QUẢN Lý d6cntt epu dai

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU


DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH


DANH SÁCH KÝ HIỆU
Khái niệm

Ký hiệu

Ý nghĩa
Một người / nhóm người

Tác nhân

hoặc một thiết bị hoặc hệ

(Actor)

thống tác động hoặc thao
tác đến chương trình.
Một chuỗi các hành động

Use-case
(“Ca”

mà hệ thống thực hiện
sử

mang lại một kết quả
quan sát được đối với

dụng)

actor.
Là một sự trừu tượng của

Lớp

các đối tượng trong thế
(Class)

giới thực.
Mô hình hóa các thông

Entity class

tin lưu trữ lâu dài trong

(Lớp

hệ thống, nó thường độc

thực

thể)

lập với các đối tượng
khác ở xung quanh.

Procedure

Là một phương thức của

(Phương

lớp 1 mà đối tượng lớp 2

thức)

gọi thực hiện.

Message
Là một thông báo mà lơp
(Thông
điệp)

2 gởi cho lớp 1.



LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, tin học đã trở nên phổ biến với mọi người từ mọi cấp học,
từ mọi ngạch - bậc của xã hội như: giáo dục, thương mại, du lịch, y tế …Tin học giúp cho
con người quản lý, điều hành công việc một cách nhanh hơn, hiệu quả hơn, và quan trọng
là độ chính xác cao hơn.
Hiện trạng những năm gần đây cho thấy rằng, ngành y tế đang rơi vào tình trạng quá
tải bệnh nhân. Mỗi ngày các bệnh viện phải tiếp nhận số lượng bệnh nhân khủng lồ, nếu
không có sự can thiệp của các kỹ thuật tin học thì các bệnh viện không thể phục vụ được

tất cả bệnh nhân.
Hàng năm có tới 5% dân số thế giới rơi vào tình trạng trầm cảm, nguyên nhân chủ
yếu là do căng thẳng, stress, mâu thuẫn khó giải quyết, bế tắc trong cuộc sống. Tại Việt
Nam, tỉ lệ trầm cảm trong cộng đồng là 23,4% ở độ tuổi 25-55 và tăng lên 47% ở độ tuổi
trên 55 tuổi. Nếu không được điều trị tích cực, bệnh sẽ không thuyên giảm, có thể dẫn
đến nguy cơ tử vong.
Chính vì hai lí do trên mà em đã lựa chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp cuối khóa là
“Sử dụng phương pháp logic mờ để xây dựng hệ trợ giúp chẩn đoán bệnh trầm cảm”.
Khi sử dụng phương pháp Logic mờ cho hệ thống chẩn đoán, quá trình chẩn đoán
bệnh sẽ trở nên nhanh hơn rất nhiều. Về mặt toán học, công việc này tương đương với
việc giải một phương trình nhiều ẩn số và khi lượng ẩn số quá lớn thì việc giải rất khó
khăn. Cách khắc phục hiệu quả nhất đó là ứng dụng phương pháp logic mờ.
Trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp đại học, em sẽ đưa ra một giải pháp để thực
hiện hệ chẩn đoán bệnh trầm cảm dựa trên các triệu chứng lâm sàng, và các chuẩn kết
luận mắc bệnh trầm cảm. Từ đó, đưa ra kết quả và mức độ mắc bệnh trầm cảm.
Em hy vọng rằng hệ thống này sẽ bước đầu giúp cho các nhân viên tại các tuyến y tế
cơ sở- nơi mà lực lượng y bác sĩ cũng như phương tiện máy móc, thiết bị chuyên ngành


còn hạn chế - trong việc bước đầu chẩn đoán bệnh trầm cảm, đưa ra được mức độ mắc
bệnh cho bênh nhân trước khi cần đến bác sĩ chuyên khoa ở các tuyến cao hơn.
Do kinh nghiệm, kiến thức và thời gian hạn chế nên chắc chắn đồ án này còn có
nhiều thiếu sót, em rất mong được sự góp ý, chỉ dạy từ phía các thầy cô giáo. Em xin
chân thành cảm ơn thầy cô!
Nội dung bản báo cáo về đề tài: “Sử dụng phương pháp logic mờ để xây dựng
hệ trợ giúp chẩn đoán bệnh trầm cảm” gồm các chương sau:
• Chương 1: Tổng quan hệ chuyên gia
Trình bày lý thuyết tổng quan về hệ chuyên gia: khái niệm, đặc trưng và ưu điểm,
lĩnh vực ứng dụng, thành phần cấu tạo, biểu diễn tri thức hệ chuyên gia,…
• Chương 2: Phương pháp chẩn đoán bệnh trầm cảm dựa trên logic mờ.

