Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỆ CƠ SỞ TRI THỨC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TÊN ĐỀ TÀI ÁP DỤNG TRI THỨC XÂY DỰNG BỘ MÁY DỰ ĐOÁN KHOA KHÁM CHỮA BỆNH GVHD Th[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC: HỆ CƠ SỞ TRI THỨC KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TÊN ĐỀ TÀI: ÁP DỤNG TRI THỨC XÂY DỰNG BỘ MÁY DỰ ĐOÁN KHOA KHÁM CHỮA BỆNH GVHD: Th.S Võ Minh Quân NHÓM: 04 TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2022 0 Tieu luan BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC: HỆ CƠ SỞ TRI THỨC KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TÊN ĐỀ TÀI: ÁP DỤNG TRI THỨC XÂY DỰNG BỘ MÁY DỰ ĐOÁN KHOA KHÁM CHỮA BỆNH GVHD: Th.S Võ Minh Quân Danh sách sinh viên thực hiện: Trần Cao Minh - 2000004265 Mai Tấn Đạt Nguyễn Hoàng Vương Lê Tuấn Kiệt Nguyễn Đình Vũ - 0 Tieu luan BẢNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HOÀN THÀNH CÔNG VIỆC Mức ST T MSSV 2000004265 2000004283 2000004623 2000004195 2000001674 Họ tên Công việc Trần Cao Minh Mai Tấn Đạt Lê Tuấn Kiệt Nguyễn Đình Vũ Nguyễn Hồng Vương độ Kí tên hồn thành 100% 100% 100% 100% Đã ký Đã ký Đã ký Đã ký 100% Đã ký Kết đánh giá thống thành viên nhóm Nhóm trưởng (Ký ghi rõ họ tên) Minh Trần Cao Minh 0 Tieu luan MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Thực trạng cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng đề tài Phạm vi đề tài Các phương pháp thực đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Khái quát tri thức Khái quát hệ sở tri thức Khái qt hệ chun gia Mơ hình COKB CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ SỞ TRI THỨC Thiết kế mơ hình tri thức Tổ chức lưu trữ tri thức máy tính CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ SUY DIỄN Suy diễn tiến Suy diễn lùi 0 Tieu luan DANH MỤC HÌNH 0 Tieu luan DANH MỤC BẢNG 0 Tieu luan LỜI CẢM ƠN Nhóm em chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Võ Minh Quân tận tình giúp đỡ tụi em môn học Hệ sở tri thức Nhờ hướng dẫn nhiệt tình thầy mà em lớp hiểu biết nhiều khối kiến thức Trong thời gian học tập làm việc thầy, nhóm khơng ngừng tiếp thu điều bổ ích khác từ chun ngành Cơng nghệ thơng tin Bởi q trình thực đồ án mơn học Hệ sở tri thức, nhóm đạt kết cần thiết Tuy nhiên khơng tránh khỏi sai sót việc nghiên cứu đề tài nhóm mong thầy rõ nhận xét cách thẳng thắn để tụi em hồn thiện cho đồ án sau Nhóm xin chân thành cảm ơn thầy chúc thầy công tác thật tốt! 0 Tieu luan LỜI MỞ ĐẦU Ở thời đại công nghệ 4.0 việc số hố liệu nhanh tốt điều cần thiết Khi trình diễn đạt hiệu tối ưu với ngành, nghề Để làm điều địi hỏi phải có can thiệp ngành công nghệ thông tin, kỹ thuật tiên tiến Việc ứng dụng khoa học công nghệ này, ngành y tế thực đạt kết rõ rệt đáng kể Như người biết, ngành y tế ngành phức tạp, yêu cầu kỹ chuyên mơn cao máy móc thiết bị phục vụ nhu cầu khám chữa bệnh người Bên cạnh đó, đại dịch Covid – 19 vừa qua, việc hạn chế tiếp xúc người với người người với vật đẩy mạnh nhằm bảo vệ sức khoẻ, tránh lây lan “cơn dịch” Hiểu rõ vấn đề đó, nhóm chúng em định ứng dụng kiến thức môn học Hệ sở tri thức để thực đồ án “Áp dụng tri thức xây dựng máy dự đoán khoa khám chữa bệnh” nhằm kiểm tra, đánh giá tình trạng người bệnh tiến thành đưa gợi ý việc đến khoa phù hợp cho người khám nhằm đẩy nhanh trình khám chữa bệnh cho người 0 Tieu luan CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Thực trạng cấp thiết đề tài Ở giai đoạn, sức khoẻ quan tâm nhiều Chính mà ngành dịch vụ khám chữa bệnh, y tế sức khoẻ người cần cải tiến qua ngày Tuy nhiên, nay, tình trạng tải khám, chữa bệnh phổ biến hầu hết bệnh viện tuyến, đặc biệt tải trầm trọng tuyến Trung ương tuyến tỉnh Tỷ lệ sử dụng giường nội trú thường xuyên 100% dao động từ 120% đến 150% số bệnh viện lớn, Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện K Hà Nội, Bệnh viện Ung bướu Thành phố Hồ Chí Minh, Bệnh viện Nhi đồng (Thành phố Hồ Chí Minh), Một số nguyên nhân trọng điểm dẫn tới tình trạng tải bệnh viện: Một là, nhu cầu khám, chữa bệnh người dân ngày tăng tiêu giường bệnh thấp tăng không tương xứng với nhu cầu khám, chữa bệnh Hai là, sách viện phí bảo hiểm y tế, giá chế chi trả chưa phù hợp Các quy định bảo hiểm việc chi trả loại vật tư kỹ thuật cao, đắt tiền với bệnh nhân nội trú Để toán loại vật tư kỹ thuật cao buộc phải cho bệnh nhân nằm nội trú, tình trạng bệnh nhân chưa đến mức lưu viện, từ dẫn đến tải Từ kéo đến hệ luỵ gần người có dấu hiệu, triệu chứng chưa cụ thể lại đến nhầm khoa khám chữa bệnh làm cho việc “ùn tắc” thêm trầm trọng Bên cạnh đó, trước tình hình Covid – 19, việc tránh tiếp xúc với nhiều người, giảm thiểu nơi công cộng điều cần thiết Hiểu tình hình mà đồ án mơn học Hệ sở tri thức lấy chủ đề “Áp dụng tri thức dự đoán khoa khám chữa bệnh” để thực với mong muốn giải phần khó khăn cho ngành y tế Mục đích đề tài Giải phần vấn nạn “ùn ứ” phòng bệnh bệnh viện số bệnh nhân chưa đến mức lưu viện Giúp người có triệu chứng, dấu hiệu thường biết đến khoa bệnh để khám 0 Tieu luan Đẩy nhanh trình khám chữa bệnh cho người, hạn chế việc thời gian tiền bạc đến nhầm khoa Làm bước đệm cho việc số liệu hoá liệu, nâng cao trang thiết bị ngành y tế Đối tượng đề tài Mọi người họ có triệu chứng không tốt sức khoẻ như: ho, đau đầu, đau họng… mà cịn phân vân biểu liên quan đến khoa bệnh sử dụng Có thể sử dụng trước đến sở khám chữa bệnh Phạm vi đề tài Phạm vi kiến thức: số triệu chứng thường gặp liên quan đến bệnh lý ngành y tế, sức khoẻ người lứa tuổi Phạm vi phần mềm: biểu diện tri thức dạng ngôn ngữ lập trình Prolog Các phương pháp thực đề tài Tìm hiểu mạng máy tính, phương pháp suy diễn mạng tính tốn: suy diễn tiến, suy diễn lùi Thu thập tri thức về: biểu bệnh lý, kết hợp biểu Chọn lọc, phân loại, xử lý tri thức thu thập từ biểu để đưa đến khoa xác cho người bệnh Biểu diễn, lưu trữ miền tri thức thu thập để sử dụng cho chương trình 0 Tieu luan CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Khái niệm Tri thức Tri Thức: hay gọi kiến thus (tiếng anh: knowledge) bao gồm kiến thus, thơng tin, hiểu biết, hay kỹ có nhờ trải nghiệm, thông qua giáo dục hay tự học hỏi Trong tiếng Việt, "tri" lẫn "thức" có nghĩa biết Tri thức hiểu biết đối tượng, mặt lý thuyết hay thực hành Khái quát Hệ sở tri thức Hệ sở tri thức chương trình máy tính thiết kế để mơ hình hố khả giải vấn đề chuyên gia người Hệ sở tri thức hệ thống dựa tri thức, cho phép mơ hình hố tri thức chuyên gia, dùng tri thức để giải vấn đề phức tạp thuộc lĩnh vực cụ thể Hai yếu tố quan trọng Hệ sở tri thức là: tri thức chuyên gia lập luận, tương ứng với hai khối là: sở tri thức động suy diễn Khái quát Hệ chuyên gia Hệ chuyên gia hệ thống tin học mơ (emulates) lực đốn (decision) hành động (making