Рекомендуемая литература. Упражнения.
Подробное описание программы INTERNIST и исследований, выполненных в процессе работы над этой программой, читатель найдет в работе [Pople, 1982]. Но не все идеи, описанные в этой статье, были реализованы в готовой системе и не все декларированные принципы были соблюдены при ее разработке. Архитектура системы GENTAUR была успешно использована для построения экспертных систем, не имеющих отношения к медицине. В частности, эта архитектура использована в системе REX, консультирующей статистиков при выполнении регрессионного анализа [Gale, 1986].
В работе этого же автора [Gale, 1987] описана программа извлечения знаний Student, созданная для работы в той же предметной области, что и Rex. В этой системе использованы некоторые принципы, опробованные в системе OPAL, в частности во главу угла поставлены знания, а не определенная стратегия решения проблем, принятая в данной проблемной области.
В работе [Musen et al, 1995] описан опыт переделки программы INTERNIST с помощью набора инструментальных средств PROTEGE (о последнем см. в [Musen, 1989] и [Rothenfluket al., 1994]). Комплекс PROTEGE во многом сходен с CommonKADS. В нем объединена онтологическая оболочка, подобная реализованной в системе OPAL, с обобщенным методом решения проблем [Puerto et al., 1994].
Упражнения
Упражнение 1
Что понимается под прототипом в системе CENTAUR? Какие функции возлагаются на прототипы?
Упражнение 2
В чем преимущества смешанного способа представления знаний в системе CENTAUR?
Упражнение 3
Что представляет собой модель заболевания в системе INTERNIST? Объясните смысл концепции доминантности применительно к модели заболеваний в системе INTERNIST.
Упражнение 4
Какие проблемы обнаружились при работе над системой INTERNIST и как они соотносятся с проведенным Кленси анализом различных видов знаний?
Упражнение 5
Выполнение этого упражнения потребует некоторых познаний в медицине – знаний о физическом смысле некоторых параметров, измеряемых при лабораторных анализах органов дыхания. (Лично я узнал о них от д-ра Джереми Уатта (Jeremy Wyatt) и д-ра Патриции Твидейл (Patricia Tweedale). Любые фактические ошибки в приведенном ниже описании прошу отнести на мой счет, но думаю, они не повлияют на смысл самого упражнения.)
При диагностике легочных заболеваний используются следующие параметры, измеряемые при лабораторном обследовании пациентов.
- Index0.htm FEV1 (Forced Expiratory Volume). Объем форсированного выдоха за 1 секунду, измеренный в литрах. Измеряется количество воздуха, выдыхаемого пациентом в течение 1 секунды. Этот параметр является показателем эластичности легочных тканей (а следовательно, и их здоровья).
- Index0.htm IFV1. Показатель изменения FEV1 после курса лечения с применением бронхолитиков.
- Index0.htm FVC (Forced Vital Capacity). Жизненная емкость легких – объем вдыхаемого воздуха при максимальном наполнении легких.
- Index0.htm IFVC. Показатель изменения FVC после курса лечения с применением бронхолитиков.
- Index0.htm TLC (Total Lung Capacity). Общая емкость легких.
- Index0.htm RV (Residual Volume). Остаточный объем легких – объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха.
- Index0.htm RATI01 = FEV1/FVC.
- Index0.htm RATI02 = FEV1/FVC после курса лечения с применением бронхолитиков.
Ниже в постановке задачи переменная PRED означает ожидаемое значение любого из перечисленных выше параметров. (Ожидаемое значение медицинского параметра зависит главным образом от пола пациента.) Выражения вида:
80% < RATI01 < 100% (PRED-2SD)
Означают, что параметр RATI01 имеет значение между 80 и 100 процентами от ожидаемого значения, уменьшенного на удвоенное стандартное отклонение в соответствующей популяции.
Аббревиатура RTB означает Response To Bronchodilation (реакция на прием бронхолитиков).
I) Разработайте структуру фреймов для каждого из следующих заболеваний дыхательных органов и связанных с ними медицинских параметров. Организуйте иерархию фреймов и включите ее в иерархию других аналогичных заболеваний, представленную на рис. 13.1.