Trình bày được tổng quan lý thuyết logic mờ, tổng quan bệnh trầm cảm, phương
pháp logic mờ trong việc chẩn đoán bệnh trầm cảm, cách xây dựng tập luật chẩn đoán
bệnh trầm cảm và cơ chế suy diễn.
• Chương 3: Cài đặt chương trình thử nghiệm.
Trình bày đầy đủ phần phân tích thiết kế chương trình, giới thiệu giao diện chương
trình và trình bày phần đánh giá thử nghiệm chương trình.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ CHUYÊN GIA
Đối với bài toán chẩn đoán bệnh trầm cảm được đánh giá là bài toán tương đối khó
khăn, nếu sử dụng phương pháp giải toán học thông thường sẽ rất khó giải quyết. Trong
trường hợp này cách giải quyết tốt nhất là sử dụng một hệ chuyên gia để giải bài toán. Do
đó, trong chương một, tổng quan lý thuyết về hệ chuyên gia sẽ được trình bày.
1.1 Hệ chuyên gia là gì?
Theo E.Feigenbaum: “Hệ chuyên gia (Expert System) 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 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 lũy từ sách vở, tạp chí,
từ các chuyên gia hay các nhà bác học. Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính:
• Cơ sở tri thức
• Máy suy diễn
• 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 thông qua hệ thống giao tiếp.
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.

Hoạt động của một hệ chuyên gia dựa trên tri thức được minh họa như sau:

7


Hình 1.1: 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 công nghệ, v..v…
1.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia
Có bốn đặc trưng cơ bản của một hệ chuyên gia:
• Hiệu quả cao: Khả năng trả lời với mức độ tinh thông bằng hoặc cao hơn so với
chuyên gia (người) trong cùng lĩnh vực
• Thời gian trả lời thỏa đáng: Thời gian trả lời hợp lý, bằng hoặc nhanh hơn so với
chuyên gia để đi đến cùng một quyết định. Hệ chuyên gia là một hệ thống thời
gian thực.
• Độ tin cậy cao: Không thể xảy ra sự cố hoặc giảm sút độ tin cậy khi sử dụng
• Dễ hiểu: Hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận một các dễ hiểu và nhất quán,
không giống như các trả lời bí ẩn của các hộp đen.
Những ưu điểm của hệ chuyên gia:
• Phổ cập: Là sản phẩm chuyên gia, được phát triển không ngừng với hiệu quả sử
dụng không thể phủ nhận.
• Giảm giá thành
• Giảm rủi ro: Giúp con người tránh được trong các môi trường rủi ro, nguy hiểm
• Tính thường trực: Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử dụng, trong khi con
người mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vằng mặt.
• Đa lĩnh vực: Chuyên gia về nhiều lĩnh vực khác nhau và được khai thác đồng thời
bất kể thời gian sử dụng.
8

• Độ tin cậy: Luôn đảm bảo độ tin cậy khi khai thác.
• Khả năng giảng giải: Câu trả lời với mức độ tinh thông được giảng giải rõ ràng chi
tiết, dễ hiểu.
• Khả năng trả lời: Trả lời theo thời gian thực, khách quan.
• Tính ổn định, suy luận có lý và đầy đủ mọi lúc mọi nơi.
• Trợ giúp thông minh như một người hướng dẫn.
• Có thể truy cập như là một cơ sở dữ liệu thông minh.
1.3 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. Bảng dưới đây liệt kê một số lĩnh vực ứng dụng diện rộng của hệ
chuyên gia.
Lĩnh vực
Cấu hình
Chẩn đoán
Truyền đạt
Giải thích
Kiểm tra
Lập kế hoạch
Dự đoán
Chữa trị
Điểu khiển

Ứng dụng diện rộng
Tập hợp thích đáng những thành phần của một hệ thống theo
cách riêng
Lập luận dựa trên những chứng cứ quan sát được
Dạy học kiểu thông minh sao cho sinh viên có thể hỏi, giống

như hỏi một thầy giáo
Giải thích những dữ liệu thu nhận được
So sánh dữ liệu thu lượm được với dữ liệu chuyên môn để
đánh giá hiệu quả
Lập kế hoạch sản xuất theo yêu cầu
Dự đoán hậu quả từ một tình huống xảy ra
Chỉ định cách thụ lý một vấn đề
Điều khiển một quá trình, đòi hỏi diễn giải, chẩn đoán, kiểm
tra, lập kế hoạch, dự đoán và chữa trị.

