MỤC LỤC
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA 2
VÀ BIỂU DIỄN TRI THỨC 2
1.1 Hệ chuyên gia 2
1.2 Biểu diễn tri thức 4
Chương 2
THU THẬP TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG PROLOG 11
XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN 11
VÀ ĐIỀU TRỊ MỘT SỐ BỆNH THƯỜNG GẶP Ở TRẺ EM 11
2.1 Thu thập tri thức một số bệnh thường gặp ở trẻ em 11
2.2 Xây dựng cơ sở tri thức dựa trên luật 14
2.3 Xây dựng ứng dụng hệ chẩn đoán bệnh trẻ em bằng Prolog và Java 18
2.4 Chương trình và kết quả thực nghiệm 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO
25
LỜI MỞ ĐẦU
Hệ chuyên gia là một trong những lĩnh vực của trí tuệ nhân tạo được nghiên cứu
và phát triển từ giữa thập niên 60, góp phần tạo ra các hệ thống có khả năng trí tuệ
của con người, giải quyết các vấn đề dựa trên một tập luật phân tích thông tin và
đưa lời khuyên về trình tự các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề.
Nhiều hệ chuyên gia đã được thiết kế và xây dựng để phục vụ trong nhiều lĩnh
vực y học, kế toán, điều khiển tiến trình (process control), dịch vụ tư vấn tài chính
(financial service), tài nguyên con người (human resources), trong đó y khoa là
một trong những lĩnh vực được áp dụng đầu tiên, cung cấp các công cụ hữu hiệu
cho những áp dụng chẩn đoán bệnh, với mục đích trợ giúp các bác sĩ trong việc
chẩn đoán và điều trị bệnh.
Hiện nay có nhiều chương trình chẩn đoán bệnh dành cho người lớn mà ít có
chương trình chuyên biệt phục vụ riêng cho trẻ em. Chính vì lý do đó em chọn đề
tài xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán và điều trị một số bệnh thường gặp ở
trẻ em như bệnh: sởi, quai bị, rubella, thủy đậu, sốt xuất huyết,… Chương trình cho

nhằm mục đích cung cấp các lý lẻ để thuyết phục người sử dụng đi theo con đường
suy diễn của hệ chuyên gia. Câu hỏi HOW nhằm cung cấp các giải thích về con
đường mà hệ chuyên gia sử dụng để mang lại kết quả.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 3
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
Hình 1. Các thành phần của hệ chuyên gia
1.2 Biểu diễn tri thức
1.2.1 Khái niệm biểu diễn tri thức
Biểu diễn tri thức là cách thể hiện tri thức trong máy dưới dạng sao cho bài toán
có thể được giải tốt nhất. Biểu diễn tri thức trong máy 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.
• Bắt lấy được ý nghĩa ngữ nghĩa phức tạp.
• Cho phép lý giải ở mức tri thức cao hơn.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 4
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
1.2.2 Các loại tri thức
Dựa vào cách thức con người giải quyết vấn đề, các nhà nghiên cứu đã xây dựng
các kỹ thuật để biểu diễn các dạng tri thức khác nhau trên máy tính. Để giải quyết
vấn đề, chúng ta chỉ chọn dạng biễu diễn nào thích hợp nhất. Sau đây là các dạng
biểu diễn tri thức thường gặp.
• Tri thức thủ tục mô tả cách thức giải quyết một vấn đề. Loại tri thức này
đưa ra giải pháp để thực hiện một công việc nào đó. Các dạng tri thức thủ tục
tiêu biểu thường là các luật, chiến lược, lịch trình, và thủ tục.
• Tri thức khai báo cho biết một vấn đề được thấy như thế nào. Loại tri thức
này bao gồm các phát biểu đơn giản, dưới dạng các khẳng định logic đúng
hoặc sai. Tri thức khai báo cũng có thề là một danh sách các khẳng định
nhằm mô tả đầy đủ hơn về đối tượng hay một khái niệm khái niệm nào đó.

