hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi

Để thực hiện được các công việc của các thành phần trong cấu trúc của hệ chuyên gia thì phải có một hệ điều khiển để quản lý và tạo lập, tích lũy tri thức cho lĩnh vực mà hệ chuyên gia đ

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin gởi lời cảm ơn đến trường đại học công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên, đã tạo điều kiện và tổ chức khóa học này để tôi có thể có điều kiện tiếp thu những kiến thức mới, có thời gian học tập và hoàn thành luận văn cao học này

Tôi xin tỏ lòng cảm ơn đến thầy PGS.TS Đỗ Trung Tuấn, người thầy

đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ và động viên để tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức quý báu trong quá trình học tập và làm luận văn

Tôi chân thành cảm ơn bạn bè cùng lớp đã giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi thành quả này tới gia đình và người thân của tôi, những người đã hết lòng tạo điều kiện và động viên tôi để tôi có được kết quả ngày hôm nay

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iii

v

vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ HỆ CHUYÊN GIA 5

1.1 Khái niệm, vai trò hệ chuyên gia trong đời sống 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Các lĩnh vực ứng dụng của hệ chuyên gia 6

1.2 Cơ sở tri thức, đặc trưng, cấu trúc của hệ chuyên gia 8

1.2.1 Cơ sở tri thức 8

1.2.2 Cấu trúc của một hệ chuyên gia 12

1.2.3 Tách biệt giữa tri thức và mô tơ suy diễn 14

1.2.4 Tri thức chuyên gia 15

1.3 Các phương pháp biểu diễn tri thức 15

1.3.1 Thể hiện tri thức 15

1.3.2 Thể hiện các sự kiện không chắc chắn 16

1.3.3 Thể hiện tri thức nhờ các luật 16

1.3.4 Biểu diễn tri thức trong các hệ chuyên gia 17

1.4 Các thành phần hệ chuyên gia 24

1.4.1 Những thành phần cơ bản của hệ chuyên gia 24

1.4.2 Các luật trong hệ chuyên gia 26

1.4.3 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia 27

1.5 Kết luận chương 28

Chương 2 TRI THỨC CHUYÊN GIA VỀ BỆNH TRẺ EM 29

2.1 Thực trạng về bệnh tật trẻ em ở Việt Nam 29

2.2 Tổng quan về bệnh phổi trẻ em 31

2.2.1 Tỷ lệ mắc bệnh viêm phổi ở trẻ em 31

2.2.2 Tỷ lệ trẻ tử vong do bệnh viêm phổi 31

2.2.3 Nguyên nhân gây bệnh viêm phổi ở trẻ em 31

2.2.4 Biểu hiện lâm sàng bệnh viêm phổi ở trẻ 32

2.2.5 Chẩn đoán bệnh viêm phổi trẻ em 33

2.3 Tổng quan bệnh sởi trẻ em 35

2.3.1 Nguyên nhân gây bệnh 35

Trang 4

2.3.2 Dịch tễ 35

2.3.3 Lây truyền 36

2.3.4 Bệnh sinh 36

2.3.5 Biểu hiện lâm sàng 37

2.3.6 Sởi không điển hình 38

2.4 Tổng quan về bệnh tiêu chảy ở trẻ em 43

2.4.1 Nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy 43

2.4.2 Biểu hiện lâm sàng và biến chứng 44

2.5 Tổng quan về bệnh viêm tai 45

2.5.1 Cấu tạo tai 46

2.5.2 Viêm tai giữa 47

2.5.3 Mức độ nguy hiểm của bệnh 47

2.6 Sơ đồ khối về chẩn đoán một số bệnh trẻ em 49

2.6.1 Sơ đồ khối về phác đồ chẩn đoán bệnh phổi của trẻ em 50

2.6.2 Sơ đồ khối về phác đồ chẩn đoán bệnh tiêu chảy và mất nước 51

2.6.3 Sơ đồ khối về phác đồ chẩn đoán bệnh sởi 52

2.6.4 Sơ đồ khối về phác đồ chẩn đoán bệnh về tai 53

2.7 Kết luận chương 54

Chương 3 HỆ CHUYÊN GIA CHẨN ĐOÁN BỆNH TRẺ EM 55

3.1 Giới thiệu về ngôn ngữ Prolog 55

ẩn đoán bệnh trẻ em 56

3.3 Xây dựng hệ luật trong chẩn đoán 56

3.3.1 Cấu trúc của luật và dùng biến trong luật 57

3.3.2 Ví dụ về một số tri thức trong chẩn đoán bệnh trẻ 58

3.4 Xây dựng hệ 59

3.4.1 Ý kiến chuyên gia trong chẩn đoán bệnh trẻ 59

3.4.2 Xây dựng các vị từ 62

3.5 Một số Modul trong hệ chuyên gia và giao diện chương trình 63

3.5.1 Modul chẩn đoán bệnh phổi 63

3.5.2 Modul chẩn đoán bệnh tiêu chảy 63

3.5.3 Modul chẩn đoán bệnh sởi 64

3.5.4 Modul chẩn đoán bệnh tai 65

65

66

3.6 Kết luận 67

KẾT LUẬN 68

70

Trang 5

6

1.2 Cơ sở 6

Bảng 1.1 Liệt kê một số lĩnh vực ứng dụng của các hệ chuyên gia 8

10

Hình 1.4 14

Bả 22

Hình 1.5 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa 23

25

e 27

27

Hình 1.9 Mô hình hệ chuyên gia Popov 28

Bảng 2.1: Phân loại độ mất nước trong tiêu chảy 45

50

Hình 2.2 Sơ đồ khối của phác đồ chẩn đoán bệnh tiêu chảy và mất nước 51

Hình 2.3 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh sởi 52

Hình 2.4 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh về tai 53

55

3.2 Hệ thố ích, thiết kế 56

57

, vớ 60

65

66

ề triệu chứng bệ 66

3.9 Kết luậ 67

Trang 6

Trang 7

Ở các nước đang phát triển bệnh tật chủ yếu là bệnh nhiễm khuẩn các loại, bệnh dinh dưỡng, thiếu máu, thiếu vitamin A, D Các bệnh này phổ biến ở vùng sa mạc Shahara và cận Shahara, Nam Á, Đông Nam Á, châu Mỹ La Tinh, Trung Quốc

và Mông Cổ Ngoài các bệnh nhiễm khuẩn các nước đang phát triển cũng phải đương đầu với các bệnh của các nước phát triển đó là sự gia tăng của bệnh tim mạch, bệnh chuyển hóa, bệnh miễn dịch, bệnh di truyền

Trong khi đó các bệnh lây nhiễm có thể phòng được như bạch hầu, ho gà, uốn ván, sởi, bại liệt nhờ tiêm chủng nhưng vẫn còn tồn tại và các bệnh lây nhiễm khác vẫn phổ biến như viêm não, chân-tay-miệng, viêm gan, HIV/AIDS, SARS Dị tật bẩm sinh, tai nạn thương tích, bệnh mang tính chất địa phương như bướu cổ, sốt rét, viêm não, bệnh ruổi vàng vẫn còn phổ biến và là nguyên nhân cướp đi sinh mạng của nhiều trẻ em dưới 5 tuổi

