Xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán chứng cam của trẻ em ( Luận văn thạc sĩ)

1 NGUYÊN
ĐẠI HỌC THÁI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÙI ĐỨC TRƢỜNG

XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA CHẨN ĐOÁN CHỨNG CAM
CỦA TRẺ EM
Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số:
60 48 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ BÁ DŨNG

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Thái Nguyên - 2014

/>

2

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi,
không sao chép của ai. Luận văn là do tôi tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu, tổng
hợp và thực hiện. Nội dung lý thuyết trong luận văn có sử dụng một số tài liệu
tham khảo nhƣ đã trình bày trong phần tài lieuj tham khảo. Chƣơng trình phần
mềm và những kết quả trong luận văn là trng thực và chƣa đƣợc công bố trong
bất kỳ một công trình nào khác.

Thái Nguyên, ngày 16 tháng 5 năm 2014
Học viên thực hiện

Bùi Đức Trƣờng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

3

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo, cán bộ hƣớng dẫn
khoa học PGS.TS Lê Bá Dũng, ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn tôi từ những
buổi đầu tiên khi tiếp cận với đề tài khoa học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo ở trƣờng Đại học Công
nghệ thông tin và Truyền thông – Đại học Thái Nguyên, các cán bộ giảng viên
và chuyên viên Trƣờng Cao Đẳng Cộng Đồng Hải Phòng đã tận tình giảng dạy
và tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn học viên lớp CK11B – Khoa học máy
tính đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện
luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, đồng nghiệp và
bạn bè tôi, những ngƣời đã động viên, tạo mọi điều kiện cho tôi lao động và học
tập trong suốt thời gian qua.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 16 tháng 5 năm 2014
Học viên thực hiện

Bùi Đức Trƣờng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

4
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... 2
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... 3
DANH MỤC VIẾT TẮT .......................................................................................... 8
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... 9
ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 11
Chƣơng 1: Tổng quan trí tuệ nhân tạo .................................................................... 12
1.1. Tổng quan về các hệ thông minh ..................................................................... 12
1.1.1. Hệ chuyên gia ................................................................................................ 12
1.1.1.1. Khái niệm: .................................................................................................. 12
1.1.1.2. Xây dựng hệ chuyên gia ............................................................................. 12
1.1.1.3. Những thành phần cơ bản của hệ chuyên gia ............................................ 13
1.1.2. Hệ hỗ trợ ra quyết định ................................................................................. 14
1.1.2.1. Khái niệm: .................................................................................................. 14
1.1.2.2. Các thành phần của hệ thống hỗ trợ ra quyết định: ................................... 14
1.1.3. Hệ điều khiển thông minh ............................................................................. 14
1.1.4. Hệ học ........................................................................................................... 15
1.1.4.1 Khái niệm .................................................................................................... 15
1.1.4.2. Học giám sát ............................................................................................... 16
1.1.4.3. Học không giám sát .................................................................................... 17
1.1.4.4. Các hình thức học....................................................................................... 17

1.2. Chứng minh và suy diễn tự động ..................................................................... 18
1.2.1. Suy diễn dựa trên bảng giá trị chân lý .......................................................... 18
1.2.2. Suy diễn tiến, lùi dựa trên các câu Horn ....................................................... 18
1.3. Phân tích đánh giá một số hệ xử lý thông minh ............................................... 19
1.3.1. Lập luật dựa trên luật (rule-based reasoning) ............................................... 19
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

5
1.3.3. Lập luật dựa trên mô hình (model-based reasoning) .................................... 21
1.4 Kết luận chƣơng ................................................................................................ 21
Chƣơng 2: Hệ Chuyên Gia ...................................................................................... 22
2.1. Hệ chuyên gia là gì ........................................................................................... 22
2.1.1. Khái niệm: ..................................................................................................... 22
2.1.2. Những thành phần cơ bản của hệ chuyên gia ............................................... 23
2.2. Cấu trúc của hệ chuyên gia .............................................................................. 24
2.2.1. Cấu trúc kiểu mẫu của hệ chuyên gia ........................................................... 24
2.2.1.1. Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia. ................................................... 26
2.2.2. Hệ cơ sở tri thức ............................................................................................ 28
2.2.2.1. Tri thức chuyên gia. ................................................................................... 28
2.2.2.2. Các phƣơng pháp biểu diễn tri thức ........................................................... 29
2.2.3. Suy diễn và lập luận ...................................................................................... 37
2.2.3.1. Phƣơng pháp suy diễn tiến ......................................................................... 37
2.2.3.2. Phƣơng pháp suy diễn lùi ........................................................................... 38
2.2.4. Giao diện ngƣời dùng .................................................................................... 39
2.3. Phát triển hệ chuyên gia ................................................................................... 41
2.3.1. Hệ chuyên gia đƣợc phát triển nhƣ thế nào .................................................. 41
2.3.1.1. Quản lý dự án ............................................................................................. 41
2.3.1.2. Tiếp nhận tri thức ....................................................................................... 42

