Objective: Until now, traditional invasive approaches have been the only means being leveraged to diagnose spinal disorders. Traditional manual diagnostics require a high workload, and diagnostic errors are likely to occur due to the prolonged work of physicians. In this research, we develop an expert system based on a hybrid inference algorithm and comprehensive integrated knowledge for assisting the experts in the fast and high-quality diagnosis of spinal disorders. Methods: First, for each spinal anomaly, the accurate and integrated knowledge was acquired from related experts and resources. Second, based on probability distributions and dependencies between symptoms of each anomaly, a unique numerical value known as certainty effect value was assigned to each symptom. Third, a new hybrid inference algorithm was designed to obtain excellent performance, which was an incorporation of the Backward Chaining Inference and Theory of Uncertainty. Results: The proposed expert system was evaluated in two different phases, real-world samples, and medical records evaluation. Evaluations show that in terms of real-world samples analysis, the system achieved excellent accuracy. Application of the system on the sample with anomalies revealed the degree of severity of disorders and the risk of development of abnormalities in unhealthy and healthy patients. In the case of medical records analysis, our expert system proved to have promising performance, which was very close to those of experts. Conclusion: Evaluations suggest that the proposed expert system provides promising performance, helping specialists to validate the accuracy and integrity of their diagnosis. It can also serve as an intelligent educational software for medical students to gain familiarity with spinal disorder diagnosis process, and related symptoms.


翻译:目的:迄今为止,传统侵入性方法仍是诊断脊柱疾病的唯一手段。传统人工诊断工作负荷大,且因医生长期工作容易产生诊断误差。本研究开发了一种基于混合推理算法和综合集成知识的专家系统,旨在辅助专家快速、高质量地诊断脊柱疾病。方法:首先,针对每种脊柱异常,从相关专家和资源中获取准确且集成的知识。其次,根据每种异常症状的概率分布及症状间依赖关系,为每个症状分配称为确定效应值的唯一数值。第三,设计了一种融合反向链推理与不确定性理论的新型混合推理算法,以获得优异性能。结果:所提出的专家系统通过两个不同阶段进行评估:真实世界样本评估和医疗记录评估。评估显示,在真实世界样本分析中,该系统实现了卓越的准确性。对存在异常的样本应用该系统后,揭示了疾病严重程度以及不健康与健康患者出现异常的风险。在医疗记录分析中,我们的专家系统展现出有前景的性能,与专家诊断结果高度接近。结论:评估表明,所提出的专家系统提供了有前景的性能,有助于专家验证其诊断的准确性和完整性。该系统还可作为医学生熟悉脊柱疾病诊断流程及相关症状的智能教育软件。

0
下载
关闭预览

相关内容

专家系统(Expert Systems)发表的论文涉及知识工程的各个方面,包括知识获取和表达的各个方法和技术,以及它们在基于这些方法和技术的系统(包括专家系统)构建中的应用。详细的科学评价是任何论文的重要组成部分。除了传统的应用领域,如软件与需求工程、人机交互和人工智能,我们还瞄准了这些技术的新兴市场,如商业、经济、市场研究和医疗卫生保健。向这一新的重点的转变将以一系列特别问题为标志,这些问题包括热点和新出现的主题。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/es/
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月7日
AliCoCo: Alibaba E-commerce Cognitive Concept Net
Arxiv
13+阅读 · 2020年3月30日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:45
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:37
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:27
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
9+阅读 · 6月4日
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
11+阅读 · 6月4日
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
7+阅读 · 6月4日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员