计算机专家系统在疾病诊疗中应用和发展.pdfVIP

实用预防医学2011年6月第18卷第6期PracticalPreventiveMedicine，Jun．2011，Vd18，No．6 1167 文章编号：1006—3110(2011)06—1167一05 计算机专家系统在疾病诊疗中应用和发展 卢培佩，胡建安 摘要： 医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用，具有极大的科研和应用价值，它可 以帮助医生解决复杂的医学问题，作为医生诊断、治疗的辅助工具。本文阐述了医学专家系统的基本概念、发展历程和未 来的发展趋势。 关键词：专家系统；医学专家系统；人工智能 中图分类号：R195．1 文献标识码：A 随着计算机技术的迅猛发展，性能不断提高，使用不断简 专家系统就是运用专家系统的设计原理与方法，模拟医学专家 化，已渗透到几乎所有领域，在医学领域的应用取得了很大的 诊断、治疗疾病的思维过程编制的计算机程序系统，它可以帮 进展，代表其发展水平的就是人工智能(artificialinteUigenee，助医生解决复杂的医学问题，作为医生诊断、治疗的辅助工具， AI)。人工智能是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心 同时也有助于医学专家宝贵理论和丰富临床经验的保存、整理 理学、语言学等诸多学科相互交叉、相互渗透而于20世纪50年和传播‘“。 代兴起的一门边缘学科。它主要研究如何用计算机模拟和实 现人类的智能行为。人工智能技术同原子能技术、空间技术一 l专家系统概述 起被称为20世纪三大科技成就。专家系统(expertsystem，ES)1．1专家系统的基本思想专家系统的目的是要使计算机在 是人工智能领域中最广泛、最实用、最有成就的分支…。它是 特定领域中起到该领域人类专家应起的作用，其设计的基本思 利用从人类专家或书籍、杂志、文献、案例中获取的，具有相当 想是：使计算机的工作过程竭尽全力地模拟人类专家解决实际 数量的权威性知识来解决特定领域中实际问题的计算机程序 问题的工作过程，也就是模拟人类专家运用其知识与经验解决 系统。根据用户提供的数据、信息或事实，专家系统运用其存 问题的方法与步骤来解决所需解决的问题。人类专家解决本 储的专家经验或知识，按人类专家的思维逻辑进行推理判断， 领域问题有赖于专家能力，专家能力包括具体专业领域的知 最后得出结论，同时给出结论的可信度以供用户辅助决策之 识，对领域中问题的理解以及解决这些问题的技能。专家系统 用拉J。目前专家系统已广泛应用于冶金、交通、化工、航空、医 需要以其能接受的形式从人类专家获得知识，才能模拟人类专 疗、气象、地质及军事等多个领域，并取得了巨大成功旧J。医学 家解决有关的专业问题。 国l 医学专家系统基本结构 作者单位：中南大学公共卫生学院(湖南长沙410078) 万方数据 1168 实用预防医学2011年6月第18卷第6期Practical 1．2专家系统基本结构 医学专家系统一般由知识库、数据 学习能力很弱。 库、推理机、知识获取模块以及解释和输入输出接口组成【5J，见 1．3．2基于案例推理基于案例的推理是通过查找知识库中 图1。知识库用来存放和管理问题求解所需的专门知识，包含 过去同类问题的解决方案从而获得当前问题解决的一种推理模 与领域相关的书本知识和专家凭经验得到的启发性知识，知识 式，这一过程与医生看病采取的方法很相似。基于案例推理是 库中拥有知识的数量和质苣是衡量一个专家系统的性能和问题 一种相似推理方法，事例按一定的模式在知识库中组织，应用存 求解能力的关键因素。数据库用来存储当前用户提供的初始事 储于计算机中的事例形成解决相似或稍有变化问题的一种问题 实、问题描述和推理过程中得到的各种中间信息和推理结果，其 求解方法¨…o 内容是不断变化的。例如，医学诊疗专家系统数据库存放的内 容主要有：患者姓名、年龄、性别、症状、体征、各种检查结果及推 于案例推理专家系统【1¨，该系统有一个功能强大的事例库，具 理获得的疾病名称等。推理机是专家系统的“思维”机构，是一 备自学习能力，可以不断添加案例，提高其