Việt nam là một nước đang phát triển, trong những năm qua, nhờ sự phát triển kinh tế, dân trí từng bước được nâng cao, cũng như sự phát triển của nền y học của Việt Nam đang từng bước hòa nhập với các nước phát triển, các phương tiện chẩn đoán ngày càng hiện đại Tuy nhiên, nền kinh tế nói chung còn thấp, sự ô nhiễm môi trường đang gia tăng, lại chịu hậu quả sau chiến tranh, cho nên tình hình bệnh tật Việt Nam đa dạng, đan xen giữa loại bệnh các nước chậm phát triển với các

Trang 8

nước đang phát triển Đặc biệt đối tượng trẻ em lại là đối tượng dễ bị mắc và chiếm

tỉ lệ mắc bệnh cao

Bài toán quá tải tại hệ thống các bệnh viện cũng như nâng cao chất lượng khám chữa bệnh, giảm thiểu những rủi ro cho bệnh nhân từ những nguyên nhân khách quan cũng như chủ quan (nhân viên y tế, bác sỹ, cơ chế….) đặt ra những yêu cầu cấp bách cho ngành Y tế nói riêng và toàn xã hội nói chung Là bên cạnh việc trang bị thiết bị hiện đại, điều chỉnh về mặt chính sách, thì ứng dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực khám chữa bệnh là một hướng mới của ngành

Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học máy tính, ngoài việc lưu trữ các thông tin, người ta còn có thể xây dựng được những hệ thống đáp ứng

nhu cầu thực tế, hệ thống này được gọi là “Hệ chuyên gia” Trong lĩnh vực trí tuệ

nhân tạo nói chung và hệ chuyên gia nói riêng đã góp phần tạo ra những hệ thống

có khả năng như trí tuệ của con người, nhờ đó mà ta có được những tri thức tiên tiến

để giải quyết những vấn đề phức tạp và đa dạng trong cuộc sống Hệ chuyên gia có những ưu điểm tỏ ra ngày càng hữu hiệu và tiện lợi đáp ứng được nhu cầu thực tế, các chương trình hệ chuyên gia ngày càng tỏ ra có tính khả thi cao phù hợp với nhiều lĩnh vực

Các chương trình thuộc loại này đã được phát triển từ các thập kỷ 1960 và

1970, và trở thành ứng dụng thương mại từ thập kỷ 1980 Nhiều hệ chuyên gia đã được thiết kế và xây dựng để phục vụ các lĩnh vực khác nhau như kế toán, y học, điều khiển tiến trình, dịch vụ tư vấn tài chính, tài nguyên con người, vv

Trên thế giới đã có rất nhiều hệ chuyên gia được xây dựng trong ngành Y, vì

sự chuyên môn hóa và tính phức tạp trong kỹ thuật của Y học hiện đại đã khiến cho các bác sỹ gặp nhiều khó khăn trong việc theo kịp những tiến bộ của phương pháp chẩn đoán và điều trị Số lượng các chuyên gia đáp ứng được các yêu cầu này rất hiếm và phải trả thù lao cao cho công việc của họ, do đó mà các Hệ chuyên gia đã

Trang 9

được nhìn nhận như một cứu cánh Nhờ có Hệ chuyên gia, mà các bác sỹ ở địa phương có thể chẩn đoán và điều trị bệnh ở mức độ chuyên gia

Ở Việt Nam, hệ chuyên gia còn khá mới mẻ và ít được ứng dụng, nền y học nước ta đã phát triển rất mạnh theo hướng hiện đại, chúng ta có nhiều chuyên gia giỏi đầu ngành trình độ cấp quốc tế Tuy nhiên trình độ của đội ngũ y, bác sỹ ở bệnh viện tuyến quận huyện, xã phường và ở vùng sâu vùng xa còn nhiều bất cập Để sử dụng rộng rãi tri thức Y học của các chuyên gia đầu ngành trong việc khám chữa

bệnh thì việc phát triển “Hệ chuyên gia” là một việc cần thiết Với ưu điểm của hệ

chuyên gia là có khả năng tái sử dụng cho các mục đích khác nhau, với các lĩnh vực khác nhau, một cách nhanh chóng và dễ dàng

Mặt khác, quá trình đào tạo ra một chuyên gia con người phải mất một khoảng thời gian và công sức không nhỏ Các hệ chuyên gia có thể dùng các luật hay quy tắc một cách nhanh chóng mà không bị nhầm lẫn, nếu trong trường hợp có quá nhiều quy tắc hay luật thì một chuyên gia con người không thể xử lý nhanh như một hệ chuyên gia được Về mặt hiệu quả, rõ ràng một hệ chuyên gia có thể tăng số lượng được đưa vào trong hệ và giảm đi các chi phí nhân công trong cùng một thời điểm Hệ chuyên gia có tính lâu dài hơn chuyên gia con người, bởi vì chuyên gia con người có thể quên mất các lập luận hay khái niệm nào đó, nhưng hệ chuyên gia thì không

Hệ chuyên gia có thể đóng vai trò là một công cụ hỗ trợ chẩn đoán xử lý bệnh qua triệu chứng lâm sàng và tra cứu thông tin y khoa Chúng ta sử dụng các tài liệu là các phác đồ chẩn đoán, các video clip minh họa được cung cấp bởi WHO

cùng với cuốn “Chẩn đoán lâm sàng” của B J Essex để xây dựng kho cơ sở tri

Trang 10

hiện ở trẻ và từ đó để đưa ra quyết định xử lý kịp thời, phù hợp Ngoài ra hệ chuyên gia còn có thể giúp cho các cán bộ y tế ở các tuyến cơ sở phát triển những kỹ năng đặc biệt để xác định một cách kịp thời, chính xác những vấn đề sức khỏe của người bệnh đến khám Ngoài chức năng chính là hỗ trợ chẩn đoán, còn có các chức năng

khác như hướng dẫn điều trị và sử dụng thuốc như một bác sỹ

Luận văn xây dựng một “Hệ chuyên gia” hoạt động dựa trên mối quan hệ

giữa triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng với từng loại bệnh, một tập triệu chứng nào

đó kết hợp với các dấu hiệu khác như nhịp thở, độ tuổi, điều kiện môi trường sống

sẽ cho ra dự đoán về một bệnh nào đó Hệ chuyên gia sẽ cung cấp cơ chế giúp người dùng phát hiện ra bệnh, đó là: Hỗ trợ chẩn đoán bệnh theo cơ chế hỏi đáp nhập vào từ người sử dụng từ đó suy ra bệnh

Với vấn đề nêu trên, luận văn đi tìm hiểu về hệ chuyên gia, cách xây dựng một hệ chuyên gia và thử nghiệm xây dựng một hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 tháng đến 5 tuổi

ận văn theo các chương

ận văn;

