XÂY DỰNG hệ hỗ TRỢ CHẨN đoán và tư vấn CHĂM sóc sức KHỎE BẰNG PHƯƠNG PHÁP y học cổ TRUYỀN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LÊ KIM NGA

XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN VÀ TƯ VẤN
CHĂM SÓC SỨC KHỎE BẰNG PHƯƠNG PHÁP
Y HỌC CỔ TRUYỀN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

TP HỒ CHÍ MINH – Năm 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LÊ KIM NGA

XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN VÀ TƯ VẤN
CHĂM SÓC SỨC KHỎE BẰNG PHƯƠNG PHÁP
Y HỌC CỔ TRUYỀN

Ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: 60.48.01.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS NGUYỄN ĐÌNH THUÂN

TP HỒ CHÍ MINH – Năm 2016

Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Tôi xin cam đoan các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Lê Kim Nga

Trang 1


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh Đạo trường Đại học Công
nghệ Thông tin – Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi về cơ sở vật chất, xây dựng nên chương trình học phù hợp với năng lực và
thời gian của các bạn cùng khóa nói chung và của bản thân em nói riêng;
Tiếp theo, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS. TS
Nguyễn Đình Thuân, người trực tiếp hướng dẫn khoa học cho em hoàn thành luận
văn này. Qua thời gian nghiên cứu, Thầy đã tận tâm truyền đạt kinh nghiệm, kiến
thức và kỹ năng cho em. Những điều em học ở Thầy không chỉ giúp em hoàn thành
tốt luận văn mà còn ảnh hưởng lâu dài đến nhận thức của em trong nghiên cứu, học
tập, làm việc và trong cuộc sống;
Em cũng xin cảm ơn đến tất cả Quý Thầy Cô trực tiếp giảng dạy chương trình
cao học Khoa học Máy tính khóa 8 đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến
thức bổ ích và luôn hỗ trợ tích cực chúng em trong quá trình học tập, nghiên cứu;

Bên cạnh đó, em xin cảm ơn đến Quý Thầy Cô phòng Đào tạo Sau Đại Học,
phòng Tài Vụ và Quý Thầy Cô làm công tác phục vụ đã luôn nhiệt tình hỗ trợ em
và các bạn hoàn thành các thủ tục cần thiết suốt từ đầu khóa học.
Cuối cùng, em xin cảm ơn đến Ban Giám Đốc, Trưởng khoa Đông Y, Cán bộ
phòng lưu trữ bệnh án của Bệnh viện Đa khoa Vĩnh Long, Ban Giám Đốc và các
phòng ban của Bệnh viện Y Dược Cổ Truyền Tỉnh Vĩnh Long, Hội Đông Y Thành
phố Vĩnh Long và gia đình đã hỗ trợ tích cực cho em trong công tác thu thập dữ liệu
và kiểm tra dữ liệu, kiểm thử chương trình và động viên em hoàn thành tốt luận văn
của mình.
Xin chân thành cảm ơn!

Lê Kim Nga

Trang 2


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 2
MỤC LỤC .............................................................................................................. 3
Danh mục các bảng ................................................................................................. 6
Danh mục các hình .................................................................................................. 7
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ........................................... 10
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài............................................................................ 10

1.1.1.

Thực trạng chẩn đoán và hỗ trợ điều trị bệnh bằng Y học Cổ truyền .. 10

1.1.2.

Công nghệ thông tin và Y học Cổ truyền ........................................... 11

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 11

1.3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 12

1.3.1.

Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 12

1.3.2.

Phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 12

1.4.

Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 12

1.4.1.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ..................................................... 12

1.4.2.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ............................................... 12

1.5.

Thực trạng các đề tài đã nghiên cứu liên quan .......................................... 12

1.5.1.

Tình hình nghiên cứu ngoài nước:...................................................... 12

1.5.2.

Tình hình nghiên cứu trong nước: ...................................................... 13

1.5.3.

Đánh giá chung .................................................................................. 14

1.6.

Bố cục của luận văn.................................................................................. 14

1.7.

Tổng quan tài liệu nghiên cứu .................................................................. 15

Chương II: TÌM HIỂU VỀ TRI THỨC VÀ HỆ CHUYÊN GIA ............................ 16
2.1.

Tìm hiểu về tri thức .................................................................................. 16

2.1.1.

Các khái niệm .................................................................................... 16

2.1.2.

Phân loại tri thức................................................................................ 16

2.1.3.

Biểu diễn tri thức ............................................................................... 17
Trang 3


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

2.2.

Hệ chuyên gia........................................................................................... 23

2.2.1.

Khái niệm và cấu trúc của một hệ chuyên gia .................................... 23

2.2.2.

Biểu diễn tri thức trong hệ chuyên gia ................................................ 25

2.2.3.

Những sai sót thường gặp khi thiết kế hệ chuyên gia.......................... 28

2.2.4.

Một số lĩnh vực ứng dụng của hệ chuyên gia ..................................... 28

2.2.5.

Các đặc trưng và ưu điểm ứng dụng ................................................... 29

2.3.

Kho tri thức .............................................................................................. 30

2.3.1.

Cấu trúc của kho tri thức .................................................................... 30

2.3.2.

