Tiểu luận Công nghệ tri thức và ứng dụng XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA GIÚP CHUẨN ĐOÁN BỆNH HEN SUYỄN

Hệ chuyên gia, còn gọi là hệ thống dựa trên tri thức, là một chương trình máy tínhchứa một số tri thức đặc thù của một hoặc nhiều chuyên gia con người về một chủ đề cụthể nào đó.. Dạng p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Giảng viên: GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM

Học viên thực hiện: ĐẶNG BẢO ÂN

Mã số học viên: CH1301077

TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2014

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm, người Thầytâm quyết đã truyền đạt những kiến thức quý báu không chỉ là lý thuyết mà Thầy cònhướng dẫn cách thức tìm hiểu, phân tích và vận dụng lý thuyết cụ thể Em xin chân thànhcảm ơn Thầy vì sự hướng dẫn của Thầy trong quá trình thực hiện tiểu luận này

Em xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo sau Đại học đã tạo mọi điều kiện để emhoàn thành báo cáo này

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các anh chị, bạn bè và những người đãthường xuyên trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến cho tôi về các vấn đề liên quan trongthời gian qua

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn đến tất cả những người đã quan tâm đến tiểuluận của em Tuy nhiên, trong quá trình làm việc không thể tránh khỏi những sai sót, rấtmong sự đóng góp ý kiến nhiệt tình của Thầy và các bạn

Học viên thực hiện Đặng Bảo Ân

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN

Điểm bằng số

Điểm băng chữ

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 10 năm 2014 NHẬN XÉT GIẢNG VIÊN

GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ chuyên gia, còn gọi là hệ thống dựa trên tri thức, là một chương trình máy tínhchứa một số tri thức đặc thù của một hoặc nhiều chuyên gia con người về một chủ đề cụthể nào đó Các chương trình thuộc loại này đã được phát triển từ các thập niên 1960 và

1970, và trở thành ứng dụng thương mại từ thập niên 1980

Dạng phổ biến nhất của hệ chuyên gia là một chương trình gồm một tập luật phântích thông tin (thường được cung cấp bởi người sử dụng hệ thống) về một lớp vấn đề cụthể, cũng như đưa ra các phân tích về các vấn đề đó, và tùy theo thiết kế chương trình màđưa lời khuyên về trình tự các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề Đây là một

hệ thống sử dụng các khả năng lập luận để đạt tới các kết luận

Nhiều hệ chuyên gia đã được thiết kế và xây dựng để phục vụ các lĩnh vực kếtoán, y học, điều khiển tiến trình (process control), dịch vụ tư vấn tài chính (financialservice), tài nguyên con người (human resources), v.v

Với mục đích tìm hiểu sâu hơn những kiến thức được truyền đạt trên lớp, học viênquyết định thực hiện tiểu luận trình bày kết quả tìm hiểu về hệ chuyên gia và ứng dụng

thực tế của hệ chuyên gia qua việc “Xây dựng hệ chuyên gia giúp chuẩn đoán bệnh Hen suyễn”.

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Thầy Hoàng Văn Kiếm đã tận tình giảngdạy và hướng dẫn để em hoàn tất bài tiểu luận này Chúc Thầy được nhiều sức khỏe

