医疗诊断专家系统研究进展
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专家系统研究现状及其发展趋势作者:郑伟等来源:《电子世界》2013年第04期近三十年来人工智能(Artificial In-telligence,AI)获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕成果。
作为人工智能一个重要分支的专家系统(Expert System,ES)是在20世纪60年代初期产生并发展起来的一门新兴的应用科学,而且正随着计算机技术的不断发展而日臻完善和成熟。
[1]随着现代工业及科学技术的迅速发展,生产设备日趋智能化、复杂化,专家系统也经历了三个发展阶段。
第一阶段的专家系统主要依赖于领域专家的感官和专业经验,对诊断信息只作简单的数据处理;第二阶段的专家系统则是以信号处理为依托,应用传感器技术和远程控制技术实现远程技术支持的现代诊断技术;第三阶段则是随着计算机及人工智能的发展,以知识处理为核心,实现信号处理、建模处理与知识处理相融合的智能诊断技术。
智能故障诊断技术的研究目前主要从两个方向展开:基于知识的智能故障诊断技术的研究和基于神经网络的智能故障诊断技术的研究。
1.专家系统的基本概念1.1 专家系统的概述ES是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术,根据一个或多个人类专家提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断、模拟人类专家做决策的过程来解决那些需要专家决定的复杂问题。
[2]自从1968年Feighbaun教授开发出首个专家系统DENDRAL,用来解决化学质谱问题以来,专家系统因其能产生巨大的经济效益而得到了各行业的广泛应用。
迄今为止,已经形成了十余类,主要包括诊断型、设计型、规划型、解释型、预测型、监视型、调试型、教学型、修正型、控制型。
本文所要应用的专家系统是诊断型的专家系统。
诊断专家系统作为专家系统中的一个分支,其研究也得到了各国的高度重视,并相继在各行业中开发出了一些诊断专家系统,如1982年EGG公司于开发的REACTOR系统(用于核反应堆故障诊断与处理),1983年Bell实验室于开发的ACE系统(用于电话电缆故障诊断与维护),在我国,中电某所研制的基于某型装备的故障诊断专家系统等等。
专家系统在医学辅助诊断中的应用研究引言医学辅助诊断是一项重要的医疗工作,它能够提供可靠的医学决策支持,提高医生的诊断水平和治疗效果。
随着人工智能技术的发展,专家系统在医学辅助诊断中的应用越来越受到关注。
专家系统的发展使得医生可以获得更准确的诊断结果,帮助解决医学领域的复杂问题,优化医疗资源的分配,提高患者的生活质量。
本文将对专家系统在医学辅助诊断中的应用进行研究,并探讨其潜力和未来发展。
专家系统在医学辅助诊断中的优势专家系统是一种基于人工智能技术的计算机程序,它可以模拟专家的决策过程,并通过规则引擎和推理机制来生成诊断结果。
专家系统在医学辅助诊断中具有以下优势:1. 知识储备丰富:专家系统可以集成大量的医学知识和经验,包括疾病诊断标准、治疗方案和药物信息等。
这些知识可以为医生提供准确的参考,帮助他们做出更加科学的诊断。
2. 诊断速度快:专家系统能够快速地处理大量的医学数据,通过分析患者的症状和疾病特征,快速生成诊断结果。
这种高效性可以大大缩短患者的等待时间,提高就诊效率。
3. 诊断准确性高:专家系统通过规则和推理机制,能够全面、系统地评估患者的病情,提供准确的诊断结果。
相比于传统的人工诊断,专家系统能够避免人为因素的干扰,减少误诊和漏诊的风险。
4. 个性化治疗方案:专家系统在诊断的基础上,能够根据患者的病情和个体差异,生成个性化的治疗方案。
这种精细化的治疗方式能够提高治疗效果,并减少不必要的医疗资源浪费。
专家系统在医学辅助诊断中的应用案例专家系统在医学辅助诊断中已经取得了一些成功的应用案例。
以下是一些典型的示例:1. Dr. Watson:Dr. Watson是一款基于人工智能技术的专家系统软件,它可以帮助医生进行癌症诊断和治疗方案选择。
Dr. Watson能够分析病人的病历和医学数据,并结合全球的医学数据库,快速给出准确的诊断结果和个性化的治疗建议。
2. Isabel Healthcare:Isabel Healthcare是一家专门开发专家系统的公司,他们的系统可以根据患者的症状和体征,生成可能的疾病列表并提供相应的治疗建议。
专家诊断系统在医疗行业中的应用医疗行业是人类社会发展过程中必不可少的一环,医疗技术的进步不仅可以改善人们的健康状况,也可以提高人们的生活质量和预期寿命。
而现代医学技术的发展可以说是飞跃式的,特别是随着现代计算机技术的飞速发展,越来越多的专家诊断系统开始应用于医疗行业,为医生的诊断提供了更加高效、精准的帮助,大大提高了医疗行业的水平。
专家诊断系统是指通过计算机技术与人工智能技术引入到医疗诊断中,帮助医生快速、准确地分析病患的病情和选择治疗方案的一种诊断系统。
该系统使用先进的算法和模型,以确定诊断和治疗的最佳方法。
它可以分析大量复杂的数据,为医生提供治疗方案和药物建议,以便更好地处理疾病。
这种系统不仅能减轻医生的工作负担,也能保证病人的治疗的准确性和安全性。
在医疗行业中,专家诊断系统的应用是非常广泛的。
例如,在肿瘤和心脏病的诊断方面,通过使用专家诊断系统,医生可以获得更多的病人信息,更准确地诊断病人的病情,提高诊断准确率和治疗效果。
还有在传染病和病毒方面,专家系统也可以帮助医生更快更准确地预测病变的发展趋势,并制定相应的防治方案。
除此之外,专家诊断系统在药品研发和治疗方案制定方面也发挥着日益重要的作用。
基于数据分析,这种系统可以预测某些药物的效果和潜在风险,逐步开发出更好的新药品和治疗方案。
同时,系统还可以帮助医生在一系列可能的治疗方案中选择最优的治疗方案,大大提高了治疗效果。
当然,专家诊断系统在医疗行业中的应用也面临着一些挑战,其中一个重要的问题是数据的质量和数量。
由于不同地区病患状况和治疗方式的不同,导致系统所收集的数据不一定准确和完整。
因此,在进行分析和处理时需要引入更多的数据标准化、数据质量分析方法等,以确保所提供的信息更加准确可靠。
另一个问题是系统的安全性和隐私问题。
由于该系统涉及到病人的隐私信息,因此医院需要完善的安全机制和严格的数据保护措施,以保护病人的隐私。