Hệ thống cập nhật, quản lý kho tri thức .............................................. 31

2.4.

Hệ hỗ trợ ra quyết định (Decision Support System – DSS) ....................... 31

2.4.1.

Khái niệm .......................................................................................... 31

2.4.2.

Lợi ích của DSS ................................................................................. 32

2.4.3.

Các thành phần của hệ thống hỗ trợ ra quyết định .............................. 32

2.4.4.

Các dạng hệ thống hỗ trợ ra quyết định .............................................. 33

Chương III: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN
VÀ TƯ VẤN CHĂM SÓC SỨC KHỎE BẰNG Y HỌC CỔ TRUYỀN ............... 35
3.1.

Phát biểu vấn đề ....................................................................................... 35

3.1.1.

Đặt vấn đề: Chẩn đoán trong Y học cổ truyền .................................... 35

3.1.2.

Phát biểu yêu cầu của ứng dụng: ........................................................ 39

3.1.3.

Các bước triển khai xây dựng hệ chuyên gia cho bài toán .................. 39

3.2.

Giới thiệu một số bệnh phổ biến theo YHCT: ........................................... 40

3.2.1.

Bệnh tiểu đường (tiêu khát) [8, tr.75-77] ............................................ 40

3.2.2.

Bệnh viêm gan siêu vi cấp/ mạn tính [8, tr. 46-49]: ............................ 42

3.2.3.

Bệnh tăng huyết áp (Huyễn vựng) [8, tr. 50-53]: ................................ 43

3.3.

Giải pháp tư vấn cho bài toán và lựa chọn thuật toán ................................ 44

3.3.1.

Giải pháp tư vấn cho bài toán:............................................................ 44

3.2.4.

Lựa chọn thuật toán: .......................................................................... 45

Chương IV: CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN VÀ TƯ
VẤN CHĂM SÓC SỨC KHỎE BẰNG PHƯƠNG PHÁP Y HỌC CỔ TRUYỀN 46

Trang 4


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

4.1.

Phương pháp triển khai ............................................................................. 46

4.1.1.

Thu thập dữ liệu:................................................................................ 46

4.1.2.

Phân tích dữ liệu: ............................................................................... 49

4.1.3.

Phương pháp đưa dữ liệu thu thập vào cơ sở dữ liệu .......................... 50

4.2.

Xây dựng các luật ..................................................................................... 51

4.3.

Cài đặt ...................................................................................................... 52

4.4.1.

Công cụ được sử dụng ....................................................................... 52

4.4.2.

Chức năng xây dựng .......................................................................... 52

4.4.

Kiểm thử và đánh giá: .............................................................................. 55

4.4.1.

Kiểm thử: ........................................................................................... 55

4.4.2.

Đánh giá: ........................................................................................... 56

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ....................................... 57
5.1.

Kết quả hệ thống xây dựng được .............................................................. 57

5.1.1.

Giao diện người dùng ........................................................................ 57

5.1.2.

Giao diện người quản trị/ các user đã đăng ký .................................... 59

5.2.

Kết luận .................................................................................................... 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 62
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 64
Phụ lục 1. Danh sách biến .................................................................................. 64
Phụ lục 2. Danh sách luật ................................................................................... 98

Trang 5


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Danh mục các bảng
Bảng 2.1. Vai trò Kỹ sư tri thức [6, tr. 31] ............................................................. 29
Bảng 4.1. Mô phỏng hoạt động của hệ chẩn đoán .................................................. 53
Bảng PL1.1. Danh sách biến .................................................................................. 64
Bảng PL2.1. Danh sách luật................................................................................... 98

Trang 6

Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Danh mục các hình
Hình 2.1. Biểu diễn tri thức [2] ............................................................................. 16
Hình 2.2. Các hoạt động của hệ thống suy diễn [7] ............................................... 19
Hình 2.3. Cấu trúc chung của Hệ chuyên gia [7] ................................................... 24
Hình 2.4. Kiến trúc của một hệ chuyên gia [6, tr.35] ............................................. 25
Hình 2.5. Mô hình cấu trúc kho tri thức [6, tr. 35] ................................................. 30
Hình 2.6. Mô hình ca sử dụng - hệ thống cập nhật kho dữ liệu [6, tr. 36] .............. 31
Hình 2.7. Mô hình ca sử dụng - hệ thống cập nhật kho tri thức [6, tr. 36] .............. 31
Hình 2.8. Các thành phần của hệ hỗ trợ ra quyết định [14] .................................... 32
Hình 3.1. Sơ đồ của hệ thống chẩn đoán bệnh bằng YHCT ................................... 40
Hình 3.2. Sơ đồ ngữ cảnh của hệ thống ................................................................. 40
Hình 4.1. Mối quan hệ giữa các bảng dữ liệu ........................................................ 51
Hình 5.1. Giao diện trang Chẩn đoán bệnh – Người dùng chọn triệu chứng .......... 57
Hình 5.2. Giao diện trang Chẩn đoán bệnh – Hệ thống hỏi thêm triệu chứng kèm
theo ....................................................................................................................... 58
Hình 5.3. Kết quả chẩn đoán và tư vấn chữa bệnh ................................................. 59
Hình 5.4. Giao diện trang Tìm triệu chứng cho bệnh ............................................. 59
Hình 5.5. Giao diện hiển thị các luật của cơ sở dữ liệu .......................................... 60