1.4 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia
Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm bảy thành phần cơ bản sau:

9


Hình 1.2: Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia.
• Cơ sở tri thức: Gồm các phần tử tri thức, thông thường được gọi là luật, được tổ
chức như một cơ sở dữ liệu.
• Máy suy diễn: Công cụ tạo ra sự suy luận bằng cách quyết định xem những luật
nào làm thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng, chọn ưu tiên các luật thỏa mãn, thực
hiện các luật có tính ưu tiên cao nhất.
• Lịch công việc: Danh sách các luật ưu tiên do máy suy diễn tạo ra thỏa mãn các sự
kiện, các đối tượng có mặt trong bộ nhớ làm việc.
• Bộ nhớ làm việc: Cơ sở dữ liệu toàn cục chứa các sự kiện phục vụ cho các luật.
• Khả năng giải thích: Giải nghĩ cách lập luận của hệ thống cho người sử dụng.
• Khả năng thu nhận tri thức: Cho phép người sử dụng bổ sung các tri thức vào hệ
thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức bằng cách mã hóa tri thức một
cách tường mình. Khả năng thu nhận tri thức là yếu tố mặc nhiên của nhiều hệ
chuyên gia.

• Giao diện người sử dụng: Là nơi người sử dụng và hệ chuyên gia trao đổi với
nhau.
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 mô tả các tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết
lập. Các tri thức thực hành thể hiện những hâu quả rút ra hay những thao tác cần phải
10


hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập trong lĩnh vực
đang xét. Các tri thức thực hành thường được thể hiện bởi các biểu thức dễ hiểu và dễ
triển khai thao tác đối với người sử dụng.
Từ 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
dưới đây mô tả mối quan hệ hữu cơ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức.

Hình 1.3: Quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức.
1.5 Biểu diễn tri thức trong 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. Tùy theo từng hệ chuyên gia, người ta
có thể sử dung một cách hoặc đồng thời cả nhiều cách.
1.5.1 Biểu diễn tri thức bởi 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:
11


• 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 tiên 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 (NẾU - THÌ). Có hai
dạng:
IF <điều kiện> THEN <hành động>
Hoặc
IF <điều kiện> THEN <kết luận> DO <hành động>
Phần giữa IF và THEN là phần trái luật, có nội dung được gọi theo nhiều tên khác
nhau, như tiên 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 phẩn phải luật

Ví dụ 1:
Rule: Đèn đỏ
IF <Đèn đỏ sáng> THEN <Dừng>.
Rule: Đèn xanh
IF <Đèn xanh sáng> THEN <Đi>.
Trong ví dụ trên, Đèn đỏ sáng và đèn xanh sáng là những điều kiện, hay những
khuôn mẫu. Dừng và đi là những kết quả của luật.
Ví dụ 2:
IF
12


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 nhiễm trùng.
Trong ví dụ trên, tập hợp các điều kiện bao gồm: tại vị trí vết thương có máu, chưa
biết chắc chắn cơ quan bị tổn thương, chất nhuộm màu âm tính, vi khuẩn có dạng hình
que, bệnh nhân bị sốt cao. Nếu tất cả các điểu kiện trên đều xảy ra thì bệnh nhân có dấu
hiệu nhiễm trùng.
1.5.2 Biểu diễn tri thức nhờ mệnh đề logic.
Người ta sử dụng các ký hiệu để thể hiện tri thức và các phép toán logic tác động
lên các ký hiệu để thể hiện suy luật logic. Kỹ thuật chủ yếu thường được sử dụng là logic
vị từ.
Các vị từ thường có chứa hằng, biến hay hàm. Người ta gọi các vị từ không chứa
biến là các mệnh đề. Mỗi vị từ có thể có một sự kiện hay một luật. Luật là vị từ gồm 2 vế
trái và phải được nối với nhau bởi mũi tên ( ). Các vị từ còn lại được gọi là các sự kiện.