abilily) chuyên gia (con người) Hệ chuyên gia lĩnh vực ứng dụng trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) hình đây: 0 Tieu luan Một số lĩnh vực ứng dụng trí tuệ nhân tạo Hệ chuyên gia sử dụng tri thức chuyên gia để giải vấn đề (bài toán) khác thuộc lĩnh vực Tri thức (knowledge) hệ chuyên gia phản ánh tinh thơng tích tụ từ sách vở, tạp chí, từ chuyên gia hay nhà bác học Các thuật ngữ hệ chuyên gia, hệ thống dựa tri thức (knowledge - based system) hay hệ chuyên gia dựa tri thức (knowledge - based expert system) thường có nghĩa Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần là: sở tri thức (knowledge base), máy suy diễn hay môtơ suy diễn (inference engine), hệ thống giao tiếp với người sử dụng (user interface) Cơ sở tri thức chứa tri thức để từ đó, máy suy diễn tạo câu trả lời cho ngườisử dụng qua hệ thống giao tiếp 0 Tieu luan Người sử dụng (user) cung cấp kiện (facts) biết, có thật hay thơng tin có ích cho hệ chun gia, nhận câu trả lời lời khuyên hay gợi ý đắn (expertise) Hoạt động hệ chuyên gia dựa tri thức minh họa sau: Mỗi hệ chuyên gia đặc trưng cho lĩnh vực vấn đề (problem domain) đó, y học, tài chính, khoa học hay cơng nghệ, v.v , mà cho lĩnh vực vấn đề Tri thức chuyên gia để giải vấn đề đặc trưng gọi lĩnh vực tri thức (knowledge domain) 0 Tieu luan Quan hệ lĩnh vực vấn đề lĩnh vực tri thức Mơ Hình COKB Khái Niệm: Mơ hình COKB mơ hình sử dụng hiệu việc thiết kế hệ sở tri thus phức tạp, miền tri thus Hình học, Giải tích, Vật lý Giới thiệu sơ nét mơ hình COKB: Trong nhiều vấn đề giải toán dựa tri thức ta thường đề cập đến đối tượng khác đối tượng có cấu trúc bao gồm số quan hệ định giúp ta thực suy diễn, tính tốn thuộc tính với cấu trúc đối tượng số hành vi giải toán định để tạo đối tượng Nhiều tốn khác biểu diễn dạng mạng đối tượng Cách biểu diễn ny áp dụng cách có hiệu hệ giải toán, chẳng hạn hệ giải tốn hình học Định Nghĩa: Một đối tượng tính tốn đối tượng O có cấu trúc gồm: Một danh sách thuộc tính Attr(O) = x1, x2, , xn thuộc tính lấy giá trị miền xác định định, thuộc tính ta có quan hệ thể qua kiện, luật suy diễn hay công thức tính tốn Các hành vi liên quan đến suy diễn tính tốn thuộc tính đối tượng hay kiện như: Xác định bao đóng tập hợp thuộc tính A Attr(O) Xác định tính giải tốn suy diễn tính tốn có dạng A Attr(O) B Attr(O) Thực tính tốn B với A Xem xét tính xác định đối tượng, hay kiện Ví dụ: Cấu trúc tam giác gồm yếu tố : cạnh a, b, c; góc tương ứng với cạnh : , , ; đường cao tương ứng : ha, hb, hc; diện tích S tam giác, v.v … với công thức liên hệ chúng trở thành đối tượng tính tốn ta tích hợp cấu 0 Tieu luan trúc ny với hành vi xử lý liên quan đến việc giải toán tam giác hành vi xem xét kiện liên quan đến thuộc tính hay thân đối tượng 0 Tieu luan CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRI THỨC Triệu chứng msot Các bệnh lý xảy viemTaiGiua viemHong viemXoang viemAmidan viemDaiTrang suyTim khoTho benhVanTim dauBung roiLoanNhipTim hoiChungRuotKichThich dauHong ViemDaiTrang viemHong buonNon viemAmidan tangHuyetAp suyTim traoNguocDaDayThucQuan oHoi viemLoetDaDayThucQuan traoNguocDaDayThucQuan ho viemLoetDaDayThucQuan viemXoang viemAmidan suyTim hoiChungRuotKichThich metMoi viemDaiTrang suyTim tangHuyetAp roiLoanNhipTim 0 Tieu luan khoTieu hoiChungRuotKichThich 10 nhucDau viemLoetDaDayThucQuan viemTaiGiua viemHong tangHuyetAp