Trang 7


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

MỞ ĐẦU
Thuật ngữ “Hệ chuyên gia” ngày nay đã trở nên phổ biến và được nghiên
cứu đưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một hệ chuyên gia là một

chương trình máy tính biểu diễn và lập luận dựa trên tri thức trong một chủ đề thuộc
một lĩnh vực nào đó, nhằm giải quyết vấn đề hoặc đưa ra một lời khuyên. Hệ
chuyên gia có cơ sở tri thức của nó chứa đựng các tri thức được cung cấp bởi các
chuyên gia thực thụ, khác với các tri thức được thu thập trong các sách giáo khoa
hoặc không phải tri thức chuyên môn.
Các hệ chuyên gia có thể dùng các luật hay các quy tắc một cách nhanh
chóng mà không bị nhầm lẫn, nếu trong trường hợp có quá nhiều quy tắc hay luật
thì một chuyên gia con người không thể xử lý nhanh như một hệ chuyên gia được.
Kiến thức của một hệ chuyên gia được tập hợp từ rất nhiều chuyên gia khác
nhau. Do đó, cơ sở tri thức của nó rộng hơn, phong phú hơn so với một vài chuyên
gia đơn lẻ.
Các hệ chuyên gia hay các lĩnh vực khai phá dữ liệu đã và đang được ứng
dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội. Đặc biệt, với sự phát triển
của xã hội ngày nay, nhu cầu được chăm sóc sức khỏe đang là một xu thế tất yếu
của đời sống. Vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu và khai thác dữ liệu trong lĩnh vực
chăm sóc sức khỏe, y tế, … nhưng tập trung vào lĩnh vực Tây Y.
Riêng đối với lĩnh vực Y học cổ truyền (YHCT) – còn gọi là Đông Y, các
nghiên cứu còn khá hạn chế do sự tiến bộ của Tây y lấn át; Tuy nhiên, việc chẩn
đoán và điều trị bệnh trong Đông Y vẫn mang lại nhiều hiệu quả tích cực, có những
trường hợp phải sử dụng các liệu pháp của Đông Y để chữa bệnh, nhất là các bệnh
về cơ xương khớp, di chứng tai biến, viêm tắc động mạch chi, hen phế quản, trĩ,
viêm cầu thận cấp và mãn, tiêu hóa, dị ứng, … (qua châm cứu, xoa bóp, bấm
huyệt,…)
Ngày nay, các phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh trong Đông y đang
dần khẳng định được vị thế của mình trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, y tế cộng
đồng trên thế giới (nhất là Nhật Bản, Trung Quốc) và ở nước ta.
Trang 8


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Do đó, trong đề tài này, tôi xin trình bày nghiên cứu về khai phá tri thức, hệ
hỗ trợ và “xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương
pháp Y học Cổ truyền”.

Trang 9


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
1.1.1. Thực trạng chẩn đoán và hỗ trợ điều trị bệnh bằng Y học Cổ truyền
Ở Việt Nam, nền Y dược học cổ truyền (YDHCT) đã có từ rất lâu đời, gắn
liền với sự phát triển truyền thống văn hóa dân tộc, có thể nói YDHCT là hệ thống
y dược có vai trò và tiềm năng lớn trong sự nghiệp chăm sóc và bảo vệ sức khoẻ
của nhân dân.
Hiện nay, hầu hết các Tỉnh đều có một bệnh viện Y dược cổ truyền (YDCT),
các bệnh viện đa khoa tuyến tỉnh đều có khoa Y học cổ truyền (YHCT), các bệnh
viện đa khoa tuyến huyện đều có khoa hoặc tổ YHCT, các trạm y tế cấp xã có triển
khai hoạt động YHCT. Tuy nhiên, nguồn nhân lực về YDHCT rất mỏng và ít được
đào tạo lại, các cơ sở vật chất và trang thiết bị cho việc điều trị, chăm sóc sức khỏe
cộng đồng bằng YDHCT còn thiếu thốn, trong khi nhu cầu khám và điều trị bệnh
bằng YHCT của người dân là rất cao.
Trong cơ chế thị trường hiện nay, đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn,
thu nhập thấp. Chính vì vậy, việc chăm sóc sức khỏe cộng đồng là mối quan tâm
hàng đầu và là chủ trương của các cấp, các ngành, đặc biệt là ngành y tế địa
phương. Một trong những giải pháp để xây dựng nền Y học Việt Nam là đẩy mạnh
công tác nghiên cứu YHCT dân tộc, trong đó, việc xây dựng kho tàng kinh nghiệm
về phòng chữa bệnh của nền YHCT dân tộc là khâu đầu tiên.

