Материал: Математические методы системного анализа и управления информационно-вычислительными, управляющими и сетевыми системами. Проскурин Д.К., Сысоев Д.В

Приазовский государственный технический университет

Pryazovskyi State Technical University

Канд. техн. наук, доцент Е.В. Лупаренко

Ph. D. in Engineering, associate professor E.V. Luparenko

E-mail: luparenko_elena@bk.ru

E-mail: luparenko_elena@bk.ru

Украина, г. Мариуполь

Ukraine, Mariupol

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

дающие одной или несколькими характери-

В книге собраны различные виды заболева-

стиками из следующего списка:

ний, которые уже разделены по симптомам,

• задачи не могут быть представлены в

что позволяет при создании БД не отвле-

числовой форме;

каться на поиск симптомов для того или

• исходные данные и знания о предмет-

иного заболевания.

ной области неоднозначны, неточны, проти-

В работе представлена обычная ЭС, со-

воречивы;

держащая в себе основные типы заболеваний

• цели нельзя выразить с помощью чет-

для разных возрастов и полов, с возможно-

ко определенной целевой функции;

стью просмотра типичных и атипичных

• не существует однозначного алгорит-

симптомов и возможных типов лечения. При

мического решения задачи.

накоплении большого объёма данных по за-

База знаний ЭС создаётся при помощи

болеваниям ЭС переходит в искусственную

трёх групп людей:

нейронную сеть (ИНС), с последующим ее

• эксперты той проблемной области, к

обучением.

которой относятся задачи, решаемые ЭС;

На этапе извлечения знаний происхо-

• инженеры по

знаниям, являющиеся

дит анализ проблемной области, определя-

специалистами по разработке интеллекту-

ются необходимые понятия и их взаимосвя-

альной информационной системы (ИИС);

зи, определяются методы решения задачи.

• программисты,

осуществляющие реа-

Проблемной областью является анализ спис-

лизацию ЭС.

ка общих заболеваний детей и подростков,

ЭС может функционировать в двух ре-

общих проблем со здоровьем мужчин и

жимах.

женщин.

• Режим ввода знаний – в этом режиме

На

этапе

структурирования

знаний

эксперт с помощью инженера по знаниям

определяются способы представления видов

посредством редактора базы знаний вводит

знаний, создаются основные понятия, моде-

известные ему сведения о предметной обла-

лируется работа системы, оценивается ее

сти в базу знаний ЭС.

адекватность. Данный этап в работе упро-

• Режим консультации – пользователь

щен, так как что книга доктора Тони Смита

ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о

[1] построена по принципу, схожим с экс-

текущей задаче и получая рекомендации ЭС.

пертной системой и представляет собой схе-

Например, на основе сведений о физическом

матическое описание заболеваний при раз-

состоянии больного ЭС ставит диагноз в ви-

личных симптомах (рис.1).

де перечня заболеваний, наиболее вероятных

На

этапе

формализации проводиться

при данных симптомах.

наполнения экспертом базы знаний. В связи

В данной работе проводится детальный

с тем, что для каждой экспертной системы

анализ процесса диагностики заболеваний,

главным является база знаний, то этот этап

на основе чего выстраивается системный

самый важный и трудоемкий. Его можно

проект процесса диагностики и лечения

разделить на несколько частей:

больных, который включает в себя функцио-

• Извлечение знаний у экспертов.

нальную, информационную и динамическую

• Организация знаний.

модели. На основе

результатов анализа

• Представление знаний в виде понят-

ном для ЭС.

функциональной структуры процесса обсле-

На этапе извлечения знания у эксперта

дования и лечения больных, разрабатывается

проходит формирование списка заболеваний,

функциональная модель с помощью разных

после чего идет распределение по

опреде-

методологий.

ленным

направлениям таким как:

возраст,

В качестве эксперта выступает книга,

изданная доктором Тони Смитом «Ваш се-

области заболеваний (области тела, пробле-

мы со зрительным аппаратом и т.д.). Созда-

мейный доктор» в 1992 году [1], а пользова-

ние базы знаний реализуется с помощью

телями будут определенные группы людей.

языка программирования С #.

Рис. 1. Фрагмент схемы алгоритма поиска заболевания по симптомам

На этапе реализации происходит по-

первое заболевание, то система будет вно-

строение и создание ЭС, которая решает по-

сить корректировки, согласно которым при

ставленную задачу. Этап тестирования про-

этих симптомах первое заболевание будет в

ходит с помощью группы пользователей, ко-

приоритете, по сравнению с остальными.

торые при использовании программу вносят

При этом для второго заболевания собира-

в нее свои симптомы после чего, происходит

ются другие симптомы, внесенные экспер-

анализ и делается вывод на основе получен-

тами, и производиться поиск самого распро-

ных данных о жизнеспособности ЭС.

странённого. После чего определенный

Основой является клиент (приложение

симптом добавляется ко второму забо-

на Android), способное собирать статистику

леванию

в

наивысшем

приоритете

по симптомам и выдавать наиболее вероят-

(рис.2). Кроме того, проводится анализ

ное заболевание с описанием и рекоменда-

предыдущих или хронических типов заболе-

циями по лечению.

При каждом

прохож-

вания у эксперта с последующим выводом о

дения отсылается статистика и вносятся

возможности обострения или рецидива дан-

коррективы по

следующему

правилу:

ного заболевания.

если эксперт по группе симптомов выбрал

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

На основе полученных результатов со-

данных о предпочтении тех или иных лекар-

бирается и упорядочивается база данных с

ственных препаратов при различных симп-

симптомами при тех или иных заболеваниях.

томах одного заболевания. Эта база данных

Проводится статистика ответов экспертов

анализируется повторно, и создает отдель-

для более точной работы ЭС.

ную статистику для сравнения ее с основной

Кроме того, включена опция экспертам

и проведения анализа для улучшения экс-

(врачам - специалистам) вносить данные о

пертной системы. На рисунках 3-4 приведе-

заболевании, симптомах и типах его лечения,

ны примеры работы программы по опреде-

продолжительности лечения, а также резуль-

лению вида заболевания по симптомам.

татов лечения с целью последующего сбора