Học viên thực hiện Đặng Bảo Ân

MỤC LỤC

PHẦN1 GIỚI THIỆU 7

1.1 Đặt vấn đề 7

1.2 Nội dung thực hiện 8

1.3 Dự kiến kết quả đạt được 8

1.4 Bố cục trình bày 9

PHẦN2 TÌM HIỂU VỀ BỆNH HEN SUYỄN 10

2.1 Đại cương 10

2.1.1 Định nghĩa Hen 10

2.1.2 Hen - vấn đề sức khỏe toàn cầu 10

2.2 Nguyên nhân và yếu tố nguy cơ 10

2.2.1 Những yếu tố chủ thể của người bệnh 10

2.2.2 Yếu tố môi trường 10

2.2.3 Những yếu tố nguy cơ kích phát cơn hen 11

2.3 Chuẩn đoán hen 11

2.3.1 Chuẩn đoán xác định 11

2.3.2 Chuẩn đoán phân biệt 11

2.4 Phân loại hen 12

2.4.1 Phân loại theo mức độ nặng nhẹ 12

2.4.2 Phân loại theo mức độ kiểm soát hen 12

PHẦN3 GIỚI THIỆU HỆ CHUYÊN GIA 13

3.1 Hệ chuyên gia là gì? 13

3.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia 16

PHẦN4 KIẾN TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HỆ CHUYÊN GIA 17

4.1 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia 17

4.2 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia 18

4.2.1 Mô hình J L Ermine 19

4.2.2 Mô hình C Ernest 19

4.2.3 Mô hình E V Popov 20

4.3 Biểu diễn tri thức trong các hệ chuyên gia 20

4.3.1 Biểu diễn tri thức bởi các luật sản xuất 20

4.3.2 Bộ sinh của hệ chuyên gia 22

4.3.3 “Soạn thảo kết hợp” các luật 22

4.3.4 Các phương pháp biểu diễn tri thức khác 24

4.4 Kỹ thuật suy luận trong các hệ chuyên gia 26

4.4.1 Phương pháp suy diễn tiến 26

4.4.2 Phương pháp suy diễn lùi 27

PHẦN5 THIẾT KẾ HỆ CHUYÊN GIA 29

5.1 Thuật toán tổng quát 29

5.2 Các bước phát triển hệ chuyên gia 31

5.2.1 Quản lý dự án (Project Management) 31

5.2.2 Tiếp nhận tri thức 31

5.2.3 Vấn đề phân phối (The Delivery Problem) 32

5.2.4 Bảo trì và phát triển 33

5.3 Sai sót trong quá trình phát triển hệ chuyên gia 33

PHẦN6 XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA GIÚP CHUẨN ĐOÁN BỆNH HEN SUYỄN 35

6.1 Giới thiệu hệ thống 35

6.2 Phân tích 35

6.2.1 Kiến trúc chương trình 35

6.2.2 Mô hình suy diễn 36

6.2.3 Cơ sở tri thức 37

6.3 Chương trình và kết quả thực nghiệm 37

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3-1 Một số ứng dụng của hệ chuyên gia 13

Hình 3-2 Hoạt động của hệ chuyên gia 14

Hình 3-3 Quan hệ giữa lĩnh vực vấn đề và lĩnh vực tri thức 15

Hình 4-4 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia 17

Hình 4-5 Quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức 18

Hình 4-6 Kiến trúc hệ chuyên gia theo J L Ermine 19

Hình 4-7 Kiến trúc hệ chuyên gia theo C Ernest 19

Hình 4-8 Kiến trúc hệ chuyên gia theo E V Popov 20

Hình 4-9 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa 25

Hình 4-10 Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo trong MYCIN 25

Hình 4-11 Nền tảng của công nghệ hệ chuyên gia dựa trên luật hiện đại 26

Hình 5-12 Thiết kế một hệ chuyên gia 29

Hình 5-13 Quản lý dự án phát triển một hệ chuyên gia 31

Hình 5-14 Tiếp nhận tri thức trong một hệ chuyên gia 32

Hình 5-15 Các giai đoạn phát triển một hệ chuyên gia 33

Hình 5-16 Sai sót và nguyên nhân sai sót trong các hệ chuyên gia 34

Hình 6-17 Sơ đồ kiến trúc chương trình 35

Hình 6-18 Giao diện chuẩn đoán bệnh 38

Hình 6-19 Giao diện thêm tập luật 38

Hình 6-20 Giao diện thêm sự kiện 39

PHẦN1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Hen suyễn là bệnh rất thường gặp ở Việt nam và trên toàn thế giới Trên thế giới có

khoảng 300 triệu người mắc hen suyễn, tại Việt nam tỷ lệ toàn bộ hen suyễn trong dân số thay đổi tùy theo các nghiên cứu từ 5 – 10%