Ví dụ:
Phát biểu: Tom là đàn ông. Vị từ MAN (tom).
Phát biểu: Tom là cha của Mary. Vị từ: FATHER (tom, mary).
1.5.3 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 dể thể hiện các quan hệ giữa các đối
tượng. Các nút và cung được gắn nhãn.
Ví dụ để thể hiện tri thức “sẽ là một loài chim có cánh và biết bay”, người ta vẽ
một đồ thị như sau:
13


Hình 1.4: Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa.
1.5.4 Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo.
Nói chung, theo quan điểm của người sử dụng, ngôn ngữ tự nhên sẽ là phương cách
thuận tiện nhất để giao tiếp với một hệ chuyên gia, không những đối với người quản trị
hệ thống, 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 nhưng chỉ hạn chế trong lĩnh vực ứng dụng chyên
môn của hệ chuyên gia.
1.6 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).
• 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.
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.
1.7 Soạn thảo kết hợp các luật:
Tùy 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.
Soạn thảo kết hợp các luật gồm những quy ước sau:
• Mỗi luật do chuyên gia cung cấp phải định nghĩa được các điều kiện khởi
động (tác nhân) hay tiền đề cho 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.
14


• Trong luật, không bao giờ người ta chỉ định một luật khác bởi tên riêng.
Kết luận chương 1:
Trong chương một, lý thuyết tổng quan về hệ chuyên gia đã được trình bày chi tiết.
Mục đích tạo cơ sở trước khi đi đến chương hai, áp dụng hệ chuyên gia mờ vào việc giải
bài toán chẩn đoán bệnh trầm cảm.

15


CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN BỆNH TRẦM CẢM DỰA
TRÊN LOGIC MỜ.
Lý thuyết tổng quan về logic mờ, cách áp dụng logic mờ vào bài toán chẩn đoán
bệnh trầm cảm sẽ được trình bày cụ thể trong chương hai.
2.1. Phương pháp logic mờ.
2.1.1. Khái niệm logic mờ.
 Logic truyền thống
Logic truyền thống chỉ quan tâm đến 2 giá trị tuyệt đối (đúng hoặc sai). Logic
truyền thống luôn tuân theo 2 giả thuyết.
Một là tính thành viên của tập hợp: “Với một phần tử và một tập hợp bất kỳ, thì
phần tử hoặc là thuộc tập hợp đó, hoặc thuộc phần bù của tập đó”.
Giả thiết thứ hai là định luật loại trừ trung gian: “Một phần tử không thể vừa thuộc

một tập hợp vừa thuộc phần bù của nó”.
 Logic mờ (Fuzzy logic)
Logic mờ là sự mở rộng của logic nhị phân cổ điển. Có sự tương ứng giữa tập hợp
cổ điển và logic nhị phân, giữa tập mờ và logic mờ.
Logic mờ là phương pháp ánh xạ một không gian ngõ vào đến một không gian ngõ
ra. Khái niệm này được thể hiện qua một vài ví dụ sau:
• Nếu bạn cho biết độ dày của quần áo thì máy giặt sẽ điều chỉnh thời gian giặt là
bao lâu.
• Nếu bạn muốn nước nóng đến mức nào thì người ta sẽ điều chỉnh van một cách
hợp lý.
• Nếu bạn cho biết cần chụp ảnh một vật ở xa bao nhiêu thì người ta sẽ điều chỉnh
đúng độ hội tụ cho bạn…

16


Hình 2.1: Biểu diễn khái niệm logic mờ
Ở đây không gian ngõ vào là độ dày của quần áo, mức độ nước nóng và khoảng
cách của vật, còn không gian ngõ ra là thời gian giặt, cách điều chỉnh van nước, chỉnh độ
hội tụ.
Giữa hai không gian này là một hộp đen để thực hiện phép ánh xạ. Hộp đen có thể là
hệ thống mờ, hệ thống chuyên gia, hệ thống tuyến tính, hệ phương trình vi phân hay
mạng neuron…
Như vậy ta có nhiều cách để thực hiện hộp đen mà trong đó hệ thống mờ là cách
thường dùng nhất.
Người ta thường dùng logic mờ vì chúng có những ưu điểm sau:
• Dễ hiểu
• Linh hoạt
• Cho phép thao tác với dữ liệu không chính xác.
• Có thể mô hình hóa các hàm phi tuyến có độ phức tạp tùy ý.