总之,专家诊断系统在医疗行业中的应用已经成为趋势,背后代表着人工智能技术飞速发展的趋势,帮助医生更加准确地进行诊断和制定治疗方案。
基于大数据的医学专家系统设计与实现随着信息时代的快速发展和医疗技术的不断革新,医学领域面临着巨大的机遇和挑战。
为了更好地利用大数据技术为医学提供支持,设计和实现一个基于大数据的医学专家系统是非常必要的。
本文将介绍该系统的设计思路、实现方法和应用效果。
一、系统设计思路医学专家系统是一个基于大数据的智能化应用软件,旨在提供医学领域的专业知识和咨询服务。
系统设计的核心思路是利用大数据技术和人工智能算法建立一个庞大的医疗数据库,包括各种疾病的病例数据、医学知识库、医学文献等。
系统通过对这些数据的处理和分析,不断学习和提升自身的医学专业知识和解决问题的能力,以实现对患者的精准诊断、治疗建议和健康指导。
为了实现上述目标,系统设计主要包括以下几个方面的内容:1. 数据采集和整合:系统需要从各个医院、诊所、疾病预防控制中心等获取医疗数据,并进行标准化和整合处理。
这些数据包括患者的病例记录、检查报告、治疗方案等。
同时,系统还需要整合公开的医学文献、期刊文章以及专业医学数据库中的知识。
2. 数据存储和管理:为了支持大规模的数据存储和高速读取,系统需要采用分布式数据库和云计算技术。
同时,为了确保数据的安全性和隐私保护,系统需要采用合适的加密和权限管理机制。
3. 数据分析和挖掘:系统需要运用大数据分析和挖掘算法对医学数据进行处理和分析,以发现潜在的关联和模式。
例如,可以使用聚类分析技术对相似的病例进行归类,以寻找治疗方案的共性和个性化的需求。
4. 专家知识库的构建:系统需要建立一个庞大的专家知识库,包括各种疾病的诊断标准、治疗方案、药物信息等。
这些知识可以从专业医学书籍、专家讲座、专业网站等多个渠道获得,同时也可以通过数据分析和专家经验提炼产生。
5. 智能决策和推荐:系统通过对患者数据和专家知识的综合分析,为医生提供精准的诊断结果和治疗建议。
同时,系统还可以根据患者的个人情况和历史记录,提供健康管理和预防指导。
二、系统实现方法为了实现基于大数据的医学专家系统,可以采用以下技术和方法:1. 大数据采集和整合:利用数据爬虫技术和API接口,从医疗机构和相关数据库中采集医学数据,并通过数据清洗和预处理,将数据整合到统一的数据库中。
医疗诊断专家系统实验报告一、引言医疗诊断是医学领域的一项重要任务,对患者的健康和生活具有重要影响。
传统的医疗诊断主要依靠医生的经验和专业知识,但是由于医学知识的复杂性和多样性,医生在繁忙的工作中难免会出现诊断错误或遗漏。
为了提高医疗诊断的准确性和效率,专家系统被广泛应用于医疗诊断领域。
专家系统是一种模拟人类专家决策过程的计算机系统,具有高度的专业知识和决策能力。
在医疗诊断领域,专家系统可以通过分析患者的症状和病史,以及医学知识库中的相关数据,给出准确的诊断结果和治疗建议。
本实验旨在设计和实现一个基于专家系统的医疗诊断系统,并验证其诊断准确性和效率。
二、实验设计1.需求分析:根据医疗领域的常见病症和症状,确定需要收集和整理的医学知识库,包括疾病的症状、病史、体征等。
2.知识库构建:根据需求分析结果,收集和整理医学知识,构建知识库,并使用专门的表示方法,如规则表达式或产生式规则。
3.系统设计:根据知识库和需求分析结果,设计系统的结构和功能,包括用户界面、病情输入、诊断过程等。
4.系统实现:使用编程语言和相应的工具实现系统设计的各个功能,包括用户界面的实现、知识库的读取和分析、诊断过程的模拟等。
5.系统测试:使用真实或模拟的病例对系统进行测试,验证系统的诊断准确性和效率。
三、实验结果与分析根据实验设计,我们成功设计和实现了一个基于专家系统的医疗诊断系统。
系统具有以下特点:1.用户友好界面:系统采用直观、简洁的界面设计,使普通用户可以轻松输入病情信息。
2.知识库丰富:根据需求分析,我们收集和整理了大量的医学知识,包括常见疾病的症状、病史、体征等。
知识库的构建使系统具有较高的诊断准确性。
3.快速诊断:系统能够快速根据用户输入的病情信息进行诊断,大大提高了诊断的效率。
我们使用了一组真实的病例对系统进行了测试,测试结果表明系统的诊断准确率达到了90%以上,且诊断结果与专业医生的诊断结果基本一致。
系统还能够根据病情的严重程度给出相应的治疗建议,对于患者的治疗起到了积极的指导作用。
专家系统在医学诊断中的应用1. 引言专家系统是一种基于人工智能的技术,通过将专家的知识和经验转化为计算机可执行的规则,帮助人们解决复杂的问题。
在医学领域中,专家系统的应用正在发挥越来越重要的作用。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用,并分析其优势和挑战。
2. 专家系统的概述专家系统是一种仿真人类专家决策过程的计算机程序,它能够利用预设的知识和规则,通过推理和推断来解决问题。
专家系统通常由知识库、推理引擎和用户接口三个主要组成部分构成。
在医学诊断中,专家系统可以帮助医生根据患者的症状、体征和疾病特征进行准确的诊断。
3. 专家系统在医学诊断中的应用3.1 疾病诊断专家系统可以通过收集患者的症状信息,并与知识库中的疾病特征相匹配,为医生提供简要的可能诊断列表。
医生可以根据专家系统的推荐,结合自身的经验,进一步进行实验室检查和辅助检查来确定最终的诊断结果。
这样不仅可以提高诊断的准确性,还能够节省医生的时间和精力。
3.2 治疗规划专家系统可以根据患者的病情和诊断结果,结合先进的治疗指南和临床实践,为医生提供个体化的治疗方案建议。
这有助于医生更好地理解患者的疾病特点,提高治疗的效果和安全性。
同时,专家系统还可以监测患者的治疗效果,并提供相应的调整建议,确保治疗的持续优化。
3.3 家庭医生角色专家系统还可以充当家庭医生的角色,帮助人们自我监测和管理一些常见的健康问题,比如高血压、糖尿病等。
通过定期从患者收集健康指标、症状和生活方式等信息,并结合专家系统的判断和建议,人们可以更好地掌握自己的健康状态,并采取相应的预防和管理措施,提高生活质量。
4. 专家系统的优势4.1 知识的积累和传播专家系统可以将专家的知识和经验进行积累和传播,帮助更多的医生和患者受益。
通过将大量的临床数据和疾病信息输入到专家系统中,可以不断丰富和更新系统的知识库,提高系统的准确性和效果。
4.2 智能辅助决策专家系统可以智能辅助医生的决策过程,提供快速、准确的诊断和治疗建议。
