当前位置: 首页 > 中医药 > 中医药快讯 > 研究动态
编号:10800862
IDSS用于中医诊断学研究初探
http://www.100md.com 2005年8月13日 《中国医药报》 2005.08.13
     中医诊断智能信息处理研究起步较晚,装备层次低,研究手段缺乏,技术工具相对落后,制约了中医诊断智能信息处理科研水平的提高。目前,中医诊断智能信息处理研究工作已经引起了广泛的关注,特别是中国步入信息社会和知识/网络经济之后,中医诊断学正面临着严峻的挑战和前所未有的发展机遇。基于Agent技术的智能决策支持系统(IDSS),基本符合中医的诊断特点。本文探讨了该方法的可行性。

    ■系统规划——多Agent技术模拟中医诊断

    IDSS涉及的相关技术非常广泛,其中主要包括数据库技术、方法库中的各类方法、多库协同技术、人面协调技术以及对系统的评估技术。就中医诊断而言,要使用IDSS的相关技术来实现计算机中医诊断,就更需要对中医诊断的自身特点进行考虑。

    Agent系统是具有智能性的软件中的软件。多Agent系统的特点与中医“四诊合参”的特点很相似。因此,可采用多Agent技术模拟中医诊断,实现多Agent协商技术对中医四诊合参的模拟,使望、闻、问、切分别设计成独立的Agent智能体,在依靠各自的数据库和用户输入的相关数据的基础上,推出单项的诊断预测,再通过相互之间的协调、协商技术,达到彼此认同的一个或多个合理的诊断结果。系统设计的总体框架大致由4个Agent子系统组成:基于舌诊的望诊Agent子系统、问诊Agent子系统、闻诊Agent子系统和切诊Agent子系统。协调机制根据各个Agent的数据进行协调,综合得出合理的诊断结果。系统的决策流程包括诊断结果与结果解释两大部分。各个Agent根据用户提供的患者部分信息,在各自的数据库中查询相关推理规则和信息,在决策知识的支持下,得出各自的决策结果,提交给多Agent库协调器。利用相关协调机制,多A鄄gent库协调器对提交结果进行相互协调,最终得到系统从中医角度对病证的决策结果。决策结果由“人”来评估、审核、分析。如果结果不满意,系统重新组织数据在原来决策结果的基础上改进优化,直至“人”满意为止。其中人机协调就充分体现“人”在本系统中的作用。
, http://www.100md.com
    ■系统实现——需要整体规划

    数据库的组织方式是系统构架的一个关键步骤。支持Agent技术的数据库的组织结构决定了Agent读取数据和系统维护数据库的方式。因为系统涉及到大量的图片,所以需要考虑选择适合图片存取的数据库。

    系统中拥有多个Agent,各个Agent可以根据其角色的不同而采用不同的框架结构。推理性和智能性强的A鄄gent,可以考虑采用反应性结构,但是其反应速度慢;而要求反应速度快的Agent,可以考虑采用主动性结构,但其推理能力比较差。所以应结合两者的特点,考虑采用层次结构。

    Agent社会结构采用集中协调结构,多Agent协调器也可以作为独立的Agent,可称为协调Agent。除了协调Agent起着总领协调各个Agent的作用之外,其他Agent是各自独立自主的,但是每个Agent可以在协调Agent的作用下为其他Agent提供数据帮助。
, 百拇医药
    良好的通信机制是系统Agent之间的协调和决策的基础。目前有两种通信协议可以考虑:一种是KQML,它把所有用于理解消息内容的信息都包含在通信本身;另一种是ACL。

    良好的协调机制能够使Agent之间的结果协调一致,得出最佳决策诊断结果。在“人”加入的协调机制中,能够充分发挥机器与人各自的优势能力,可以把“人”单独作为一个A鄄gent,融入系统当中。也就是说,各个Agent根据各个子系统提供的患者信息结合各自的知识库得到各自的决策诊断结果。协调Agent发现结果相一致,提交给人Agent给予满意评定;如果发现矛盾,根据各自Agent提供的决策依据数据给予协调。其中的协调算法可以采用安全匹配算法和经验概率统计计算法以及其他优化算法。

    系统使用的开发工具可以采用开发编程语言C++或Java编程语言,但使用此类开发编程语言必须开发作为Agent所必需的一些底层机制。

    系统开发过程中,使用不同的开发工具所具有的困难各有不同。通信机制、协调机制等都是系统开发的关键和难点。如果使用支持Agent系统开发的工具和环境,则底层工作减少,出错率低,但需要能够比较熟练地使用开发工具,同时对数据库的组织也是一项困难工作,它需要收集大量的中医医疗数据、舌象和脉象(波形图)等图片。
, 百拇医药
    多Agent技术特点基本符合中医的诊断特点,所以采用多Agent技术模拟中医诊断是切实可行的。但是要开发中医诊断系统,除了需要整体规划,详细研究设计各个Agent和Agent社会的结构框架,以及Agent之间具体的通信机制和协调机制外,还需要考虑系统的易用性、容错性和可扩展性等。因此,研制和开发中医诊断智能决策支持系统需要大家共同的努力。

    (吴芸 周昌乐)

    ■相关链接

    ●智能决策支持系统

    决策支持系统(DSS)通过结合个人的智力资源和计算机的能力来改进决策的质量,并帮助决策者利用数据和模型去解决非结构问题。由于20世纪70年代建立在数据处理和以模型驱动为基础的DSS,侧重定量分析,其对不确定性、非结构化问题无能为力(不具备人的智能),缺乏知识和专家的支持,因而决策水平不高。为了充分发挥决策支持系统和专家系统各自的优势,20世纪80年代,科研人员开始在DSS的基础上集成人工智能的专家系统(ES),从而产生智能决策支持系统(IDSS)。IDSS发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题及DSS以模型计算为核心解决定量分析问题的优势;定性分析和定量分析有机结合,使得解决问题的能力和范围得到了较大的发展。

    ●Agent

    过去,计算机程序一旦被写好和投入运行,它就一成不变了。Agent系统则不然,它使软件具有智能性和适应性,可根据不同的情况,采取不同的措施。多Agent系统是一个松耦合的Agent网络系统,这些Agent之间相互独立,又相互依赖,不同的Agent拥有的知识存在差异,推理决策时所使用的规则、事实等存在不一致性、不完全性和不兼容性。因此,各个Agent所得的结果可能存在差异甚至矛盾冲突。但通过各个Agent间的相互协调,就可以得到大家认同的合理结果。每一个Agent都是具有特定完整功能的、独立的、高度智能化的个体。它掌握一定的知识,有自己的目标和解决问题的能力。, 百拇医药(吴芸;周昌乐)