Hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi (Luận văn thạc sĩ)

Hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi (Luận văn thạc sĩ)Hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi (Luận văn thạc sĩ)Hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi (Luận văn thạc sĩ)Hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ 2 đến 5 tháng tuổi (Luận văn thạc sĩ)

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐOÀN VĂN THÀNH HỆ CHUYÊN GIA TRỢ GIÚP CHẨN ĐOÁN BỆNH TRẺ EM TỪ THÁNG ĐẾN TUỔI Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Thái Nguyên, năm 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin gởi lời cảm ơn đến trƣờng đại học công nghệ thông tin truyền thông Thái Nguyên, tạo điều kiện tổ chức khóa học để tơi có điều kiện tiếp thu kiến thức mới, có thời gian học tập hoàn thành luận văn cao học Tơi xin tỏ lòng cảm ơn đến thầy PGS.TS Đỗ Trung Tuấn, ngƣời thầy tận tình dẫn, giúp đỡ động viên để tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô truyền đạt cho kiến thức quý báu trình học tập làm luận văn Tôi chân thành cảm ơn bạn bè lớp giúp đỡ động viên tơi q trình học tập nhƣ thực luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi thành tới gia đình ngƣời thân tơi, ngƣời hết lòng tạo điều kiện động viên tơi để tơi có đƣợc kết ngày hơm Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC .iii v vi MỞ ĐẦU Chương MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ HỆ CHUYÊN GIA 1.1 Khái niệm, vai trò hệ chuyên gia đời sống 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia 1.2 Cơ sở tri thức, đặc trƣng, cấu trúc hệ chuyên gia 1.2.1 Cơ sở tri thức 1.2.2 Cấu trúc hệ chuyên gia 12 1.2.3 Tách biệt tri thức mô tơ suy diễn 14 1.2.4 Tri thức chuyên gia 15 1.3 Các phƣơng pháp biểu diễn tri thức 15 1.3.1 Thể tri thức 15 1.3.2 Thể kiện không chắn 16 1.3.3 Thể tri thức nhờ luật 16 1.3.4 Biểu diễn tri thức hệ chuyên gia 17 1.4 Các thành phần hệ chuyên gia 24 1.4.1 Những thành phần hệ chuyên gia 24 1.4.2 Các luật hệ chuyên gia .26 1.4.3 Một số mơ hình kiến trúc hệ chun gia .27 1.5 Kết luận chƣơng 28 Chương TRI THỨC CHUYÊN GIA VỀ BỆNH TRẺ EM 29 2.1 Thực trạng bệnh tật trẻ em Việt Nam 29 2.2 Tổng quan bệnh phổi trẻ em 31 2.2.1 Tỷ lệ mắc bệnh viêm phổi trẻ em .31 2.2.2 Tỷ lệ trẻ tử vong bệnh viêm phổi 31 2.2.3 Nguyên nhân gây bệnh viêm phổi trẻ em .31 2.2.4 Biểu lâm sàng bệnh viêm phổi 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 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 2.3.2 Dịch tễ 35 2.3.3 Lây truyền 36 2.3.4 Bệnh sinh .36 2.3.5 Biểu lâm sàng 37 2.3.6 Sởi không điển hình 38 2.4 Tổng quan bệnh tiêu chảy trẻ em 43 2.4.1 Nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy 43 2.4.2 Biểu lâm sàng biến chứng .44 2.5 Tổng quan bệnh viêm tai 45 2.5.1 Cấu tạo tai 46 2.5.2 Viêm tai .47 2.5.3 Mức độ nguy hiểm bệnh .47 2.6 Sơ đồ khối chẩn đoán số bệnh trẻ em .49 2.6.1 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh phổi trẻ em .50 2.6.2 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh tiêu chảy nƣớc 51 2.6.3 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh sởi 52 2.6.4 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đoán bệnh tai .53 2.7 Kết luận chƣơng 54 Chương HỆ CHUYÊN GIA CHẨN ĐOÁN BỆNH TRẺ EM 55 3.1 Giới thiệu ngôn ngữ Prolog 55 ẩn đoán bệnh trẻ em 56 3.3 Xây dựng hệ luật chẩn đoán 56 3.3.1 Cấu trúc luật dùng biến luật 57 3.3.2 Ví dụ số tri thức chẩn đoán bệnh trẻ 58 3.4 Xây dựng hệ 59 3.4.1 Ý kiến chuyên gia chẩn đoán bệnh trẻ .59 3.4.2 Xây dựng vị từ 62 3.5 Một số Modul hệ chuyên gia giao diện chƣơng 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 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v D , .6 1.2 Cơ sở Bảng 1.1 Liệt kê số lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia .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 Mơ hình hệ chun gia Popov 28 Bảng 2.1: Phân loại độ nƣớc tiêu chảy .45 .50 Hình 2.2 Sơ đồ khối phác đồ chẩn đốn bệnh tiêu chảy nƣớc 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 tai .53 55 3.2 Hệ thố ích, thiết kế 56 57 , vớ 60 65 66 66 ề triệu chứng bệ 66 3.9 Kết luậ 67 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi AI ES chuyên gia Heuristic HIV/ AIDS ICT ền thông Công nghệ IF THEN KB Cơ sở Meta data Siêu liệu ễ MYCIN Prolog Programme logique WHO Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Bệnh tật trẻ em giới phản ánh khu vực nƣớc phát triển nƣớc phát triển có Việt Nam Ở nƣớc phát triển, bệnh tật trẻ em đứng đầu bệnh tim mạch, chuyển hóa, ung thƣ, miễn dịch, di truyền Tiếp sau bệnh nhiễm vi rút nhƣ cúm, HIV/AIDS Bệnh nhiễm khuẩn, thiếu dinh dƣỡng thiếu máu khơng tồn Các bệnh lý chu sinh đƣợc giải trƣớc sinh nhờ phƣơng pháp sàng lọc trƣớc sinh Ở nƣớc phát triển bệnh tật chủ yếu bệnh nhiễm khuẩn loại, bệnh dinh dƣỡng, thiếu máu, thiếu vitamin A, D Các bệnh phổ biến vùng sa mạc Shahara cận Shahara, Nam Á, Đông Nam Á, châu Mỹ La Tinh, Trung Quốc Mơng Cổ Ngồi bệnh nhiễm khuẩn nƣớc phát triển phải đƣơng đầu với bệnh nƣớc phát triển gia tăng bệnh tim mạch, bệnh chuyển hóa, bệnh miễn dịch, bệnh di truyền Trong bệnh lây nhiễm phòng đƣợc nhƣ bạch hầu, ho gà, uốn ván, sởi, bại liệt nhờ tiêm chủng nhƣng tồn bệnh lây nhiễm khác phổ biến nhƣ viêm não, chân-tay-miệng, viêm gan, HIV/AIDS, SARS Dị tật bẩm sinh, tai nạn thƣơng tích, bệnh mang tính chất địa phƣơng nhƣ bƣớu cổ, sốt rét, viêm não, bệnh ruổi vàng phổ biến nguyên nhân cƣớp sinh mạng nhiều trẻ em dƣới tuổi Việt nam nƣớc phát triển, năm qua, nhờ phát triển kinh tế, dân trí bƣớc đƣợc nâng cao, nhƣ phát triển y học Việt Nam bƣớc hòa nhập với nƣớc phát triển, phƣơng tiện chẩn đoán ngày đại Tuy nhiên, kinh tế nói chung thấp, nhiễm mơi trƣờng gia tăng, lại chịu hậu sau chiến tranh, tình hình bệnh tật Việt Nam đa dạng, đan xen loại bệnh nƣớc chậm phát triển với Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nƣớc phát triển Đặc biệt đối tƣợng trẻ em lại đối tƣợng dễ bị mắc chiếm tỉ lệ mắc bệnh cao Bài toán tải hệ thống bệnh viện nhƣ nâng cao chất lƣợng khám chữa bệnh, giảm thiểu rủi ro cho bệnh nhân từ nguyên nhân khách quan nhƣ chủ quan (nhân viên y tế, bác sỹ, chế….) đặt yêu cầu cấp bách cho ngành Y tế nói riêng tồn xã hội nói chung Là bên cạnh việc trang bị thiết bị đại, điều chỉnh mặt sách, ứng dụng cơng nghệ thơng tin lĩnh vực khám chữa bệnh hƣớng ngành Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học máy tính, ngồi việc lƣu trữ thơng tin, ngƣời ta xây dựng đƣợc hệ thống đáp ứng nhu cầu thực tế, hệ thống đƣợc gọi “Hệ chuyên gia” Trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo nói chung hệ chun gia nói riêng góp phần tạo hệ thống có khả nhƣ trí tuệ ngƣời, nhờ mà ta có đƣợc tri thức tiên tiến để giải vấn đề phức tạp đa dạng sống Hệ chuyên gia có ƣu điểm tỏ ngày hữu hiệu tiện lợi đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế, chƣơng trình hệ chun gia ngày tỏ có tính khả thi cao phù hợp với nhiều lĩnh vực Các chƣơng trình thuộc loại đƣợc phát triển từ thập kỷ 1960 1970, trở thành ứng dụng thƣơng mại từ thập kỷ 1980 Nhiều hệ chuyên gia đƣợc thiết kế xây dựng để phục