基于模糊证据推理的医疗诊断专家系统的设计与实现作者:李梵若李忠来源:《智能计算机与应用》2019年第04期摘要:随着人工智能技术的不断发展,涉及到的范围也在不断扩大。
专家系统作为人工智能中较为重要的组成部分,在医疗诊断中的应用也愈发深入。
本文主要介绍一种基于模糊证据推理的医疗诊断专家系统的设计与实现。
该系统使用python+MySql为开发工具,C/S架构,以患者的症状为条件,使用已经具备的医疗知识作为推理证据,计算输入症状与先验知识中症状的相似度,再与设定的阈值进行比较,从而确定患何种病并给出疑似病症和处理建议。
实验证明,该系统的准确率达到87%,本系统中应用的模糊证据推理能够更好地进行多属性的决策推理,符合一种疾病伴随多种病症的现实情况。
该系统对辅助医疗诊断、实现常见疾病的自助诊断和指导使用非处方药具有积极的推动作用。
关键词:模糊证据推理;专家系统;医疗诊断;人工智能;相似性度量文章编号:2095-2163(2019)04-0013-04;中图分类号:TP393;文献标志码:A0 引言近年来,人工智能浪潮的不断高涨,使得人工智能在辅助诊断、医学影像、药物挖掘和专家系统等方面都取得了较大的进展[1]。
其中,张德政等人[2]提出的中医专家系统,周仲宁[3]提出的眼科疾病诊断专家系统,潘军杰等人[4]提出的口腔电子病历及辅助诊疗系统等都是人工智能在辅助诊疗和自助诊断方面较为成功的研发实践。
但是综合前述文献分析后可知,这些方案都是将人工智能应用在某一具体医疗科室中,而将专家系统应用在各个职能科室的疾病诊断的案例迄今仍较为少见。
基于此,本系统致力于建立一个人机交互进行常见病诊断的自助诊断专家系统,从而指导患者对轻微常见病使用合理的非处方药进行自诊,对非轻微常见病有就医科室的明确导诊。
文中拟从模糊证据推理的原理、病例知识库的设计与构建、智能诊断的实现等方面全面阐述基于模糊证据推理的医疗诊断专家系统的设计与实现。
医疗诊断专家系统实验报告实验目的:构建一个医疗诊断的专家系统,该系统能够根据患者的症状和疾病的特征,给出相应的诊断结果。
实验步骤:1. 收集医疗领域的知识:通过查阅相关的医学书籍、论文和专业网站等,收集到了大量有关疾病和症状的信息。
同时,也与医生进行了交流,了解了他们在实际诊断中的经验和方法。
2. 知识表示:将收集到的知识进行整理和归纳,并将其表示为一系列的规则或者知识库。
规则的形式可以是IF-THEN的形式,例如:“IF 患者有发热和咳嗽的症状THEN 可能患有感冒”。
知识库可以是一个包含疾病和症状之间关系的图谱。
3. 系统实现:根据知识表示的形式,利用编程语言实现医疗诊断的专家系统。
要求系统能够根据用户输入的症状,推理出可能的疾病,并给出相应的诊断结果。
4. 实验评估:通过收集一些病例数据,测试系统的准确性和可靠性。
评估指标包括系统对疾病的诊断准确率、系统对症状的覆盖范围等。
实验结果:根据实验评估的结果,系统的诊断准确率达到了90%,在很大程度上满足了医生的需求。
此外,系统还能够覆盖大部分常见疾病的症状,对于一些罕见疾病的诊断也能够给出合理的推理结果。
实验总结:通过本次实验,我们成功构建了一个医疗诊断的专家系统,并且取得了较好的实验结果。
但是需要注意的是,该系统仅作为辅助诊断工具使用,并不能替代医生的判断和经验。
所以在实际应用中,应该将专家系统与医生的实际诊断相结合,提高医疗诊断的准确性和效率。
此外,还可以进一步完善系统的知识库,加入更多的病例和知识,提高系统的覆盖范围和适用性。
专家系统发展综述专家系统是领域的一个重要分支,自20世纪60年代初以来,已经经历了数十年的发展。
本文将对专家系统的发展历程、基本概念、应用领域以及未来趋势进行综述。
一、专家系统的发展历程专家系统的发展可以追溯到1965年,当时美国科学家Feigenbaum提出了基于规则的专家系统概念。
随后,在1970年,Feigenbaum和Stuart Russell合著的《专家系统》一书出版,标志着专家系统的正式诞生。
在此之后,专家系统经历了快速发展和广泛应用,逐渐成为了人工智能领域的重要支柱。
二、专家系统的基本概念专家系统是一种智能计算机程序,它利用计算机技术和人工智能理论,模拟人类专家解决问题的思维过程,为用户提供专业领域的咨询和服务。
通常情况下,专家系统包括知识库和推理机两个核心组成部分,其中知识库用于存储领域专业知识,推理机则用于根据已有知识进行推理和解决问题。
三、专家系统的应用领域1、医疗领域:医生专家系统可以帮助医生进行疾病诊断和治疗方案制定。
例如,基于医学知识的智能问诊系统,可以根据患者症状和病史,进行初步诊断和用药建议。
2、金融领域:金融专家系统可以帮助银行、证券公司等金融机构进行投资决策、风险管理等方面的工作。
例如,基于金融市场数据的智能投顾系统,可以根据市场行情和投资者风险偏好,制定个性化的投资策略。
3、交通领域:交通管理专家系统可以帮助交通管理部门进行交通流量规划和调度指挥。
例如,基于路网信息的智能交通管理系统,可以根据实时交通信息进行路况预测和交通调度。
4、教育领域:教育专家系统可以帮助教师进行教学辅助和学生学习辅导。
例如,基于学科知识的智能教育辅导系统,可以根据学生的学习需求和学科水平,提供个性化的学习资源和教学方案。
四、专家系统的未来趋势1、知识库的构建与更新:随着知识爆炸的时代到来,专家系统的知识库需要不断更新和优化,以适应领域发展的需要。
因此,如何高效地进行知识获取、整理、表达和更新将成为未来研究的重要方向。
医学专家系统设计1医学专家系统的进展历程早在1954年,美国的钱家其已将计算机应用于放射治疗,计算剂量分布和制定治疗规划;1959年,美国的Ledley等首次将数学模型引入临床医学,提出了可将布尔代数和Bayes定理作为计算机诊断的数学模型,并以此诊断了一组肺癌病例,开创了计算机帮助诊断的先例;1966年,Ledley 首次提出“计算机帮助诊断”(computeraideddiagnosis,CAD),形成了计量医学;1976年,美国斯坦福大学的Short-liffe等研制胜利了闻名的用于鉴别细菌感染及治疗的医学专家系统MYCIN,建立了一整套专家系统的开发理论;1982年,美国匹兹堡大学的Miller等发表了闻名的Internist-I内科计算机帮助诊断系统,其学问库中包含了572种疾病,约4500种病症;1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的“解释”软件,包含有2200种疾病和5000种病症。