Nhìn chung, đối với các ứng dụng về khai phá dữ liệu, gom cụm dữ liệu và
đưa ra dự báo là khá nhiều và áp dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội cả
trong và ngoài nước. Tuy nhiên, với lĩnh vực YHCT thì các ứng dụng này còn khá
ít và chưa thật phổ biến.
Trên cơ sở kết quả phân tích thực trạng và nhu cầu được chẩn đoán, tư vấn
chăm sóc sức khỏe bằng YHCT, đề tài “Xây dựng hệ chẩn đoán và tư vấn chăm
sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học cổ truyền” nhằm nghiên cứu tạo ra một
kho dữ liệu về các bệnh và phương pháp điều trị bệnh, tư vấn chăm sóc sức khỏe
với mục đích hỗ trợ người dân về cách điều trị bệnh và chăm sóc sức khỏe bằng
Trang 10


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

YHCT vừa giảm được chi phí khám bệnh, vừa có thể biết và sử dụng đúng cách các
cây thuốc, loại thuốc có xung quanh mình.
1.1.2. Công nghệ thông tin và Y học Cổ truyền
Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ thông tin (CNTT) phục vụ cho Y học đã và
đang được nhiều người quan tâm. Có nhiều đề tài nghiên cứu cấp quốc gia, cấp bộ,
cấp cơ sở về lĩnh vực này. Nhiều nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành Công
nghệ thông tin cũng đang nghiên cứu xây dựng các mô hình dự báo nhiều loại bệnh
trên một chứng trạng cụ thể.
Hầu hết các nghiên cứu ứng dụng CNTT đều sử dụng dữ liệu và hệ quản trị
cơ sở dữ liệu. Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu ngày càng được phát triển hoàn thiện
với nhiều tính năng nhằm đáp ứng nhu cầu lưu trữ và xử lý dữ liệu ngày càng đa
dạng về hình thức (tập trung, phân tán) và chủng loại (text, image, media). Một số
hệ quản trị cơ sở dữ liệu có nhiều phiên bản khác nhau đáp ứng nhu cầu sử dụng
của các tổ chức với các qui mô sử dụng khác nhau và hỗ trợ đa dạng hóa môi
trường làm việc như MySQL, Oracle, DB2.
Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu này hỗ trợ nhiều môi trường hệ điều hành, ngôn

ngữ lập trình và đặc biệt là đóng một vai trò quan trọng trong việc triển khai hệ
thống Web, điện toán đám mây, tính toán lưới.
Mặc dù hiện nay, các tri thức về YHCT (bệnh, phương thuốc, phương thang,
phương pháp chẩn bệnh, …) có nhiều trên các website nhưng chưa có một kho dữ
liệu và tri thức dùng chung nào dùng để lưu trữ dữ liệu và tri thức có liên quan đến
việc chẩn đoán và điều trị bệnh bằng YHCT.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu
 Tìm hiểu về các bệnh danh, triệu chứng của từng bệnh, các phương thuốc/
phương thang chữa trị bệnh tương ứng của YDHCT,…
 Nghiên cứu về công nghệ tri thức, công cụ lập trình, hệ thống dữ liệu…. để
xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng YHCT.
 Đưa ra giải pháp và hoàn thiện hệ chẩn đoán.
 Xây dựng hệ thống, cài đặt thử nghiệm và đánh giá kết quả.
Trang 11


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
 Một số bệnh danh và cách chẩn đoán bệnh trong YHCT
 Các phương thuốc/ phương thang trị bệnh tương ứng
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
 Đề tài được nghiên cứu và xây dựng chương trình nhằm đáp ứng các yêu
cầu chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe của người dân bằng YHCT.
 Nghiên cứu công cụ lập trình và tài liệu có liên quan để xây dựng kho dữ
liệu và ứng dụng nhằm chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng YHCT.

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
 Nghiên cứu về bệnh, triệu chứng của bệnh trong YHCT, phương thuốc/
phương thang điều trị, các phương pháp phòng bệnh.
 Nghiên cứu công cụ lập trình, hệ chuyên gia, hệ quản trị cơ sở dữ liệu, …
 Tổng hợp các tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu.
 Phân tích, thiết kế hệ thống theo quy trình sao cho dễ sử dụng, hiệu quả, dễ
nâng cấp, sửa chữa bổ sung.
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
 Khảo sát và phân tích các bệnh danh, phương pháp điều trị, các phương
thuốc/ phương thang trị bệnh tương ứng.
 Thu thập dữ liệu từ bệnh án và đối sánh kết quả với chuyên gia.
 Xây dựng giải pháp hiệu quả và thiết kế phần mềm hỗ trợ.