• Có thể kết hợp với các kỹ thuật điều khiển cổ điển.
 Tập mờ
Cho X là không gian nền, ví dụ:
• X= tập hợp sinh viên trường Đại học Điện Lực khóa D6
• A1= tập hợp sinh viên khoa Công nghệ thông tin khóa D6 thì A1 là tập con rõ của
X.
17


• A2= tập hợp sinh viên giỏi C# của khoa Công nghệ thông tin khóa D6 thì A2 là
một tập mờ trên X.
Gọi A là tập mờ trên không gian nền X nếu A được xác định bởi hàm:
µA: X→[0,1]
trong đó: µA là hàm thuộc còn µA(x) là độ thuộc của x vào tập mờ A. Người ta còn ký
hiệu:

Hình 2.2: Biểu diễn ví dụ tập mờ.
 Mệnh đề mờ
Hệ thống logic liên quan đến các mệnh đề. Các mệnh đề được xây dựng trên các
phát biểu đơn giản, chẳng hạn như mệnh đề “Chiếc xe màu đỏ”
Các mệnh đề phức tạp hơn được hình thành từ các phát biểu đơn giản sử dụng các
phép kết nối logic như phủ định, và, hoặc, nếu … thì, nếu … chỉ nếu. Ví dụ phát biểu
“Chiếu xe màu đỏ chói và bầu trời màu xanh nhạt” là một mệnh đề được xây dựng bằng
phép kết nối VÀ với biến ngôn ngữ là màu sắc.
Trong logic mờ, người ta thường dùng các phát biểu dưới dạng mệnh đề có cấu trúc:
NẾU (mệnh đề điều khiển)……. THÌ(mệnh đề kết luận)
Hay (IF (clause)……. THEN (clause))
Ta ký hiệu :

pq (từ p suy ra q)

Ví dụ mệnh đề mờ sau:
NẾU nhiệt độ rất cao THÌ áp suất phải giảm rất thấp.
 Biến ngôn ngữ
18


Các biến ngôn ngữ (ví dụ như nhiệt độ) được xác định thông qua các tập giá trị mờ
của nó. Ở đây, các tập mờ mô tả biến nhiệt độ là “rất nóng”, “hơi nóng”, “trung bình”,
“hơi lạnh” và “rất lạnh”. Chúng được gọi là các tập ngôn ngữ, mang một khoảng giá trị
nào đó của biến ngôn ngữ và được thể hiện trên cùng một không gian nền U.

Hình 2.3: Biểu diễn biến ngôn ngữ.
Một biến ngôn ngữ được biểu diễn bởi một bộ (x, T(x),U,G,M) trong đó:
• x là tên của biến ngôn ngữ. Ví dụ :x = “nhiệt độ”.
• T(x) là tập các giá trị của biến x được định nghĩa trên U.
Ví dụ: T(nhiệt độ) = {rất lạnh, hơi lạnh, trung bình, hơi nóng, rất nóng}.
• U: không gian các giá trị của biến.
Ví dụ: U = [0,100]
• G: tập luật cú pháp tạo ra các phân tử của T(x)
Ví dụ: G phát sinh tên các phần tử trong T (nhiệt độ) là hoàn toàn trực giác.
• M: là tập các luật ngữ nghĩa.
Ví dụ: Luật ngữ nghĩa M được định nghĩa là:
M(rất lạnh) = tập mờ đối với tᵒC là 0ᵒC và có hàm thuộc là µ(rất lạnh)
M(hơi lạnh) = tập mờ đối với tᵒC là 10ᵒC và có hàm thuộc là µ(hơi lạnh)
M(trung bình) = tập mờ đối với tᵒC là 20ᵒC và có hàm thuộc là µ(trung bình)
M(hơi nóng) = tập mờ đối với tᵒC là 30ᵒC và có hàm thuộc là µ(hơi nóng)
M(rất nóng) = tập mờ đối với tᵒC là 40ᵒC và có hàm thuộc là µ(rất nóng).
19

2.1.2. Cấu trúc và hoạt động của hệ chuyên gia mờ.

Hình 2.4: Cấu trúc của hệ chuyên gia mờ.
-

Cơ sở luật: chứa đựng tập các luật mờ IF – THEN, thực chất là một tập các phát biểu hay
quy tắc mà con người có thể hiểu được, mô tả hành vi của hệ thống. Hoạt động suy diễn
của một mô hình mờ.

