BTL Hệ Chuyên Gia - Sử dụng thuật toán suy diễn tiến chuẩn đoán bệnh dạ dày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
---------------------------------------

BÁO CÁO HỌC PHẦN
PHẦN MỀM HỆ CHUYÊN GIA

XÂY DỰNG HỆ CHUN GIA CHUẨN ĐỐN BỆNH
DẠ DÀY

GVHD: ThS. Lê Thị Thủy
Nhóm: 25
Sinh viên: Nguyễn Văn Hùng
Nguyễn Thùy Linh
Lê Anh Tuấn
Lớp: 202110503149006

Hà nội, năm 2022

Khóa: 13


PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
I.Thơng tin chung
1.Tên lớp: 202110503121001 Khóa: K13
2.Tên nhóm: 08
3. Họ và tên thành viên trong nhóm :
1. Nguyễn Văn Hùng
2. Nguyễn Thùy Linh
3. Lê Anh Tuấn
II.Nội dung học tập

1.Tên chủ đề: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh dạ dày.
2.Hoạt động của sinh viên:
-Hoạt động/Nội dung 1: Xây dựng các cơ sở tri thức dữ liệu về các triệu chứng
bệnh, dữ liệu về các bệnh và dữ liệu về các tập luật để chuẩn đoán bệnh dạ dày.
Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Xây dựng được các tập luật để có thể chuẩn đốn được
bệnh của bệnh nhân.
-Hoạt động/Nội dung 2: Thiết kế CSDL, thiết kế giao diện
Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Thiết kế được giao diện của hệ thống và xây dựng được
các cơ sở tri thức
-Hoạt động/Nội dung 3: Code chương trình, hồn thiện bản báo cáo.
Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Sử dụng công cụ Visual studio và ngơn ngữ lập trình C#
để thực hiện code chương trình để đi đến kết quả mong muốn.
3.Sản phẩm nghiên cứu: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh dạ dày sử
dụng suy diễn tiến.
III.Nhiệm vụ học tập
1.Hoàn thành Tiểu luận, Bài tập lớn,Đồ án/Dự án theo đúng thời gian quy định
(từ ngày 17/09/2021 đến ngày 24/12/2021)
2


2.Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên và
những sinh viên khác
IV.Học liệu thực hiện Tiểu luận, Bài tập lớn, Đồ án/Dự án
1.Tài liệu học tập: Giáo trình Hệ chuyên gia, Slides bài giảng của GV và nguồn
tài liệu tra cứu trên mạng Internet.
2.Phương tiện, nguyên liệu thực hiện Tiểu luận, Bài tập lớn,Đồ án/Dự án (nếu
có): Visual Studio 2019, Microsoft Word.

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ ÁN
Tên lớp : 202110503121001 Khóa : K13

3


Họ và tên sinh viên :
1. Nguyễn Văn Hùng
2. Nguyễn Thùy Linh
3. Lê Anh Tuấn
Tên nhóm: 25
Tên chủ đề: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh dạ dày.
Tuần

6

7

8, 9,
10

Người thực
hiện
Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê
Anh Tuấn

Nội dung công
Kết quả đạt
việc
được
Xây dựng các

Đã hồn thành
sự kiện và tập
đầy đủ
luật để có thể
chuẩn đoán
bệnh dạ dày

Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê
Anh Tuấn

- Thiết kế
CSDL
- Thiết kế giao
diện
- Viết báo cáo

Đã hoàn thành
đầy đủ

Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê
Anh Tuấn

- Code chương
trình
- Hồn thiện
báo cáo

Đã hoàn thành
đầy đủ

Phương pháp
thực hiện
- Sử dụng
word để lập
bảng thống kê
các sự kiện,
tập luật.
- Tìm hiểu qua
mạng và kiến
thức thực tế
- Họp bàn đưa
ý tưởng thiết
kế.
- Tìm kiếm
trên mạng,
sách báo.
-Sử dụng cơng
cụ Visual
studio để thực
hiện code
chương trình
-Tìm kiếm trên
mạng Internet

Ngày 09 tháng 01 năm 2022
XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

(Kí,ghi rõ họ tên)

Lê Thị Thủy
4


BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
Tên lớp: 202030503121002 Khóa : K13
Họ và tên sinh viên:
1. Nguyễn Văn Hùng
2. Nguyễn Thùy Linh
3. Lê Anh Tuấn
Tên nhóm: 25
Tên chủ đề: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh dạ dày.
Tuần
6