Tùy vào các vấn đề đang quan tâm mà luật sinh có những ngữ nghĩa hay cấu
tạo khác nhau :
• Trong logic vị từ : P
1
, P
2
, , Pn, Q là những biểu thức logic.
• Trong ngôn ngữ lập trình, mỗi một luật sinh là một câu lệnh.
IF (P
1
AND P
2
AND AND Pn) THEN Q.
Để biểu diễn một tập luật dẫn, người ta phải chỉ rõ hai thành phần chính sau:
(1) Tập các sự kiện F (Facts):
F = { f1, f2, fn }
(2) Tập các quy tắc R (Rules) áp dụng trên các sự kiện dạng như sau :
f1 ^ f2 ^ ^ fi  q
Trong đó, các fi, q đều thuộc F
1.2.3.2 Cơ chế suy luận trên các luật sinh
Suy diễn tiến : là quá trình suy luận xuất phát từ một số sự kiện ban đầu, xác
định các sự kiện có thể được "sinh" ra từ sự kiện này.
Suy diễn lùi : là quá trình suy luận ngược xuất phát từ một số sự kiện ban đầu,
ta tìm kiếm các sự kiện đã "sinh" ra sự kiện này. Một ví dụ thường gặp trong thực tế
là xuất phát từ các tình trạng của máy tính, chẩn đoán xem máy tính đã bị hỏng hóc
ở đâu.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 6
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
Ví dụ: Trình bày một vận dụng của phương pháp hệ luật dẫn trong việc biểu
diễn tri thức cho một hệ cơ sở tri thức ứng dụng “Chẩn đoán các vấn đề gây ra lỗi

1.2.3.3 Ưu điểm và nhược điểm của biểu diễn tri thức bằng luật dẫn
Ưu điểm:
Biểu diễn tri thức bằng luật đặc biệt hữu hiệu trong những tình huống hệ thống
cần đưa ra những hành động dựa vào những sự kiện có thể quan sát được. Nó có
những ưu điểm chính yếu sau đây:
• Các luật rất dễ hiểu nên có thể dễ dàng dùng để trao đổi với người dùng (vì
nó là một trong những dạng tự nhiên của ngôn ngữ).
• Có thể dễ dàng xây dựng được cơ chế suy luận và giải thích từ các luật.
• Việc hiệu chỉnh và bảo trì hệ thống là tương đối dễ dàng.
• Có thể cải tiến dễ dàng để tích hợp các luật mờ.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 8
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
• Các luật thường ít phụ thuộc vào nhau.
Nhược điểm:
• Các tri thức phức tạp đôi lúc đòi hỏi quá nhiều (hàng ngàn) luật sinh. Điều
này sẽ làm nảy sinh nhiều vấn đề liên quan đến tốc độ lẫn quản trị hệ thống.
• Thống kê cho thấy, người xây dựng hệ thống trí tuệ nhân tạo thích sử dụng
luật sinh hơn tất cả phương pháp khác (dễ hiểu, dễ cài đặt) nên họ thường
tìm mọi cách để biểu diễn tri thức bằng luật sinh cho dù có phương pháp
khác thích hợp hơn! Đây là nhược điểm mang tính chủ quan của con người.
• Cơ sở tri thức luật sinh lớn sẽ làm giới hạn khả năng tìm kiếm của chương
trình điều khiển. Nhiều hệ thống gặp khó khăn trong việc đánh giá các hệ
dựa trên luật sinh cũng như gặp khó khăn khi suy luận trên luật sinh.
Dạng biểu diễn tri thức cổ điển nhất trong máy tính là logic, với hai dạng phổ
biến là logic mệnh đề và logic vị từ. Cả hai kỹ thuật này đều dùng ký hiệu để thể
hiện tri thức và các toán tử áp lên các ký hiệu để suy luận logic. Logic đã cung cấp
cho các nhà nghiên cứu một công cụ hình thức để biểu diễn và suy luận tri thức. Em
xin nói chi tiết về logic vị từ.
Logic vị từ là sự mở rộng của logic mệnh đề nhằm cung cấp một cách biểu diễn
rõ hơn về tri thức. Logic vị từ dùng ký hiệu để biểu diễn tri thức.