-

Bộ tham số mô hình: quy định hình dạng hàm thuộc của giá trị ngôn ngữ được dùng để
biểu diễn biến mờ và các luật mờ.

-

Giá trị các tham số có thể được đánh giá bằng kinh nghiệm của các chuyên gia con người
hay là kết quả của quá trình khai phá tri thức từ thực nghiệm. Thông thường, cơ sở luật
và bộ tham số được gọi chung là cơ sở tri thức.

-

Cơ chế suy diễn: có nhiệm vụ thực hiện thủ tục suy diễn mờ dựa trên cơ sở tri thức và các
giá trị đầu vào để đưa ra một giá trị dự đoán ở đầu ra.

-

Giao diện mờ hóa: thực hiện chuyển đổi các đầu vào rõ thành mức độ trực thuộc các giá
trị ngôn ngữ.

-

Giao diện khử mờ: có thể có hoặc không, thực hiện chuyển đổi kết quả suy diễn mờ
thành giá trị đầu ra rõ.
20


2.2. Tìm hiểu bệnh trầm cảm.
2.2.1. Khái niệm bệnh trầm cảm.
Trầm cảm là một bệnh lý y tế liên quan đến tâm trí và cơ thể, cũng được gọi là rối
loạn trầm cảm lâm sàng. Nó ảnh hưởng đến cách cảm nhận, suy nghĩ và hành xử. Trầm
cảm có thể dẫn đến một loạt các vấn đề tình cảm và thể chất. Có thể gặp khó khăn khi
thực hiện các hoạt động bình thường hàng ngày, và trầm cảm có thể làm người mắc bệnh
cảm thấy cuộc sống là không đáng sống.
Trầm cảm có thể xuất hiện ở bất kỳ lứa tuổi nào từ thời thơ ấu đến tuổi già và gây
ra tổn hại to lớn cho xã hội vì rối loạn này có thể gây ra nỗi đau khổ nghiêm trọng, phá
hoại cuộc sống bình thường và nếu không điều trị có thể dẫn đến tử vong. Tình trạng
bệnh lý được thể hiện qua 3 triệu chứng chủ yếu là khí sắc trầm, mất hứng thú và giảm
năng lượng hay mệt mỏi. Các triệu chứng khác cũng thường xuất hiện là rối loạn tâm
thần vận động và giấc ngủ, cảm giác có tội, giảm lòng tự tin, ý tưởng và hành vi tự tử, rối
loạn hệ tiêu hóa và hệ thần kinh tự động.
2.2.2. Nguyên nhân dẫn đến bệnh trầm cảm.
Trầm cảm có thể xảy ra do mất cân bằng hóa chất trong não. Đôi khi không có đủ
dẫn truyền hóa học (gọi là dẫn truyền thần kinh) trong não. Ví dụ về dẫn truyền thần kinh
có ảnh hưởng đến tâm trạng của người bệnh là serotonin, norepinephrine và dopamine.
Mất cân bằng hóa học trong não có thể được xảy ra do một hoặc nhiều nguyên nhân sau:
 Gen: Đôi khi, trầm cảm là do di truyền, có nghĩa là bệnh thừa hưởng từ gia đình.
Nếu có cha mẹ hoặc anh chị bị trầm cảm sẽ có nhiều nguy cơ mắc trầm cảm.
 Bệnh: Bệnh về tuyến giáp, thiếu dinh dưỡng, hoặc các bệnh mãn tính như bệnh

tim, đái tháo đường, hoặc ung thu có thể gây ra trầm cảm.
 Các sự kiện xảy ra trong cuộc sống: Trầm cảm có thể được kích hoạt bởi các sự
kiện căng thẳng xảy ra trong cuộc sống, ví dụ như khi người thân, người yêu
thương mất đi, ly dị, bệnh mãn tính hoặc mất việc làm vv…