1.5. Thực trạng các đề tài đã nghiên cứu liên quan
1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước:
Các nghiên cứu trong lĩnh vực khai phá dữ liệu, xây dựng hệ hỗ trợ ra quyết
định trong Đông Y ở nước ngoài trong những năm qua có thể kể đến như:
Ứng dụng lý thuyết mờ xây dựng hệ thống chẩn đoán kiểm tra lưỡi trong Y
học cổ truyền Trung Quốc [16] của Watsuji, T. ; Arita, S. ; Shinohara, S. ; Kitade,
T. (Dept. of Basic Oriental Med., Meiji Univ. of Oriental Med., Kyoto, Japan), hệ
Trang 12


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

thống này chẩn đoán hội chứng như hội chứng suy giảm, hội chứng dư thừa, hội
chứng lạnh, và hội chứng nhiệt, và chủ yếu tập trung vào việc đánh giá của hội
chứng lạnh và hội chứng nhiệt.
Một hệ thống định lượng để chẩn đoán xung trong Y học cổ truyền Trung
Quốc của Wang H, Cheng Y được xây dựng dựa trên mạng Bayes (BNS) để xây

dựng các mối quan hệ ánh xạ giữa sóng xung và các loại xung [15];
Thiết kế và phát triển hệ chuyên gia để hỗ trợ chẩn đoán và điều trị viêm gan
mạn tính bằng cách sử dụng y học cổ truyền Trung Quốc của Zhao YK (Cục Tin
học Y tế, Bệnh viện Đại học Kyoto, Nhật Bản), Tsutsui T, Endo A, Minato K, T
Takahashi được xây dựng trên ngôn ngữ lập trình Prolog và mạng ngữ nghĩa [18];
Khai phá dữ liệu Bệnh đái tháo đường trong lĩnh vực Y học cổ truyền Trung
Quốc của nhóm tác giả Zhaoli Cui (BV Bắc Kinh); Dan He; Miao Jiang; Yaoxian
Wang; Guang Zheng [19];
Nghiên cứu phân loại hội chứng và xác định bệnh nhân có bệnh tim mạch dựa
trên các phương pháp học tập multi-label [20] của Zhao-xia Xu, Jin Xu, Jian-jun
Yan, Yi-qin Wang, Rui Guo, Guo-ping Liu, Hai-xia Yan, Peng Qian, Yu-jian Hong
sử dụng chẩn đoán Y học cổ truyền Trung Quốc thông qua việc thu thập các thông
tin cận lâm sàn của biểu hiện lưỡi và biểu hiện xung để chẩn đoán.
Một nghiên cứu của Xiang Zhang, Shixing Yan, Guozheng phân tích các
phương pháp và công nghệ sử dụng trong lập luận tình huống (Case-based
reasoning – CBR) dựa trên ontology từ biểu diễn tri thức của các trường hợp lâm
sàng và tính toán tương tự [17].
1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước:
Các nghiên cứu trong lĩnh vực khai phá dữ liệu, xây dựng hệ hỗ trợ ra quyết
định trong Đông Y ở nước ta trong những năm qua gồm có:
Tiểu luận môn học tìm hiểu khai phá tri thức và xây dựng hệ chuyên gia chẩn
đoán và điều trị bệnh bằng thuốc đông y [5] của nhóm sinh viên trường Đại học Đà
Nẵng thực hiện năm 2010 với phương pháp biểu diễn tri thức dạng luật If…Then
và xây dựng hệ thống chẩn đoán bệnh với Prolog.

Trang 13


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Phần mềm chẩn đoán bệnh dựa vào nhiệt độ kinh lạc và thiết bị đo của Lương
y Lê Văn Sửu và cộng sự [13], xây dựng dựa trên thuật toán phân tích và tính toán
nhiệt độ của 24 điểm tỉnh huyệt trên 10 đầu ngón tay, chân;
Hệ thống hỗ trợ chẩn đoán và điều trị bệnh thông qua các triệu chứng thường
gặp của GS.TS. Dương Trọng Hiếu [10].
1.5.3. Đánh giá chung
Các công trình nghiên cứu trước đây đã sử dụng nhiều công cụ, ứng dụng
công nghệ tri thức, khai phá dữ liệu, … đưa ra được các thông tin tư vấn hữu ích
cho người dùng để chẩn đoán một số bệnh cụ thể và cách điều trị dùng liệu pháp
của Y học cổ truyền.
Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ tập trung đưa ra giải pháp chẩn đoán cho
một bệnh cụ thể. Đồng thời, chưa có giải pháp nào giúp hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn
chăm sóc sức khỏe cho cộng đồng trong khi nhu cầu về Y tế cộng đồng hiện nay
đang được đặc biệt quan tâm của các cấp, các ngành.
Nhìn chung, đối với các ứng dụng về khai phá dữ liệu, gom cụm dữ liệu và
đưa ra dự báo là khá nhiều và áp dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội cả
trong và ngoài nước. Tuy nhiên, với lĩnh vực Đông Y thì các ứng dụng này còn khá
ít và chưa thật phổ biến.

1.6. Bố cục của luận văn
Chương I: Tổng quan đề tài nghiên cứu.
Chương II: Tìm hiểu về tri thức và hệ chuyên gia.
 Tìm hiểu cơ sở tri thức, hệ chuyên gia.
 Kho tri thức, quản lý và cập nhật kho tri thức, hệ trợ giúp ra quyết định.
Chương III: Phân tích bài toán xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn
chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền
 Phát biểu vấn đề, giới thiệu tổng quan về Y học cổ truyền.
 Tìm hiểu tri thức về chẩn đoán và điều trị bệnh bằng Y học cổ truyền.
 Vận dụng công nghệ tri thức để giải quyết vấn đề.