; tri thức chuyên gia về một số bệnh trẻ em;

Trang 11

Chương 1

MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ HỆ CHUYÊN GIA

1.1 Khái niệm, vai trò hệ chuyên gia trong đời sống

1.1.1 Khái niệm

Theo E Feigenbaum: Hệ chuyên gia là một chương trình máy tính thông minh sử dụng tri thức và các thủ tục suy luận để giải những bài toán tương đối khó khăn đòi hỏi những chuyên gia mới giải được

Hệ chuyên gia là một hệ thống tin học có thể mô phỏng năng lực quyết đoán

và hành động của một chuyên gia (con người) Hệ chuyên gia là một trong những lĩnh vực ứng dụng của trí tuệ nhân tạo như hình dưới đây

Ngoài ra hệ chuyên gia sử dụng các tri thức của những chuyên gia để giải quyết các vấn đề (bài toán) khác nhau thuộc mọi lĩnh vực

Tri thức trong hệ chuyên gia phản ánh sự tinh thông được tích tụ từ sách vở, tạp chí, từ các chuyên gia hay các nhà bác học Các thuật ngữ hệ chuyên gia, hệ thống dựa trên tri thức hay hệ chuyên gia dựa trên tri thức thường có cùng nghĩa Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính là cơ sở tri thức (knowledge base), máy suy diễn hay môtơ suy diễn, và hệ thống giao tiếp với người sử dụng Cơ sở tri thức chứa các tri thức để từ đó, máy suy diễn tạo ra câu trả lời cho người sử dụng qua hệ thống giao tiếp

Trang 12

Người sử dụng cung cấp sự kiện là những gì đã biết, đã có thật hay những thông tin có ích cho hệ chuyên gia, và nhận được những câu trả lời là những lời khuyên hay những gợi ý đúng đắn

Mỗi hệ chuyên gia chỉ đặc trưng cho một lĩnh vực vấn đề nào đó, như y học, tài chính, khoa học hay công nghệ, v v , mà không phải cho bất cứ một lĩnh vực vấn đề nào

Tri thức chuyên gia để giải quyết một vấn đề đặc trưng được gọi là lĩnh vực tri thức

1.2 Cơ sở

Ví dụ : hệ chuyên gia về lĩnh vực y học để phát hiện các căn bệnh lây nhiễm

sẽ có nhiều tri thức về một số triệu chứng lây bệnh, lĩnh vực tri thức y học bao gồm các căn bệnh, triệu chứng và cách chữa trị

1.1.2 Các lĩnh vực ứng dụng của hệ chuyên gia

Cho đến nay, hàng trăm hệ chuyên gia đã được xây dựng và đã được báo cáo thường xuyên trong các tạp chí, sách, báo và hội thảo khoa học Ngoài ra còn các hệ chuyên gia được sử dụng trong các công ty, các tổ chức quân sự mà không được công bố vì lý do bảo mật

Trang 13

Trang 14

Bảng 1.1 Liệt kê một số lĩnh vực ứng dụng của các hệ chuyên gia

hoạch, dự đoán và chữa trị

1.2 Cơ sở tri thức, đặc trưng, cấu trúc của hệ chuyên gia

1.2.1 Cơ sở tri thức

Cơ sở tri thức là tập hợp các tri thức liên quan đến vấn đề mà chương trình quan tâm giải quyết Cơ sở tri thức chứa các sự kiện, các luật, các khái niệm, các quan hệ… được biểu diễn thích hợp dùng cho động cơ suy diễn sử dụng Các dạng biểu diễn tri thức phổ biến là mô hình đối tượng – thuộc tính – giá trị, mô hình luật dẫn, mô hình mạng ngữ nghĩa, mô hình frame và mô hình logic

Cơ sở tri thức còn bao gồm các phần tử tri thức, thông thường được gọi là luật và được tổ chức như một cơ sở dữ liệu Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất trong hệ chuyên gia Trong một cơ sở tri thức, người ta thường phân biệt hai loại tri thức là tri thức phán đoán và tri thức thực hành

Các tri thức phán đoán thường mô tả tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập Các tri thức thực hành thể hiện những hậu quả rút ra hay những thao tác cần phải hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập trong lĩnh vực đang xét Các tri thức thực hành thường được thể hiện bới các biểu thức dễ hiểu và dễ triển khai thao tác đối với người sử dụng

Trang 15

1.2.1.1 ri thức

Tri thức hay kiến thức bao gồm những dữ kiện, thông tin, sự mô tả, hay kỹ năng có được nhờ trải nghiệm hay thông qua giáo dục Trong tiếng Việt, cả "tri" lẫn

"thức" đều có nghĩa là biết Tri thức có thể chỉ sự hiểu biết về một đối tượng về mặt

lý thuyết hay thực hành Nó có thể ẩn tàng, chẳng hạn những kỹ năng hay năng lực thực hành, hay tường minh, như những hiểu biết lý thuyết về một đối tượng, nó có thể ít nhiều mang tính hình thức hay có tính hệ thống Mặc dù có nhiều lý thuyết về tri thức, nhưng hiện không có một định nghĩa nào về tri thức được tất cả mọi người chấp nhận

1.2.1.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia

Trang 16

1.3

Ưu điểm của hệ chuyên gia

Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia và phát triển không ngừng với hiệu quả sử dụng cao

Giá thành giảm

Ít rủi ro: Giúp con người tránh được rủi ro trong các môi trường nguy hiểm

Tính thường trực: Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử dụng Nếu

là con người có thể mỏi mệt, nghỉ ngơi hay vắng mặt

Đa lĩnh vực: Hệ chuyên gia được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau và được khai thác đồng thời trong bất kể thời gian nào

Có độ tin cậy cao

Với khả năng giảng giải tốt: Với câu trả lời sát thực, rõ ràng, chi tiết

và dễ hiểu

Với tốc độ nhanh, tính ổn định cao trong mọi tình huống Có thể truy cập như một cơ sở dữ liệu thông minh

Trang 17

1.2.1.3 Các loại tri thức thường gặp

Tri thức tồn tại dưới hai dạng cơ bản là tri thức định lượng và tri thức định tính Tri thức định lương thường gắn với các loại kinh nghiệm khác nhau, tri thức định tính được chia làm 3 loại là tri thức mô tả, tri thức thủ tục và tri thức điều khiển

Tri thức thủ tục : cho ta những phương pháp cấu trúc tri thức, ghép nối và suy diễn các tri thức mới từ những tri thức đã có Các tri thức loại này tạo nên cơ sở của kỹ nghệ xử lý tri thức

Ngoài ra tri thức thủ tục còn diễn tả cách giải quyết một vấn đề, quy trình xử

lý các công việc, lịch trình tiến hành các thao tác… Các dạng của tri thức thủ tục là luật, các chiến lược, các lịch trình

Một số thủ tục tri thức cơ bản:

Tổng hợp tri thức: suy diễn, quy diễn, quy nạp

Học tự động: 2 cách suy diễn logic thường được sử dụng trong các hệ thống là: Modus Ponens

