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远程临床诊断专家系统的设计与开发

作　者: 杜晓洋
导　师: 魏志强；王卫东
学　校: 中国海洋大学
专　业: 计算机技术
关键词: 专家系统 临床诊断 远程
分类号: TP182
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 125次
引　用: 5次
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内容摘要


随着计算机与网络的发展与普及,数字技术正在改变人类赖以生存的社会环境,并因此使人类的生活和工作环境具备了更多的数字化。数字化技术在医学中的应用也取得了很大的进展,能够代表其发展水平的就是专家系统。专家系统出现于20世纪60年代中期,是人工智能领域的重要分支,专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域的问题。远程临床诊断专家系统拥有医生的专业知识,能够对某些疾病进行分析和推理,得出诊断结果,并给出相应的解决方法。远程临床诊断专家系统开发的目的就是为了提高临床医生在诊断过程中的诊断准确率和抢救成功率,此外,远程界面的开发为远程用户自我诊断提供了有效接口。系统的建立对于辅助医生治疗和远程用户就诊有着广泛和现实的意义。文章首先从经典的专家系统实例MYCIN出发,介绍了专家系统的组成、特点和开发工具,为下文的进一步研究提供理论基础;紧接其后从现实角度,分析了专家系统在各个领域发展现状,笔者结合目前医院传统的就诊模式和专家系统的特点,构建了系统的框架,解决了系统难点,为系统的建立提供现实依据。系统由知识库、推理机和用户界面三大主要部分组成。本文的重点是知识库的构造和推理机的设计。系统知识库的设计主要通过知识工程师来获取临床诊断的相关知识:一是经验知识——主要是与临床领域专家进行交流,做到了解实验方面的经验、思考问题的思路以及对各种具体问题的分析、解决方法。二是书本知识——主要是查阅文献以及上网浏览该领域专家的相关著作与研究成果。并选用产生式表示法来表示知识,建立完成了八种疾病的知识库。推理机的设计是本系统的难点,文章通过分析完成了基于逆向、正向、和双向三种推理方法的推理策略,对三种推理算法进行了详细的文字表述和公式推理,并给出了推理核心代码。用户界面采用专家系统外壳E2gLit,通过外壳设计出了基于网络的用户接口,编写了完整的html代码。此外本文对不确定推理进行了深入研究,为系统的改进和优化指明了方向。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
1 综述  10-19
  1.1 专家系统简介  10-14
    1.1.1 专家系统概念  10
    1.1.2 专家系统组成  10-12
    1.1.3 专家系统特点  12-13
    1.1.4 专家系统开发工具  13-14
  1.2 国内外专家系统发展概述  14-16
  1.3 MYCIN系统简介  16-17
  1.4 研究背景  17-19
2 总体结构设计  19-26
  2.1 系统总体结构设计方案  19-20
    2.1.1 知识库  19
    2.1.2 推理机  19
    2.1.3 动态数据库  19-20
    2.1.4 解释器  20
    2.1.5 人机交互接口  20
  2.2 系统工作原理  20-22
  2.3 系统开发环境  22-26
    2.2.1 专家系统外壳  22-23
    2.2.2 利用E2gLite外壳开发本系统的前端  23-25
    2.2.3 用prolog开发本系统的后台  25-26
3 知识库设计  26-37
  3.1 知识的获取  26-28
    3.1.1 通过知识工程师获取知识  27
    3.1.2 通过知识编辑器获取知识  27-28
  3.2 知识的表示  28-30
  3.3 知识库的结构  30-31
    3.3.1 基本信息库  30
    3.3.2 事实库  30
    3.3.3 规则库  30-31
  3.4 知识的存储  31-33
  3.5 规则的冲突消解策略  33-34
  3.6 知识库的具体实现  34-37
4 推理核心设计  37-57
  4.1 专家系统的推理方法  37-38
  4.2 推理的控制策略  38-41
    4.2.1 正向推理  38-39
    4.2.2、反向推理  39-40
    4.2.3 双向推理  40-41
  4.3 推理具体实现  41-57
    4.3.1 逆向推理具体实现  41-46
    4.3.2 正向推理具体实现  46-49
    4.3.3 双向推理具体实现  49-53
    4.3.4 不确定推理分析  53-57
5 用户界面设计  57-61
6 总结与展望  61-62
参考文献  62-64
致谢  64-65
发表的学术论文  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论 > 专家系统、知识工程
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