)則（目標(biāo)規(guī)則）開(kāi)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。如開(kāi)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(méi)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)中尋果沒(méi)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)

43、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(guò)程反復(fù)進(jìn)行，直到證實(shí)目標(biāo)規(guī)則為的前提為真。這種目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的推理過(guò)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。假，或者目標(biāo)的所有前提都為真。確定性推理與不確定推理確定性推理與不確定推理n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)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 1）基于概率的不確定推理）基于概率的不確定推理: :用事件發(fā)生的用事件發(fā)生的概率概率來(lái)描述和計(jì)算推理的來(lái)描述和計(jì)算推理的不確定性測(cè)度不確定性測(cè)度 （2 2）基于可信度的不確定推理）基于可信度的不確定推理: :用用信任度信任度表示證據(jù)出現(xiàn)時(shí)對(duì)結(jié)論成立

44、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(guò)領(lǐng)域?qū)＜医o出。設(shè)定信任度值的信任程度。信任度的值比較容易通過(guò)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 0，證據(jù)越是支持為真，就使值越大；反之小于證據(jù)越是支持為真，就使值越大；反之小于0 0，證據(jù)越是支持為假，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(wú)關(guān)，則使信任度就使絕對(duì)值越大；若證據(jù)與結(jié)論無(wú)關(guān)，則使信任度0 0。 （3 3）基于模糊理論的不確定推理）基于模糊理論的不確定推理: :模糊理論通過(guò)模糊理論通過(guò)隸屬度隸屬度來(lái)定義對(duì)象屬

45、來(lái)定義對(duì)象屬于模糊集合的程度，若隸屬度越接近于于模糊集合的程度，若隸屬度越接近于1 1，則屬于模糊集合的程度越，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。間的可信度因子。推理機(jī)類型推理機(jī)類型n規(guī)則推理規(guī)則推理n概率推理概率推理n案例推理案例推理 規(guī)則推理規(guī)則推理n產(chǎn)生式系統(tǒng)是基于規(guī)則的推理產(chǎn)生式系統(tǒng)是基于規(guī)則的推理n把有關(guān)問(wèn)題的知識(shí)和信息劃分為把有關(guān)問(wèn)題的知識(shí)和信息劃分為規(guī)則規(guī)則和和事實(shí)事實(shí)兩兩種類型種類型n規(guī)則：用蘊(yùn)含形式的表達(dá)式來(lái)表示規(guī)則：用蘊(yùn)含形式的表達(dá)式來(lái)表示n(IF P

46、 THEN QIF P THEN Q)n事實(shí)：無(wú)蘊(yùn)含式的表達(dá)式來(lái)表示事實(shí)：無(wú)蘊(yùn)含式的表達(dá)式來(lái)表示nPn畫(huà)出相應(yīng)的畫(huà)出相應(yīng)的與與/或或圖，然后圖，然后 通過(guò)規(guī)則進(jìn)行通過(guò)規(guī)則進(jìn)行演繹演繹推理推理正向推理正向推理反向推理反向推理n實(shí)現(xiàn)策略是：實(shí)現(xiàn)策略是：n先假定一個(gè)可能的目標(biāo)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)，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。目標(biāo)是否在總數(shù)據(jù)庫(kù)中，若在，則假設(shè)成立。n否則，看這些假設(shè)是否證據(jù)結(jié)點(diǎn)，若是，向用戶詢問(wèn)否則，看這些假設(shè)是否證據(jù)結(jié)點(diǎn)，若是，向用戶詢問(wèn)，若不是，則再假定另一個(gè)目標(biāo)，即找出結(jié)論部分中，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)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。，試圖證明它。n這樣周而復(fù)始，直到所有目標(biāo)被證明，或所有路徑被這樣周而復(fù)始，直到所有目標(biāo)被證明，或所有路徑被測(cè)試。測(cè)試。u首先假定目標(biāo)首先假定目標(biāo)q3成立，