Приклади застосування експертних систем

Найбільш ефективне застосування експертні системи одержали в діагностиці, не тільки медичній, але й у технічній, економічній тощо.

Великий вплив на розвиток експертних систем зробила розроблена ще в 70-х роках XX ст. у Стенфордському університеті система MYCIN,що зараз вважається класичною. Ця система діагностує бактеріальні інфекції крові і дає рекомендації щодо терапії.

Базу знань системи MYCINскладають сотні правил типу ЯКЩО...-»ТО ..., які є ймовірнісними, що дозволяє приймати правильні рішення при помилковості частини даних. Система має блок пояснення міркувань.

Достатньо успішно експертні системи застосовують для вирішення задач фармакокінетики.

Фармакокінетична модель дозволяє представити і визначити кількісно різні фази обміну лікарського засобу (поглинання, поширення, перетворення в активних і неактивних метаболітах, виведення). Вимірювання біологічних параметрів пацієнта і консультації з експертною системою дозволяють індивідуально регулювати дозування лікарського засобу.

Клінічне використання цього методу особливо важливе при застосуванні препаратів з вузьким терапевтичним вікном (інтервал оптимального дозування є маленьким, і є високий ризик неефективності або передозування).

З метою надання діагностичної допомоги під час терапії широко використовуються експертні системи INTERNIST, CADUCEUS,QMR-системи, розроблені в університеті Пітсбурга.

Система INTERNISTохоплює близько 80% терапевтичних ситуацій і базується на відомостях про 4500 симптомів і синдромів, що спостерігаються при 600 хворобах. Кожна хвороба описана приблизно 80 симптомами.

З огляду на симптоми, що мають місце в пацієнта, система визначає різні діагностичні гіпотези. Дослідження показали, що робота системи по формуванню діагнозу близька до роботи експерта. Практичне використання системи утруднене через великі витрати часу при роботі з нею.

Система ONCOCIN,розроблена в онкологічній клініці Стенфордського університету, спрямована допомагати призначати хіміотерапію онкологічним хворим. Вона допомагає вибирати терапевтичні протоколи, що можуть бути застосовані до конкретного пацієнта, визначити дози хіміотерапії і контролювати хід лікування.

Система HELP,розроблена і впроваджена в шпиталі Солт-Лейк-Сіті, є прикладом системи підтримки прийняття рішень, яка інтегрована в стаціонарну інформаційну систему. Працює вона в напівавтоматичному режимі, а також:

Ø виявляє патологічні відхилення в лабораторних даних і визначає неадекватні дозування лікарських препаратів;

Ø аналізує мікробіологічні дані і порівнює з іншими доступними даними лабораторно-клінічних досліджень;

Ø інформує фармацевтів про застосування антибіотиків, їх вартість і тривалість лікування;

Ø попереджає про наявну інфекцію;

Ø повідомляє про випадки занадто довгої резистентної антибіотикотерапії.

 

Перші ЕС - медична MYCIN й DENDRAL для додатків у хімії з'явилися в середині 70-их років. Вже перші ЕС виявилися корисними. Медична система MYCIN успішно вписалася в клінічну практику, допомагаючи у виборі ліків. Ця ЕС давала більш точні приписи для лікування, ніж лікар-терапевт, що призначає ліки з широким спектром дії. Ідеологію ЕС можна виразити формулою: знання+висновок=система.

Найбільш відомі ЕС

Ø MYCIN - діагностика й призначення курсу лікування при інфекційних церебральних захворюваннях, включає близько 500 правил;

Ø INFERNO - медична діагностика;

Ø CASNET - діагностика й прогнозування плину глаукоми;

Ø PIP - діагностика захворювань нирок;

Ø DENDRAL, - ідентифікація молекулярних структур в органічних з'єднаннях;

Ø LHASA, SECS, - пошук методів лабораторного синтезу відомих речовин;

Ø PROSPECTOR - пошук корисних копалин;

Ø EURISCO - застосовувалася у військових іграх, програмування ЕОМ і завданнях нейтралізації хімічного забруднення;

Ø AM - формування математичних понять;

Ø R1 - конструювання обчислювальних систем, має близько 1200 правил;

Ø MOLGEN - планування й проектування;

Ø HEARSAY-II - розпізнавання усного мовлення.

Експертна система медичної діагностики “Consilium” (ЕСМД)

Призначення

ЕСМД дозволяє використовувати дві технології роботи з пацієнтами:

1) Последовательный опрос призначений для індивідуальної роботи з пацієнтом, у складних випадках хронічного захворювання. Лікар-оператор визначає область діагностики виходячи зі скарг або результатів аналізів. ЕСМД аналізує всі синдроми, що знаходяться в базі даних, а їх більш 1500 і визначає порядок опитування, що швидше всего приведе до постановки діагнозу. Така робота може проводитися до однієї години, у залежності від складності ситуації. ЕСМД дозволяє не тільки поставити діагноз, але і провести аналіз причин і наслідків захворювання. Крім цього ЕСМД пропонує рекомендації подальшого обстеження і схеми лікування. Реальна практика показала, що з такою роботою справляється навіть лікар, який не має великого клінічного досвіду.

2) Скрининг застосовується для роботи з потоком хворих, коли в лікаря немає можливості безпосереднього використання комп'ютера.

При цій технології лікар, виходячи зі скарг хворого, відповідно до інструкції, позначає в анкеті ті симптоми, що присутні в пацієнта, і фіксує числові дані результатів обстежень і аналізів. З цієї анкети здійснюється введення інформації в комп'ютер. Введення інформації в комп'ютер займає не більш 2 хвилин і може вноситись не медичним працівником.

Потрібно враховувати, що ЕСМД є тільки інформаційною системою і вибір рішення і відповідальність залишається за лікарем. ЕСМД є цілком відкритою системою. Завжди можна подивитися, за якими критеріями поставлений діагноз, яким чином описаний той або інший синдром. У багатьох випадках симптом або синдром супроводжується коментарями, ілюстраціями і посиланнями на джерела літератури з можливістю їхнього перегляду.