B

B A A,

, nghĩa là nếu A đúng, A suy ra B thì A cũng đúng

Mudus Tollens

A

B A B,

, nghĩa là nếu B sai, A suy ra B thì A cũng sai

Tri thức mô tả: Cho những thông tin về một sự kiện, hiện tượng hay quá trình mà không đưa ra thông tin về cấu trúc bên trong cũng như phương pháp sử dụng bên trong của tri thức đó Nó còn là một khẳng định về một sự kiện, hiện tượng hay một khái niệm nào đó trong một hoàn cảnh không gian hoặc thời gian nhất định đưa ra nhận giá trị đúng hay sai

Ngoài ra các tri thức mô tả còn cho phép miêu tả các mối liên hệ, các ràng buộc giữa các đối tượng, các sự kiện và các quá trình

1 Tri thức Meta: Là tri thức của tri thức Tri thức Meta dùng mô tả rõ

hơn cho tri thức đã có Các chuyên gia dùng tri thức Meta để tăng

Trang 18

hiệu quả các giải quyết vấn đề bằng cách hướng lập luận về miền tri

thức có khả năng hơn cả

2 Tri thức may rủi: Diễn tả luật may rủi hay cung cách may rủi để dẫn dắt quá trình lập luận Tri thức may rủi không đảm bảo tính khoa học, tính chính xác, tri thức may rủi xuất phát từ kinh nghiệm tri thức giải quyết vấn đề trong quá khứ

3 Tri thức cấu trúc: Diễn tả cấu trúc của tri thức, trong hệ chuyên gia nó thể hiện cách tổ chức tri thức và mô hình về các tri thức

4 Tri thức heuristic: Là tri thức nông cạn do không đảm bảo hoàn toàn chính xác hoặc tối ưu theo một nghĩa nào đó về cách giải quyết vấn

đề Tri thức heuristic thường được coi là một mẹo nhằm dẫn dắt quá trình lập luận

1.2.2 Cấu trúc của một hệ chuyên gia

1.2.2.1 Bộ thu nạp tri thức

Làm nhiệm vụ thu nhận tri thức từ chuyên gia con người và cả người sử dụng thông qua các câu hỏi và yêu cầu của họ, sau đó lưu trữ vào cơ sở tri thức của máy

1.2 2.2 Mô tơ suy diễn

Mô tơ suy diễn làm việc dựa trên các sự kiện trong bộ nhớ làm việc và tri thức về lĩnh vực trong cơ sở tri thức để rút ra thông tin mới Một cách cụ thể hơn,

mô tơ suy diễn áp dụng tri thức cho việc giải quyết các bài toán thực tế, về căn bản

nó là trình thông dịch cho cơ sở tri thức

Tiếp cận của đề tài là sử dụng quá trình suy diễn tiến bằng cách áp dụng tập luật nhận dạng được xây dựng từ trước để phát hiện bệnh đã biết Ngoài ra còn sử dụng suy diễn lùi để khám phá các luật tiềm ẩn trong cơ sở tri thức (dữ liệu) để tìm

Trang 19

bệnh mới mà con người mắc phải, các triệu chứng bệnh trong quá trình suy diễn tiến phát hiện

1.2.2.3 Bộ giải thích

Là khả năng giải thích cho các suy luận trong hệ chuyên gia Bộ giải thích dùng giải thích các hoạt động của hệ khi có yêu cầu của người sử dụng sao cho đạt yêu cầu câu hỏi và đi đến kết luận

1.2.2.4 Giao diện người máy

Là tương tác giữa hệ chuyên gia và người sử dụng theo ngôn ngữ tự nhiên Nhận các thông tin từ người dùng (các câu hỏi, các yêu cầu về lĩnh vực) rồi trả lời các câu hỏi, đạt được độ tin cậy cao về các ý kiến chuyên gia

1.2.2.5 Cơ sở tri thức

Lưu trữ, biểu diễn các tri thức trong lĩnh vực mà hệ đảm nhận để làm cơ sở cho các hoạt động của hệ Trong hệ chuyên gia xây dựng cơ sở tri thức chính là xây dựng các sự kiện và các luật

Để thực hiện được các công việc của các thành phần trong cấu trúc của hệ chuyên gia thì phải có một hệ điều khiển để quản lý và tạo lập, tích lũy tri thức cho lĩnh vực mà hệ chuyên gia đó đảm nhận và ta gọi đó là “Hệ quản trị cơ sở tri thức”

Hệ quản trị cơ sở tri thức thực chất là quản lý và điều khiển các công việc của bộ thu nạp tri thức, bộ giải thích, mô tơ suy diễn và đảm được các yêu cầu sau:

Giảm dư thừa tri thức, dữ liệu

Tính nhất quán và phi mâu thuẫn của tri thức

Tính toàn vẹn và an toàn

Giải quyết các vấn đề cạnh tranh

Biết chuyển đổi tri thức

Ngôn ngữ xử lý tri thức

Trang 20

1.2.3 Tách biệt giữa tri thức và mô tơ suy diễn

1.2.3.1 Cơ sở tri thức và mô tơ suy diễn

Các đặc tính hệ chuyên gia là tách biệt giữa tri thức và mô tơ suy diễn, cở sở tri thức và mô tơ suy diễn được tách rời, phân tách cở sở tri thức và mô tơ suy diễn

có giá trị trong hệ chuyên gia để đảm bảo tính độc lập trong việc mã hóa tri thức và việc xử lý tri thức đó

Việc phân biệt hai loại tri thức, người ta nói máy suy diễn là công cụ triển khai các cơ chế tổng quát để tổ hợp các tri thức phán đoán và các tri thức thực hành Hình sau đây mô tả quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức

1.2.3.2 Phân tách tri thức ra khỏi động cơ suy luận

Phân tách tri thức ra khỏi động cơ suy diễn để tạo điều kiện biểu diễn tri thức một cách tự nhiên hơn

1.2.3.3 Cơ sở tri thức được tách biệt khỏi cấu trúc điều khiển cấp thấp

Cơ sở tri thức được tách biệt khỏi cấu trúc điều khiển cấp thấp của chương trình, những người phát triển hệ chuyên gia có thể tập trung một cách trực tiếp vào việc nắm bắt và tổ chức giải quyết vấn đề hơn là việc thực hiện các tri tiết trong việc cài đặt máy tính

Trang 21

1.2.3.4 Sự tách biệt và thay đổi một phần cơ sở tri thức

Sự tách biệt cho phép thay đổi một phần cơ sở tri thức mà không ảnh hưởng lớn đến các phần khác của chương trình Sự tách biệt này cho phép một phần mềm điều khiển và giao tiếp có thể sử dụng cho nhiều hệ thống khác nhau

1.2.4 Tri thức chuyên gia

Chuyên gia là người có đầy đủ kỹ năng, kiến thức sâu về một lĩnh vực nào

đó (một người có thể làm những việc mà người khác ít khả năng làm được)

