ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НЕЧЁТКИХ МЕДИЦИНСКИХ ЗНАНИЙ В

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НЕЧЁТКИХ МЕДИЦИНСКИХ ЗНАНИЙ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ «TNET»
4 августа 2010
Недосеков А.В., Карась С.И. Сибирский государственный медицинский университет, Россия,
г.Томск, ул. Московский тракт 2
Разработке моделей знаний в различных предметных областях в последнее время уделяется
достаточно много внимания. Интерес к моделям знаний связан с широким использованием
экспертных систем в человеческой деятельности, в том числе и в медицинских областях. Ядром
любой экспертной системы является база знаний, которая определяет её эффективность при
принятии решения. Проблема выбора модели представления знаний является ключевой для
любой экспертной системы, так как определяет её возможности и эффективность работы.
За последние 40 лет было разработано четыре основных концепции представления знаний:
логическая, фреймовая, продукционная и сетевая. Логическая, продукционная и фреймовая
модели достаточно жестко ограничивают возможности представления знаний. В силу этого часть
необходимых медицинских знаний не может быть представлена в интеллектуальной системе.
Сетевая модель обладает достаточно широкими возможностями формализации знаний
предметных областей, одновременно накладывая минимальные ограничения на их структуру.
Данная модель представлена информационными объектами предметной области, отношения
между которыми определяются связями с различными характеристиками (тип, сила,
направление). По сути, сетевая модель - это граф, содержащий элементы знаний и связи между
ними, поэтому мощным математическим базисом этой модели является теория графов. Большие
возможности модели определяются, прежде всего, широким спектром характеристик связей,
позволяя адаптировать её к различным медицинским знаниям.
В практическом применении сетевой модели не удаётся использовать некоторой части её
возможностей. Разработчики не способны проанализировать сеть, состоящую из огромного
количества узлов и связей между ними, что необходимо на этапе передачи знаний от эксперта в
базу знаний. Поэтому при использовании сетевой модели знаний эксперт начинает прибегать к
упрощениям, что может привести к снижению эффективности работы системы, основанной на
знаниях.
Проблема анализа модели представляемых знаний может быть решена при использовании
фильтров. Под фильтрами подразумевается система ограничений на визуализируемые
информационные объекты и связи сети. Эксперт может указать, например, пороговые величины
силы связи и при активации фильтра все связи, не удовлетворяющие требованиям, будут скрыты,
но при этом не удалены из базы знаний. Ограничения могут быть применены к любым
характеристикам связей в различных сочетаниях. При одних условиях фильтр поможет эксперту
увидеть основную структуру представленных знаний, оценить степень раскрытия ключевых
моментов, при других – степень детализации отдельной подобласти. Кроме того, использование
фильтра позволяет находить допущенные ошибки или неточности во время формализации
знаний.
Разработанный на основе сетевой модели программный комплекс «TNet» полностью реализует
её широкие возможности. В программе реализованы все функции (создание, редактирование и
удаление объектов, а также определение, редактирование и удаление связей между объектами,
определение характеристик объектов и связей), необходимые для описания медицинских
предметных областей различной степени формализации.
Главная форма программы содержит рабочие листы, на которые помещаются различные
фрагменты сети. Для первого объекта, помещённого на пустой рабочий лист, показываются все
существующие связи (с условным отображением все характеристик: силы, направления и типа) с
другими объектами. Раскрытие связей остальных объектов происходит путём двойного клика по
интересующему объекту.
Программа обладает дополнительным набором возможностей, облегчающих анализ
создаваемой или редактируемой модели предметной области. Гибкая система фильтров
позволяет определять ограничения на характеристики как связей, так и объектов. В программе
используются следующие характеристики связей: сила, направление и тип. Ограничения могут
быть наложены на любые характеристики связей в любых комбинациях. Характеристики объектов
являются возможным направлением развития комплекса. Фильтр позволяет скрывать часть
связанных объектов содержащихся на рабочей форме, не удовлетворяющих условиям
фильтрации.