LOGO
Nghiên cứu một số phương pháp của
Trí tuệ tính toán ứng dụng trong Y học
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG
1
LOGO
Nội dung
Đặt vấn đề
1
Giới thiệu về Trí tuệ tính toán
2
Bệnh khớp và Mô hình chẩn đoán
3
Xây dựng và Cài đặt thử nghiệm
4
Kết luận và Hướng phát triển
5
2
LOGO
ĐẶT VẤN ĐỀ

Trí tuệ tính toán là phương pháp dùng để xử lý các tình huống phức tạp trong
đó hiểu biết của chúng ta là không chính xác.

Y tế là một ngành đặc thù với nhiều vấn đề phức tạp và khó giải quyết.
Ứng dụng Trí tuệ tính toán vào công tác quản lý điều hành và khám
chữa bệnh là cần thiết và hiệu quả.
3
LOGO
ĐẶT VẤN ĐỀ


MẠNG NƠRON - NN

Mạng nơron: là một tập hợp các dây thần kinh kết nối với nhau (theo nghĩa sinh
học).

Mạng nơ-ron xác định hai khái niệm phân biệt:

Mạng nơron nhân tạo

Mạng nơron sinh học
7
LOGO
MẠNG NƠRON

Mạng nơron nhân tạo (ANN):

Được McCulloch và Pitts đề xuất năm 1943.

Dựa trên cấu trúc của bộ não con người.

Có thể thực hiện các bài toán nhận mẫu, tối ưu, nhận dạng và điều khiển cho các đối
tượng tuyến tính và phi tuyến đạt hiệu quả hơn so với các phương pháp tính toán
truyền thống.

Bao gồm sự liên kết của nhiều nơron. Đầu ra của mỗi nơron kết nối với các nơron
khác thông qua các trọng số, hoặc tự phản hồi trở về đầu vào của chính nó.
8
LOGO
HỆ CHUYÊN GIA - ES



Nhà phát triển phải hình dung mọi sự kiện ở dạng luật trong khi không phải bài toán nào
cũng có thể thực hiện được điều này.
12
LOGO
HỆ CHUYÊN GIA DỰA TRÊN LUẬT

Ưu điểm:

Diễn tả được ngôn ngữ tự nhiên thông qua biểu diễn tri thức tự nhiên: IF … THEN.

Tri thức là tập các luật có tính độc lập cao. Do vậy dễ thay đổi, chỉnh sửa.

Dễ mở rộng.

Tận dụng được tri thức Heuristic.

Có thể dùng biến trong luật, truy xuất chương trình ngoài.
13
LOGO
HỆ CHUYÊN GIA DỰA TRÊN LUẬT

Với những ưu điểm trên, HCG dựa trên luật là lời giải thích hợp cho những bài toán
mà tri thức đầu vào được cung cấp bởi các chuyên gia bác sĩ trong lĩnh vực y học.

Với HCG dựa trên luật, các tri thức này có thể được mã hóa, cài đặt vào hệ thống,
mô phỏng chính xác theo cách làm việc của các bác sĩ.

Ví dụ điển hình là hệ MYCIN (HCG chẩn đoán bệnh nhiễm trùng máu) - thước đo
cho nhiều HCG dựa trên luật sau này.

Với một hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh nói chung, tri thức của các bác sĩ chính là
những sự kiện mờ. Các sự kiện mờ này được mô tả dưới dạng các biến ngôn ngữ
tương ứng. Ví dụ:
•
Biến ngôn ngữ X = “sưng khớp”.
•
X có thể được mô tả dưới các giá trị ngôn ngữ: A = {“hơi sưng”, “sưng vừa”, “rất sưng”}
•
Sự kiện mờ được biểu diễn ở dạng: X is A.
17
LOGO
LOGIC MỜ

Biểu diễn luật mờ

Một luật mờ bao gồm: Các tiền đề chứa trong phần IF và kết luận chứa trong phần
THEN. Các tiền đề và kết luận trong luật mờ là những giá trị mờ, được nối với nhau
bằng toán tử AND. Luật mờ đơn giản được biểu diễn như sau:
IF X IS A THEN Y IS B

Suy diễn mờ

Trong thực tế, có những luật mờ có dạng
•
IF A
1
AND A
2
AND … AND A
N

15 tuổi trở lên, trong đó, khoảng 80% ở độ tuổi trung niên, chủ yếu là Viêm khớp
dạng thấp (VKDT).

VKDT được coi là bệnh tự miễn với nhiều yếu tố ảnh hưởng như môi trường, cơ
địa, di truyền, hoặc hoóc môn.

Người mắc bệnh thường dễ nhầm lẫn với đau khớp thông thường nên không đi
khám.

Hiện nay chưa có phương pháp điều trị khỏi hẳn
20
LOGO
BỆNH KHỚP và CHẨN ĐOÁN

Các thuốc điều trị hỗ trợ: Diclofenac, Ibuprofen, Meloxicam hay Corticoid được sử
dụng để giảm đau và viêm tức thì, giúp bệnh nhân cảm thấy giảm bệnh nhưng lại
phụ thuộc vào thuốc và có các tác dụng phụ nguy hiểm.

Phẫu thuật không làm thay đổi diễn tiến bệnh do VKDT có tổn thương rất nhiều
khớp.

Hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh khớp sẽ giúp ích cho các bác sỹ chẩn đoán nhanh
hơn, bệnh nhân có thể ý thức được tình trạng bệnh.
21
LOGO
MÔ HÌNH CHẨN ĐOÁN
22
LOGO
TIÊU CHUẨN CHẨN ĐOÁN



Để xây dựng cơ chế suy diễn cho hệ, đầu tiên cần biểu diễn các tri thức về bệnh
khớp do bác sĩ cung cấp dưới dạng các quan hệ mờ.

Quan hệ triệu chứng - bệnh nhân: R
SP
(mức độ xuất hiện của tổ hợp triệu chứng tiền đề ở bệnh nhân)
25