Như vậy tri thức chuyên gia là một dạng tri thức đã được tổng hợp từ nhiều chuyên gia trong một lĩnh vực nào đó sau đó được tổng hợp mã hóa đưa vào một cơ

sở tri thức và sử dụng máy tính để thực hiện các công việc trong một lĩnh vực hẹp ở mức tương tự như một người chuyên gia Tri thức chuyên gia chính là các hệ luật

Tri thức chuyên gia có đặc điểm nổi bật là khả năng thu thập tri thức Tri thức bao gồm tri thức về lĩnh vực và tri thức kĩ năng giải quyết vấn đề Các tri thức thu được từ chuyên gia không nhất thiết phải là các ý tưởng sáng chói hay độc đáo

Các sự kiện nhận một hay nhiều giá trị, các thuộc tính của đối tượng được

mô tả nhận một giá trị thì các sự kiện đó được gọi sự kiện nhận đơn giá trị, những thuộc tính của đối tượng được mô tả nhận nhiều giá trị thì các sự kiện đó được gọi

sự kiện nhận đa giá trị

Trang 22

1.3.2 Thể hiện các sự kiện không chắc chắn

Trong hệ chuyên gia các sự kiện thường không khẳng định chính xác tính đúng sai và với độ chắc chắn tuyệt đối Đối với sự kiện chắc chắn người ta không hoàn toàn biết rõ, không có bảo đảm một sự kiện nào đúng, vì vậy người ta sử dụng khái niệm “Mức độ tin cậy” vào sự kiện

Các sự kiện mờ, trong thực tế cho ta thấy rằng thể hiện các vấn đề của thế giới thực đôi khi sử dụng thuật ngữ nhập nhằng ví dụ: anh ấy cao là không rõ ràng

vì không khẳng định cao có ý nghĩa gì Các thuật ngữ nhập nhằng được sử dụng trong tập mờ Sử dụng tập mờ đối với chiều cao của con người:

Tập mờ “Thấp”: <1 45 m

Tập mờ “TB”: Từ 1 45 – 1 45 m

Tập mờ “Cao”: >1 65 m

1.3.3 Thể hiện tri thức nhờ các luật

Các sự kiện được cung cấp có ý nghĩa rất lớn đối với hoạt động của hệ chuyên gia Các sự kiện này cho phép hệ thống hiểu trạng thái hiện tại của bài toán, trong quá trình giải bài toán hệ chuyên gia cần thêm các tri thức phụ, tri thức bổ sung có quan hệ với các sự kiện đã biết từ đó làm tăng thêm hệ thống tri thức, khi

sử dụng thêm tri thức chính là bổ sung thêm các luật

1.3.3.1 Luật

Là cấu trúc tri thức dùng để liên kết thông tin đã biết với thông tin khác, các thông tin này có thể được suy luận để hiểu biết thêm

1.3.3.2 Cấu trúc của luật

Kết nối một hay nhiều giả thiết trong câu IF với một hay nhiều kết luận trong câu của THEN

Ví dụ: IF Nhiệt độ <80c THEN Trẻ em được nghỉ học

Trang 23

Đối với hệ thống dựa trên các luật người ta thu thập tri thức trong một tập và lưu vào một cơ sở tri thức của hệ thống, hệ thống này sử dụng các luật cùng với các thông tin trong bộ nhớ để giải các bài toán

1.3.3.3 Các dạng tri thức luật

Các luật thể hiện tri thức có thể được phân theo loại tri thức luật

Tri thức luật quan hệ

Tri thức luật khuyến cáo

Tri thức luật hướng dẫn

Tri thức luật chiến lược

Tri thức luật may rủi

1.3.4 Biểu diễn tri thức trong các hệ chuyên gia

Tri thức của một hệ chuyên gia có thể được biểu diễn theo nhiều cách khác

nhau Thông thường người ta sử dụng các cách sau đây :

Biểu diễn tri thức bởi các luật sản xuất

Biểu diễn tri thức nhờ mệnh đề logic

Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa

Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo

Ngoài ra, người ta còn sử dụng cách biểu diễn tri thức nhờ các sự kiện không chắc chắn, nhờ bộ ba : đối tượng, thuộc tính và giá trị (O-A-V: Object-Attribute-Value), nhờ khung, Tuỳ theo từng hệ chuyên gia, người ta có thể sử dụng một

cách hoặc đồng thời cả nhiều cách

1.3.4.1 Biểu diễn tri thức nhờ các luật sản xuất

Hiện nay, hầu hết các hệ chuyên gia đều là các hệ thống dựa trên luật, bởi lý

do như sau :

Trang 24

Bản chất đơn thể Có thể đóng gói tri thức và mở rộng hệ chuyên gia một cách dễ dàng

Khả năng diễn giải dễ dàng Dễ dàng dùng luật để diễn giải vấn đề nhờ các tiền đề đặc tả chính xác các yếu tố vận dụng luật, từ đó rút ra được kết quả

Tương tự quá trình nhận thức của con người Dựa trên các công trình của Newell và Simon, các luật được xây dựng từ cách con người giải quyết vấn đề Cách biểu diễn luật nhờ IF THEN đơn giản cho phép giải thích dễ dàng cấu trúc tri thức cần trích lọc

Luật là một kiểu sản xuất được nghiên cứu từ những năm 1940 Trong một hệ thống dựa trên luật, công cụ suy luận sẽ xác định những luật nào

là tiên đề thỏa mãn các sự việc

Các luật sản xuất thường được viết dưới dạng IF THEN Có hai dạng :

IF < điều kiện > THEN < hành động >, hoặc

IF < điều kiện > THEN < kết luận > DO < hành động >

Tuỳ theo hệ chuyên gia cụ thể mà mỗi luật có thể được đặt tên Chẳng hạn

mỗi luật có dạng Rule: tên Sau phần tên là phần IF của luật

Phần giữa IF và THEN là phần trái luật (LHS: Left - Hand -Side), có nội dung được gọi theo nhiều tên khác nhau, như tiền đề, điều kiện, mẫu so khớp, phần sau THEN là kết luận hay hậu quả Một số hệ chuyên gia có thêm phần hành động được gọi là phần phải luật (RHS: Right - Hand -Side)

Trang 25

IF

Tre ho hoặc khó thở và có dấu hiệu nguy hiểm toàn thân THEN

Trẻ bệnh nặng hoặc viêm phổi nặng

Trong ví dụ trên, benh_tchay và viem_phoi là những điều kiện, hay những khuôn mẫu Sau đây là một số ví dụ khác :

Rule: Điều trị sốt

IF Bệnh nhân sốt THEN cho uống thuốc Aspirin

MYCIN hệ thống chẩn đoán bệnh viêm màng não và hiện tượng có vi khuẩn bất thường trong máu (nhiễm trùng)

IF Tại vị trí vết thương có máu, AND Chưa biết chắc chắn cơ quan bị tổn thương, AND Chất nhuộm màu âm tính, AND Vi khuẩn có dạng hình que, AND Bệnh nhân bị sốt cao

