Phát triển mô hình hệ chuyên gia mờ dựa trên luật sử dụng

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu phát triển hệ chuyên gia mờ trong chẩn đoán rối loạn trầm cảm (Trang 70 - 73)

thức khẳng định trong chẩn đoán rối loạn trầm cảm

Lý thuyết tập mờ và logic mờ là một công cụ thích hợp để biểu diễn và xử lý các khái niệm y học. Logic nghiên cứu khái niệm về hệ quả: nó đề cập đến các mệnh đề, tập hợp các mệnh đề và mối quan hệ của hệ quả giữa chúng. Thông thường, một phép tính logic có hai khái niệm về hệ quả: cú pháp và ngữ nghĩa; sau đó là những câu hỏi tự nhiên về tính đúng và tính hoàn chỉnh.

Từ "rõ" được sử dụng có nghĩa là "không mờ". Trong y học, mệnh đề mờ sử dụng các biến ngôn ngữ, ví dụ như “tuổi” với các giá trị có thể là “trẻ”, “trung niên”, “già” hoặc tương tự câu “bệnh nhân còn trẻ” là đúng ở một mức độ nào đó, tuổi càng thấp thì càng đúng. “Logic mờ” trong y học có hai nghĩa khác nhau, đó là nghĩa rộng và nghĩa hẹp.

Trong lời nói đầu của Zadeh, L., “theo nghĩa hẹp, FLn là một hệ logic nhằm mục đích chính thức hóa suy luận gần đúng. Theo nghĩa này, FLn là một phần mở rộng của logic đa trị. Tuy nhiên, FLn khá khác so với lôgic đa trị truyền thống. Đặc biệt, các khái niệm chính trong FLn như khái niệm về một biến ngôn ngữ, dạng chính tắc, luật if-then mờ, định lượng mờ, nguyên tắc mở rộng, quy tắc tổng hợp suy luận và suy luận nội suy, không được đề cập trong các hệ truyền thống. Đây là lý do tại sao FLn có phạm vi ứng dụng rộng hơn nhiều so với các hệ truyền thống. Theo nghĩa rộng, FLw là mờ đồng nghĩa với lý thuyết tập mờ. FST là lý thuyết về các lớp có ranh giới không rõ ràng. FST rộng hơn nhiều so với FLn và bao gồm một trong các nhánh của nó”. Như vậy, theo nghĩa rộng, mọi thứ liên quan đến tập mờ có thể được gọi là "logic mờ"; theo nghĩa hẹp, phép tính hình thức của logic nhiều giá trị là cơ sở của logic mờ [138].

“Logic mờ” trong y học được giải quyết theo nghĩa rộng. Bản chất không chính xác của các khái niệm y học và mối quan hệ của chúng đòi hỏi phải sử dụng “logic mờ”. Nó định nghĩa các thực thể y tế không chính xác là các tập mờ và cung cấp một cách tiếp cận ngôn ngữ gần đúng. “Logic mờ” chỉ ra các phương pháp luận của suy luận gần đúng. Ví dụ, trong Đông y, đối với đau lưng không phải do bệnh lý, châm cứu thường rất hiệu quả. Các luật bao gồm các từ như "đau dữ dội" rất khó để hình thức hóa và đo lường. Mặt khác, theo truyền thống, toán học sử dụng thuộc tính rõ (được xác định rõ) P (x), tức là các thuộc tính đúng hoặc sai. Mỗi thuộc tính xác định một tập hợp: {x | x có thuộc tính P}. Năm 1965, Zadeh, L. [138] đề xuất một lý thuyết giải thích cách hình thức hóa các thuộc tính “mờ” (không rõ): đặc tính rõ P có thể được mô tả bằng một hàm đặc trưng µ: X → {0,1}. Khái niệm tập mờ được mô tả như sau: Giả sử X là một tập không rỗng gọi là vũ trụ. Một tập mờ A trong vũ trụ X có thể được mô tả như một hàm A: X → [0,1] gọi là hàm thuộc của tập A. Giá