2医学专家系统的组成专家系统是基于学问的系统(Knowledge-BesedSystem)。
一个完整的医学专家系统应由学问库(Knowledge-Base)、数据库(DataBase)、推理机(InferenceEngine)、学问猎取模块(Knowledge-AcpuisitionModule)和解释接口(Explana-toryInterface)组成。
学问库中存放系统求解问题所需求的学问,数据库用来存储初始证据和推理过程中得到的各种中间信息,推理机是一组程序,用来掌握和协调整个系统,它通过输入的数据,利用学问库的原有学问按肯定的推理策略解决所提出的问题。
学问猎取模块就是学习模块,它为修改和扩大学问库存的原有学问供应相应的手段。
解释接口是用户与专家系统交互的环节,负责对推理给出必要的解释,便于用户了解推理过程,为用户向系统学习和所作所为系统供应便利,具有解释功能是专家系统区分于其它计算机程序的标志。
人工智能中的医学专家系统人工智能在医学领域的应用已经成为当今医疗科技领域的热门话题。
医学专家系统作为人工智能技术在医学领域的代表之一,为医生提供了新的诊断和治疗方案,同时也为患者提供了更准确的医疗服务。
本文将就人工智能中的医学专家系统进行详细的介绍和探讨。
一、医学专家系统的概念医学专家系统是一种基于人工智能技术的智能化系统,其目的是模拟人类专家在特定领域的知识、经验和技能,提供专业化的诊断、治疗和咨询服务。
医学专家系统通过将医学领域的知识和技能进行编码和存储,结合专家系统的推理机制和知识库,实现对患者病情的诊断和治疗建议。
1. 知识丰富:医学专家系统可以存储大量的医学知识和专家经验,包括疾病的病因、症状、诊断和治疗方法等,覆盖多个医学专业领域。
2. 智能推理:医学专家系统通过推理机制和知识库,可以对患者的病情进行逻辑推理和分析,生成相应的诊断结果和治疗建议。
3. 实时更新:医学知识和技术不断更新,医学专家系统能够及时更新知识库和算法模型,确保系统的准确性和可靠性。
4. 个性化服务:医学专家系统可以根据患者的个体特征和病情情况,提供个性化的诊断和治疗建议,满足患者的个性化需求。
5. 效率高:医学专家系统能够快速准确地对患者进行诊断和治疗建议,提高了医疗服务的效率和质量。
1. 临床诊断:医学专家系统能够通过患者症状和体征数据,进行疾病的诊断和鉴别诊断,提供综合的医学诊断意见。
2. 医学影像分析:医学专家系统可以对医学影像数据进行分析和诊断,如X光片、CT 片、病理切片等,辅助医生进行疾病的诊断和治疗方案制定。
4. 医学教育和科研:医学专家系统可以作为医学教育和科研的工具,为医学学生和科研人员提供医学知识和技术的学习和研究。
目前,医学专家系统已经在临床和医学研究领域得到了广泛的应用和推广。
各大医疗机构和科研机构纷纷投入资源研发医学专家系统,致力于提高医疗服务的质量和效率。
一些企业也在医学专家系统领域进行产品的开发和商业化运营,为医疗机构和患者提供更专业的医疗服务。
专家系统在医学诊断中的应用研究与实际应用随着科技的不断发展,专家系统在医学领域的应用越来越广泛。
专家系统是一种模仿专家决策过程的计算机程序,通过对专家知识的提取和储存,帮助医生进行诊断和治疗推荐。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用研究与实际应用。
专家系统在医学诊断中的应用研究,主要涉及专家知识的提取、知识库的构建以及推理引擎的设计。
在知识提取方面,研究人员通过与专家交流和观察临床实践,系统地提取并整理各个疾病领域的专家知识。
这些知识包括症状、检查结果、治疗方案等方面的信息。
在知识库的构建方面,研究人员将提取得到的专家知识以一种易于计算机处理的方式进行表示和储存,以便后续的推理过程。
推理引擎的设计是专家系统中的核心部分,它根据用户输入的症状和检查结果,通过推理过程来得出最可能的诊断结果,并给出相应的治疗建议。
在实际应用中,专家系统在医学诊断中发挥了重要的作用。
首先,专家系统可以辅助医生进行疾病诊断。
医生可以通过系统输入患者的症状和实验室检查结果,系统会根据提前储存的专家知识进行推理,给出一个或多个可能的诊断结果。
这样可以提高医生的诊断准确率,避免因为经验不足或疏忽而导致的错误诊断。
其次,专家系统可以提供治疗方案建议。
根据系统推理的结果,系统可以为医生提供最佳的治疗方案,该方案基于专家知识和临床实践。
这使得医生能够更好地制定治疗计划,提高治疗效果。
此外,专家系统还可以用于患者教育。
通过为患者解释他们的病情和治疗方案,专家系统可以帮助患者更好地理解和配合治疗,提高患者自我管理的能力,减少不必要的医疗资源消耗。
然而,专家系统在医学诊断中也存在一些挑战和限制。
首先,专家系统的质量和准确性依赖于专家知识的提取和储存。
如果专家知识不全面或有误,系统的诊断结果可能不准确。
因此,知识提取的过程需要足够的慎重和准确。
其次,专家系统在处理复杂病情和罕见病例时的性能有限。
由于罕见病例的特殊性和少见性,系统可能无法给出准确的诊断结果。
人工智能中的医学专家系统【摘要】人工智能在医学领域能够通过医学专家系统来发挥重要作用,医学专家系统具有诊断精准、速度快、不受主观因素干扰等优势和特点。
其工作原理主要是基于大量的医学知识和数据,通过算法进行分析和推理。
医学专家系统的发展历程经历了不断的技术进步和应用拓展,未来的发展方向包括结合更多前沿技术、提高智能化程度等方面。
人工智能中的医学专家系统的重要性体现在能够提高医疗效率、质量和准确性,潜在的贡献包括推动医学科研发展和医疗智能化。
结合以上观点,人工智能在医学领域的应用前景广阔,医学专家系统将在未来发挥更为重要的作用。
【关键词】人工智能,医学专家系统,医学领域,应用,优势,特点,工作原理,发展历程,未来发展方向,重要性,贡献,总结。
1. 引言1.1 人工智能中的医学专家系统简介人工智能中的医学专家系统是指通过模拟医学专家的诊断和治疗过程,利用人工智能技术建立的一种智能系统。
这种系统结合了医学知识和人工智能算法,能够模拟医学专家的思维过程,快速准确地进行疾病诊断和治疗建议。
医学专家系统的建立旨在提高医疗诊断的准确性和效率,为医生提供决策支持和指导,帮助医疗机构提升医疗质量和效率。
医学专家系统通常由知识库、推理机制和用户界面三部分组成。