cha(sơn) = Nam
mẹ(sơn) = Mai
• Phép toán: Logic vị từ cũng dùng các phép toán như logic mệnh đề.
Ví dụ:
thích(X,Y) AND thích(Z,Y) -> thích(X,Z).
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 10
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
CHƯƠNG 2
THU THẬP TRI THỨC VÀ ỨNG DỤNG PROLOG
XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN
VÀ ĐIỀU TRỊ MỘT SỐ BỆNH THƯỜNG GẶP Ở TRẺ EM
2.1 Thu thập tri thức một số bệnh thường gặp ở trẻ em
2.1.1 Bệnh sởi
• Triệu chứng : sốt, phát ban lúc đầu ở mặt sau đó lan ra toàn thân, khi ban sởi
biến mất sẽ để lại những vết thâm da. Ngoài ra trẻ còn có một số triệu chứng
kèm theo gồm chảy mũi, ho và đỏ mắt
• Biến chứng : những biến chứng có thể gặp phải là viêm phổi, viêm não, viêm
tai giữa, tiêu chảy, mờ giác mạc, viêm thanh quản, suy dinh dưỡng nặng.
• Chăm sóc :
o Cho bé uống thuốc hạ sốt khi nhiệt độ ≥ 38.5oC, liều lượng thuốc dùng
được tính là 10 - 15 mg cho mỗi kí lô cân nặng của trẻ.
o Nếu bé ho có thể cho dùng thuốc giảm ho.
o Chế độ ăn uống phải đầy đủ chất dinh dưỡng và có thể chia nhỏ khẩu
phần ăn làm nhiều lần trong ngày.
o Giữ vệ sinh tốt để tránh nhiễm thêm vi trùng.
2.1.2 Bệnh quai bị
• Triệu chứng : sốt, nhức đầu, sưng tuyến mang tai một hoặc cả hai bên, đau
nhức khi nhai.
• Biến chứng : viêm tinh hoàn với xác suất 1/5 nếu bệnh xảy ra ở trẻ lớn và
người lớn, tình trạng này có thể dẫn đến vô sinh về sau nhưng với một tỷ lệ

o Sau khoảng 5 ngày, những bóng nước này vỡ ra và đóng mài.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 12
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
• Biến chứng :
o Để lại những sẹo rỗ trên da.
o Viêm mô tế bào do nhiễm thêm vi trùng.
o Viêm phổi.
o Viêm não.
• Chăm sóc :
o Cho trẻ nghỉ ngơi, mặc quần áo thoáng mát.
o Dùng thuốc hạ sốt nhưng lưu ý tuyệt đối không dùng aspirine.
o Cho trẻ ngâm trong bồn nước ấm 1 – 3 lần mỗi ngày, lau nhẹ người bằng
vải mềm, chú ý không làm vỡ bóng nước.
o Giữ gìn vệ sinh cá nhân để phòng ngừa nhiễm thêm vi trùng.
o Cắt ngắn móng tay cho trẻ, dạy trẻ không được gãi, trẻ nhỏ nên được đeo
găng tay để không tự làm vỡ bóng nước.
o Cách ly trẻ bệnh khoảng 5 - 7 ngày để tránh lây lan.
2.1.5 Bệnh sốt xuất huyết
• Triệu chứng : Sốt cao, có chấm xuất huyết dưới da thường gặp nhiều nhất ở
hai chân; và dấu hiệu gan to. Ngoài những dấu hiệu vừa kể, trẻ nhỏ bị SXH
còn có các dấu hiệu không đặc hiệu như ho, sổ mũi và tiêu chảy.
• Biến chứng :
o Những biến chứng do sốt kéo dài, bệnh nhân nhập viện muộn dễ dẫn tới
tình trạng sốc kéo dài, gây co giật, suy hô hấp. Khi xuất huyết tiêu hóa
nhiều kèm xuất huyết não và tổn thương đa cơ quan (do sốc) rất dễ dẫn
đến việc bệnh nhân tử vong.
• Chăm sóc :
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 13
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
o Cho trẻ uống thuốc hạ sốt Paracetamol, lau mát bằng nước ấm để tránh

AND Đau họng
AND Nhức đầu
AND Sốt
THEN Bệnh thủy đậu
R5 IF Có chấm xuất huyết
AND Gan to
AND Sốt
THEN Bệnh sốt xuất huyết
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 14
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
2.2.2 Hình ảnh mô tả các triệu chứng của từng bệnh
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 15
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 16
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
2.2.3 Sơ đồ mô phỏng chương trình chẩn đoán bệnh
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 17
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
2.3 Xây dựng ứng dụng hệ chẩn đoán bệnh trẻ em bằng Prolog và Java
2.3.1 Công cụ phát triển hệ cơ sở tri thức
Chọn ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo Prolog (PROgramming in LOGic) để
phát triển tri thức, giải quyết các bài toán liên quan đến các đối tượng (object) và
mối quan hệ (relation) giữa chúng. Đồng thời kết hợp với ngôn ngữ lập trình Java
trên môi trường Windows Forms để tạo giao diện thân thiện cho phép người dùng
có thể tương tác dễ dàng với hệ thống chẩn đoán bệnh.
2.3.2 Phát biểu dưới dạng logic vị từ về bệnh
Phát biểu Vị từ
X là các triệu chứng của bệnh sởi trieuchungsoi(X)
X là các triệu chứng của bệnh quai bị trieuchungquaibi(X)
X là các triệu chứng của bệnh rubella trieuchungrubella(X)

