Giới thiệu về hệ mycin

• • • • Các thành viên: Hoàng Xuân Hoàn Đỗàá hàKhoa Võ Thanh Tùng I Giới Thiệu Về Hệ MyCin • MYCIN lƠ h lập luận y h c đ ợc hoƠn tất vƠo năm 1970 t i đ i h c Standford, Hoa kỳ Đơy lƠ h chuyên gia dựa luật vƠ ki n MYCIN sử dụng c ch lập luận gần sử dụng lý luật suy di n dựa độ đo chắn Ti p theo sau MYCIN, h EMYCIN đ i EMYCIN lƠ h chuyên gia tổng quát đ ợc t o lập cách lo i phần c s tri th c khỏi h MYCIN EMYCIN cung cấp c ch lập luận vƠ tùy theo bƠi toán cụ thể s bổ sung tri th c riêng c a bƠi tốn để t o thƠnh h chuyên gia • EMYCIN = MYCIN – Tri thức Y học = Sườn hệ chuyên gia ES shell Các đặc điểm chính: • Sử dụng kỉ thuật suy diễn lùi – có khả phơn tích tri th c vƠ điều khiển – Có tích hợp Meta-Rule – Có thể dùng thiểu thơng tin thơng tin không chắn – D sử dụng, giao ti p ti ng anh Các đặc điểm chính(tiếp) – Cung cấp ch c giải thích: HOW, WHY – LƠ ch ng trình tra c u MYCIN cung cấp cho thầy thuốc ý ki n chữa tr liên quan đ n li u pháp kháng sinh • MYCIN có khoảng 500 luật vƠ ki n tiêu biểu Ho t động c a h thống nh sau: ₋ ₋ ₋ ₋ MYCIN yêu cầu thông tin lơm sƠng Bắt đầu suy luận từ tri th c hi n có Đ a phán đoán vƠ l i khuyên Trả l i cơu hỏi liên quan đ n suy luận Mục đích MYCIN : ₋ Là h thống d sử dụng ₋ Khả vận hƠnh đáng tin cậy ₋ Ch a đựng nhiều tri th c liên quan đ n lĩnh vực kháng sinh, kháng vi ₋ Khả xử lý dẫn chữa tr không không đầy đ ₋ Khả giải thích vƠ dẫn chữa tr Nguyên nhơn thƠnh cơng c a MYCIN • C s trí th c đ ợc thu n p từ chuyên gia xuất sắc lĩnh vực • MYCIN khơng bao gi đ n k t luận để có thêm thơng tin cốt y u qua b c • MYCIN đ ợc hình thƠnh từ ch ng trình trí tu nhơn t o đƣ đ ợc áp dụng thực t (DENDRAL) vƠ đ ợc thực hi n t i trung tơm y t ti ng v i tri th c m i b nh h c vƠ d ợc h c Suy luận Mycin • Ngữ cảnh: đối t ợng đ ợc thảo luận b i Mycin – Các kiểu đối t ợng khác nhau: b nh nhơn, thuốc, … – Đ ợc tổ ch c cơy • Động c suy di n: ti p cận h ng từ mục tiêu hay suy di n lùi – Tìm ki m sơu gần nh lƠ vét c n – Có thể suy luận v i thơng tin khơng chắn – Có thể suy luận v i li u khơng đầy đ • Các ti n ích giải thích: Mơ-đun ‘hỏi-trả l i’ v i cơu hỏi t i sao, nh th nƠo Chươ gà7.àp.7 Lý Thuyết Về Độ Chắc Chắn • • • • • • • • • MB MeasurềofàBeliefài :àĐộàđồsựàti ậy MD MeasurềofàDis eliefài :àĐộàđồsựàkh gàti ậy CF Certai lFa tor :àHệàsốà hắ hắ MB(H/E) L àđộàđồsựàti ậ ủầgiảàthuyếtàH khià gà ứàE MD(H/E) L àđộàđoàsựààkh gàti ậ ủầgiảàthuyếtàHàkhià gà ứàE Khi dó: < MB(H/E) < MD(H/E) = 0 < MD(H/E) < MB(H/E) = Độàđoà hắ hắ àCF(H/E) đượ àt hà ằ gà gàthứ : CF(H/E) = MB(H/E) – MD(H/E) Lý Thuyết Về Độ Chắc Chắn (tiếp) • Luật đơn giản: If(e) then (c) • cơng th c tính: CF(c) = CF(e) * CF(r) • Trong đó: CF(e) lƠ độ đo chắn c a ch ng c CF(r) lƠ độ đo chắn c a luật suy di n CF(c) lƠ độ đo chắn c a k t luận Lý Thuyết Về Độ Chắc Chắn (tiếp) • Luật phức tạp: • If(e1 AND e2) then (c) CF (e1 AND e2) = MIN(CF(e1), CF(e2)) • If (e1 OR e2) then (c) CF (e1 OR e2) = MAX(CF(e1), CF(e2)) • If ((e1 AND e2) OR e3) then (c) CF ((e1 AND e2) OR e3) = MAX(MIN(CF(e1), CF(e2)), CF(e3)) • Độ chắn có dạng NOT CF(NOT e) = - CF(e) Lý Thuyết Về Độ Chắc Chắn tiếp kết hợp nhiều luật có kết luận: ₋ Luật 1: If(e1) then (c) v i CF(r1) : độ đo chắn c a luật ₋ Luật 2: If(e2) then (c) v i CF(r2) : độ đo chắn c a luật • V i CF(t1), CF(t2) lƠ CF c a k t luận luật vƠ • Khi CF(t1) Cf(t2) d ng thì: Ctổng = CF(t1) + CF(t2) – CF(t1) * CF(t2) • Khi CF(t1) vƠ Cf(t2) ơm thì: Ctổng = CF(t1) + CF(t2) + CF(t1) * CF(t2) • N u CF(t1) khác dấu v i CF(t2) thì: Ctổng = (CF(t1) + CF(t2)) / (1 –MIN(ABS(CF(t1)), ABS(CF(t2))))  C hà iểuàdiể àtrê g: c • Suy di n đ n giản D ng luật: If(e) then (c) CF(r) = 0.8 • Suy di n có AND D ng luật: If(e1 AND e2) CF(r) = 0.9 0.8 e c 0.9 e1 e2  Cách biểu diển m ng(ti p): • Suy di n OR D ng luật: If(e1 OR e2) then (c) CF(r) = 0.85 • Suy di n có NOT D ng Luật: If(NOT e1) OR then (e2) CF(r) = 0.7 c 0.85 e2 e1 c 0.7 e1 e2  Cách biểu diển m ng(ti p): • Nhiều luật cho k t luận c D ng Luật: If(e1 AND e2) Then (c) CF(r1) = 0.7 If(e3) Then (c) e1 e2 CF(r2) = 0.75 • Một ch ng c đ ợc dùng hai luật D ng luật: c1 If( NOT e1) Then (c1) CF(r1) = 0.9 If(e1 AND e2) Then (c2) CF(r2) = 0.8 0.9 e1 0.75 e3 c2 0.8 e2 V àdụ:àC à7àluậtàsauàd y: • • • • • • • • r1: If(e1) Then (c1) CF(r1) = 0,8 r2: If (e2) Then (c2) CF(r2) = 0,9 r3: If (e3) Then (c2) CF(r3) = 0,7 r4: If (e4) Then (c3) CF(r4) = 0,6 r5: If (NOT e5) Then (c3) CF(r5) = 0,5 r6: If (c2 AND c3) Then (c4) CF(r6) = 0,9 r7: If (c1 OR c4) Then (c5) CF(r7) = 0,8 V i c5 lƠ giả thuy t cần h ng đ n M àh hàluậtà gàsuyàdiễ C5 0.8 C1 C4 0.8 0.9 e1 c2 0.9 C3 0.7 0.6 0.5 e2 e3 e4 e5 • Giả sử ch ng c e1, e2, e3, e4, e5 có độ đo chắn nh sau: • CF(e1) = 0.9 • CF(e2) = 0.9 • CF(e3) = -0.3 • CF(e4) = 0.4 • CF(e5) = -0.3 • Hãy tính CF(c5) • Chúng ta s lập luận từ CF c a ch ng c dần lên giả thuy t c5 nh sau: • Dựa vƠo luơt r1 tính đ ợc CF(c1): • CF(c1) = CF(e1) * CF(r1) = 0,8 * 0,9 = 0,72 • Dựa vƠo luật r2, r3 tính đ ợc CF(c2) • V i luật r2: CF(c2) = CF(e2) * CF(r2) = 0,9 * 0,9 = 0,81 • V i luật r3: CF(c2) = CF(e3) * CF(r3) = -0,3 * 0,7 = -0,21 • Do CF(c2) c a r2 trái dấu v i CF(c2) c a r3, nên: • CF(c2)tổng = (0,81 + (-0,21)) / (1-MIN (0,81, 0,21)) =0,74 • Dựa vƠo luật r4, r5 ta tính đ ợc CF(c3) • V i luật r4: CF(c3) = CF(e4) * CF(r4) = 0,4 * 0,6 = 0, 24 • V i luật r5: CF(c3) = CF(NOT e5)*CF(r5) = -CF(e5)*CF(r5) = 0,3*0,5 = 0,15 • Do CF(c3) c a r4 vƠ CF(c3) c a r5 d ng nên CF(c3)tổng = 0,24 + 0,15 – 0, 24 * 0, 15 = 0,354 • Dựa vƠo luật r6 ta tính đ ợc CF(c4): CF(c4) = MIN(CF(c2), CF(c3)) * CF(r6) = MIN(0,74, 0,354) * 0,9= 0,354 * 0,9 = 0,3186 • Dựa vƠo luật r7 ta tính đ ợc CF(c5) CF(c5) = MAX(CF(c1), CF(c4)) * CF(r7) = MAX(0,72, 0,3186) *0,8 = 0,576 • Nh th độ chắn giả thuy t c5 lƠ 0,576 •V àdụàMy i Chơn c a John b đau (1.0) Khi tơi kiểm tra nó, thấy s ng tấy (0.6) and h i đỏ (0.1) Tôi khơng có nhi t k nh ng tơi nghĩ có b sốt (0.4) Tơi bi t John lƠ vận động viên marathon, kh p c a th ng xuyên lƠm vi c tải (1.0) John di chuyển chơn c a anh  Li u chơn c a John b gƣy, mỏi, hay b nhi m trùng? IF đau vƠ sốt THEN b nhi m trùng 0.6 IF đau vƠ s ng THEN b chấn th ng 0.8 IF tải THEN b nhi m trùng 0.5 IF b chấn th ng AND đỏ THEN b gƣy 0.8 IF b chấn th ng AND di chuyển đ ợc THEN mỏi 1.0 Chươ gà7.àp.20 Một luật heuristic c a Mycin  If tuổi bệnh nhân < THEN khơng nên cấp thuốc tetracyline • Tri th c miền: – Tetracyline lƠm đổi mƠu x ng phát triển – trẻ em d i tuổi m c • Tri th c giải quy t vấn đề: – Tr c kê lo i thuốc phải kiểm tra chống đ nh – Có hai lo i chống đ nh: liên quan đ n b nh vƠ liên quan đ n b nh nhơn • Tri th c th gi i: – HƠm mƠu nơu khơng đẹp Luật heuristic biên d ch tất thông tin nƠy vƠ hổ trợ ph ng pháp giải quy t vấn đề hi u Chươ gà7.àp.21 Điều khiển cƠi luật c a Mycin  If nhi m trùng lƠ b nh viêm mƠng nƣo And nhi m trùng lƠ vi khuẩn And có ch ng c gián ti p And tuổi c a b nh nhơn > 16 And b nh nhơn lƠ ng i nghi n r ợu Then ch ng c cho viêm phổi song cầu khuẩn 0.7 • Tri th c miền: – Các b nh nhơn b nghi n r ợu đáng nghi ng v i vi khuẩn viêm phổi song cầu khuẩn • Tri th c giải quy t vấn đề – L c chẩn đốn theo b • Tri th c th gi i c – Ng i nghi n r ợu hi m d i 17 tuổi – Cơu hỏi gơy sốc cho cha mẹ c a trẻ nhỏ Chươ gà7.àp.22 T iàliệtha àkhảo • BâIàGiẢNGàCÁCàHÊàCƠàìỞàTRIàTHỨC KBS: Knowledge Based Systems Nguyễ àĐ hàThu • Đ I H C ĐÀ NẴNG TR NG Đ I H C BÁCH KHOA KHOA CỌNG NGH THỌNG TIN • CÁC H C S TRI TH C GS.TSKH HỒNG Ki M • ìULNàTHƠNGàTINàKHƠNGàCHẮCàCHẮNàHOẶCàKHƠNGà ĐẦĐỦà Gi ồviê :àTrầ àNg àB h ...I Giới Thiệu Về Hệ MyCin • MYCIN lƠ h lập luận y h c đ ợc hoƠn tất vƠo năm 1970 t i đ i h c Standford, Hoa kỳ Đơy lƠ h chuyên gia dựa luật vƠ ki n MYCIN sử dụng c ch lập... luật suy di n dựa độ đo chắn Ti p theo sau MYCIN, h EMYCIN đ i EMYCIN lƠ h chuyên gia tổng quát đ ợc t o lập cách lo i phần c s tri th c khỏi h MYCIN EMYCIN cung cấp c ch lập luận vƠ tùy theo bƠi... toán cụ thể s bổ sung tri th c riêng c a bƠi tốn để t o thƠnh h chun gia • EMYCIN = MYCIN – Tri thức Y học = Sườn hệ chuyên gia ES shell Các đặc điểm chính: • Sử dụng kỉ thuật suy diễn lùi –