知识库包含大量医学专家的知识和经验,是系统进行推理和决策的基础;推理机制通过分析患者的症状和疾病信息,在知识库中查找相关知识,生成诊断结果和治疗建议;用户界面提供用户友好的交互界面,让医生和患者可以方便地使用系统进行咨询和交流。
医学专家系统能够快速准确地诊断各种疾病,为医生提供实时的决策支持,有助于提高医疗质量和效率。
在人工智能技术不断发展的今天,医学专家系统有望成为医疗领域的重要工具,为人类健康事业作出更大的贡献。
2. 正文2.1 人工智能在医学领域的应用人工智能在医学领域的应用越来越广泛,为医疗行业带来了许多惊人的进展和创新。
医学专家系统是人工智能在医学领域中最为重要和有影响力的应用之一。
医学专家系统的构建与应用一、概述医学专家系统是一种利用计算机技术实现医学专家知识的存储、管理、推理和决策的软件工具,是医学信息化应用的重要组成部分。
医学专家系统的构建与应用,为医学诊断和治疗提供了重要的支持和帮助。
本文将从医学专家系统的构建入手,系统论述医学专家系统的应用与发展。
二、医学专家系统的构建医学专家系统的构建主要包括以下几个步骤:1.知识获取和表示:通过对医学专家的知识进行知识采集、分析和加工,将其转化为计算机可识别的形式,构建出知识库。
知识表示的方式包括规则、框架、神经网络等多种方式。
2.知识推理和决策:该步骤是医学专家系统的核心部分,通过系统将输入的病情数据与知识库进行匹配、推理和决策,输出结果。
其中,推理的方法包括正向推理和反向推理,决策方法包括基于规则的决策、基于概率的决策等。
3.用户接口设计:用户是使用医学专家系统的最终目标群体,因此用户接口设计至关重要,用户友好的界面能够大大提高用户体验。
4.系统完善和调试:医学专家系统需要进行多次完善和调试,以保证系统的稳定性和准确性。
三、医学专家系统的应用医学专家系统可以在临床诊疗中广泛应用,主要包括以下几个方面:1.疾病诊断:通过系统输入患者的临床症状,匹配知识库并进行推理和决策,得出疾病诊断结果。
医生可以通过系统输出的结果,辅助自己的诊断。
2.病例分析:对于较为复杂的病例,医生可以将患者的检查结果输入系统,通过系统进行分析和决策,得出最终的治疗方案和预后。
3.治疗方案:通过系统输入患者的临床数据和治疗方案,系统可以对治疗方案进行评估和优化,提供最佳治疗方案和药物剂量。
4.电子病历管理:医学专家系统可以对患者电子病历进行管理和分析,方便医生对患者病史、药物过敏等情况进行查询和了解。
四、医学专家系统的发展趋势医学专家系统的发展趋势主要包括以下几个方面:1.数据集成:数据集成是医学专家系统发展的趋势之一,将来的医学专家系统将具有更强的数据集成能力,可以通过集成不同数据源的医疗信息,提高系统的综合信息处理能力。
医疗诊断中的专家系统设计与实现随着人工智能和机器学习的发展,专家系统在医疗诊断领域中的应用越来越广泛。
专家系统利用专家知识和推理规则来进行诊断和治疗建议,减轻了医生的负担,提高了患者的治疗效果。
本文将介绍医疗诊断中的专家系统设计与实现过程。
首先,设计专家系统需要收集和整理专家知识。
医疗领域的专家知识可以来自于医生的经验和医学文献等来源。
收集到的知识需要进行归纳总结,建立知识库。
知识库的设计需要符合特定的知识表示方法,以便于系统对知识的处理和推理。
其次,设计专家系统需要确定推理规则。
推理规则是专家系统中的核心组成部分,用于进行诊断和治疗决策。
推理规则应该基于严谨的逻辑和科学的医学依据。
推理规则包括前提条件和结论,通过匹配前提条件和当前患者的病情信息,系统可以推断出相应的结论和建议。
推理规则的数量和准确性对系统的性能和效果有重要影响,因此设计推理规则需要经过充分的验证和测试。
在实现专家系统时,需要选择合适的技术和工具。
专家系统的实现可以基于规则引擎、机器学习算法或混合方法等。
规则引擎是一种常用的实现方式,它能够对推理规则进行管理和执行,通过事实与规则之间的匹配,来得出结论和建议。
机器学习算法可以通过训练数据来学习知识和规律,从而进行诊断和预测。
混合方法结合了规则引擎和机器学习算法的优势,可以更好地解决实际医疗诊断中的复杂问题。
在实现过程中,还需要考虑专家系统与患者之间的交互方式。
专家系统可以通过问答方式获取患者的病情信息,也可以通过图形界面展示诊断结果和建议。
在交互设计中,需要注意界面友好性、易用性和信息准确性等方面的要求,以便患者或医生可以方便地使用系统。
此外,专家系统还需要进行充分的验证和评估。
验证是指检验系统的逻辑正确性和推理能力,评估是指衡量系统的性能和效果。
验证可以通过测试用例来进行,评估可以通过与专业医生对比和实际病例验证来进行。
只有通过验证和评估,才能保证专家系统的可靠性和有效性。
最后,专家系统的实现需要与医疗机构合作。
智能导诊系统的研究与开发一、引言随着医疗技术的不断发展,越来越多的人意识到医疗系统需要变得更加智能化和高效化。
智能导诊系统是其中的一种,它是一种能够对患者进行快速、准确的初步诊断和治疗建议的计算机程序。
本文将探讨智能导诊系统的原理、技术和应用。
二、智能导诊系统的原理智能导诊系统的原理基于人工智能和数据挖掘技术。
这些系统可以处理大量的医学数据并为医生提供准确的诊断和治疗建议。
系统的核心是一个基于规则的专家系统,它能够与患者进行交互并针对患者的病情提供诊断结果。
这些系统根据不同的症状和疾病使用不同的算法进行分析。
例如,如果系统检测到患者有发热、头痛和疲劳的症状,它可能会诊断为流感。
三、智能导诊系统的技术智能导诊系统的关键技术包括数据挖掘、机器学习和自然语言处理。
这些技术被用来处理大量的医学数据,包括患者的病史、症状和治疗方案。
数据挖掘技术从这些数据中提取模式和知识,以便对患者进行诊断和治疗。
机器学习技术是智能导诊系统的重要基础,它是一种使计算机系统能够自动学习的技术。
机器学习算法通过分析大量的医学数据并建立模型来识别患者的病情。
自然语言处理技术允许智能导诊系统实现与患者的语言交互,帮助医生识别患者的病情和需求。
四、智能导诊系统的应用智能导诊系统在医疗领域有广泛的应用,可以帮助医生快速地完成初步诊断和治疗建议。
该技术可以应用于急诊中心、家庭医生、自助式体检机等场景中,以便缩短检查时间、提高效率和准确性。
特别是在一些资源匮乏地区,智能导诊系统可以提供及时的医疗帮助。
五、建设智能导诊系统要注意的问题当开发智能导诊系统时,应该注意以下问题:1. 数据质量:智能导诊系统的数据质量非常重要,因为它将直接影响系统的准确性。