trị hàm thuộc A(x) với mỗi phần tử x  X được gán một giá trị A(x)[0,1] và giá trị này nói lên mức độ phụ thuộc của phần tử x trong tập A. Ví dụ về biểu diễn cho khái niệm “sốt cao” dưới dạng một tập mờ được minh họa trong Hình 2.1: (a) nếu x lớn hơn 39oC, thì hàm thuộc µsốt cao (x) của khái niệm “sốt cao” là 1, nghĩa là x chắc chắn bị “sốt cao”, (b) nếu x nhỏ hơn 38,5oC, thì hàm thuộc µsốt cao (x) của khái niệm “sốt cao” bằng 0 nghĩa là x chắc chắn không phải là “sốt cao”, (c) nếu x nằm trong khoảng [38,5oC, 39oC] thì x có đặc tính "sốt cao" với một µsốt cao (x) trong khoảng [0,1] [105].

Đối với bệnh rối loạn trầm cảm, tất cả các triệu chứng đều thuộc về cảm xúc, rất khó đánh giá và chủ yếu phụ thuộc vào ý kiến chủ quan của mỗi người. Ví dụ triệu chứng “giảm khí sắc” là “vẻ mặt buồn bã, lo âu đau khổ, buồn rầu vô hạn. Khí sắc trầm cảm thường gặp là buồn rầu uể oải, chân tay rã rời, cảm giác khó chịu, bất an, đuối sức trước cuộc sống, luôn cảm thấy đau khổ, nét mặt

ủ rũ mệt mỏi, họ thấy quá khứ, hiện tại và tương lai chỉ là một màu đen tối, ảm đạm, thê thảm, cảm thấy mình bị thất bại, hỏng việc, bất lực, tự đánh giá bản thân thấp kém, không có khả năng, là ngõ cụt”. Triệu chứng “giảm năng lượng” là “giảm năng lượng dẫn đến tăng mệt mỏi và giảm hoạt động. Mất hứng hoặc mất sở thích cho hầu hết các hoạt động”. Triệu chứng “giảm sút sự tập trung và chú ý” là “đôi khi không chú ý đến người đang trực tiếp nói chuyện với mình; đôi khi gặp khó khăn trong việc tổ chức các công việc của mình; có những bất cẩn trong công việc hoặc trong hoạt động; người bệnh thường khó khăn khi phải duy trì một công việc. Khó tập trung suy nghĩ, hay quên”… Các từ “giảm khí sắc”, “giảm năng lượng”, “giảm sút sự tập trung và chú ý”, … đều có trong các luật, là các khái niệm mờ, là logic mờ theo nghĩa rộng. Tuy nhiên rất khó hình thức hóa và đo lường nó giống như triệu chứng “sốt cao”.

9Hình 2.1. Biểu diễn hàm thuộc cho khái niệm y tế "sốt cao"

Dựa trên lý thuyết tập mờ, Adlassnig đã phát triển một ES nổi tiếng có tên là CADIAG-2 [28-31], [34]. CADIAG-2 là hệ thống chẩn đoán nội khoa sử dụng lý thuyết tập mờ để chẩn đoán y khoa. CADIAG-2 dựa trên mối quan hệ giữa các triệu chứng (hoặc kết hợp triệu chứng) với hai tham số: tần suất xuất hiện của triệu chứng S với bệnh D và mức độ xác định của triệu chứng S cho bệnh D. Trên cơ sở lý thuyết của CADIAG2, chương 2 trình bày phát triển mô

hình hệ chuyên gia mờ dựa trên luật sử dụng tri thức khẳng định trong chẩn đoán rối loạn trầm cảm có tên là PORUL.DEP. PORUL.DEP là mô hình hệ chuyên gia sử dụng các triệu chứng bệnh và công cụ suy luận của hệ thống trên cơ sở tri thức do các bác sĩ y khoa tư vấn để xác định xem bệnh nhân có bị rối loạn trầm cảm hay không. Cấu trúc của PORUL.DEP bao gồm hai thành phần chính là cơ sở tri thức, cơ chế suy luận [18], [56], [79], [112-123], [142], [144- 148]. Ngoài ra, PORUL.DEP còn có để giải thích quá trình suy luận của PORUL.DEP cho người dùng.

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu phát triển hệ chuyên gia mờ trong chẩn đoán rối loạn trầm cảm (Trang 70 - 73)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(171 trang)