THEN Cơ quan có triệu chứng (0 4) nhiễm trùng

Bộ sinh của hệ chuyên gia: Bộ sinh của hệ chuyên gia là hợp của: Một máy suy diễn, một ngôn ngữ thể hiện tri thức (bên ngoài) và một tập hợp các cấu trúc và các quy ước thể hiện các tri thức (bên trong)

Theo cách nào đó, các cấu trúc và các quy ước này xác định một cơ sở tri thức rỗng (hay rỗng bộ phận) Nhờ các tri thức chuyên môn để định nghĩa một hệ chuyên gia, người ta đã tạo ra bộ sinh để làm đầy cơ sở tri thức

Chẳng hạn, EMYCIN là tên của bộ sinh của hệ chuyên gia MYCIN và được tiếp tục áp dụng cho một số lĩnh vực Hệ chuyên gia R1 được xây dựng từ bộ sinh OPS (là hệ thống luật được phát triển bởi Charles Forgy năm 1975 tại Carnegie-Mellon University) Sau đây là một số hậu duệ của EMYCIN và OPS :

Soạn thảo kết hợp các luật: Nói chung, tuỳ theo hệ chuyên gia mà những quy ước để tạo ra luật cũng khác nhau Sự giống nhau cơ bản giữa các hệ chuyên gia về mặt ngôn ngữ là cách soạn thảo kết hợp các luật

Trang 26

Ở đây, thuật ngữ soạn thảo kết hợp được chọn để gợi lên khái niệm về chế độ truy cập kết hợp liên quan đến chế độ lưu trữ kết hợp là chế độ mà thông tin cần tìm kiếm được đọc không chỉ căn cứ vào địa chỉ đơn vị nhớ cụ thể mà còn căn cứ vào một phần nội dung của thông tin cần tìm kiếm chứa trong đó Soạn thảo kết hợp các

luật gồm những quy ước như sau :

Mỗi luật do chuyên gia cung cấp phải định nghĩa được các điều kiện khởi động (tác nhân) hay tiền đề của luật, nghĩa là các tình huống (được xác định bởi các quan hệ trên tập hợp dữ liệu đã cho) và hậu quả của luật, để luật này có thể áp dụng Theo cách dùng thông thường, người ta đặt tên riêng cho luật để chọn áp dụng, hoặc

cung cấp một nhóm các sự kiện tương thích với điều kiện khởi động của luật

Trong luật, không bao giờ người ta chỉ định một luật khác bởi tên riêng

Ví dụ: luật R sau đây tuân thủ hai đặc trưng :

IF bệnh nhân sốt AND tốc độ lắng huyết cầu trong máu tăng lên THEN bệnh nhân nhiễm bệnh virut

Từ nội dung luật R, người ta có thể vận dụng như sau : Khi xảy ra tình huống

bệnh nhân bị sốt và tốc độ lắng huyết cầu trong máu tăng lên, thì "bệnh nhân sốt" và

"tốc độ lắng huyết cầu trong máu tăng lên" là những điều kiện để khởi động luật Hậu quả của luật là "bệnh nhân nhiễm bệnh virut" Như vậy, việc áp dụng luật sẽ dẫn đến một sự kiện mới được thiết lập từ đây trở đi : "bệnh nhân nhiễm bệnh

Trang 27

Cách biểu diễn các điều kiện khởi động trong luật phù hợp với cách tư duy tự nhiên của các chuyên gia Do vậy, người ta dễ dàng thể hiện cũng như sửa đổi các

tri thức tiếp nhận

Như vậy, người ta không nhất thiết phải đặt tên cho luật để có thể gọi đến khi cần, mà có thể khai thác thông tin từ các điều kiện khởi động của luật Chẳng hạn từ

luật R trên đây:

Nếu tìm được các luật có khả năng thiết lập sự kiện "bệnh nhân nhiễm bệnh

virut", người ta sẽ để ý đến phần then của chúng như là các điều kiện khởi động

Luật R là một trong các luật có điều kiện khởi động tương ứng với lời gọi "bệnh

nhân nhiễm bệnh virut"

Nếu tìm được các luật có khả năng đưa ra sự kiện "bệnh nhân sốt", chỉ cần

để ý đến phần if của chúng như là các điều kiện khởi động Luật R là một trong các

luật có điều kiện khởi động tương ứng với lời gọi "bệnh nhân sốt"

Việc so sánh giữa điều kiện khởi động các luật và các sự kiện được xét tại một thời điểm đã cho (tuỳ theo trường hợp, các sự kiện giả sử đã được thiết lập hay

sẽ thiết lập) cho phép lọc các luật để giữ lại một số luật nào đó Phần điều kiện khởi

động của luật thường được gọi là bộ lọc, hay mẫu so khớp của luật đó

Trong Tin học cổ điển, mỗi thủ tục (đóng vai trò là một đơn vị tri thức) thường được xác định và được gọi bởi tên của thủ tục Lúc này, nếu muốn thêm vào hay lấy ra một thủ tục, người ta cần dự kiến các thay đổi trong toàn bộ thủ tục khác

sử dụng đến thủ tục muốn thêm vào hay lấy ra này

Ngược lại, về nguyên tắc, việc soạn thảo kết hợp cho phép tạo ra một luật mà không cần để ý đến sự hiện diện của các luật khác Với mỗi luật, dù là của ai, một khi được đưa vào trong cơ sở tri thức, thì chỉ cần để ý đến các biểu thức điều kiện

để xác định nếu luật đó là áp dụng được và do vậy, có thể gọi tới nó hay không

Trang 28

Người ta cũng xem rằng các sự kiện được đưa vào như là hậu quả của một luật có

thể giúp để gọi đến các luật khác nhờ các bộ lọc của chúng

Như vậy, phương pháp soạn thảo kết hợp cho phép bổ sung và loại bỏ dễ dàng các luật mà không cần xem xét hậu quả của việc bổ sung và loại bỏ đó Phương pháp soạn thảo kết hợp có vị trí quan trọng trong các hệ thống dựa trên luật

của các hệ chuyên gia Đó là các hệ thống suy diễn định hướng bởi các bộ lọc

1.3.4.2 Biểu diễn tri thức nhờ mệnh đề logic

Người ta sử dụng các ký hiệu để thể hiện tri thức và các phép toán lôgic tác động lên các ký hiệu để thể hiện suy luận lôgic Kỹ thuật chủ yếu thường được sử

dụng là lôgic vị từ mà ta sẽ đề cập đến ở chương sau

Các ví dụ dưới đây minh hoạ cách thể hiện các phát biểu (cột bên trái) dưới dạng vị từ (cột bên phải) :

Các vị từ thường có chứa hằng, biến hay hàm Người ta gọi các vị từ không chứa biến (có thể chứa hằng) là các mệnh đề Mỗi vị từ có thể là một sự kiện hay một luật Luật là vị từ gồm hai vế trái và phải được nối nhau bởi một dấu mũi tên ( ) Các vị từ còn lại (không chứa mũi tên) được gọi là các sự kiện Trong ví dụ sau đây, MAN và FATHER là các mệnh đề và là các sự kiện Còn MAN(X)MORTAL(X) là một luật