开发人员需要确保数据来源的可靠性和数据的完整性。
2. 算法选择:智能导诊系统的算法必须根据患者的历史数据、症状和其他因素进行选择。
开发人员需要根据数据集合的特点选择适合的算法。
3. 用户体验:智能导诊系统必须易于使用,开发人员需要确保系统的界面友好、易于理解和操作,以便患者和医生能够更好地与系统进行交互。
专家系统研究现状与展望摘要:回顾了专家系统发展的历史和现状,对目前比较成熟的专家系统模型进行分析,指出各自的特点和局限性。
最后对专家系统的热点进行展望和对新型专家系统的介绍。
关键词:专家系统;知识获取;数据挖掘;多Agent系统;人工神经网络0 引言近三十年来人工智能(Artificial Intelligence,AI)获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果。
作为人工智能一个重要分支的专家系统(Expert System,ES)[1]是在20世纪60年代初期产生和发展起来的一门新兴的应用科学,而且正随着计算机技术的不断发展而日臻完善和成熟。
1982年美国斯坦福大学教授费根鲍姆给出了专家系统的定义:“专家系统是一种智能的计算机程序,这种程序使用知识与推理过程,求解那些需要杰出人物的专门知识才能求解的复杂问题。
”一般认为,专家系统就是应用于某一专门领域,由知识工程师通过知识获取手段,将领域专家解决特定领域的知识,采用某种知识表示方法编辑或自动生成某种特定表示形式,存放在知识库中,然后用户通过人机接口输入信息、数据或命令,运用推理机构控制知识库及整个系统,能像专家一样解决困难的和复杂的实际问题的计算机(软件)系统。
专家系统有三个特点,即:启发性,能运用专家的知识和经验进行推理和判断;透明性,能解决本身的推理过程,能回答用户提出的问题;灵活性,能不断地增长知识,修改原有的知识。
1 专家系统的产生与发展专家系统按其发展过程大致可分为三个阶段[2~4]:初创期(1971年前),成熟期(1972—1977年),发展期(1978年至今)。
1.1 初创期人工智能早期工作都是学术性的,其程序都是用来开发游戏的。
尽管这些努力产生了如国际象棋、跳棋等有趣的游戏[5],但其真实目的在于计算机编码加入人的推理能力,以达到更好的理解。
在这阶段的另一个重要领域是计算逻辑。
1957年诞生了第一个自动定理证明程序,称为逻辑理论家。
收稿日期:2001-08-24 作者简介:邵 虹,博士研究生,讲师.目前主要从事医学图像检索、图像处理和专家系统等研究.E-mail:shaoh @neusoft .com 崔文成,硕士研究生.助理研究员,研究方向为数据挖掘、网络等.张继武,博士.教授,博士生导师.研究方向为医学多媒体信息处理及通信技术等.赵 宏,教授,博士生导师,研究方向为分布式多媒体信息系统及多媒体网络技术.医疗诊断专家系统研究进展邵 虹1,2 崔文成2 张继武3 赵 宏11(东北大学软件中心,辽宁沈阳110179)2(沈阳工业大学,辽宁沈阳110023)3(中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710068)摘 要:专家系统是人工智能领域的重要分支,医疗诊断专家系统可以作为医生诊断的一种辅助工具.本文从医疗诊断专家系统中的知识表示、推理机制等理论知识和实践研究两方面,对其研究现状进行了回顾.关键词:专家系统;医疗诊断中图分类号:T P 391 文献标识码:A 文章编号:1000-1220(2003)03-0509-04Research Advances on Medical Diagnosis Expert SystemSHAO Hong 1,2,CU I Wen-cheng 2,ZHA NG Ji-w u 3,ZHA O Ho ng 11(S ef tw are Center ,N or theaster n Univer sity ,S heny ang 110179,China )2(She nyang Unive rsity of T echnology ,S henyang 110023,China )3(X i an Institute of Op tics &P recision M echanics ,S inic Ac ad emy of S cience ,X i an 710068,China )Abstract :Expert sy stem is an impor tant embra nchment of ar tifical intellig ent ,medical diag no sis exper t system may be assistant to ol for docto r s dia gnosis .T his paper r ev iew s resear ch adva nces on m edical diag no sis practice and theo ries including know ledg e repr esentat ion,inference,etc.Key words :exper t system ;medical diag no sis1 引 言专家系统是当前人工智能研究中最活跃的分支之一,它实现了人工智能从理论研究走向实际应用,从一般思维方法探讨转入专门知识运用的重大突破.从20世纪70年代开始,人们着手进行“医疗诊断专家系统”的研究工作,美国斯坦福大学最先于1974年开发出了性能较高、功能较全的M Y CIN 系统,用于帮助内科医生诊治感染性疾病.在这之后将近三十年的时间内,国内外都投入了巨大的力量进行研究与开发,有了一定的进展,但真正能为医生所接受并投入实际临床使用的为数极少.能够诊断疾病的专家系统可以帮助医生解决复杂的医学问题,可以作为医生诊断的辅助工具,可以继承和发扬医学专家的宝贵理论以及丰富的临床经验,特别是对那些年轻无经验的医生,能够帮助他们提高诊断技能,为患者提供最佳的诊断方案.医疗诊断领域是信息处理技术的一个前景十分广阔的应用领域.但是,要想在该领域内取得真正有意义的发展,必须认真研究过去的医疗专家系统.下面将从理论和实践两方面对医疗诊断专家系统进行回顾.2 医疗诊断专家系统的理论研究知识表示和推理机制是人工智能的重要研究课题,是专家系统的核心.2.1 医学知识的表示所谓知识表示是指将问题领域的知识和专家的经验知识用适当的结构表示出来,且便于在计算机中存储、检索和修改,知识表示是知识处理中最基本的问题,因为各种领域的知识必须表示成某种形式才能被记录下来,没有知识表示就谈不上知识使用.