Người thực
hiện

Nội dung công
việc

Kết quả đạt
được

Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê

Xây dựng các tập
luật để có thể
chuẩn đốn bệnh

Đã hồn
thành đầy đủ

5

Kiến nghị với
giảng viên
hướng dẫn
Không


7

8, 9,
10

Anh Tuấn
Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê
Anh Tuấn
Nguyễn Văn
Hùng, Nguyễn
Thùy Linh, Lê
Anh Tuấn

dạ dày
-Thiết kế CSDL
-Thiết kế giao
diện
-Viết báo cáo
- Code chương
trình
-Hồn thiện báo
cáo

Đã hồn
thành đầy đủ

Khơng

Đã hồn
thành đầy đủ

Khơng

Ngày 09 tháng 01 năm 2022
XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN
(Kí,ghi rõ họ tên)

Lê Thị Thủy
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ
NỘI
--------------------------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------------

PHIẾU ĐÁNH GIÁ BÀI TẬP LỚN
I. THÔNG TIN CHUNG
Người đánh giá: Lê Thị Thủy

Học hàm, học vị: Thạc sỹ

Đơn vị cơng tác: Khoa CNTT
Tên lớp: 202030503121002 Khóa: K13
Họ và tên sinh viên:
1. Nguyễn Văn Hùng
2. Nguyễn Thùy Linh
3. Lê Anh Tuấn
Tên nhóm : 25
Tên sản phẩm: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán bệnh dạ dày.
II. ĐÁNH GIÁ
TT

Mục
tiêu/chuẩn

Tiêu chí đánh giá sản phẩm
6

Điểm tối
Điểm

đa
đánh giá


đầu ra học
phần
1
2
3

Cuốn báo cáo theo yêu cầu
Lý thuyết thuật toán của đề tài
Triển khai xây dựng ứng dụng
Tổng

2
4
4
10
Ngày 10 tháng 09 năm 2021
GIẢNG VIÊN
Lê Thị Thủy

7


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm trở lại đây, khoa học và công nghệ ngày càng phát triền
và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các hệ thống máy móc thiết
bị ngày càng phức tạp và tinh vi, đã dần dần thay thế được con người ở những

mức độ cơng việc cao hơn, khó khăn hơn.
Với lượng tri thức và thông tin ngày càng khổng lồ, con người sẽ khó có
đủ khả năng để thu nạp, xử lý và ứng dụng chúng. Từ đó, hệ chuyên gia đã được
ra đời (còn được gọi là hệ thống dựa tri thức), là một chương trình máy tính
chứa một số tri thức đặc thù của một hoặc nhiều chuyên gia con người về một
chủ đề cụ thể nào đó. Hệ chuyên gia sẽ sử dụng các sự kiện và lập luận có trong
tri thức để suy luận và đạt tới kết luận.
Ở bài tập lớn lần này, chúng em sẽ ứng dụng tri thức về các bệnh dạ dày để
xây dựng một hệ chuyên gia có thể nhận vào các triệu chứng của bệnh nhân, từ
đó phân tích và đưa ra các chuẩn đoán về căn bệnh mà người bệnh mắc phải.
Đây là một bài tập lớn khó, địi hỏi chúng em phải nghiên cứu, tìm hiểu đề
tài thật nghiêm túc và cẩn thận. Tuy vậy, vì thời gian và khả năng có hạn, bài
làm của chúng em chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi những sai sót. Kính mong cơ
sẽ xem xét và đưa ra cho chúng em những lời khuyên để có thể hồn thiện bài
tập này trọn vẹn hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

8


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ CHUYÊN GIA
1.1. Khái niệm
Theo E. Feigenbaum: Hệ chuyên gia (Expert System) là một chương trình
máy tính thơng minh sử dụng tri thức và các thủ tục suy luận để giải những bài
toán tương đối khó khăn địi hỏi những chun gia mới giải được.
Hệ chuyên gia là một hệ thống tin học có thể mơ phỏng năng lực quyết
đốn và hành động của một chuyên gia. Hệ chuyên gia là một trong những lĩnh
vực ứng dụng của trí tuệ nhân tạo.