21


 Thuốc, sử dụng ma túy hoăc uống rượu: Uống một số loại thuốc nhất định, làm
dụng ma túy hoặc rượu cũng có thể dẫn đến trầm cảm.
2.2.3. Các triệu chứng của bệnh trầm cảm.
Các triệu chứng trầm cảm bao gồm:
 Nhóm triệu chứng thể lực
• A01: Kém ăn bất thường
• A02: Ăn nhiều bất thường
• A03: Tăng cân bất thường
• A04: Giảm cân bất thường
• A05: Mất ngủ triền mien.
• A06: Ngủ quá nhiều
• A07: Mệt mỏi
• A08: Hoạt động cơ thể chậm chạp
• A09: Tăng hoạt
• A10: Từ chối những nguồn vui vốn có
 Nhóm triệu chứng nhận thức
• B01: Giảm trí nhớ
• B02: Cảm giác vô dụng
• B03: Không muốn tiếp xúc với người khác
• B04: Luôn cảm thấy ray rứt quá đáng
• B05: Khó tập trung
• B06: Ám ảnh về cái chết và muốn chết

• B07: Khóc không có lý do rõ ràng
• B08: Cảm thấy chán nản, buồn bã hoặc bất an
22


• B09: Lo lắng sợ mắc bệnh
• B10: Hoang tưởng ảo giác
• B11: Cảm giác đau mơ hồ ở nhiều vị trí trên cơ thể
2.2.4. Phân loại bệnh trầm cảm.
Các thể bệnh lâm sàng của trầm cảm:
 Trầm cảm ẩn (Trầm cảm che giấu- Marked Depression):
Những triệu chứng của trầm cảm che giấu (trầm cảm ẩn) biểu hiện bệnh bằng các
triệu chứng cơ thể như đau ống tiêu hóa, bệnh nhân hay đi khám xét về dạ dầy, đại tràng
nhiều lần nhưng không phát hiện ra tổn thương ống tiêu hóa. Bệnh nhân đau vùng trước
tim, cảm giác đau rất mơ hồ ở ngực trái và bệnh nhân đã đi khám tim mạch như siêu âm
tim, điện tim nhưng kết quả tim mạch hoàn toàn bình thường. Bệnh nhân đau xương, đau
cơ, đau bả vai, đau tiết niệu đau sinh dục… cảm giác đau thường mơ hồ, không cố định
không đặc trưng cho cơ quan nào. Bệnh nhân rất lo lắng về bệnh tật, luôn đi khám và
điều trị ở nhiều chuyên khoa khác nhau như tim mạch, tiết niệu, tiêu hóa, thần kinh,
xương khớp nhưng bệnh không thuyên giảm với những điều trị đặc hiệu của những
chuyên khoa này. Dần dần người bệnh mất niềm tin vào thầy thuốc, mặc dù trong lòng rất
lo lắng và rất muốn đi chữa bệnh. Trầm cảm che giấu ( trầm cảm ẩn) tuy triệu chứng rất
đa dạng và khó nhận biết nhưng khi đã được bác sĩ chuyên khoa thăm khám và phát hiện
ra bệnh thì vấn đề điều trị cũng không quá phức tạp.
 Trầm cảm có loạn thần (trầm cảm paranoid).
Đây là một thể trầm cảm nặng. Cùng với những triệu chứng của trầm cảm đã mô
tả ở trên bệnh nhân còn có hoang tưởng và ảo giác kèm theo. Bệnh nhân thường có hoang
tưởng nghi bệnh và hoang tưởng tự buộc tội.
 Trầm cảm ở người cao tuổi.
Ở người cao tuổi trầm cảm có thể kèm theo rối loạn nhận thức. Như rối loạn chú ý,

rối loạn trí nhớ. Bệnh nhân thường quên nhiều đặc biệt là quên những sự việc mới xẩy ra
23