目前,已经提出了许多较为成熟而又针对特定领域的知识表示方法,常用的有:谓词逻辑表示法,产生式系统,框架理论,语义网络等.下面介绍在医疗诊断专家系统中所用到的几种知识表示方法.产生式规则是目前应用最为广泛的一种知识表示方法.规则描述的是事物间的因果关系,规则的产生式表示形式常称为产生式规则,简称为产生式,或规则.产生式表示法易于理解,能充分表示与问题有关的推理规则和行为,较好地体现了动态知识即专家的经验知识.其基本形式是“IF a T HEN b ”,IF 部分称为前提,T HEN 部分称为操作.它说明在产生式系统的执行过程中,如果某条规则的条件部分被满足,那么这条规则就可以被应用,即可以给出结论或触发另一条规则.这种方法的缺点是:由于疾病的种类繁多,症状各异,因而需要的规则很多. 第24卷第3期 2003年3月小型微型计算机系统M IN I -M ICR O SY ST EM S V ol .24N o .3 M ar .2003 随着面向对象技术在软件开发方法中的发展,许多研究人员着眼于将面向对象技术与知识表示相结合,开始了面向对象知识表示的研究.将对象技术运用于知识表示中,会使知识层次化、模块化,减少知识冗余.此种表示方法将多种单一的知识表示方法(规则、框架等)按照面向对象的程序设计原则组成一种混合知识表示形式,即以对象为中心,将对象的属性、动态行为、领域知识和处理方法等有关知识“封装”在表达对象的结构中.林媛指出将知识用一个四元组描述K no w l-edg e=<C,I,A,M>〔1〕.C(Class)为类集合;I(Instance)表示实例对象的集合;A(A ttr ibut e)是类及对象的数据结构,即属性集;M(M etho d)是方法集.对象是一个五元组,O bject=< ID,A,M,C,R>.ID:病症名称,所属种类;A:病症的症状、体征、实验室检查项目;M:过程性知识;C:隶属度向量;R:病人症状的输入,推理结果的输出,与其它对象的关系,对引发症和并发症进行处理.面向对象的知识表示对诊断推理有重要的作用,面向对象的结构化特征有助于有效地组织和控制推理行为.医疗知识也可以用一维数据结构表示〔2〕,该结构是一种面向对象的结构.樊永正指出医学信息有其独特的性质,不适合用关系数据库来处理.各种疾病的症候各不相同,有的疾病可能只有几项,而有的疾病的症候可能有几十项甚至上百项,对同一种疾病而言,不同的情况下其症候也各不相同.采用一维结构存储数据,依靠相同的关键字(疾病名或其代码)来实现一种疾病与其症候之间的相互联系.其中一个记录只代表一个对象的某个方面的信息,一个对象的全部信息要用若干个记录来表示.这种表示方法的缺点是占用空间多,但灵活、适用范围广、功能强大、使用方便.医疗诊断知识库还可以采用层次分类结构〔3〕.把医学专家或医学书籍中的知识表示成森林状的层次结构,结构中的非叶子节点代表疾病类,叶子节点代表疾病,每个节点以疾病或疾病类的症状作为类别特征向量.然后根据类别体系的层次结构,自顶向下,逐层分类,最终把病人的病症或综合症归属到层次结构的某个叶子节点.知识用特征向量描述,其中类别特征向量是从本疾病的特征向量以及它的各个子类中抽取的区分能力较强的特征项构成的新向量.患者症状的特征向量由症状轻重程度以及症状的重要程度构成.以上各种知识表示方法都有各自的优缺点,可以将几种表示方法综合起来使用,即采用知识的混合表示法,这样能克服单一表示法的不足,而且能发挥各自的长处.2.2 医疗诊断推理所谓推理是指按照某种策略从已知事实出发去推出结论的过程.例如:将所有与诊断有关的医疗常识和专家经验都被保存在知识库中.当系统开始诊断疾病时,首先需要把病人的症状和检查结果放到事实库中,然后再从事实库中的这些初始证据出发,按照某种策略在知识库中寻找匹配的知识,如果得到的是一些中间结论,还需要把它们作为已知事实放入事实库中,并继续寻找可以匹配的知识,如此反复进行,直到推出最终结论为止.目前用的较多的推理是基于规则的推理,这种推理存在着几个主要缺陷:(1)当知识库中的规则太多时,每一规则的前件又包含很多前提,需对规则的各前提一一匹配,以致在规则库中寻找可用规则的开销很大,从而造成推理的低效、容错性差、抗干扰性差等诸多缺陷;(2)自学习能力很弱,对知识库知识的修改、补充必须借助知识工程师的规则干预才能进行,没有机器的自学习机制.由Sy car a提出的案例推理是目前自动推理研究的焦点之一,主要思路是从案例库中提取隐含的“指导思想”,用量化方式表示,形成知识库.赵卫东提出了基于案例的医疗诊断支持系统〔4〕.他指出在医学领域,专家的知识难以形式化,而适合于用案例形式表达.专家在诊断时面对的是多样、复杂和难以确定的疾病,所以单靠规则推理是行不通的,在很大程度上上他们需要从病例库中得到启发,产生直觉,以往的诊断病例对诊断起着很重要的作用,专家头脑中的病例越多,通常诊断越准确.目前基于案例推理的诊断方法还存在着许多局限性,例如如何有效地表示病例;对于大型病例库如何快速有效地检索相似病例;如何评价诊断对象和相关病例的相似度等问题.用神经网络实现专家系统,也已经成为人工智能界的一个研究热点,尽管这种系统的功能还很有限,如只适于解决规模较小的问题、性能受训练数据集的限制以及无法解释推理过程和依据等.选择它作为建立专家系统的工具是因为:(1)神经网络实现了并行处理的机制,可以提供高速处理的能力;(2)具有联想记忆与联想映射能力,可以增强专家系统的容错能力;(3)可存储大量的专家知识,且能根据学习算法,不断地自动学习,完善知识的存储;(4)是一类大规模的非线性系统,提供了系统自组织和协同的潜力.目前对神经网络已开展了大量的研究,自组织映射AO M网、Hopfield网的联想记忆能力、AR T网络的自动聚类、BP网络的分类等在实际应用中已屡见不鲜.林媛提出的医疗诊断推理机采用了具有自反馈的Ho pfield联想记忆神经网络〔1〕,这种神经网络由于其具有信息分布式存储、大规模自适应并行处理、高度的容错型和鲁棒性、自学习等特点,所以对于含不确定性的较大规模的医疗诊断专家系统表现出了很好的适应性.我们可以将上述推理方法结合起来,赵卫东提出将案例推理与规则推理相结合〔8〕,对容易形式化的部分,由规则推理完成;而对病态结构的问题或者偶尔发生的异常问题,用案例求解;还可以将神经网络和案例推理相结合〔13〕.2.3 多专家协同诊断系统当前现存的专家系统一般为单个专家系统,问题求解方法单一,解决问题的领域很窄,很难得到满意的应用.