2.3.1.3. Phân phối .................................................................................................... 42
2.3.1.4. Bảo trì và phát triển .................................................................................... 43
2.4. Kết luận chƣơng ............................................................................................... 43
Chƣơng 3 Xây dựng hệ chuyên gia cho chẩn đoán các chứng cam ....................... 44
3.1. Chứng cam là gì ............................................................................................... 44
3.2. Các biểu hiện lâm sàng thông qua các biểu hiện trên cơ thể của trẻ ............... 45
3.2.1. Gọi tên chứng cam theo bộ vị ....................................................................... 45
3.2.1.1. Cam mồm ................................................................................................... 45
3.2.1.2. Cam mắt: .................................................................................................... 46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

6
3.2.1.3. Cam mũi: .................................................................................................... 46
3.2.2. Gọi tên chứng cam theo tạng ........................................................................ 47
3.2.2.1. Khái niệm về phủ tạng: .............................................................................. 47
3.2.2.2. Ngũ tạng ..................................................................................................... 47
3.2.2.5 Quan hệ của lục phủ ngũ tạng với ngũ hành ............................................... 55
3.2.2.6. Chứng cam theo tạng ................................................................................. 55
3.3. Các biểu hiện khác ........................................................................................... 55
3.4. Các phƣơng pháp chẩn đoán ............................................................................ 56
3.4.1. Vọng chẩn (Nhìn, quan sát) .......................................................................... 56
3.4.2. Văn chẩn (Nghe, ngửi) .................................................................................. 58
3.4.3. Vấn chẩn (Hỏi bệnh) ..................................................................................... 58
3.3.4. Thiết chẩn (Xét đoán bộ mạch) ..................................................................... 60
3.3.4.1. Phép xem mạch ở trán: ............................................................................... 60
3.3.4.2. Phép xem mạch ở hổ khẩu. ........................................................................ 60
3.5. Nguyên nhân và các phƣơng pháp điều trị....................................................... 63
3.5.1. Nguyên nhân ................................................................................................. 63

3.5.2. Các phƣơng pháp điều trị .............................................................................. 63
3.6. Thiết kế hệ chuyên gia chẩn đoán chứng cam ................................................. 64
3.6.1. Đầu vào của bài toán chẩn đoán chứng cam ................................................. 64
3.6.1.1 Biểu diễn tri thức các chứng cam ................................................................ 65
3.6.2. Xây dựng các động cơ suy diễn cho các chứng cam .................................... 68
3.6.2.1 Thuật toán của bài toán chẩn đoán chứng cam của trẻ em ......................... 68
3.6.2.2. Hàm xử lý chính của bài toán .................................................................... 70
3.6.2.3 Hàm chẩn đoán chứng cam. ........................................................................ 71
3.6.2.3. Cây chẩn đoán triệu chứng“Ăn ít” – Chủ trị Tỳ cam và Can cam ............ 73
3.6.2.2. Cây chẩn đoán triệu chứng“Đêm ngủ giật mình"- Chủ trị Tâm cam ........ 74
3.6.3.3. Cây chẩn đoánt triệu chứng “Đái dầm” – Chủ trị Thận cam ..................... 75
3.6.3.4. Cây chẩn đoán triệu chứng “Ho” – Chủ trị Phế cam ................................. 76
3.6.3.5. Cây chẩn đoán triệu chứng “Mụn nhọt”– Chủ trị Can cam ....................... 77
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

7
3.7. Giao diện và kết quả kiểm thử của trƣơng trình .............................................. 79
3.8. Kết luận chƣơng ............................................................................................... 83
TỔNG KẾT ............................................................................................................. 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 85

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

8

DANH MỤC VIẾT TẮT

STT

Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

1

AI

Artificial Intelligence

Trí tuệ nhân tạo

2

HCG

Hệ chuyên gia

3

CTƢD

Chƣơng trình ứng dụng

4

KB

5

MTSD

6

UI

User Interface

Giao diễn ngƣời dùng

6

DSS

Decision Support System

Hệ hỗ trợ ra quyết định

7

MBMS

Model Base Management

Hệ thống quản lý mô hình

System

cơ sở

Object-Attribute-Value

Đối tƣợng-Thuộc tính-Giá

8

O-A-V

Knowledge Base

Cơ sở tri thức
Mô tơ suy diễn

trị
9

RHS

Right - Hand -Side

Phần bên phải luật

10

OPS

Official Production System

Hệ thống sản xuất chính
thức

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

9

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Thành phần cơ bản của hệ chuyên gia..................................... 23
Hình 2.2 Cấu trúc của hệ chuyên gia.......................................................24
Hình 2.3 Mô hình J.L.Ermine................................................................. 26
Hình 2.4 Mô hình C.Ernest………………………………………………….26

Hình 2.5 Mô hình E.V.Popov................................................................. 27
Hình2.6 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa.................................... 33
Hình2.7 Nền tảng của công nghệ hệ chuyên gia dựa trên luật hiện đại.. 36
Hình 3.1 Mô hình quan hệ giữa các tri thức……………………………… ...63
Hình 3.2 Cây nhị phân chẩn đoán chứng cam theo triệu chứng “Ăn ít”…….71
Hình 3.3 Cây nhị phân chứng cam theo triệu chứng “Đêm ngủ giật mình”…72
Hình 3.4 Cây nhị phân chứng cam theo triệu chứng “Đái dầm”…………… 73

