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1、南京林业大学本科毕业设计（论文）题 目： 糖尿病专家系统开发Expert System of Diabetes学 院：信息科学技术学院 专 业：计算机科学与技术 学 号： 0181104 学生姓名： 崔文迪 指导教师： 沈丽容 职 称： 讲 师 二OO五 年 五 月 二十五 日50摘要 专家系统是人工智能的一个分支,其发展速度非常快目前专家系统应用领域已经渗透到数学,物理,化学,医学等众多领域,几乎所有的专家系统都至少能将人的效率提高到10倍左右。本系统是根据人工智能和专家系统的理论知识，利用PowerBuilder9.0开发研制而成的，主要用于实现糖尿病诊断和治疗功能，从而达到利用计算机模拟
2、人类专家诊疗糖尿病的目的。 本文以糖尿病诊断和治疗的知识为基础，论述了专家系统开发的基本原理，结构，方法和过程，详细阐述了知识库、推理机、数据库、人机对话界面、解释器的设计和实现方法，力求将所学到的知识在专家系统开发中得以全面的应用，并使系统在实际的操作中能按照设计的要求安全有效正确的运行。 关键字：专家系统，数据库，PowerBuilder,人工智能 AbstractExpert system is a branch of artificial intelligence, its development speed is very fast, the application of exper
3、t system already permeate ,such numerous fields as physics , chemistry , medical science ,etc. Almost all the expert systems can bring peoples efficiency up to about 10 times at least. This system utilizes PowerBuilder 9.0 according to the theory knowledge of artificial intelligence and expert syste
4、m. The purpose of the system is to realize the diagnosis and treatment of diabetes in order to utilize computer simulation human expert. The paper introduce the principle and structure of expert system , It explained the design of knowledge base, reasoning machine , database , interactive interface,
5、 explaining device and implementation method in detail. During the development the expert system I use all I have learnt to make the system run correctly and eccectively. Key word: Expert system, the database , PowerBuilder, artificial intelligence 目录前言1第一章人工智能概述21.1 人工智能定义21.2 人工智能应用领域21.3人工智能的研究方法
6、2第二章 专家系统理论42.1 专家系统的定义42.2 专家系统的产生和发展42.3 专家系统特点52.4 专家系统的结构和工作原理62.4.1专家系统的结构62.4.2专家系统的工作原理72.5 专家系统的建立92.5.1 专家系统求解的问题92.5.2 专家系统开发步骤9第三章 糖尿病知识库设计103.1糖尿病基础知识103.2 糖尿病专家诊断标准（知识库的设计）123.2.1 糖尿病确诊树123.2.2 糖尿病分型树123.2.2 糖尿病分型树133.2.3 糖尿病急性诊断143.2.4 糖尿病慢性诊断1533二型糖尿病治疗方案16第四章 系统分析174.1系统目标174.2 系统需求分
7、析174.3 系统功能结构设计174.4设计思想184.5 开发环境介绍194.5.1总体开发环境194.5.2 开发工具简介194.6 数据库设计204.7数据库连接204.7.1程序设计时与数据库的连接204.7.2程序运行时与数据库的连接21第五章 关键模块代码设计225.1 应用程序对象设计225.2 主界面设计235.3 糖尿病初步诊断窗口设计255.4 糖尿病慢性诊断窗口325.5 糖尿病预防模块325.5 糖尿病预防模块335.6 糖尿病治疗模块335.7 血糖检测模块34第六章 系统的编译和发布366.1 创建工程对象366.2 编译生成和测试366.3 发布37第七章 结 论