Ví dụ : Từ các tri thức sau :

Trang 29

Marc có tóc vàng hoe, còn Jean có tóc màu nâu Pierre là cha của Jean Marc là cha của Pierre Jean là cha của René Marc là con của Georges

Giả sử X, Y và là Z những người nào đó, nếu Y là con của X thì X là cha của

Y Nếu X là cha của Z và Z là cha của Y thì X là ông của Y ta có thể biểu diễn thành

các sự kiện và các luật như sau :

1 BLOND (marc)

2 BROWN (jean)

3 FATHER (pierre, jean)

4 FATHER (marc, pierre)

5 FATHER (jean, rené)

6 SON (marc, georges)

Người ta gọi tập hợp các sự kiện và các luật là một cơ sở tri thức

1.3.4.3 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa

Trong phương pháp này, người ta sử dụng một đồ thị gồm các nút và các cung nối các nút để biểu diễn tri thức Nút dùng để thể hiện các đối tượng, thuộc tính của đối tượng và giá trị của thuộc tính Còn cung dùng để thể hiện các quan hệ giữa các đối tượng Các nút và các cung đều được gắn nhãn

Ví dụ để thể hiện tri thức "sẻ là một loài chim có cánh và biết bay", người ta

vẽ một đồ thị như sau :

Hình 1.5 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa

Trang 30

Bằng cách thêm vào đồ thị các nút mới và các cung mới, người ta có thể mở rộng một mạng ngữ nghĩa Các nút mới được thêm thể hiện các đối tượng tương tự

(với các nút đã có trong đồ thị), hoặc tổng quát hơn Chẳng hạn để thể hiện "chim là

một loài động vật đẻ trứng" và "cánh cụt là loài chim biết lặn", người ta vẽ thêm

như sau:

Một trong những tính chất quan trọng của mạng ngữ nghĩa là tính thừa kế Khi sử dụng mạng ngữ nghĩa để biểu diễn tri thức, người ta phải xây dựng các phép

toán tương ứng

1.3.4.4 Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo

Nói chung, theo quan điểm của người sử dụng, ngôn ngữ tự nhiên sẽ là phương cách thuận tiện nhất để giao tiếp với một hệ chuyên gia, không những đối với người quản trị hệ thống (tư cách chuyên gia), mà còn đối với người sử dụng cuối Hiện nay đã có những hệ chuyên gia có khả năng đối thoại trên ngôn ngữ tự nhiên (thông thường là tiếng Anh) nhưng chỉ hạn chế trong lĩnh vực ứng dụng chuyên môn của hệ chuyên gia

1.4.1 Những thành phần cơ bản của hệ chuyên gia

Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm thành phần cơ bản sau:

Trang 31

1.6

Giao diện người-máy: Thực hiện giao tiếp giữa hệ chuyên gia và người sử dụng Nhận những thông tin từ người dùng (các câu hỏi, các yêu cầu về lĩnh vực) và đưa ra lời khuyên, các câu trả lời, các giải thích về lĩnh vực

Cơ sở tri thức: Lưu trữ, biểu diễn các tri thức trong lĩnh vực mà hệ đảm nhận, làm cơ sở cho các hoạt động của hệ, cơ sở tri thức gồm các sự kiện

và luật

Mô tơ suy diễn: Làm nhiệm vụ xử lý và điều khiển các tri thức được biểu diễn trong cơ sở tri thức nhằm đáp ứng các câu hỏi, các yêu cầu của người

sử dụng

Trang 32

Để thực hiện được các công việc của các thành phần trong cấu trúc hệ chuyên gia phải có một hệ điều khiển quản lý việc tạo lập, tích lũy tri thức cho lĩnh vực hệ đảm nhận gọi là “Hệ quản trị cơ sở tri thức” Hệ quản trị cơ sở tri thức thực chất là quản lý điều khiển công việc của bộ thu nạp tri thức, bộ giải thích, mô tơ suy diễn sao cho đảm bảo được các yêu cầu sau:

1 Giảm dư thừa tri thức, dữ liệu

2 Tính nhất quán và phi mâu thuẫn của tri thức

3 Tính toàn vẹn và an toàn

4 Giải quyết vấn đề cạnh tranh

5 Chuyển đổi tri thức

6 Ngôn ngữ xử lý tri thức

1.4.2 Các luật trong hệ chuyên gia

Trong hệ chuyên gia khi biểu diễn tri thức dưới dạng các luật if … then Đây

là một cách biểu diễn cổ điển và được sử dụng rộng rãi cho việc biểu diễn tri thức

về một lĩnh vực nào đó trong hệ chuyên gia Trong kiến trúc của hệ chuyên gia tương tự như một hệ sinh Như vậy dữ liệu được cất giữ trong bộ nhớ làm việc, có một động cơ suy diễn thực hiện chu trình nhận dạng và đưa ra hành động của hệ sinh

Đây là một ví dụ nhỏ trong hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh trẻ em

THEN Tre bi viem xuong chum

THEN Tre bi viem tai cap

THEN tre khong bi benh tai

THEN Tre bi bien chung soi nang

Trang 33

1.4.3 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia

Có nhiều mô hình kiến trúc hệ chuyên gia theo các tác giả khác nhau, sau đây là một số mô hình:

1.4.3.1 Mô hình J L Ermine

1.7

1.4.3.2 Mô hình C.Ernest

1.8

Trang 34

Tìm hiểu các đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia, tìm hiểu các phương pháp biểu diễn tri thức như thể hiện tri thức không chắc chắn, thể hiện tri thức nhờ các luật, thể hiện tri thức nhờ bảng đen và thể hiện tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa

Một số ví dụ về việc xây dựng một số luật trong hệ chẩn đoán bệnh trẻ em Tìm hiểu các thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia, một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia đã được xây dựng

Trang 35

Chương 2 TRI THỨC CHUYÊN GIA VỀ BỆNH TRẺ EM

Trong hệ chuyên gia, quan trọng nhất là tri thức của chuyên gia chuyên ngành Chính các chuyên gia cho phép hệ thống sinh ra các luật suy luận trong hệ chuyên gia Chuyên gia là người có tri thức sâu về một lĩnh vực Ở đây, luận văn đề cập tri thức về bệnh trẻ em, dùng cho hệ chuyên gia thử nghiệm sẽ được trình bày trong chương sau

4 Mặc dù các bệnh lây truyền như lao, bạch hầu, ho gà, uốn ván, viêm não, sởi, HIV/AIDS đã gần như được thanh toán thì gần đây là xuất hiện thêm nhiều bệnh nhiễm vi rút mới xuất hiện khác đe dọa tính mạng nhiều trẻ em như bệnh SARS, H5N1 và bệnh tay-chân-miệng