Hen suyễn để lại nhiều gánh nặng trên từng cá nhân, gia đình và toàn bộ xã hội Chi phí điều trị hen suyễn gồm có các chi phí trực tiếp cho người bệnh để đi khám bệnh, làm

xét nghiệm và mua thuốc điều trị và cả chi phí gián tiếp do người bệnh giảm sút năng suất lao động, phải nghỉ làm, nghỉ học do hen suyễn và người nhà phải nghỉ làm, nghỉ học, giảm năng suất lao động do phải chăm sóc người thân bị hen suyễn.

Trong điều kiện sinh hoạt và đi lại khó khăn, số giường bệnh hạn chế, tỷ lệ bất cập giữa số lượng bệnh nhân và bác sỹ đã dẫn đến quá tải trong các bệnh viện, rất nhiều bệnh nhân không được phát hiện và chữa trị kịp thời Các hiện tượng lâm sàng, triệu chứng của các bệnh lý nói chung, các bệnh đường hô hấp nói riêng, ngày càng thay đổi

và biểu hiện đa dạng, gây rất nhiều khó khăn cho người thầy thuốc trong quá trình chẩn đoán và điều trị Vấn đề đặt ra là làm cách nào để tăng cường khả năng trợ giúp họ trong các hoạt động chuyên khoa, từng bước giảm thiểu hiện tượng quá tải

Mặc dù hiện nay Công nghệ Thông tin đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, kể cả chăm sóc sức khoẻ con người, nhưng có rất ít ứng dụng phục vụ quá trình chẩnđoán và điều trị bệnh Nhu cầu phát triển một hệ thống có khả năng trợ giúp bác sỹ chẩn đoán các loại bệnh, đặc biệt liên quan đến đường hô hấp hiện nay trở nên cấp thiết Tiểu luận này đề xuất một phương pháp khả thi là xây dựng một hệ chuyên gia sử dụng tri thức và các thủ tục suy luận, mô phỏng năng lực quyết đoán của một chuyên gia (một conngười) giúp giải quyết những bài toán khó khăn và phức tạp trong những lĩnh vực chuẩn đoán bệnh hen suyễn

1.2 Nội dung thực hiện

Thu thập tri thức liên quan, chuẩn bị cho quá trình xây dựng cơ sở luật của hệ chuyên gia, bao gồm kiến thức về bệnh hen suyễn và các triệu chứng thường gặp ở bệnh này

Phân tích các tri thức thu thập được, sau đó phân loại và biểu diễn thành các tập luật

và sự kiện vào các file Chương trình sẽ sử dụng các file này khi hoạt động Chương trìnhđược viết bằng ngôn ngữ C# trên nền tảng Framework 4.0

1.3 Dự kiến kết quả đạt được

Chương trình sẽ dựa trên những triệu chứng của người bệnh được nhập vào máy để đưa ra nhận định về mức độ nặng nhẹ của bệnh, từ đó giúp cho người thầy thuốc có cái nhìn tổng quan về bệnh nhân và sẽ đưa ra các quyết định mang tính chuyên môn hơn.Chương trình không bao gồm việc đưa ra cách chữa trị hay đề xuất loại thuốc dùng cho bệnh nhân Quyết định này sẽ do người thầy thuốc đưa ra sau khi thực hiện các xét nghiệm một cách đầy đủ

1.4 Bố cục trình bày

Tiểu luận này được trình bày thành các mục chính như sau:

 Phần1 - Giới thiệu: xác định vấn đề, lựa chọn phương hướng giải quyết, trình bàymục tiêu đề tài, dự kiến kết quả đạt được

 Phần2 - Tìm hiểu về bệnh hen suyễn: trình bày kiến thức sơ lược về bệnh hensuyễn

 Phần3 – Giới thiệu hệ chuyên gia: giới thiệu tới người đọc sơ lược về hệ chuyêngia