vụ lĩnh vực khác nhƣ kế toán, y học, điều khiển tiến trình, dịch vụ tƣ vấn tài chính, tài nguyên ngƣời, vv Trên giới có nhiều hệ chuyên gia đƣợc xây dựng ngành Y, chun mơn hóa tính phức tạp kỹ thuật Y học đại khiến cho bác sỹ gặp nhiều khó khăn việc theo kịp tiến phƣơng pháp chẩn đoán điều trị Số lƣợng chuyên gia đáp ứng đƣợc yêu cầu phải trả thù lao cao cho cơng việc họ, mà Hệ chuyên gia Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ đƣợc nhìn nhận nhƣ cứu cánh Nhờ có Hệ chuyên gia, mà bác sỹ địa phƣơng chẩn đốn điều trị bệnh mức độ chuyên gia Ở Việt Nam, hệ chun gia mẻ đƣợc ứng dụng, y học nƣớc ta phát triển mạnh theo hƣớng đại, có nhiều chuyên gia giỏi đầu ngành trình độ cấp quốc tế Tuy nhiên trình độ đội ngũ y, bác sỹ bệnh viện tuyến quận huyện, xã phƣờng vùng sâu vùng xa nhiều bất cập Để sử dụng rộng rãi tri thức Y học chuyên gia đầu ngành việc khám chữa bệnh việc phát triển “Hệ chuyên gia” việc cần thiết Với ƣu điểm hệ chuyên gia có khả tái sử dụng cho mục đích khác nhau, với lĩnh vực khác nhau, cách nhanh chóng dễ dàng Mặt khác, trình đào tạo chuyên gia ngƣời phải khoảng thời gian công sức không nhỏ Các hệ chuyên gia dùng luật hay quy tắc cách nhanh chóng mà khơng bị nhầm lẫn, trƣờng hợp có q nhiều quy tắc hay luật chuyên gia ngƣời xử lý nhanh nhƣ hệ chuyên gia đƣợc Về mặt hiệu quả, rõ ràng hệ chuyên gia tăng số lƣợng đƣợc đƣa vào hệ giảm chi phí nhân cơng thời điểm Hệ chun gia có tính lâu dài chun gia ngƣời, chun gia ngƣời qn lập luận hay khái niệm đó, nhƣng hệ chun gia khơng Hệ chun gia đóng vai trò cơng cụ hỗ trợ chẩn đốn xử lý bệnh qua triệu chứng lâm sàng tra cứu thông tin y khoa Chúng ta sử dụng tài liệu phác đồ chẩn đoán, video clip minh họa đƣợc cung cấp WHO với “Chẩn đoán lâm sàng” B J Essex để xây dựng kho sở tri thức Theo thống kê tất lứa tuổi trẻ em dƣới tuổi có nguy mắc bệnh cao nên việc có hệ chuyên gia để giúp bố mẹ ngƣời chăm sóc trẻ dự đốn đƣợc tình trạng sức khoẻ trẻ thông qua dấu hiệu, triệu chứng thể Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ trẻ từ để đƣa định xử lý kịp thời, phù hợp Ngoài hệ chun gia giúp cho cán y tế tuyến sở phát triển kỹ đặc biệt để xác định cách kịp thời, xác vấn đề sức khỏe ngƣời bệnh đến khám Ngồi chức hỗ trợ chẩn đốn, có chức khác nhƣ hƣớng dẫn điều trị sử dụng thuốc nhƣ bác sỹ Luận văn xây dựng “Hệ chuyên gia” hoạt động dựa mối quan hệ triệu chứng lâm sàng, cận lâm sàng với loại bệnh, tập triệu chứng kết hợp với dấu hiệu khác nhƣ nhịp thở, độ tuổi, điều kiện mơi trƣờng sống cho dự đốn bệnh Hệ chuyên gia cung cấp chế giúp ngƣời dùng phát bệnh, là: Hỗ trợ chẩn đoán bệnh theo chế hỏi đáp nhập vào từ ngƣời sử dụng từ suy bệnh Với vấn đề nêu trên, luận văn tìm hiểu hệ chuyên gia, cách xây dựng hệ chuyên gia thử nghiệm xây dựng hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ tháng đến tuổi ận văn theo chƣơng ận văn; ; tri thức chuyên gia số bệnh trẻ em; ết ; ợ phƣơng h ậ Số hóa Trung tâm Học liệu ứ ậ http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... vào từ ngƣời sử dụng từ suy bệnh Với vấn đề nêu trên, luận văn tìm hiểu hệ chuyên gia, cách xây dựng hệ chuyên gia thử nghiệm xây dựng hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán bệnh trẻ em từ tháng đến tuổi. .. thức chẩn đoán bệnh trẻ 58 3.4 Xây dựng hệ 59 3.4.1 Ý kiến chuyên gia chẩn đoán bệnh trẻ .59 3.4 .2 Xây dựng vị từ 62 3 .5 Một số Modul hệ chuyên gia giao diện chƣơng trình 63 3 .5. 1... gây bệnh viêm phổi trẻ em .31 2. 2.4 Biểu lâm sàng bệnh viêm phổi 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