(giảm trí nhớ gần), còn gọi là mất trí giả. Khi bệnh nhân được điều trị thì trí nhớ hồi phục
hoàn toàn. Bệnh nhân có thể có hoang tưởng nghi bệnh, họ cho rằng mình bị bệnh nặng,
bệnh nan y như ung thư, xơ gan, bệnh tim mạch nặng…
 Trầm cảm ở người vị thành niên.
Theo tổ chức y tế thế giới lứa tuổi vị thành niên là từ 10-19 tuổi.
Các triệu chứng trầm cảm ở người vị thành niên cũng giống như người lớn nhưng có
một vài điểm khác biệt sau:
• Cảm xúc thường bị kích thích (chứ không trầm) vẻ mặt bệnh nhân cáu giận..
Khả năng kiềm chế cảm xúc rất thấp vì vậy rất dễ nổi khùng trước một kích
thích không vừa ý dù là rất nhỏ.
• Mất ngủ nhiều, có thể thức trắng đêm nên bệnh nhân dễ lạm dụng game,
internet. Người bệnh thường lang thang trên mạng suốt đêm.
• Mệt mỏi thường xuyên.
• Khó tập trung chú ý, trí nhớ kém vì vậy học hành thường giảm sút.
• Hay có ý định và hành vi tự sát.
2.2.5. Các tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh trầm cảm.
Để được chẩn đoán là trầm cảm, phải đáp ứng các tiêu chí triệu chứng nêu ra trong
chẩn đoán và thống kê Manual of Mental Disorders (DSM). Thống kê này được công bố
bởi Hiệp hội Tâm thần Mỹ và được sử dụng bởi các nhà cung cấp sức khỏe tâm thần để
chẩn đoán các điều kiện tinh thần.
Để được chẩn đoán là trầm cảm phải có năm hoặc nhiều hơn các triệu chứng sau
đây trong khoảng thời gian hai tuần. Ít nhất một trong các triệu chứng phải là một tâm
trạng chán nản, thất thoát một quan tâm hay niềm vui. Các triệu chứng có thể dựa vào
cảm xúc của riêng bản thân hoặc có thể dựa trên các quan sát của người khác. Chúng bao
gồm:
24

• Suy yếu tâm trạng nhất trong ngày, gần như mọi ngày, chẳng hạn như cảm thấy
buồn, trống rỗng hoặc rơi lệ (ở trẻ em và thanh thiếu niên, tâm trạng chán nản có
thể xuất hiện như là khó chịu liên tục).
• Giảm hoặc cảm thấy không có niềm vui trong tất cả hoặc gần như tất cả các hoạt
động trong ngày, gần như mỗi ngày.
• Giảm cân đáng kể khi không ăn kiêng, tăng cân, hoặc giảm hoặc tăng cảm giác ngon
miệng gần như mỗi ngày (ở trẻ em, không đạt được trọng lượng như mong đợi có
thể là một dấu hiệu của trầm cảm).
• Mất ngủ hoặc làm tăng ham muốn ngủ gần như mỗi ngày.
• Bồn chồn hoặc làm chậm lại hành vi có thể được quan sát bởi những người khác.
• Mệt mỏi hay mất năng lượng gần như mỗi ngày.
• Cảm xúc của vô dụng hoặc quá nhiều tội lỗi không thích hợp hoặc gần như mỗi
ngày.
• Vấn đề ra quyết định hoặc khó tập trung suy nghĩ gần như mỗi ngày.
• Thường xuyên suy nghĩ về cái chết hoặc tự tử, hoặc cố gắng tự tử.
2.3. Phương pháp logic mờ trong chẩn đoán bệnh trầm cảm.
2.3.1. Chẩn đoán y học dùng logic mờ.
 Thông tin mờ.
Khi xây dựng một hệ chẩn đoán bệnh, máy tính sẽ phải xử lí một loạt thông tin mờ.
Ví dụ: mức độ đau có thể là “ít”, “hơi nhiều”, “nhiều”, “rất nhiều” hoặc thời gian đau có
thể là “ngắn”, “khá lâu”, “lâu”, “rất lâu”… Hơn nữa các khái niệm này có thể biến đổi
khi chẩn đoán các bênh khác nhau và tùy theo ý kiến của các bác sĩ khác nhau. Ví dụ:
“sốt cao” trong bệnh sốt rét (trên 40 độ) thì khác với “sốt cao” trong bệnh lao phổi (trên
38 độ) và sốt 40 độ đối với bác sĩ này có thể là “sốt rất cao” trong khi vẫn chỉ là “sốt cao”
đối với bác sĩ khác.
Do đó cần phải mô hình hóa sự mập mờ này để đưa vào máy tính, đây là lĩnh vực
mà lý thuyết tập mờ phát huy sức mạnh của nó. Nhờ lý thuyết này mà chúng ta có thể
đưa vào máy tính những thông tin không chính xác có dạng như “rất”, “hơi hơi”, “khá”,

“có lẽ”… để tính toán.
25