 Phần4 – Kiến trúc tổng quát của hệ chuyên gia: trình bày tổng quát về kiến trúccủa một hệ chuyên gia

 Phần 5 – Thiết kế hệ chuyên gia: các bước tiến hành để thiết kế một hệ chuyên gia

 Phần 6 – Xây dựng hệ chuyên gia giúp chuẩn đoán bệnh hen suyễn: tiến hành thực

tế xây dựng một hệ chuyên gia dựa trên kiến thức tiếp thu được

PHẦN2 TÌM HIỂU VỀ BỆNH HEN SUYỄN

2.1 Đại cương

2.1.1 Định nghĩa Hen

Hen là tình trạng viêm mạn tính đường thở với sự tham gia của nhiều tế bào và thành phần tế bào, làm tăng tính đáp ứng đường thở (co thắt, phù nề, tăng tiết đờm) gây tắc nghẽn, hạn chế luồng khí đường thở làm xuất hiện các dấu hiệu khò khè, khó thở, nặng ngực và ho tái diễn nhiều lần, thường xuyên xảy ra vào ban đêm và sáng sớm có thểhồi phục tự nhiên hoặc do dùng thuốc

2.1.2 Hen - vấn đề sức khỏe toàn cầu

Hen là một trong những bệnh mãn tính trên thế giới và ở nước ta có xu hướng ngày càng gia tăng, tỷ lệ tử vong còn cao Tổ chức y tế thế giới (WHO) ước tính hiện có

khoảng 300 triệu người mắc bệnh hen trên phạm vi toàn cầu và đến năm 2025 con số này

sẽ tăng lên 400 triệu Tỉ lệ mắc hen tăng nhanh chóng ở nhiều nước từ năm 1980 Trung bình 10-12% trẻ dưới 15 tuổi, 6-8% người lớn Việt Nam chưa có số liệu điều tra toàn quốc, ước tính khoảng 5%

Hen là một bệnh rất nguy hiểm với nhiều hậu quả nghiêm trọng Tử vong do hen cũng tăng rõ rệt ở nhiều nước Mỗi năm trên thế giới có khoảng 250.000 trường hợp tử vong do hen Điều quan trọng là hơn 85% những trường hợp tử vong có thể tránh được nếu được phát hiện sớm và điều trị kịp thời Hen làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống (nghỉ học, nghỉ việc, giảm năng suất lao động,…) Hen gây ra gánh nặng lớn cho người bệnh, gia đình và xã hội

2.2 Nguyên nhân và yếu tố nguy cơ

2.2.1 Những yếu tố chủ thể của người bệnh

 Yếu tố di truyền, cơ địa dị ứng

 Béo phì, suy dinh dưỡng, đẻ non là nguy cơ mắc hen

 Giới tính: trẻ nam có nguy cơ mắc hen nhiều hơn trẻ nữ

2.2.2 Yếu tố môi trường

 Dị nguyên trong nhà: bụi, lông thú, gián, nấm, mốc,…

 Dị nguyên ngoài nhà: bụi ngoài phố, phấn hoa, hóa chất, …

 Nhiễm trùng: chủ yếu là do nhiễm vi-rút.

 Thuốc lá: hút thuốc chủ động và bị động

 Ô nhiễm không khí: khí thảy của các phương tiện giao thông, các điểm khai thác

2.2.3 Những yếu tố nguy cơ kích phát cơn hen

 Tiếp xúc với dị nguyên

 Thay đổi thời tiết, khí hậu, không khí lạnh

 Vận động quá sức, gắn sức

 Một số mùi vị đặc biệt, hương, khói của một số loại

2.3 Chuẩn đoán hen

2.3.1 Chuẩn đoán xác định

Khi nào nghỉ đến hen? Nghĩ đến hen khi thấy một trong các biểu hiện sau đây:

 Có những cơn khò khè tái phát nhiều lần

 Cơn ho về đêm tái phát nhiều lần

 Có ho, khò khè, khó thở, nặng ngực khi gắng sức

 Các triệu chứng cảm cúm kéo dài hơn 10 ngày

Các triệu chứng trên xuất hiện nặng hơn về đêm và sáng sớm hoặc khi tiếp xúc với một số dị nguyên hay các nguy cơ

2.3.2 Chuẩn đoán phân biệt

Khi chuẩn đoán hen, cần chú ý phân biệt với các bệnh lý sau đây:

 Tắc nghẽn đường hô hấp trên: u chèn ép, bệnh lý thanh quản

 Tắc nghẽn khí quản, phế quản: khối u chèn ép, dị vật đường thở

 Hen tim: suy tim trái do tăng huyết áp, bệnh van tim, bệnh cơ tim

 Các bệnh lý phế quản, phổi khác

2.4 Phân loại hen

2.4.1 Phân loại theo mức độ nặng nhẹ

Bậc hen

Triệu chứng ban ngày

Triệu chứng ban đêm

Mức độ cơn hen ảnh hưởng hoạt động

Bậc 1 (nhẹ ,cách quãng)

< 1 lần/tuần < 2 lần trên

tháng

Không giới hạnhoạt động thể lựcBậc 2 (nhẹ,

dai dẳng)

1 lần/tuần

< 1 lần/ngày

>2 lần/tháng

Có thể ảnh hưởnghoạt động thể lực

Bậc 3 (vừa,dai dẳng)

Hằng ngày >1 lần trên

tuần

Ảnh hưởng hoạtđộng thể lựcBậc 4 (nặng) Thường

xuyên, liêntục

Thường có Giới hạn hoạt

 Ở những nơi không có điều kiện đo chức năng hô hấp, việc phân bậc hen dựa vàotriệu chứng lâm sàn cũng có giá trị

2.4.2 Phân loại theo mức độ kiểm soát hen

Phân loại theo mức độ nặngnhẹ có những hạn chế khi thực hành vì tính chất rất biến động của hen Để đánh giá mức độ đáp ứng với điều trị, mức độ kiểm soát hen lâm sàn có tính thực hành hơn, giúp cho việc chỉ định và theo dõi điều trị người bệnh dễ dàng hơn

PHẦN3 GIỚI THIỆU HỆ CHUYÊN GIA

Intelligence) như hình dưới đây

Hệ chuyên gia sử dụng các tri thức của những chuyên gia để giải quyết các vấn đề (bài toán) khác nhau thuộc mọi lĩnh vực

Tri thức (knowledge) trong hệ chuyên gia phản ánh sự tinh thông được tích tụ từ sách vở, tạp chí, từ các chuyên gia hay các nhà bác học Các thuật ngữ hệ chuyên gia, hệ

Artificial Intelligence

Artificial Neural Systems Expert System

Speech

Robotic

Natural Language Understanding

Vision

Một số lĩnh vực ứng dụng của trí tuệ nhân tạoHình 3-1 Một số ứng dụng của hệ chuyên gia

thống dựa trên tri thức (knowledge−based system) hay hệ chuyên gia dựa trên tri thức (knowledge−based expert system) thường có cùng nghĩa.

Một hệ chuyên gia gồm ba thành phần chính là cơ sở tri thức (knowledge base), máy suy diễn hay môtơ suy diễn (inference engine), và hệ thống giao tiếp với người sử dụng (userinterface) Cơ sở tri thức chứa các tri thức để từ đó, máy suy diễn tạo ra câu trảlời cho người sử dụng qua hệ thống giao tiếp

Người sử dụng (user) cung cấp sự kiện (facts) là những gì đã biết, đã có thật hay những thông tin có ích cho hệ chuyên gia, và nhận được những câu trả lời là những lời khuyên hay những gợi ý đúng đắn (expertise)

Hoạt động của một hệ chuyên gia dựa trên tri thức được minh họa như sau:

Hình 3-2 Hoạt động của hệ chuyên giaMỗi hệ chuyên gia chỉ đặc trưng cho một lĩnh vực vấn đề (problem domain) nào đó,như y học, tài chính, khoa học hay công nghệ, v.v , mà không phải cho bất cứ một lĩnh vực vấn đề nào

Tri thức chuyên gia để giải quyết một vấn đề đặc trưng được gọi là lĩnh vực tri thức (knowledge domain)

Hình 3-3 Quan hệ giữa lĩnh vực vấn đề và lĩnh vực tri thức

Ví dụ: hệ chuyên gia về lĩnh vực y học để phát hiện các căn bệnh lây nhiễm sẽ có nhiều tri thức về một số triệu chứng lây bệnh, lĩnh vực tri thức y học bao gồm các căn bệnh, triệu chứng và chữa trị

Chú ý rằng lĩnh vực tri thức hoàn toàn nằm trong lĩnh vực vấn đề Phần bên ngoài lĩnh vực tri thức nói lên rằng không phải là tri thức cho tất cả mọi vấn đề

Tùy theo yêu cầu người sử dụng mà có nhiều cách nhìn nhận khác nhau về một hệ chuyên gia

Người quản trị Tôi có thể dùng nó để làm gì?

Kỹ thuật viên Làm cách nào để tôi vận hành nó tốt nhất?

Nhà nghiên cứu Làm sao để tôi có thể mở rộng nó?

Người sử dụng cuối Nó sẽ giúp tôi cái gì đây?

Nó có rắc rối và tốn kém không?

Nó có đáng tin cậy không?

3.2 Đặc trưng và ưu điểm của hệ chuyên gia

Có bốn đặc trưng cơ bản của một hệ chuyên gia:

 Hiệu quả cao (high performance) Khả năng trả lời với mức độ tinh thông bằng

hoặc cao hơn so với chuyên gia (người) trong cùng lĩnh vực

 Thời gian trả lời thoả đáng (adequate response time) Thời gian trả lời hợp lý,

bằng hoặc nhanh hơn so với chuyên gia (người) để đi đến cùng một quyết định Hệchuyên gia là một hệ thống thời gian thực (real time system)

 Độ tin cậy cao (good reliability)

 Dễ hiểu (understandable) Hệ chuyên gia giải thích các bước suy luận một cách dễ

hiểu và nhất quán, không giống như cách trả lời bí ẩn của các hộp đen (black box).Những ưu điểm của hệ chuyên gia:

 Phổ cập (increased availability) Là sản phẩm chuyên gia, được phát triển không

ngừng với hiệu quả sử dụng không thể phủ nhận

 Giảm giá thành (reduced cost).

 Giảm rủi ro (reduced dangers) Giúp con người tránh được trong các môi trường

rủi ro, nguy hiểm

 Tính thường trực (Permanance) Bất kể lúc nào cũng có thể khai thác sử dụng,

trong khi con người có thể mệt mỏi, nghỉ ngơi hay vắng mặt

 Đa lĩnh vực (multiple expertise)

 Độ tin cậy (increased relialility) Luôn đảm bảo độ tin cậy khi khai thác.

 Khả năng giảng giải (explanation) Câu trả lời với mức độ tinh thông được giảng

giải rõ ràng chi tiết, dễ hiểu

 Khả năng trả lời (fast reponse) Trả lời theo thời gian thực, khách quan.

 Tính ổn định, suy luận có lý và đầy đủ mọi lúc mọi nơi (steady, une motional, and

complete response at all times)

 Trợ giúp thông minh như một người hướng dẫn (intelligent -tutor).

 Có thể truy cập như là một cơ sở dữ liệu thông minh (intelligent database).

