Đang tải... (xem toàn văn)
Btl môn hệ chuyên gia, đề tài xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh phổi. Trường đại học công nghiệp Hà Nội Btl môn hệ chuyên gia, đề tài xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh phổi. Trường đại học công nghiệp Hà Nội
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN: HỆ CHUYÊN GIA Đề tài: XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA CHUẨN ĐOÁN BỆNH PHỔI Giảng viên hướng dẫn: Th.s Lê Thị Thủy Nhóm sinh viên (Nhóm 10) Lớp Hà Nội.2022 : Nguyễn Ngơ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Thế giới ngày phát triển mạnh mẽ với hoạt động vô đa dạng phức tạp đòi hỏi khả giải vấn đề mức độ trí tuệ nhân tạo ngày cao Lĩnh vực trí tuệ nhận tạo nói chung hệ chuyên gia nói riêng góp phần tạo hệ thống có khả trí tuệ người , có tri thức tiên tiến hệ chuyên gia để giải vấn đề phức tạp sống Hệ chuyên gia thu hút mãnh mẽ ưu điểm sau Các chương trình hệ chuyên gia ngày tỏ hữu hiệu tiện lợi đáp ứng nhu cầu thực tế Các chương trình hệ chun gia ngày tỏ có tính khả thi cao Hệ chun gia khơng có tính đơn lẻ ,phù hợp với nhiều cá nhân Ở Việt Nam y học phát triển theo hướng đại , có khác nhiều chuyên gia giỏi đầu ngành với trình độ quốc tế Tuy nhiên cịn nhiều bất cập trình độ đội ngũ y sĩ , bác sĩ bệnh viên , trung tâm tuyến tỉnh , huyện xã Làm để sử dụng rộng rãi tri thức y học chuyên gia tất bệnh viện Nâng cao trình độ chun mơn đội ngũ thầy thuốc tuyến tỉnh ,huyện vùng sâu vùng xa Có nhiều cách giải vấn đề Cách giải nhóm em “XÂY DỰNG HỆ CHUN GIA CHUẨN ĐỐN BỆNH PHỔI” Cuối nhóm em xin chân thành cám ơn thầy cô khoa tạo điều kiện thuận lợi hướng dẫn chúng em hoàn thành tập lớn CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ THUẬT TỐN 1.1 Thuật tốn suy diễn tiến 1.1.1 Giới thiệu thuật toán Suy diễn tiến (forward charning) lập luận từ kiện, việc để rút kết luận VD: Nếu thấy trời mưa trước khỏi nhà (sự kiện) phải lấy áo mưa (kết luận) Trong phương pháp này, người sử dụng cung cấp kiện cho hệ chuyên gia để hệ thống (máy suy diễn) tìm cách rút kết luận Kết luận xem thuộc tính gán giá trị Trong số kết luận này, có kết luận làm người sử dụng quan tâm, số khác khơng nói lên điều gì, số khác vắng mặt Các kiện thường có dạng : Atthibute = value Lần lượt kiện sở tri thức chọn hệ thống xem xét tất luật mà kiện xuất tiền đề Theo nguyên tắc lập luận trên, hệ thống lấy luật thỏa mãn Sau gán giá trị cho thuộc tính thuộc kết luận tương ứng, người ta nói kiện thỗ mãn Các thuộc tính gán giá trị phần củakết chuyên gia Sau kiện xem xét, kết xuất cho người sử dụng 1.1.2 Hệ luật dẫn Hệ luật dẫn – luật phát biểu dạng: If p1,p2,…,pn then q1,q2,…,qm Trong đó, ký hiệu pi,qj kiện VD: - If a>b, b>c then a>c - If a=b then b=a 1.1.3 Mơ hình hệ dẫn luật Gồm thành phần (F,R) : Trong đó: +F tập kiện +R tập luật dẫn, luật có dạng: A >B (A giả thiết, B kết luận luật) VD: Các liên hệ suy dẫn yếu tố tam giác theo hệ luật dẫn: (1) Tập kiện: F={a,b,c,A,B,C,R,S,p,ha,hb,hc,…} Trong đó: kiện a tương đương với ″biết cạnh a″ kiện b tương đương với ″biết cạnh b″ … (2) Tập luật dẫn: R={ r1 : A,B-> C, r2: a,b,c->S, … } 1.1.4 Vấn đề suy diễn Giả sử có hệ luật dẫn (F,R) Cho trước tập kiện giả thiết GT tập kiện mục tiêu G Hỏi suy kiện mục tiêu G từ GT hay không? 