Trang 14


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Chương IV: Cài đặt và thử nghiệm hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm
sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học cổ truyền
 Phân tích thiết kế hệ trợ giúp.
 Môi trường công cụ cài đặt.
 Đánh giá kết quả chương trình.
Chương V: Kết luận và hướng phát triển
 Đưa ra các nhận xét, đánh giá về hệ thống, các vấn đề đã giải quyết được,
các vấn đề còn tồn tại.
 Đưa ra hướng phát triển của đề tài trong tương lai.

1.7. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này, chúng ta cần phải nắm được kiến thức tổng quan về
YHCT, công nghệ tri thức và hệ chuyên gia, tìm hiểu về các loại thuốc quanh ta,….
Vì vậy, các tài liệu được sử dụng để xây dựng đề tài là: Các công trình nghiên cứu
liên quan đến YHCT; các tài liệu chuyên môn của YHCT; các công bố liên quan
đến YHCT, các hệ thống trợ giúp ra quyết định, kho dữ liệu, khai phá dữ liệu; các
bài viết, các nguồn dữ liệu trên Internet, …

Trang 15


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Chương II: TÌM HIỂU VỀ TRI THỨC VÀ HỆ CHUYÊN GIA
2.1. Tìm hiểu về tri thức

2.1.1. Các khái niệm
Dữ liệu là các con số, ký hiệu mà máy tính có thể lưu trữ, biểu diễn, xử lý.
Bản thân dữ liệu không có ý nghĩa. Chỉ khi con người cảm nhận, tư duy thì dữ liệu
mới có một ý nghĩa nhất định, đó chính là thông tin. Từ khái niệm thông tin, người
ta mới xây dựng được khái niệm về tri thức.
Tri thức là kết tinh, cô đọng, chắt lọc của thông tin. Tri thức hình thành do
quá trình xử lý thông tin mang lại. Tri thức là nhận thức và hiểu biết về một sự
việc, sự vật hay thông tin được thu thập ở dạng kinh nghiệm, học tập hay thông qua
suy luận, suy ngẫm.
Biểu diễn tri thức là phương pháp mã hoá tri thức, nhằm thành lập cơ sở tri
thức cho các hệ thống dựa trên tri thức.

Hình 2.1. Biểu diễn tri thức [2]
2.1.2. Phân loại tri thức
Tri thức trong hệ chuyên gia phản ánh sự tinh thông được tích tụ từ sách vở,
tạp chí, từ các chuyên gia, báo đài hay các nhà bác học. Các hệ thống hay hệ
chuyên gia đều dựa trên tri thức.
Trang 16


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

Tri thức được phân ra thành hai loại chính là tri thức hiện và tri thức ẩn:
 Tri thức hiện: là những tri thức được giải thích và được mã hóa dưới
dạng văn bản, tài liệu, âm thanh, phim ảnh, ... thông qua ngôn ngữ có lời hoặc
không có lời, nguyên tắc hệ thống, chương trình máy tính, chuẩn mực hay các
phương tiện khác. Tri thức này dễ dàng chuyển giao, thường được tiếp nhận
qua hướng dẫn.
 Tri thức ẩn: là những tri thức thu được từ trải nghiệm thực tế, tri thức
dạng này nằm trong mỗi cá nhân bao gồm: niềm tin, kinh nghiệm, bí quyết, kỹ

năng...
2.1.3. Biểu diễn tri thức
2.1.3.1. Khái niệm biểu diễn tri thức
Biểu diễn tri thức là cách thể hiện tri thức trong máy tính dưới dạng sao cho
bài toán có thể được giải tốt nhất. Biểu diễn tri thức trong máy tính phải:
 Thể hiện được tất cả các thông tin cần thiết.
 Cho phép tri thức mới được suy diễn từ tập các sự kiện và luật suy diễn.
 Cho phép biểu diễn các nguyên lý tổng quát cũng như các tình huống đặc
trưng.
 Nắm bắt được ý nghĩa ngữ nghĩa phức tạp.
 Cho phép lý giải ở mức tri thức cao hơn.
Có hai loại tri thức của bài toán cần phải được biểu diễn đó là tri thức mô tả
và tri thức thủ tục.
 Tri thức mô tả là loại tri thức mô tả những gì được biết về bài toán. Loại tri
thức này bao gồm sự kiện, đối tượng, lớp của các đối tượng và quan hệ giữa
các đối tượng.
 Tri thức thủ tục là thủ tục tổng quát mô tả cách giải quyết bài toán. Tri thức
này bao gồm thủ tục tìm kiếm và luật suy diễn.

Trang 17


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

2.1.3.2. Tri thức biểu diễn thông qua các luật
 Biểu diễn tri thức bởi các luật Nếu – Thì
Ngôn ngữ bao gồm các luật nếu - thì (if - then), (còn gọi là các luật sản xuất production rule), là ngôn ngữ phổ biến nhất để biểu diễn tri thức. Các câu Horn có
dạng:
P1 Λ …Λ Pn => Q
trong đó các P i (i = 1, ..., n) và Q là các câu phần tử.

