医疗辅助诊断专家系统中的规则可信度计算方法

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1、第14卷第4期计算机辅助工程Vol.14No.42005年12月COMPUTERAIDEDENGINEERINGDec.2005文章编号1006-0871(2005)04-0005-04医疗辅助诊断专家系统中的规则可信度计算方法112叶俏嫣丁祖泉梅滨(1.同济大学生命科学与技术学院上海2000922.上海理工大学理学院上海200093)摘要采用粗糙隶属函数计算规则可信度可减少确定可信度CertaintyFactorCF的主观因素使规则可信度更加精确客观给出计算孤立性肺结节辅助诊断专家系统中规则可信度的实例证明该方法可提高应用可信度理论进行不确定性推理的可靠性关键词可信度;粗糙集;不完备信息;

2、不相容信息规则可信度结论可信度中图分类号TP312文献标识码AComputingruleconfidenceinmedicalaideddiagnosisexpertsystem112YEQiaoyanDINGZuquanMEIBin(1.SchoolofLifeSci.&Tech.,TongjiUniv.,Shanghai200092,China;2.SchoolofSci.,Univ.ofShanghaiforSci.&Tech.,Shanghai200093,China)Abstract:Roughmembershipfunctionisusedtocomputeruleconfide

3、nce,whichdiminishessubjectiveinfluencesonconfirmingcertaintyfactor(CF)andmakesCFmoreaccurateandobjective.Experimentinsolitarypulmonarynodule(SPN)computer-aideddiagnosisexpertsystemprovesthatthemethodcanenhancethereliabilityofuncertaintyinference.Keywords:certaintyfactor(CF);roughset;imperfectinform

4、ation;incompatibleinformation;ruleconfidence;decisionconfidence进行编排以一定的数据结构存入计算机知识0引言表达的方式很多,如产生式规则表示法语义网自从1976年美国斯坦福大学SHORTLIFFE等人络谓词演算框架表示法等其中以产生式规开发出世界上第一个功能较全面的专家系统则表示法最常用每一条产生式对应一个知识模MYCIN(Computer-BasedMedicalConsultation)块的一条规则后各种功能的医学辅助诊断专家系统不断涌现1规则专家系统的成功与否主要取决于其知识库中知识的丰富程度和质量要建立知识库,第一步是从在

5、SPNSolitaryPulmonaryNodules辅助领域专家那里吸取知识第二步是将获得的知识诊断专家系统中关于病人的症状信息有的是收稿日期2005-08-04修回日期2005-09-16作者简介叶俏嫣(1980-)女浙江东阳人在读硕士主要研究方向为医学图像处理与辅助诊断系统(E-mail)yaya1130@21cn.com万方数据6计算机辅助工程2005年通过询问病人得到有的是医生凭经验获得也子集中的模式可能符合由不完备子集推导出的规有的是通过医疗器械检查获得因而所获得的信则2完备子集中的某些模式在实际问题中可息是模糊的同时诊断规则的前提与结论的关能根本不会出现或很少出现因此对式1做修

6、[3]系也并不是绝对肯定或否定的某一前提为真时改结论是否真并不绝对而是一种模糊关系或概率b+(-abc)/CF1(H,E)=(2)关系为了表达知识的模糊性和不确定性对每a条规则引入可信度CertaintyFactorCF来其中ab意义同上c是决策表中结论的种数估计规则的精确程度如果再考虑原因2可以对式2再做[3]规则的一般表示IFETHENH(CF(H,E)),修改其中E为前提可以是一个简单条件也可以是复ì1(xd³)ï合条件H为结论是一个单一的结论CF(H,E)CF1(H,E)=íb+ka(-bc)/(3)()xd<在[1,1]上取值它指当前提条件E所对应的证ïîb+kab(-)据为真时对

7、结论H为真的支持程度CF(H,E)的其中x是原始信息表中出现的所有满足条件值越大就越支持结论H为真E的对象个数d是专家根据问题要求和统计学知在临床实践中不是每一个参数都能精确地识设定的对象个数的阈值k在(0,1)范围内是认定CF值对于CF值有的可以参考文献有的专家根据x的大小设定的系数公式3根据x可以参考模糊数学中隶属度的计算也可以根据的大小评估实际出现模式的重要程度评估其他以往的临床病例分析得到未出现模式对