8、38致谢39参考文献40附 录41糖尿病专家系统前言一般认为，临床诊断是运用已有的医学知识对疾病的表现进行辩证分析，得出符合逻辑的结论的过程。就是把问诊、体格检查、试验室及其他各项辅助检查所得到的资料，运用医学知识进行辩证分析、综合、推理与判断，从而得出符合患者病情的诊断结论。其基本环节如下：收集资料以综合分析、推理，作出诊断。在传统的疾病诊断过程中，其综合分析、推理除了从过去的历史资料中得来以外，还主要依据医生的个人经验。因此，其诊断存在一定的片面性和主观性。计量诊断与传统的疾病诊断基本环节一致，但其分析、推理不是凭经验，而是用一种定量的推理模式代替，再根据定的法则作出合理的临床判断。因此，
9、计量诊断也称定量诊断或数值诊断。随着计算机应用的发展，计量诊断过程可由计算机部分或完全实现，所以也称之为计算机辅助诊断。从计算机科学角度讲，计算机辅助诊断就是利用机器模仿医生的智能。利用机器模仿人类的智能即人工智能。目前，基于神经网络模型人工智能的研究是世界智能技术研究的热点。人工智能技术在医学上的典型应用是专家系统。专家系统的实质就是让计算机系统代替专家为患者诊断，换句话说就是利用机器模仿人类专家的智能。本文所介绍的糖尿病专家系统正是基于人工智能和专家系统的理论， 利用POWERBUILDER9.0开发与实现的，系统包括知识库、推理机、数据库、人机对话界面、解释器等。系统可以根据用户输入的症
10、状，推理出他患糖尿病的概率，对糖尿病进行分型，以及糖尿病急性、慢性并发症诊断，并且给出糖尿病及并发症治疗方案，从而实现计算机模拟专家医生诊断、治疗糖尿病的功能。 第一章 人工智能概述1.1 人工智能定义智能可以理解为：知识如何获取、表达和存储；智能行为如何产生和学习；动机、情感和优先权如何发展和运用；传感器信号如何转换成各种符号；怎样利用各种符号执行逻辑运算、对过去进行推理及对未来进行规划；智能机制如何产生幻觉、信念、希望、畏惧、梦幻甚至善良和爱情等现象。广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为。人工智能的一个长期目标是发明出可以像人类
11、一样或能更好地完成以上行为的机器；另一个目标是理解这种智能行为是否存在于机器、人类或其他动物中。因此，人工智能包含了科学和工程的双重目标。 1.2 人工智能应用领域人工智能的研究领域非常广泛,而涉及的学科也很多。目前,人工智能研究领域为以下几个方面l 专家系统 （Expert System）l 自然语言处理 (Natural Language Processing)l 机器学习 （Machine Learning）l 自动定理证明 （Automatic Theorem Proving）l 分布式人工智能 (Distributed Artificial Intelligence)l 机器人 (R
12、obots)l 模式识别 (Pattern Recognition)l 博弈 (Game Plying)l 计算机视觉 (Computer Vision)l 人工神经网络 (Artificial Neural Network)1.3人工智能的研究方法尽管人工智能已经创造了一些实用系统，但人们不得不承认这些远未达到人类的智能水平。正因为如此，就选择人工智能研究的最佳方法既为人工智能的最终研究目标打好基础，又能创造出短期效益存在大量的讨论和争辩。这样，在过去的四十年里涌现出大量方法，每一种方法均有其拥护者，有些甚至有趣得令人爱不释手。也许所有这些方法应该综合起来运用。总之，所有这些拥护者都认为自己
13、的研究方法具有突破性进展，值得特别关注。其中的一些方法可分为两大类。第一类包括符号处理的方法。它们基于N e w e l l和S i m o n的物理符号系统的假说。尽管不是所有人都赞同这一假说，但几乎大多数被称为“经典的人工智能”（即哲学家John Haugeland所谓的“出色的老式人工智能”或G O FA I）均在其指导之下。 第二类包括所谓的“子符号”方法。它们通常采用自下而上的方式，从最低阶段向上进行。在最低层阶段，符号的概念就不如信号这一概念确切了。 由子符号派制造的著名样品机器包括所谓的“神经网络（ Neural network）”。受到生物学方法的启发，这些系统主要因其学习的能
14、力而十分有趣。根据模拟生物进化方面的进程，一些有趣的机器应运而生。介于自上而下和自下而上之间的方法是一种动机“环境自动机（ situated automata ）”Kaelbling & Rosenschein 1990 ，Rosenschein & Kaelbling 1995的方法。Kaelbling 和Rosenschein 建议编写一种程序设计语言来说明a g e n t在高水平上所要求的行为，并编写一编译程序，以从这种语言编写的程序中产生引发行为的线路。第二章 专家系统理论2.1 专家系统的定义什么是专家系统，目前尚无统一精确的定义。专家系统的奠基人，费根鲍母认为：“专家系统是一种智能程序，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的问题”也就是说，专家系统提供一个新型的程序设计方法，可以解决传统程序设计方法难以解决的困难。专家系统是基于知识系统，用于在某种特定领域中运用领域专家积累的经验和专业知识，求解决需要专家才能解决困难问题。专家系统便于保存和大面积推广各种专家的宝贵知识，更有效的发挥各种专业人才的作用，克服人类专家供不应求的矛盾专家系统还可以综合许多专家的知识和经验。从而博采众长。专家系统作为一个计算机系统，继承了计算机的准确性，在某些方面比人类更可靠、更灵活、可以不受时间、地域、即人为因素的影响。所以专家系统的专业水平能达到，甚至超出人