Hình 1.1.1: Một số lĩnh vực ứng dụng của trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo (TTNT) là một bộ phận của khoa học máy tính liên quan
đến việc thiết kế các hệ thống máy tính thơng minh, nghĩa là các hệ thống thể
hiện các đặc trưng mà chúng ta thấy gắn với trí thông minh trong các hành vi
của con người, như hiểu ngôn ngữ, học, suy luận, giải quyết vấn đề, …
9


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 thu thập từ sách vở, tạp chí, từ các chuyên gia hay
các nhà bác học.
Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính là cơ sở tri thức (knowledge
base), máy suy diễn hay môtơ suy diễn (inference engine), và hệ thống giao tiếp
với người sử dụng (user interface). 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.
Người sử dụng cung cấp sự kiện là những gì đã biết, đã có thật hay những
thơng tin có ích cho hệ chuyên gia, và nhận được những câu trả lời là những lời
khuyên hay những gợi ý đúng đắn.
Ví dụ: Hệ chuyên gia về lĩnh vực y học để phát hiện các 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 chữa trị.
Hoạt động của một hệ chuyên gia dựa trên tri thức được minh họa như sau:

Hình 1.1.2. Hoạt động của hệ chuyên gia
Mỗi hệ chuyên gia chỉ đặc trưng cho một lĩnh vực vấn đề nào đó, như y
học, tài chính, khoa học hay cơng nghệ, v.v..., mà khơng phải cho bất cứ một
lĩnh vực vấn đề nào. Tri thức chuyên gia để giải quyết một vấn đề đặc trưng gọi
là lĩnh vực tri thức.

1.2. Cấu trúc của hệ chuyên gia
10


Hệ chuyên gia xử lý vấn đề cũng tương tự như chuyên gia con người. Bởi
vậy nó bao gồm những thành phần sau:

Hình 1.2. Cấu trúc hệ chuyên gia
● Cơ sở tri thức (knowledge base): Lưu trữ, biểu diễn các tri thức
trong lĩnh vực mà hệ đảm bảo, làm cơ sở cho các hoạt động của hệ.
Cơ sở tri thức bao gồm các sự kiện (facts) và các luật (rules).
● Mơ tơ suy diễn (inference engine): HCG mơ hình hóa cách lập luân
của con người với modun động cơ suy diễn. HCG chứa động cơ suy
diễn để tiến hành các suy diễn nhằm tạo ra các tri thức mới dựa trên
các sự kiện, tri thức trong vùng nhớ làm việc và trong cơ sở tri thức.
Hai kiểu suy diễn chính trong động cơ suy diễn là suy diễn tiến và suy
diễn lùi.
● Bộ giải thích (explanation facility): Giải thích các hoạt động của hệ
khi có yêu cầu người sử dụng.
● Giao diện người -máy (interface): Thực hiện giao tiếp giữa HCG và
người sử dụng . Nhận các thông tin từ người dùng (các câu hỏi, các

11


yêu cầu về lĩnh vực) và đưa ra các lời khuyên, các câu trả lời, các giải
thích về lĩnh vực đó.
● Bộ thu thập tri thức: Làm nhiệm vụ thu nhận tri thức từ chuyên gia
con người, từ kỹ sư tri thức và cả người sử dụng thông qua các câu hỏi
và yêu cầu của họ, sau đó lưu trữ vào cơ sở tri thức.

Để thực hiện được các công việc của các thành phần trên trong cấu trúc
HCG phải có một hệ điều khiển và quản lý việc tạo lập, tích lũy tri thức cho lĩnh
vực hệ đảm nhận gọi là “Hệ quản trị tri thức”. Hệ quản trị tri thức thực chất là
quản lý và điều khiển công việc của bộ thu nạp tri thức, bộ giải thích, mơ tơ suy
diễn. Nó phải đảm bảo các u cầu:
▪ Giảm dư thừa tri thức, dữ liệu.
▪ Tính nhất quán và phi mâu thuẫn của tri thức.
▪ Tính tồn vẹn và an toàn
▪ Giải quyết các vấn đề cạnh tranh.
▪ Chuyển đổi tri thức
1.3. Lĩnh vực ứng dụng hệ chuyên gia
Hiện nay hệ chuyên gia được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: Ví
dụ như cơng nghệp, nơng nghiệp, khoa học máy tính, thương mại khí tượng, y
học, quân sự, hoá học...
Đặc biệt trong giai đoạn gần đây việc ứng dụng hệ chuyên gia vào lĩnh vực
giáo dục đào tạo đang đuợc phát triển mạnh.
Các dạng bài toán (sự tư vấn):
● Diễn giải (Interpretation): đưa ra mơ tả tình huống các dữ liệu thu
thập được.
● Dự báo (Hediction): đưa ra hậu quả của một tình huống nào đó, như
là dự báo thời tiết, dự báo giá cả thị trường.
● Chuẩn đoán (Diagnosis): xác định các lỗi, các bộ phận hỏng hóc của
hệ thống dựa trên các dữ liệu quan sát được (khi hệ thống hoạt động
khơng bình thường).
12