5 Bệnh lý chu sinh ở trẻ sơ sinh như đẻ non, suy hô hấp, bệnh tim mạch, rối loạn chuyển hóa, bệnh di truyền, nhiễm khuẩn sơ sinh, vàng da tăng bilirubin

tự do đang nổi lên và thu hút sự quan tâm của các nhà chuyên môn trong nước

Trang 36

6 Dinh dưỡng: Thiếu ăn dẫn đến suy dinh dưỡng là một trong các nguyên nhân dẫn đến bệnh tật ở trẻ ở các nước đang phát triển Như viêm phổi, ỉa chảy, sởi, ho gà trong đó suy dinh dưỡng là nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp dẫn đến tình trạng bệnh

7 Yếu tố gia đình: đẻ nhiều dẫn đến thiếu khả năng chăm sóc trẻ dẫn đến trẻ bị mắc bệnh và tăng nguy cơ tử vong Sinh nhiều con làm tăng gánh nặng kinh

tế đầy gia đình vào cảnh nghèo khó, khi có bệnh lại đẩy vào hoàn cảnh đã nghèo càng nghèo thêm Thu nhập hộ gia đình thấp thiếu khả năng kinh tế kém là những nguyên nhân tăng tỉ lệ mắc bệnh

8 Nước sạch và vệ sinh môi trường: Sử dụng nước không đảm bảo vệ sinh là một yếu tố nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe và đặc biệt là trẻ em Nước không đảm bảo vệ sinh, trẻ với sức đề kháng kém dễ mác các bệnh: tiêu chảy, nấm da, rối loan tiêu hóa các bệnh gây ra tình trạng suy dinh dưỡng, kém phát triển và có thể tử vong Cải thiên nước và về sinh môi trường có tác động rất lớn đến tình trạng sức khỏe

9 Kiến thức, sự hiểu biết của bà mẹ về bệnh tật của trẻ: Khi bà mẹ có kiến thức chăm sóc trẻ khi khỏe mạnh cũng như khi ốm, biết phát hiện những dấu hiệu nặng của bệnh kịp thời đưa đến cơ sở y tế sẽ làm giảm tình trạng bệnh và góp phần giảm tỉ lệ trẻ bị mắc bệnh trong cộng đồng

10 An toàn vệ sinh thực phẩm: Đủ lương thực và thực phẩm là nhân tố cơ bản

để đảm bảo sức khỏe tốt Việt Nam là nước có truyền thống ăn thực phẩm tươi sống nên bệnh liên quan phổ biến nhất nhất là tiêu chảy Bệnh gặp ở mọi lứa tuổi đặc biệt ở trẻ em vì cơ quan tiêu hóa chưa hoàn thiện

Với những vấn đề nêu trên các kĩ sư hệ thống cần trao đổi với các chuyên gia

y tế để xây dựng tập các luật của hệ chuyên gia Người ta cần có công cụ và các kĩ thuật tương tác, sao cho vừa được tri thức chuyên gia, vừa làm vui lòng họ

Trang 37

Với bốn loại bệnh (i) bệnh phổi; (ii) bệnh tiêu chảy; (iii) bệnh sởi; (iv) bệnh

về tai, các kĩ sư cần làm việc với bốn nhóm chuyên gia Nhờ chuyên gia, nhân viên

y tế có phác đồ điều trị bệnh Dựa trên phác đồ điều trị này, cùng với tương tác giữa chuyên gia y tế và hệ thống, các kĩ sự xây dựng được tập các tập luật Hệ chuyên gia đạt hiệu quả, theo thống kê trên thế giới, chỉ cần xây dựng và sử dụng khoảng hai, ba chục luật

2.2.2 Tỷ lệ trẻ tử vong do bệnh viêm phổi

Ở Việt Nam theo số liệu thống kê ở các cơ sở y tế từ tuyến trung ương đến tuyến tỉnh, tuyến huyện đều cho thấy nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính ở trẻ em là nguyên nhân cao nhất đến khám bệnh và vào điều trị tại các bệnh viện Tử vong do viêm phổi cũng đứng hàng đầu trong các nguyên nhân gây tử vong ở trẻ em Trong cộng đồng hàng năm trung bình tần suất mắc nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính của mỗi trẻ từ 4 - 5 lần Tử vong do viêm phổi ở trẻ dưới 5 tuổi chiếm 1/3 trong tổng số các nguyên nhân tử vong

2.2.3 Nguyên nhân gây bệnh viêm phổi ở trẻ em

2.2.3.1 Vi khuẩn

Vi khuẩn hay gặp nhất trong viêm phổi mắc phải ở cộng đồng ở trẻ em là S pneumonia chiếm tới khoảng 30-50% trường hợp H influenzae type b là nguyên

Trang 38

nhân vi khuẩn đứng hàng thứ 2 chiếm khoảng 10-30% và tiếp theo là S.aureus và K.pneumonia

Các vi khuẩn khác cũng là nguyên nhân gây viêm phổi ở trẻ em trong đó phải kể đến M pneumonia thường gây viêm phổi không điển hình ở trẻ trên 5 tuổi Liên cầu B và Chlamydia spp có thể gây viêm phổi ở trẻ sơ sinh Ngoài ra các vi khuẩn như K pneumonia và một số vi khuẩn Gr(-) khác cũng có thể gây viêm phổi

ở trẻ nhỏ và đặc biệt là trẻ sơ sinh Trong những năm gần đây do có dịch HIV nên

có thể gặp viêm phổi do Pneumocystis Jiroveci ở trẻ nhiễm HIV

2.2.3.2 Virus

Các nghiên cứu về viêm phổi do virus cho thấy có khoảng 15-40% là do virus hợp bào đường hô hấp (RSV) tiếp theo là virus cúm A, B, á cúm, metapneumovirus ở người và adenovirus Nhiễm virus đường hô hấp ban đầu cũng

có thể làm tăng nguy cơ viêm phổi do vi khuẩn thứ phát hoặc đôi khi cũng gặp những trường hợp viêm phổi phối hợp giữa virus và vi khuẩn trên trẻ nhỏ ở các nước đang phát triển Tỷ lệ này vào khoảng 20-30% trong các đợt viêm phổi

Hiếm gặp nhưng các virus như varicella và sởi đôi khi cũng gây viêm phổi ở trẻ em

2.2.3.3 Ký sinh trùng, nấm

Mặc dù cũng hiếm gặp nhưng Histoplasmosis toxoplasmosis và candida cũng có thể gây viêm phổi ở trẻ em trong một số hoàn cảnh đặc biệt

2.2.4 Biểu hiện lâm sàng bệnh viêm phổi ở trẻ

Thở nhanh là dấu hiệu có giá trị chẩn đoán viêm phổi cao nhất Đối với trẻ

dưới 5 tuổi, tiêu chuẩn thở nhanh theo phân loại của WHO là:

Nhịp thở ≥ 60 lần/phút đối với trẻ < 2 tháng tuổi và

Nhịp thở ≥ 50lần/phút đối với trẻ 2 tháng - 12 tháng tuổi và

Nhịp thở ≥ 40lần/phút đối với trẻ 1-5 tuổi