PHẦN4 KIẾN TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HỆ CHUYÊN GIA

4.1 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia

Một hệ chuyên gia kiểu mẫu gồm bảy thành phần cơ bản như sau :

Hình 4-4 Những thành phần cơ bản của một hệ chuyên gia

 Cơ sở tri thức (knowledge base) Gồm các phần tử (hay đơn vị) tri thức, thông

thường được gọi là luật (rule), được tổ chức như một cơ sở dữ liệu

 Máy duy diễn (inference engine) Công cụ (chương trình, hay bộ xử lý) tạo ra sự

suy luận bằng cách quyết định xem những luật nào sẽ làm thỏa mãn các sự kiện,các đối tượng, chọn ưu tiên các luật thỏa mãn, thực hiện các luật có tính ưu tiêncao nhất

 Lịch công việc (agenda) Danh sách các luật ưu tiên do máy suy diễn tạo ra thoả

mãn các sự kiện, các đối tượng có mặt trong bộ nhớ làm việc

 Bộ nhớ làm việc (working memory) Cơ sở dữ liệu toàn cục chứa các sự kiện phục

vụ cho các luật

 Khả năng giải thích (explanation facility) Giải nghĩa cách lập luận của hệ thống

cho người sử dụng

 Khả năng thu nhận tri thức (explanation facility) Cho phép người sử dụng bổ

sung các tri thức vào hệ thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức bằngcách mã hoá tri thức một cách tường minh Khả năng thu nhận tri thức là yếu tốmặc nhiên của nhiều hệ chuyên gia

 Giao diện người sử dụng (user interface) Là nơi người sử dụng và hệ chuyên gia

trao đổi với nhau

Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất (production memeory) trong hệ chuyên gia Trong một cơ sở tri thức, người ta thường phân biệt hai loại tri thức là tri thức phán đoán (assertion knowledge) và tri thức thực hành (operating knowledge)

Các tri thức phán đoán mô tả các tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập Các tri thức thực hành thể hiện những hậu quả rút ra hay những thao tác cần phải hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập trong lĩnh vực đang xét Các tri thức thực hành thường được thể hiện bởi các biểu thức dễ hiểu và dễ triển khai thao tác đối với người sử dụng

Hình 4-5 Quan hệ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức

Từ việc phân biệt hai loại tri thức, người ta nói máy suy diễn là công cụ triển khai các cơ chế (hay kỹ thuật) tổng quát để tổ hợp các tri thức phán đoán và các tri thức thực hành Hình trên đây mô tả quan hệ hữu cơ giữa máy suy diễn và cơ sở tri thức

4.2 Một số mô hình kiến trúc hệ chuyên gia

Có nhiều mô hình kiến trúc hệ chuyên gia theo các tác giả khác nhau Sau đây là một số mô hình

4.2.3 Mô hình E V Popov

Hình 4-8 Kiến trúc hệ chuyên gia theo E V Popov

4.3 Biểu diễn tri thức trong các hệ chuyên gia

Tri thức của một hệ chuyên gia có thể được biểu diễn theo nhiều cách khác nhau Thông thường người ta sử dụng các cách sau đây:

 Biểu diễn tri thức bởi các luật sản xuất

 Biểu diễn tri thức nhờ mệnh đề logic

 Biểu diễn tri thức nhờ mạng ngữ nghĩa

 Biểu diễn tri thức nhờ ngôn ngữ nhân tạo

Ngoài ra, người ta còn sử dụng cách biểu diễn tri thức nhờ các sự kiện không chắc chắn, nhờ bộ ba: đối tượng, thuộc tính và giá trị (O-A-V: Object-Attribute-Value), nhờ khung (frame), v.v Tuỳ theo từng hệ chuyên gia, người ta có thể sử dụng một cách hoặc đồng thời cả nhiều cách

4.3.1 Biểu diễn tri thức bởi các luật sản xuất

Hiện nay, hầu hết các hệ chuyên gia đều là các hệ thống dựa trên luật, bới lý do nhưsau:

 Bản chất đơn thể (modular nature) Có thể đóng gói tri thức và mở rộng hệ chuyên

gia một cách dễ dàng