● Gỡ rối (Debugging): mô tả các phương pháp khắc phục hệ thống khi
gặp sự cố.
● Thiết kế: lựa chọn cấu hình các đối tượng nhằm thoả mãn một số ràng

buộc nào đó.
● Giảng dạy: phần mềm dạy học, có thể chuẩn đoán và sửa lỗi của học
sinh trong quá trình học tập.
1.4. Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia
Đặc điểm:
● Hiệu quả cao (high performance): khả năng trả lời với mức độ tinh
thông bằng hoặc cao hơn so với chuyên gia trong cùng lĩnh vực.
● Thời gian trả lời thoả đáng (adequate response time): thời gian trả lời
hợp lý, bằng hoặc nhanh hơn so với chuyên gia để đi đến cùng một quyết
định.
● Độ tin cậy cao (high reliability): không xảy ra sự cố hoặc giảm sút độ
tin cậy khi sử dụng
● Dễ hiểu (understandable): hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận
một cách dễ hiểu và nhất qn, khơng giống như cách trả lời bí ẩn của các
hộp đen (black box).
Ưu điểm:
• Phổ cập (increased availability): Là sản phẩm chuyên gia, được phát triển
không ngừng với hiệu quả sử dụng khơng thể phủ nhận.
• Giảm giá thành (reduced cost).
• Giảm rủi ro (reduced dangers): Giúp con người tránh được trong các môi
trường rủi ro, nguy hiểm.
• Tính thường trực (Permanance): Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử
dụng, trong khi con người có thể mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vắng mặt.
• Đa lĩnh vực (multiple expertise): chuyên gia về nhiều lĩnh vực khác nhau
và được khai thác đồng thời bất kể thời gian sử dụng.
• Độ tin cậy (increased relialility): Ln đảm bảo độ tin cậy khi khai thác.

13

• Khả năng giảng giải (explanation): Câu trả lời với mức độ tinh thông
được giảng giảirõ ràng chi tiết, dễ hiểu.
• Khả năng trả lời (fast reponse): Trả lời theo thời gian thực, khách quan.
• Tính ổn định, suy luận có lý và đầy đủ mọi lúc mọi nơi (steady, une
motional, and complete response at all times).
• Trợ giúp thơng minh như một người hướng dẫn (intelligent -tutor).
• Có thể truy cập như là một cơ sở dữ liệu thông minh (intelligent
database).
1.5. Hướng nghiên cứu
Có nhiều vấn đề xảy ra mà chun gia cũng như chương trình truyền thống
khơng thể giải quyết được, hoặc nếu có hướng giải quyết thì cũng tốn kém cả về
tiền bạc, thời gian và sức lực… Khi đó, người ta thường chú ý đến xây dựng các
hệ chuyên gia phục vụ với từng mục đích khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã
xây dựng một tập hợp các chỉ dẫn nhằm xác định khi nào thì một bài tốn thích
hợp giải quyết bằng hệ chun gia.
Hệ chuyên gia có thể hoạt động như một chuyên gia trong việc tìm kiếm
thơng tin từ nhiều nguồn, nhiều chun gia.
Hệ chuyên gia có thể giữ lâu dài các tri thức chuyên gia ngay cả khi
chuyên gia mất đi.
Hệ chuyên gia cho kết quả bền vững, khơng bị cảm tính và thất thường như
con người.
Tốc độ của hệ chuyên gia tương đối ưu việt, nhất là khi xử lý nhiều vấn đề
cùng lúc.
Chi phí cho chun gia cao và có xu hướng tăng lên trong khi giá của hệ
chuyên gia giảm xuống.
Một số lý do HCG được phát triển để thay thế các chuyên gia:
● HCG thay thế chuyên gia tại những nơi xa, nguy hiểm.
14

● Việc tự động hố cơng việc trong dây chuyền cần đến HCG mà con
người không đáp ứng được.
● HCG khơng những hỗ trợ giúp người bình thường mà cịn hỗ trợ các
chuyên gia.
● Dùng lại các tri thức chuyên gia khi chun gia khơng cịn nhớ được.