viemDaiTrang 11 roiLoanTieuHoa roiLoanNhipTim Bảng … Tập luật suy diễn: neu sot va nhucDau va dauTai thi bi viemTaiGiua neu sot va nhucDau va dauHong thi bi viemHong neu sot va ho va ngatMui thi bi viemXoang net sot va ho va dauHong thi bi viemAmidan neu khoTho va metMoi va uTai thi bi tangHuyetAp neu khoTho va metMoi va roiLoanTieuHoa thi bi roiLoanNhipTim neu khoTho va metMoi va nhipTimTang thi bi suyTim neu buonNon va oHoi va oChua thi bi traoNguocDaDayThucQuan neu buonNon va oHoi va khoTieu thi bi viemLoetDaDayThucQuan neu dauBung va metMoi va khoTieu thi bi hoiChungRuotKichThich neu dauBung va metMoi va sot thi bi viemDaiTrang 0 Tieu luan CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ SUY DIỄN Bao gồm loại: suy diễn tiến suy diễn lùi Suy diễn tiến (forward chaining forward reasoning): Xuất phát từ mệnh đề/vị từ cho ban đầu, sử dụng luật đưa kết luận mong muốn Ý tưởng: Áp dụng luật có vế trái nằm CSTT Bổ sung vế phải luật áp dụng vào CSTT đến tìm thấy kết luật Thuật toán: - Input: Tập mệnh đề/vị từ cho (ở dạng chuẩn Horn) o Tập luật RULE dạng p -> q o Tập mệnh đề/vị từ kết luận - Ouput: Thông báo “Thành cơng” KL suy từ GT Phương pháp: /*Tgian tập mệnh đề/vị từ thời điểm xét* { Tgian = GR; Thoa = Loc(Tgian, R) while Thoa and KL Tgian { r -> get(Thoa); /* r: left -> q */ R = R \ {r}; Vet = Vet {r}; Tgian = Tgian {q}; Thoa = Loc(Thian, R) } if KL Tgian then exit(“Thành công”) else exit(“Không thành công”) } 0 Tieu luan Suy diễn lùi (backward chaining backward reason): Xuất phát từ kết luận mong muốn, xem luật có khả suy chúng, them tiền đề vào danh sách KL cần CM tiếp tục đến danh sách KL cần CM rỗng Ý tưởng: - Suy diễn lùi từ kết luật KL - Kiếm tra xem KL biết chưa, không - Chứng minh quay lui sử dụng luật dẫn đến q Tránh lặp vơ tận: - Lưu trữ đích chứng minh - Trước chứng minh kiểm tra xem đích cần chúng minh có goal stack chưa? Tránh lặp lại công việc: kiểm tra xem KL - Đã tập chứng minh chưa - Đã làm thất bại chưa Thuật toán: - Input: o Goal = tập kiện cần CM=KL o Goal = {f| f cần CM thời điểm tại} o Vet = {(f,j)| để CM f dung luật j: left ->f} o Cờ back = true quay lui flase không quay lui 0 Tieu luan Quá trình suy diễn lùi tương tự trình tìm cây/đồ thị lời giải đồ thị V/H Để tăng hiệu thủ tục SDL, đưa vào tập: - Tập Đúng chứa kiện khẳng định (đã xác định) - Tập Sai chứa kiện khẳng định sai (không thể xác định) * So sánh suy diễn tiến suy diễn lùi: Suy diễn tiến hướng liệu, tự động, khơng định hướng Ví dụ: nhận dạng đối tượng, xác định hành trình Có thể làm nhiều việc không liên quan đến KL Suy diễn lùi hướng KL, thích hợp cho tốn giải vấn đề Ví dụ: tìm chìa khố, lập kế hoạch thi TOEFL Độ phức tạo suy diễn lùi thường nhỏ nhiều so với kích thước CSTT 0 Tieu luan ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC: HỆ CƠ SỞ TRI THỨC KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TÊN ĐỀ TÀI: ÁP DỤNG TRI THỨC XÂY DỰNG BỘ MÁY DỰ ĐOÁN KHOA KHÁM CHỮA BỆNH... vấn đề đó, nhóm chúng em định ứng dụng kiến thức môn học Hệ sở tri thức để thực đồ án ? ?Áp dụng tri thức xây dựng máy dự đoán khoa khám chữa bệnh? ?? nhằm kiểm tra, đánh giá tình trạng người bệnh. .. sở tri thức lấy chủ đề ? ?Áp dụng tri thức dự đoán khoa khám chữa bệnh? ?? để thực với mong muốn giải phần khó khăn cho ngành y tế Mục đích đề tài Giải phần vấn nạn “ùn ứ” phòng bệnh bệnh viện số bệnh