Các câu Horn còn được viết dưới dạng:
Nếu: P1 và P 2 ... và Pn
Thì: Q (if P1 AND ... AND Pn then Q)
Các Pi (i= 1, ..., n) được gọi là các điều kiện, Q được gọi là kết luận của luật.
Các luật Nếu – Thì có các ưu điểm sau đây:
 Mỗi luật nếu – thì mô tả một phần nhỏ tương đối độc lập của tri thức.
 Có thể thêm vào cơ sở tri thức các luật mới, hoặc loại bỏ một số luật
cũ mà không ảnh hưởng nhiều tới các luật khác.
 Các hệ tri thức với cơ sở tri thức gồm các luật nếu – thì có khả năng
đưa ra lời giải thích cho các quyết định của hệ.
Các luật nếu – thì là dạng biểu diễn tự nhiên của tri thức. Bằng cách sử dụng
các luật nếu – thì chúng ta có thể biểu diễn được một số lượng lớn tri thức của con
người về tự nhiên, về xã hội, kinh nghiệm của con người trong lao động, sản xuất,
tri thức của các thầy thuốc, tri thức của các kỹ sư, tri thức trong các ngành khoa
học: kinh tế, sinh học, hoá học, vật lý, toán học,...
 Suy diễn tiến và suy diễn lùi trong các hệ dựa trên luật
Một khi chúng ta đã lưu trữ một cơ sở tri thức, chúng ta cần có thủ tục suy
diễn để rút ra các kết luận từ cơ sở tri thức. Trong các hệ dựa trên luật, có hai
phương pháp suy diễn cơ bản:
+ Suy diễn tiến
+ Suy diễn lùi
Chúng ta sẽ phân chia cơ sở tri thức thành hai bộ phận: cơ sở luật (rule base)

Trang 18


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

và cơ sở sự kiện (fact base) (hoặc bộ nhớ làm việc (working memory)). Cơ sở luật
bao gồm các luật có ít nhất một điều kiện, biểu diễn các tri thức chung về lĩnh vực

áp dụng. Còn cơ sở sự kiện bao gồm các câu phần tử (các luật không điều kiện) mô
tả các sự kiện mà chúng ta biết về các đối tượng trong lĩnh vực áp dụng.
Suy diễn tiến
Tư tưởng cơ bản của suy diễn tiến là áp dụng luật suy diễn Modus Ponens
tổng quát. Trong mỗi bước của thủ tục suy diễn tiến, người ta xét một luật trong cơ
sở luật. Đối sánh mỗi điều kiện của luật với các sự kiện trong cơ sở sự kiện, nếu tất
cả các điều kiện của luật đều được thoả mãn thì sự kiện trong phần kết luận của luật
được xem là sự kiện được suy ra. Nếu sự kiện này là sự kiện mới (không có trong
bộ nhớ làm việc), thì nó được đặt vào bộ nhớ làm việc. Quá trình trên được lặp lại
cho tới khi nào không có luật nào sinh ra các sự kiện mới.
Như vậy quá trình suy diễn tiến là quá trình xem xét các luật. Với mỗi luật, ta
đi từ phần điều kiện tới phần kết luận của luật, khi mà tất cả các điều kiện của luật
đều được làm thoả mãn (bởi các sự kiện trong cơ sở sự kiện), thì ta suy ra sự kiện
trong phần kết luận của luật.

Hình 2.2. Các hoạt động của hệ thống suy diễn [7]

Trang 19


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

THUẬT TOÁN SUY DIỄN TIẾN [7]
//Input:

+ Tập luật Rule ={r1, r2, …,rn}
+ GT, KL;
Thông báo “True” nếu GT  KL

//Output:

Ngược lại, thông báo “False”
{
TD:= GT;
T:= Fillter(Rule, TD); // lấy các luật có TD xuất hiện
trong vế trái của tập luật Rule
While (KL ⊄ TD) and (T<>∅) do
{
r := get(T);

//lấy luật trong T

TD:= TD + right(r); // hoặc TD:=TD  {q}; Đưa vế phải
của r vào TD
Rule:=Rule \ {r}; // loại bỏ luật vừa xét trong tập
luật Rule
T:= Fillter(Rule,TD); // lấy các luật có TD xuất hiện
trong vế trái của tập luật Rule mới
}
If KL ⊂ TD then Return “True”
Else Return “False”;
}

Suy diễn lùi
Trong các hệ dựa trên luật, chúng ta còn có thể sử dụng phương pháp suy
diễn lùi (backward chaining hoặc backward reasoning).
Trong suy diễn lùi, người ta đưa ra các giả thuyết cần được đánh giá. Sử dụng
suy diễn lùi, giả thuyết đưa ra hoặc là được chứng minh, hoặc là bị bác bỏ (bởi các
sự kiện trong bộ nhớ làm việc). Cần lưu ý rằng, chúng ta nói giả thuyết được chứng
minh, hoặc bị bác bỏ là muốn nói tới nó được chứng minh, hoặc bác bỏ bởi tình

trạng hiện thời của bộ nhớ làm việc. Khi mà bộ nhớ làm việc thay đổi (chúng ta
thêm vào hoặc loại bỏ một số sự kiện) thì một giả thuyết đã được chứng minh có thể
Trang 20