1.1.5 Suy diễn tiến: -Giới thiệu suy diễn tiến: Là trình suy kiện từ kiện có dựa áp dụng luật dẫn, tập kiện xuất phát kiện giả thiết Quá trình suy diễn kết thúc đạt kiện mục tiêu không suy diễn thêm kiện dựa luật dẫn VD: GT={a,b,A} G={S} Quá trình suy diễn: - a,b,A -> B (luật a,b,A -> B dựa định lý hàm số Sin) GT1={a,b,A,B} - A,B-> C (luật A,B->C dựa định lý tổng góc tam giác ) - C,a,b->S (luật C,a,b->S dựa theo công thức S=1/2abSinC) -> từ a,b,A ta suy S -Thuật toán suy diễn tiến: VD: Cho tập luật R = r1: a -> c r3: a ^ m -> e r5: b ^ c -> f r2: b -> d r4: a ^ d -> e r6: e ^ f -> g với GT = {a, b} KL = {g} Áp dụng kỹ thuật suy diễn tiến để đưa kết luận: GT THOA VET a, b r1, r2 r1 (r1) = 2; a, b, c r2, r5 r5 a, b, c, f r2 R2 a, b, c, f, d r4 r4 a, b, c, f, d, e r6 r6 a, b, c, f, d, e, g Vậy đường theo thứ tự là: a-> b-> c-> f-> d-> e-> g CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TỐN 2.1 Đặt vấn đề Những năm gần đây, ngành y học có bước tiến mạnh mẽ việc giải bệnh mà người gặp phải Mọi người chữa trị phần lớn bệnh bệnh viện sở y tế Thêm đó, việc cơng nghệ ngày phát triển nhanh chóng phụ giúp phần khơng nhỏ việc giải đưa kết luận xác việc tìm hiểu bệnh Khi người bệnh mắc phải triệu chứng mà rõ nguồn bệnh, khiến người bệnh hoang mang tìm đến y bác sĩ để đưa kết luận Nhưng số lượng bệnh nhân lớn gây nhiều vấn đề, thời gian chờ đợi lâu Vì vậy, xuất phần mềm chuẩn đốn nguồn bệnh thực cần thiết Có hai giải pháp cho vấn đề Một tổng hợp , xây dựng sở liệu kiến thức nguồn bệnh, triệu chứng cách chữa trị Hai xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán nguồn bệnh Cả hai phương án khả thi, với tình hình phương án thứ hai phù hợp Một chương trình “thơng minh” tiết kiệm nhiều thời gian, công sức cho người sử dụng Hơn nữa, biết, việc xây dựng hệ chun gia địi hỏi phải có kho tri thức cơng cụ xây dựng chương trình chuyên dụng Hiện nay, nguồn thông tin khổng lồ Internet đáp ứng yêu cầu thứ Thứ hai, nhiều ngôn ngữ để xây dựng chương trình thuộc lĩnh vực trí tuệ nhân tạo Để thỏa mãn yêu cầu trên, nhóm em đưa sản phẩm phần mềm mang tên gọi “Phần mềm chuẩn đoán bệnh phổi” Phần mềm tạo nhằm giúp người dùng từ triệu chứng gặp phải mà đưa bệnh mắc Phần mềm tích hợp nhiều tính năng, đơn giản, dễ sử dụng, đẹp mắt đảm bảo điều thay chuyên gia tư vấn lĩnh vực tư vấn bệnh Để phần mềm làm điều kỳ diệu nhóm em phải tìm hiểu thật kỹ cách chọn lỗi để đáp ứng yêu cầu người dùng 2.2 Nội dung thực Nội dung thực đề tài: +Thu thập tri thức liên quan, chuẩn bị cho trình xây dựng sở luật hệ chuyên gia, bao gồm kiến thức bệnh triệu chứng gặp phải +Phân tích tri thức thu thập được, sau phân loại biểu diễn thành phát biểu Sử dụng logic vị từ để xây dựng tập luận, kiện +Chuyển tập luận kiện thành ngôn ngữ C# +Sử dụng phần mềm C# để xây dựng hệ chuyên gia 2.3 Thu thập tri thức Thu thập tri thức bước quan trọng mở đầu cho toán, đặc biệt toán tư vấn định Các tri thức cụ thể toán tư vấn việc làm +Dựa liệu nguyên nhân dấu hiệu hỏng hóc phận +Khả nhận biết phân biệt nguyên nhân……… Cách thức thu thập thơng tin: +Dựa tìm kiếm thơng tin +Dựa chuyên ngành y khoa +Dựa thống kê để đưa tri thức 2.4 Biểu diễn tri thức Trong tốn cụ thể tư vấn phân tích bệnh liên quan đến phổi theo phương pháp biểu diễn tri thức luật phương pháp biểu diễn hợp lý Các tập kiện: Xây dựng kiện luật: F1+F2+F3+F4+F5 ->KL1 F1 + F2 + F3 + F5 + F6 + F7 -> KL2 ⇨ Từ luật ta hiểu là: Nếu bệnh nhân bị sốt, mệt mỏi+ ho khạc đờm+ đau ngực ho, thở+ buồn nôn, nôn mửa tiêu chảy Thì bệnh nhân bị viêm phổi ⇨ Nếu bệnh nhân bị sốt, mệt mỏi + ho khạc đờm+ đau ngực ho, thở+khó thở + ho dai dẳng + thở khị khè Thì bệnh nhân bị viêm phế quản ⇨ Hay bệnh nhân bị F21: Khơng có tiền sắm tết Nghĩa KL5: bệnh nhân bị viêm màng ví:< Tương tự ta có thêm luật: 10 Và kết luận: 2.5 Sơ đồ kiến trúc hệ thống 11 Giao tiếp người dùng: Thực việc hiển thị câu hỏi nhận câu trả lời từ người dùng Ở bước suy diễn cuối cùng, hiển thị nguyên nhân gây bệnh Bộ suy diễn: Quy trình thực hiện: +Nhận câu trả lời từ “giao tiếp người dùng” +Truy xuất sở tri thức +Nhận thông tin cần xác nhận từ sở tri thức +Phát sinh câu hỏi, truyền tới giao tiếp người dùng Cơ sở tri thức: Lưu luật suy diễn 12 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 3.1 Cài đặt -Chạy hệ điều hành Windows -Trên Microsoft NET Framework 4.7 -Chương trình viết : C# winform -Chạy Visual Studio 2021 3.2 Một số giao diện chương trình 3.2.1 Form khởi động Đây form khởi chạy chương trình 3.2.2 Form Đăng nhập Đây form đăng nhập để vào hệ thống tư vấn 13 3.2.3 Form Tư vấn Đây form chuẩn đoán bệnh liên quan đến phổi, đưa nguyên nhân 14 3.2.4 Form Sự kiện Đây form quản lý kiện nguyên nhân , tình trạng , trạng thái người bệnh Có thể thêm sửa xóa xác 15 3.2.5 Form Tập luận kiện Đây form có tập luận kiện người dùng thêm, sửa, xóa, hủy, lưu tập luận 16 17 3.2.6 Form Kết luận Đây form kết luận, từ tập luận dẫn đến kết luận 18 3.2.7 Form Giới thiệu Đây form giới thiệu chương trình 19 KẾT LUẬN Xây dựng hệ chuyên gia nói chung hệ chuyên gia chẩn đoán, chữa trị bệnh cơng việc địi hỏi nhiều thời gian công sức Do bị giới hạn mặt thời gian, tập hoàn thành mức bản, mang qui mơ nhỏ Trong q trình thực đồ án, nhóm em có kết đạt sau: • Hiểu cách thức xây dựng hệ tư vấn sử dụng suy diễn tiến • Hiểu cách xây dựng tổ chức Cơ sở tri thức • Hiểu cách áp dụng hệ chuyên gia vào đời thực Và thấy hiệu mà mang lại cho đời sống • Xây dựng thành cơng hệ suy diễn tiến C# Trong q trình xây dựng chương trình, thu thập biểu diễn tri thức hai vấn đề xảy nhiều sai sót lỗi: • Trong q trình thu thập : số lượng thông tin hỏi đáp không nhiều nên kết thống kê chưa thật xác • Khi biểu diễn tri thức: nhiều mâu thuẫn luật xảy Hướng phát triển đề tài: • Xây dựng mở rộng thêm tri thức, cho phép học bổ sung thêm luật vào sở tri thức, cải tiến tri thức, nâng cao độ xác • Thử nghiệm phương thức biểu diễn tri thức thông tin khơng chắn dựa lý thuyết xác suất • Mở rộng tư vấn nghành khác: kinh tế ,kế toán ,may…… 20 ... mềm chuẩn đốn nguồn bệnh thực cần thiết Có hai giải pháp cho vấn đề Một tổng hợp , xây dựng sở liệu kiến thức nguồn bệnh, triệu chứng cách chữa trị Hai xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán nguồn bệnh. .. thiệu chương trình 19 KẾT LUẬN Xây dựng hệ chuyên gia nói chung hệ chuyên gia chẩn đoán, chữa trị bệnh cơng việc địi hỏi nhiều thời gian công sức Do bị giới hạn mặt thời gian, tập hoàn thành mức bản,... học chuyên gia tất bệnh viện Nâng cao trình độ chun mơn đội ngũ thầy thuốc tuyến tỉnh ,huyện vùng sâu vùng xa Có nhiều cách giải vấn đề Cách giải nhóm em “XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA CHUẨN ĐOÁN BỆNH