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA
2.1. Khái niệm
15


Suy diễn là quá trình làm việc với tri thức, sự kiện, và các chiến lược giải
bài toán để rút ra kết luận.
Suy diễn tiến là chiến lược suy diễn tiến bắt đầu bằng tập sự kiện đã biết,
rút ra các sự kiện mới nhờ dùng các luật mà phần giả thiết khớp với sự kiện đã
biết và tiếp tục q trình này cho đến khi thấy trạng thái đích hoặc cho đến khi
khơng cịn luật nào khớp được các sự kiện đã biết hay được sự kiện suy diễn.
2.2. Thuật giải suy diễn tiến
Suy diễn tiến là quá trình suy ra các sự kiện mới từ những sự kiện đang có
dự trên sự áp dụng của luật dẫn, tập sự kiện xuất phát là các sự kiện trong giả
thiết.
Tiến trình giải bài tốn bước đầu bằng các sự kiện cho trước kết hợp với
một tập các luật hợp thức dùng thay đổi trạng thái hiện tại.
Quá trình tìm kiếm được thực hiện bằng cách áp dụng các luật vào các sự
kiện để tạo ra các sự kiện mới, sau đó các sự kiện này mới lại được áp dụng để
sinh ra các luật sự kiên mới hơn cho đến khi tìm ra các giải pháp cho bài tốn.
Q trình suy diễn kết thúc khi đạt được các sự kiện mục tiêu hoặc khi
không suy diễn thêm được sự kiện gì mới dựa trên luật dẫn.
Hệ suy diễn tiến hoạt động như sau:
● Trước tiên hệ thống này lấy các thơng tin về bài tốn về người sử

dụng và đặt chung vào bộ nhớ làm việc.
● Suy diễn quét các luật theo dãy xác định trước; xem phần giả thiết
có trùng khớp với nội dung trong bộ nhớ.
● Nếu phát hiện một luật như mô tả trên, bổ sung kết luận của luật này
vào bộ nhớ. Luật này gọi là cháy.
● Q trình tiếp tục cho đến khi khơng cịn khớp được luật nào.
● Lúc này bộ nhớ có các thông tin của người dùng và thông tin do hệ
thống suy diễn.
❖ Suy diễn tiến đối với logic mệnh đề:
Input:
16


● Tập mệnh đề đã cho GT = {gt1, gt2, …, gtm}
● Tập hợp các luật R = {r1, r2, …., rm}
● Với ri: p1^ … ^ps  q với i = 1, …, n
● Tập kết luận KL = {q1, q2, …, qk}
Output:
Thông báo thành công nếu với mọi qi (i = 1, 2, …, k) đều được suy
ra từ GT và tập luật R.
❖ Thuật giải suy diễn tiến:
 Bước 1: Ghi nhận tập sự kiện ban đầu A=giả thiết và mục tiêu là B.
 Bước 2: Tìm luật dẫn r: GT → KL sao cho GT thuộc A
 Bước 3: If (tìm được luật r) then
● Ghi nhớ luật r
● Bổ sung luật r (KL của luật r) vào A.
● If (B thuộc A) then Kết thúc end else
● Kết thúc: bị bế tắc.
 Bước 4: Trở lại bước 2.
 Biểu diễn như sau:

/* TG là tập các sự kiện (mệnh đề) đúng cho đến thời điểm đang xét
*/
/* SAT là tập hợp các luật có dạng p1^p2^…^ps → q, sao cho ∀ pi ∈
TG với i = 1, 2,.., s*/
void SDT( ){
TG= GT;
SAT = Loc(R, TG)
while (KL ⊄ TG) and (SAT ≠ ∅) do
{
r  get(SAT) /*Lấy luật r trong SAT*/
/*Giả sử r1:p1^p2^…^pn → q*/
17