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

trở thành bị bác bỏ và ngược lại.
Quá trình suy diễn lùi diễn ra như sau: Ta so sánh giả thuyết đưa ra với các sự
kiện trong bộ nhớ làm việc. Nếu có một sự kiện khớp với giả thuyết, (ở đây “khớp”
được hiểu là hai câu mô tả sự kiện và giả thuyết trùng nhau qua một phép so nào
đó), thì ta xem như giả thuyết là đúng. Nếu không có sự kiện nào khớp với giả
thuyết, thì ta đối sánh giả thuyết với phần kết luận của các luật. Với mỗi luật mà kết
luận của luật khớp với giả thuyết, ta đi lùi lại phần điều kiện của luật. Các điều kiện
này của luật được xem như các giả thuyết mới.
Với giả thuyết mới, ta lặp lại quá trình trên.
Nếu tất cả các giả thuyết được sinh ra trong quá trình phát triển các giả thuyết
bởi các luật được chọn thích hợp đều được thoả mãn (đều có trong bộ nhớ làm việc)
thì giả thuyết đã đưa ra được xem là đúng. Ngược lại, dù ta áp dụng luật nào để phát
triển các giả thuyết cũng dẫn tới các giả thuyết không có trong bộ nhớ làm việc và
không thể quy giả thuyết này về các giả thuyết mới khác, thì giả thuyết đã đưa ra
được xem là sai.
THUẬT TOÁN SUY DIỄN LÙI [7]
//Input:

+ Tập luật Rule ={r1, r2, …,rn}
+ KL;

//Output: Thông báo “True” nếu KL  GT
Ngược lại, thông báo “False”

IF KL  GT THEN Return “True”
ELSE
{ TĐích=; Vết=; First=1; Quaylui=False;}
FOR Each q  KL DO TĐích=TĐích  {(q, 0)};
REPEAT
First ++;
(f,i)=Get (TĐích);
IF (f  GT) THEN
{
j=Tìm luật (f,i,Rule);

Trang 21

// rj: leftj  f


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

IF (Tìm có rj) THEN
{

Vết=Vết  {(f,j)}
For Each t  (Leftj \ GT) DO TĐích=TĐích

 {(t, 0)};
}
ELSE
{

Quaylui=True;

While (f  KL) AND Quaylui DO
{
Repeat

{ (g,k)=Get (Vết);
TĐích=TĐích \ Leftk; }

Until f  Leftk;
i= Tìm luật (g,k,Rule);
If (Tìm có ri) Then
{ TĐích=TĐích \ Leftk;
For

each

t



(lefti\GT)

do

TĐích=TĐích{((t,0)};
Vết=Vết  {g,i)};
Quaylui=False;
} // end while
} // end If2
}// end If1
UNTIL (TĐích=) OR ((f  KL) AND (First >2));

IF (f  KL) THEN Return “False”
ELSE Return “True”

Đánh giá kỹ thuật suy diễn tiến và suy diễn lùi
a) Ưu điểm
 Ưu điểm chính của suy diễn tiến là làm việc tốt khi bài toán về bản chất
đi thu thập thông tin rồi thấy điều kiện cần suy diễn. Suy diễn tiến cho ra khối
lượng lớn thông tin từ một số thông tin ban đầu.
 Ưu điểm của suy diễn lùi là phù hợp với bài toán đưa ra giả thuyết rồi
Trang 22


Xây dựng hệ hỗ trợ chẩn đoán và tư vấn chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Y học Cổ truyền

xem hiệu quả giả thuyết đó có đúng không. Suy diễn lùi tập trung vào đích đã
cho. Nó tạo ra một loạt câu hỏi chỉ liên quan đến vấn đề đang xét.
b) Nhược điểm
 Nhược điểm của suy diễn tiến là không cảm nhận được rằng chỉ một vài
thông tin là quan trọng. Hệ thống hỏi các câu hỏi mà không biết rằng chỉ một ít
câu đã đi đến kết luận được. Hệ thống có thể hỏi các câu không liên quan làm
người dùng lúng túng khi phải trả lời không liên quan đến chủ đề.
 Nhược điểm của suy diễn lùi là nó thường tiếp theo dòng suy diễn, thay
vì đúng ra phải dừng ở đó mà sang nhánh khác.

2.2. Hệ chuyên gia
2.2.1. Khái niệm và cấu trúc của một hệ chuyên gia
2.2.1.1. Khái niệm:
Hệ chuyên gia (HCG) là một chương trình ứng dụng 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 tư vấn KHÓ đạt trình độ cỡ như một CHUYÊN GIA

LÂU NĂM LÀNH NGHỀ.
Ta có sơ đồ mô tả như sau [6]:
Hệ Chuyên Gia = Cơ Sở Tri Thức + Mô Tơ Suy Diễn
(Biểu diễn tri thức)
Nguồn tri thức

Chuyên gia

Người Sử Dụng

Tài liệu chuyên môn

Qua sơ đồ trên ta có thể thấy: Một chương trình ứng dụng được xây dựng dựa
trên Cơ sở tri thức và mô tơ suy diễn. Trong đó Cơ sở tri thức được 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 Mô tơ suy diễn
phụ thuộc vào người dùng do người dùng đưa ra.

Trang 23