Hình 3.5 Cây nhị phân chứng cam theo triệu chứng “Ho”......................74
Hình 3.6 Cây nhị phân chứng cam theo triệu chứng “Mụn nhọt”…………..75
Hình 3.7 Giao diện chính của chƣơng trình....................................................77
Hình 3.8 Giao diện bài thuốc......................................................................... 78
Hình 3.9 Giao diện công cụ…………………………………………………78

Hình 3.10 Form thêm mới cơ sở tri thức........................................................ 79
Hình 3.11 Giao diện danh mục……………………………………………..80
Hình 3.12 Form quản lý bệnh nhân............................................................... 80
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

10

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Bảng minh họa vị từ………………………………………………31
Bảng 2.2 Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo trong MYCIN…………33
Bảng 3.1 Quan hệ của lục phủ ngũ tạng với ngũ hành………………………51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

11

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghiên cứu, xây dựng các hệ xử lý thông minh nói chung và các hệ chuyên
gia nói riêng cho các ngành kinh tế, khoa học, kỹ thuật,… đã và đang đƣợc quan
tâm trong các năm gần đây. Đặc biệt là xây dựng hệ chuyên gia, ứng dụng trong
y học cổ truyền đang đƣợc đặt ra với mức độ cao đối với các nhà khoa học về
công nghệ thông tin và các chuyên gia ngành y.
Chúng ta biết rằng để đào tạo một bác sỹ phải mất một khoảng thời gian
tƣơng đối dài (5 năm) nhƣng chỉ đƣợc có một ông bác sỹ thôi. Xây dựng một hệ
chuyên gia cho ngành y sẽ rất khó nhƣng đổi lại hệ thống sẽ làm việc 24/24
trong một ngày và có thể nhân ra hàng vạn vạn phiên bản làm việc trên nhiều

máy tính khác nhau.
Ứng dụng công nghệ thông tin cho các ngành kinh tế, xã hội đã và đang
ngày càng cần thiết và hiệu quả cao. Đặc biệt là ứng dụng có hiệu quả trong quá
trình nghiên cứu khám, chữa bệnh.
Y học cổ truyền Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Có rất nhiều gia
đình chữa khỏi bệnh cho nhiều bệnh nhân theo phƣơng pháp gia truyền, chữa
bệnh theo kinh nghiệm đƣợc tích tụ từ đời này qua đời khác là một phƣơng
pháp truyền thống, lâu đời .
ý của thầy hƣớng
dẫn em mạnh dạt đề tài tốt nghiệp cao học về “ xây dựng hệ chuyên gia cho
chẩn đoán các chứng cam của trẻ em ” để có thể ứng dụng những thành tựu
của công nghệ thông tin vào thực tế cuộc sống.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

12

Chƣơng 1: Tổng quan trí tuệ nhân tạo
1.1. Tổng quan về các hệ thông minh
AI là một bộ phận của khoa học máy tính liên quan đến việc thiết kế các hệ
thống máy tính thông minh, nghĩa là các hệ thống thể hiện các đặc trƣng mà
chúng ta thấy gắn với trí thông minh trong các hành vi của con ngƣời, nhƣ hiểu
ngôn ngữ, học, suy luận, giải quyết vấn đề,…
Những công cụ thuộc lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo đƣợc xem nhƣ các hệ thống
thông minh nhằm giúp giải quyết rất nhiều bài toán mà trƣớc đây đƣợc xem là
quá khó, và giúp giải quyết nhiều bài toán theo cách hiệu quả hơn.

1.1.1. Hệ chuyên gia

1.1.1.1. Khái niệm:
Hệ chuyên gia (HCG ) là một chƣơng trình ứng dụng (CTƢD) khai thác cơ
sở tri thức (CSTT) thu nạp từ nguồn tri thức chuyên môn dựa trên việc sử dụng
cơ chế suy diễn để giải quyết các bài toán tƣ vấn KHÓ đạt trình độ cỡ nhƣ một
CHUYÊN GIA LÂU NĂM LÀNH NGHỀ
Một chƣơng trình ứng dụng đƣợc xây dựng dựa trên CSTT và (MTSD) mô
tơ suy diễn. Trong đó CSTT đƣợc lấy từ nguồn tri thức. Có hai loại là xin ý kiến
từ các chuyên gia trong lĩnh vực đó, cũng có thể lấy theo cách thứ hai đó là tổng
hợp từ các tài liệu chuyên môn. Còn MTSD phụ thuộc vào ngƣời dùng do ngƣời
dùng đƣa ra.

1.1.1.2. Xây dựng hệ chuyên gia
Xây dựng hệ chuyên gia dự đoán tƣơng đƣơng với việc đƣa các tri thức
dự đoán vào trong máy tính. Việc này bao gồm các bƣớc:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

/>

Luận vận đậy đu ở file:Luận vận Full