TG = TG ∪ {q} /*Bổ sung vế phải vào TG*/
R = R\{r} /*Loại đi luật đã áp dụng*/
SAT = Loc(R,TG) /*Tính lại tập SAT*/
}
if (KL ⊂ GT) then exit (“thành công”)
else exit (“không thành công”)
}
❖ Minh họa thuật giải suy diễn tiến
Cho tập luật R = {r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12}
1.

x ^ b →c

2.

x ^ h →d

3.

a ^ c→e

4.

a ^ d→n

5.

e ^ b→ n

6.

n^e→l

7.

e^k→f

8.

f→n

9.

c→k

10.

a ^ k →e

11.

e^p→n

12.

e→q

Đề bài: Dùng suy diễn tiến chứng minh a ^ b ^ x →l

r

TG

SAT
18

R


Khởi
tạo

a, b, x

r1

r1…r12

r1

a, b, x, c

r3, r9

r2…r12

r3

a, b, x, c, e

r9, r5, r12

r2, r4…r12

r9

a, b, x, c, e, k

r5, r12, r7,
r10

r2, r4…r8, r10,
r11, r12

r5

a, b, x, c, e, k, n

r12, r7, r10,
r6

r2, r4, r6, r7, r8,
r10, r11, r12

r12

a, b, x, c, e, k, n, q

r7, r10, r6

r2, r4, r6, r7, r8,
r10, r11

r7

a, b, x, c, e, k, n, q,
f

r10, r6, r8

r2, r4, r6, r8, r10,
r11

r10

a, b, x, c, e, k, n, q,

f

r6, r8

r2, r4, r6, r8, r11

r6

a, b, x, c, e, k, n, q,
f, l

r8

r2, r4, r8, r11

Vậy KL⊂ TG(đpcm)
Trong đó:
- TG là tập các sự kiện, ban đầu gán TG = KL
- SAT: Tập SAT chứa các luật chưa xét và có thể sử dụng sự kiện từ
tập TG
- R: chứa các luật chưa sử dụng.
2.3. Thuật giải suy diễn lùi
Suy diễn lùi là quá trình suy diễn bắt đầu từ tập các sự kiện cần chứng
minh và cần tìm những luật mà vế phải của các sự kiện này:
19


• TH1: Nếu vế trái của luật này hoàn toàn có mặt trong giả thiết thì sự
kiện đó xem như được chứng minh.
• TH2: Nếu có một sự kiện nào đó ở vế trái mà khơng nằm trong sự

kiện ban đầu thì ta có thể bổ sung vào tập kết luận. Đồng thời loại bỏ
được những sự kiện đã chứng minh ra khỏi tập kết luận và quá trình
này cứ tiếp tục cho đến khi một trong hai điều sau xảy ra:
1 Tập kết luận là tập con của giả thiết. Trường hợp này bài tốn
được chúng minh. Ta có vết suy diễn là các luật và các sự kiện
được sử dụng trong q trình chúng minh.
2 Có một sự kiện trong kết luận nhưng khơng tìm ra luật nào để cho
sự kiện này nằm ở vế phải. Trường hợp này sự kiện tương ứng
không được chứng minh.
 Suy diễn lùi đối với logic mệnh đề
Input:
• Tập mệnh đề đã cho GT = {gt1, gt2, …, gtm}
• Tập hợp các luật R = {r1, r2, …. , rm}
• Với ri: p1^ … ^ps → q với i = 1, …, n
• Tập kết luận KL = { p1, p2, …, pk}
Output:
Thông báo thành công nếu với mọi pi (I = 1, 2, …, k) đều được
suy ra từ GT và tập luật R.
 Thuật giải suy diễn lùi:
Giả sử:
- TG là tập các sự kiện cần chứng minh tại thời điểm đang xét (khởi tạo
T = KL)
- SAT là tập luật có dạng p1 p2 ... pn → q sao cho pi TG
R là tập các luật ban đầu
- ri là luật thứ i trong tập S
- p = right(ri) là vế phải của luật ri
Biểu diễn như sau:
Begin
TG:={KL}
If TG= Ø Then KL được chứng minh

20


Else
Begin
p:=get(TG);
if S(p) = Ø Then KL không chứng minh được
Else
For ri do
Begin
TG:=TG – right(ri);
TG:=TG + left(ri);
End
End
End
❖ Minh họa thuật giải suy diễn lùi
Đề bài: Cho tập luật R = {r1, r2, r3, r4, r5, r6}
r1

a^b→c

r2

b→d

r3

a→e

r4

a^d→e

r5

b^c→f

r6

e^f→g

Chứng minh: a ^ b → g => GT={a,b}, KL={g}
Trong đó:

- TG là tập các sự kiện, ban đầu gán TG = KL
- SAT là tập các luật có vế phải thuộc TG
- R là tập luật ban đầu

Giải:
r
Khởi tạo
r6
r3
r4

TG
g
e, f
f, a
f, a, d

SAT
r6
r3, r4, r5
r4, r5
r5, r2
21

R
r1, r2, r3, r4, r5, r6
r1, r2, r3, r4, r5
r1, r2, r4, r5
r1, r2, r5


r5
r2
r1

a, d, b, c
a, b, c
a, b

r2, r1
r1

r1, r2
r1

GT ⊂ TG → a ^ b → g là đúng

22


CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG
3.1. Xây dựng bài toán
● Tên đề tài: Xây dựng hệ chuyên gia chuẩn đoán đốn bệnh dạ dày sử dụng
suy diễn tiến.
● Mục đích: Xây dựng một hệ chuyên gia chuẩn đoán các bệnh dạ dày dựa
trên kiến thức và kinh nghiệm của chuyên gia thực, giúp ích trong việc
chuẩn đốn các bệnh dạ dày được nhanh chóng, dễ dàng, chính xác hơn.
● u cầu: Có đầy đủ các thành phần của một hệ chuyên gia:
1) Cơ sở tri thức (knowledge base).
2) Máy duy diễn (inference engine).
3) Lịch công việc (agenda).
4) Bộ nhớ làm việc (working memory).
5) Khả năng giải thích (explanation facility).
6) Khả năng thu nhận tri thức (explanation facility).
7) Giao diện người sử dụng (user interface).
● Ngồi ra phần mềm cần có giao diện thân thiện, dễ sử dụng, dễ bảo trì.
3.2. Cơ sở tri thức
3.2.1. Dữ liệu về các triệu chứng bệnh

23


Kí hiệu: TC: triệu chứng bệnh.
Mã triệu
chứng

Chi tiết triệu chứng

TC1

Sử dụng nhiều rượu bia

TC2

Hút thuốc

TC3

Chế độ ăn thuốc thất thường

TC4

Stress

TC5

Ăn nhiều đồ cay nóng

TC6

Ăn nhiều đồ chua

TC7

Tác dụng phụ của thuốc tây

TC8

Đau bụng

TC9

Ợ chua

TC10

Buồn nôn

TC11

Tức ngực

TC12

Đau tức vùng thượng vị

TC13

Thức ăn, dịch vị trào ngược lên thực quản

TC14

Đại tiện mùi khó chịu

TC15

Phân màu đen

TC16

Đường tiêu hóa có vấn đề

TC17

Độ pH trong dạ dày khơng ổn định

TC18

Dạ dày có mơi trường thuận lợi cho vi khuẩn
HP

TC19

Sức đề kháng yếu

TC20

Dễ có vi khuẩn HP

TC21

Xét nghiệm có thấy vi khuẩn HP

TC22

Nơn ra máu

TC23

Có hiện tượng chảy máu dạ dày

TC24

Ăn nhanh, không nhai kỹ

TC25

Ăn nhiều thức ăn sinh hơi
24


TC26

Ăn nhiều chất béo

TC27

Đầy hơi

TC28

Đau ở trên vùng bụng phía trên rốn

TC29

Người xanh xao

TC30

Sút cân

TC31

Suy nhược cơ thể

TC33

Có tế bào ung thư

TC34

Có vi nấm Candida

TC35

Cơ thể tích nước

TC36

Nóng rát vùng ngực

TC37

Ăn uống kém

TC38

Tiêu chảy

TC39

Sưng mặt

TC40

Sưng tay

TC41

Sưng chân

TC42

Sưng bàn chân

TC43

Ăn không ngon miệng

TC44

Tiêu chảy

TC45

Đau bụng trên

TC46

Protein trong máu thấp

TC47

Suy dinh dưỡng

TC48

Ăn nhanh no

TC49

Trướng cổ

TC50

Nơn

TC51

Ợ nóng

TC52

Nồng độ đường trong máu khơng ổn định

TC53

Sốt

TC54

Tiêu chảy mãn tính
25