Mã luật
Sự kiện
R1
trieuchungsoi([phatban,sot,chaymui,ho,domat])
R2 trieuchungquaibi([sungtuyenmangtai,daunhuckhinhai,sot,nhucdau])
R3
trieuchungrubella([sunghach,phatban,sot,daukhop])
R4 trieuchungthuydau([hongban,bongnuoc,dauhong,nhucdau,sot])
R5 trieuchungsotxuathuyet([cochamxuathuyen,ganto,sot])
Định nghĩa các luật về bệnh dựa trên các sự kiện:
Mã luật
Luật
R1
trieuchungbenhtreem(X,soi) : -trieuchungsoi(X)
R2
trieuchungbenhtreem(X,quaibi): -trieuchungquaibi(X)
R3
trieuchungbenhtreem(X,rubella): -trieuchungrubella(X)
R4 trieuchungbenhtreem(X,thuydau) : -trieuchungthuydau(X)
R5 trieuchungbenhtreem(X,sotxuathuyet) : -trieuchungsotxuathuyet(X)
Định nghĩa các sự kiện về thuốc điều trị của các loại bệnh:
Mã luật
Sự kiện
R1
thuoc_phatban([paracetamol,vitaminA])
R2
thuoc_sot([panadol,paragan])
R3
thuoc_chaymui([ngo_sen,la_sen])
R4 thuoc_ho([xiro_ho,bo_phe])

R12 dieutri(bongnuoc,X):-thuoc_bongnuoc(X)
R13 dieutri(dauhong,X):-thuoc_dauhong(X)
R14 dieutri(cochamxuathien,X):-thuoc_cocham(X)
R15 dieutri(ganto,X):-thuoc_ganto(X)
2.4 Chương trình và kết quả thực nghiệm
2.4.1 Môi trường lập trình
Ngôn ngữ lập trình: Java
IDE: Netbeans IDE 7.4
JDK: JDK 1.7.0_25
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 20
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
2.4.2 Cấu trúc chương trình
Chương trình gồm 2 class chính là PrologUtils và MainForm
• PrologUtils: lớp xây dựng các phương thức sử dụng chung cho toàn
chương trình.
• MainForm: lớp giao diện chương trình và các thao tác trong chương
trình.
• CustomJpanel: lớp extends jPanel để thêm background cho chương trình.
Chương trình sử dụng thư viện jpl.jar để nạp file prolog CSDL vào chương
trình.
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 21
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
2.4.3 Chức năng và giao diện chương trình
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 22
Biểu diễn tri thức và suy luận GVHD: PGS.TS. ĐỖ VĂN NHƠN
Chương trình xây dựng hai chức năng chính là: Chẩn đoán bệnh và Triệu chứng
bệnh.
• Chẩn đoán bệnh: Người dùng sẽ trả lời một số câu hỏi liên tiếp do chương
trình đặt ra. Sau đó chương trình sẽ cho biết bé đang bị bệnh nào và thuốc
điều trị ra sao. Do chương trình còn hạn chế về mặt dữ liệu bệnh nên có thể

• Thu thập thêm các dữ liệu bệnh của trẻ em để mở rộng hệ chẩn đoán bệnh
chuyên sâu hơn, cho nhiều đối tượng khác nhau và đưa ra chẩn đoán bệnh chính xác
và cụ thể hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bài giảng môn học Biểu diễn tri thức và suy luận, PGS.TS. Đỗ Văn Nhơn
năm 2014
[2] Bài giảng Trí tuệ nhân tạo và hệ chuyên gia, TS. Nguyễn Thiện Thành, năm
2006.
[3] Lập trình Lôgích trong Prolog, PGS.TS. Phan Huy Khánh, năm 2004.
[4] Artificial Intelligence – Structure and Strategies for Complex Problem
Solving (Fourth edition), George F. Luger, Addison Wesley Publishing
Company, 2002.
[5] Tiểu luận: BDTT_HuynhThanhPhung_CH1101029
[6] Website:
http://www.nhidong.org.vn/
http://thuocbietduoc.com.vn /
HVTH: Vũ Phát Lộc – CH1301097 Trang 25