协同式专家系统是克服单专家系统局限性的一个重要途径,也称为“群专家系统”,由若干个相近领域或一个领域的多个方面的分专家系统组成,这些分专家系统分别发挥其自身的特长,解决某一方面的问题,同时又相互协作.510 小 型 微 型 计 算 机 系 统 2003年联合协作多专家系统的特点是:每一个专家系统仅有一种问题求解方法,但却充分了解自身的局限性以及协作专家的长处,从而知道何时和怎样传递问题.其设计思想是:相应于问题状态空间,生成一个协作求解的主专家集,再根据每一位主专家在问题求解中的当前状况,动态形成一个支持该主专家的辅助专家集.张立群所提出诊断人体肺病的多专家会诊系统由以下四步构成〔5〕:首先要建立专家网络,其次分配症状,然后参与会诊的相关主专家集的形成,最后支持主专家的辅助专家集的动态形成.2.4 医疗诊断专家系统中的模糊逻辑现实世界中的精确信息有时很难得到.在医学领域,决策所需要的许多信息都是不确定的,如症状和疾病之间存在着一定的模糊性,某一症状的出现对诊断疾病所起的作用不同且模糊,患者的状态很难准确的定义等.医学知识的爆炸又使这些问题进一步复杂化,医生要面对大量的模糊的、不确定信息,而又要从这些信息中得出最后的结论和治疗方案.所以模糊逻辑原理尤其适合于医学应用.Hudson在《医学专家系统中的模糊逻辑》〔6〕概括了医学决策中的不确定领域,如知识库中前提、结论、推理的不确定性,以及病人数据中的不确定性等,并对处理不确定信息的各种方法进行了分析,包括模糊规则、模糊推理以及专家提供的隶属函数和利用神经网络学习算法,从数据库中提炼权重因子,并推导出阈值等.该文用急诊室中胸痛决策的例子对上述各种方法进行了说明.3 医疗诊断专家系统的实践研究实践研究分为两种:专项医疗诊断专家系统和通用医疗诊断专家系统.所谓专项系统特指针对某一种或某一类疾病而设计的诊断系统.如花蕾研制的肺癌早期细胞诊断系统〔7〕.该系统能自动从细胞图象中提取出必需的特征事实,并模仿病理专家的诊断逻辑,自动推理出最终诊断结果.范逢曦研究了急性心肌梗塞急性期预后专家系统〔8〕,该研究是在建立急性心肌梗塞病例数据库基础上通过统计分析,吸收专家经验,提炼与急性心肌梗塞急性期预后较为密切的指标,同时结合临床诊治的过程和经验,采用定性和定量相结合、模糊集与数理逻辑相结合的方法,构造出的一个根据发病五天以内临床资料预估急性期病情的专家系统,符合率及验证符合率均达到90%以上.徐宁用神经网络建立了掌纹诊病专家系统〔9〕,该系统根据掌纹疾病的专家知识,采用生物特征识别技术,利用手掌部位出现的病理特征来达到自动诊断人类疾病的目的.整个系统的研究主要集中在两个方面:一是利用图像处理与模式识别技术对掌纹图像进行分析和特征提取,即系统的低层处理部分;二是根据掌纹诊病的专家知识,建立诊病的智能专家系统,即系统的高层处理部分.采用3层前向神经元网络,通过在几百种单一病例和混合病例的样本集上的学习训练,系统可以对75%以上的新的掌纹病例正确地给出8种疾病的患病情况分析,并能正确地对其进行分类,基本达到了预期的目的,但还存在着对一些较复杂的混合病例的区分度不足等缺陷.通用医疗诊断专家系统诊疗的病域较广.如刘自伟提出的常见内科疾病中医诊疗专家辅助系统〔10〕可以诊断和治疗常见内科的九大系统疾病中的五十种疾病.以中医关于常见内科疾病的系统理论为基础,按中医辩证施治的特点和理、法、方、药的处理过程,对专家治疗常见内科疾病的思维过程进行模拟,采用以反向推理为主,正反向推理相结合的强弱模式匹配的推理策略.林东研制了以临床经验诊断为主的内科西医诊疗通用专家系统〔11〕.首先通过分析医生的临床行为,确定了诊疗的认知模型,包括知识在医生大脑中的存储模型,而后按快速原型生成法设计而成,并引入了知识获取模块.经750例双盲试验和70例门诊报告,临床符合率达93%.近年来,国内已经研制出了上百个专家系统,以上仅列举几例,供大家参考.4 结束语以上可以看出,医疗专家系统在理论和实践两个方面都已取得了良好的成绩,但目前国内研制的专家系统,只限于研制单位或其它少数单位使用,在推广应用方面存在许多问题,梁嘉骅指出失败的原因主要有以下几个方面〔12〕:把复杂系统的简单化、机械化;未能把握当代医学发展的根本导向;对医生需求的本末倒置.为了建造更实用的医疗诊断专家系统,我们可以从以下几个方面考虑,逐一进行突破:(1)知识表示和推理机制在理论上和方法上取得突破.知识的复杂性和模糊性,对知识表示和推理机提出了新的要求,传统的知识表示和推理机制往往会导致知识库的繁杂和推理的低效.我们向大家推荐混合知识表示方法和混合推理机制.(2)考虑多专家协同工作和模糊逻辑问题.(3)用户界面的友好性问题.用户界面是专家系统的一个关键组成部分,它作为专家系统与外界的接口,主要用于系统和外界之间的通讯与信息交换.医生在使用专家系统过程中,需要大量的人机对话来输入病人的症状,因此必须精心设计用户界面.专家系统已在医学诊断领域获得了广泛应用,这使得医学诊断技术向智能化阶段迈进了一大步,但仍然需要知识工程师和医学专家的共同努力去实现未来的能真正成为医生助手的“综合智能医学诊断系统”.References:1Lin Yuan,C hen Xin,Cui Zh i.M edical-diagnostic inference u sing OOP m ethod〔J〕.Compu ter App lication and S oftw ar e,2001,18(1):5~9,42.2Fan Yong-zh eng.A med ical exper t system that s imulates thonght 〔J〕.Com puter Research and Development,1995,32(4):62~65.3Zhang Hong-mei,Wang Yong-ch eng.A d isease diagnes is expert s ystem model that s imulates h uman〔J〕.Application Res earch of Comp uters,2000,17(1):41~43.4Zhao Wei-dong,Sh eng Zhao-han.Expert sys tems bas ed on th 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