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1
MYCIN
2
Plan
• Vue d'ensemble du systè�me• Représentation des
connaissances expertes• Traitement de l’incertain• Moteur d’inférences • Conclusions critiques
3
Historique"Heuristic Programming Project”, Computer Science Department,
Stanford University (E. Feigenbaum, B. Buchanan)
• Auteur principal : Edward Shortliffe• Tâche : diagnostic des maladies infectieuses du sang et
diagnostic des méningites.• 1972 : début de réalisation• 1974 : thè�se de Shortliffe. MYCIN comporte 200
r�ègles, sur les maladies infectieuses du sang; des résultats satisfaisants.
• 1976 : thè�se de R. Davis. MYCIN poss�ède un module d'explication et un module d'acquisition des connaissances.
• 1978 : MYCIN compte 300 r�ègles supplémentaires qui traitent des infections des méninges.
4
Expérience d‘évaluation de MYCIN [Yu et al. 84]
(réalisée en 1978-79)
Protocole
�10 cas réels de méningites sont soumis à 10 « prescripteurs » dont MYCIN.
�8 spécialistes des méningites évaluent les thérapies proposées par les 10 prescripteurs (acceptable ou non ?)
5
Résultats (1) chaque spécialiste évalue chaque cas ; acceptab le = 1 pt ; (2)
nbre de cas où le résultat est acceptable pour la m ajorité des spécialistes ; (3) nbre de cas où la thérapie prop osée omet de
traiter un agent pathogène présent
(1) Sur 80 (2) Sur 10 (3) Sur 10
MYCIN 52 7 0
Enseignant 1 50 5 1
Enseignant 2 48 5 1
Chercheur 48 5 1
Enseignant 3 46 4 0
Médecins traitant 46 7 0
Enseignant 4 44 5 0
Interne 36 3 1
Enseignant 5 34 3 0
Etudiant 24 1 3
6
Architecture générale
Système deconsultation
Base de règles
Données surle patient
Donnéesdynamiques
Moduled’explication
Moduled’acquisition de règles
LN
7
Un exemple de session : tiré de [Farreny 85]
***** MYCIN vous souhaite la bienvenue *****
Instructions ? : (OUI ou NON)
** OUI Je suis un programme informatique nommé « MYCIN » qui a été conç�u
pour vous conseiller en vue de choisir une thérapie appropriée contre des maladies infectieuses. Je suppose que vous avez affaire à un patient et qu'une culture éventuellement positive (que je noterai « CULTURE-1 ») a été obtenue à partir de ce patient. Veuillez répondre, s'il vous plaît, aux questions suivantes en marquant la fin de votre réponse par la touche « RETURN ».
Si vous n‘ê�tes pas certain de votre réponse, vous pouvez la nuancer en insérant un facteur de certitude (un nombre entre 1 et 10) entre parenthè�ses apr�ès votre réponse. Une certitude absolue (10) est supposée pour toute réponse non accompagnée de ce facteur.
Si vous désirez changer une réponse à une question antérieure, frappez
« CHANGE » suivi par le(s) numéro(s) de(s) question(s) à reconsidérer. Essayez d‘éviter de telles remises en cause car je serai obligé de reprendre la session depuis le début ce qui peut prendre du temps.
8
Sachez aussi que vous pouvez frapper « INC » (pour INConnu) si vous ne connaissez pas la réponse à une question, « ? » si vous souhaitez voir quelques exemples de réponses possibles attendues, « ?? » si vous voulez voir toutes les réponses possibles, « REGLE » si vous souhaitez voir la r�ègle de décision qui a engendré la question courante, « POURQUOI » si vous souhaitez une explication plus détaillée de la question, ou « QU » si vous souhaitez interrompre la consultation afin de poser des questions sur l‘état courant du raisonnement que je conduis.
Si vous oubliez quelles options sont disponibles pendant la consultation, frappez « AIDE » : la liste des options vous sera communiquée.
Exemple de réponse :
à la question:
ORGANISME-1 s'est-il développé en colonies, chaînes ou paires ?
réponse :
** CHAINES (7) PAIRES (3)
9
----- PATIENT-1 -----
1) Prénom et nom du patient :
** JEAN DUPONT
2) Sexe :
** MALE
(3) Age :
** 60
Je ferai référence à la plus récente culture positive (celle pour laquelle vous désirez un conseil thérapeutique) sous la notation :
----- CULTURE-1 -----
4) Sur quel site a été prélevé l‘échantillon pour CULTURE-1 ?
** SANH
= SANG
5) Depuis combien de jours cette culture (CULTURE-1) issue du sang a-t-elle été prélevée ?
** 2
Je ferai référence au premier organisme pathologique trouvé dans cette culture (CULTURE-1) issue du sang sous la notation :
----- ORGANISME-1 -----
6) Donnez l'identité génétique d'ORGANISME-1 :
** INC
7) Caractéristiques de coloration d'ORGANISME-1 (Gram) :
** ?
10
QUELLE EST LA COLORATION DE GRAM D'ORGANISME-1 ?Des réponses possibles sont : ACIDHOPHILE GRAM+ GRAM-Frappez AIDE pour la liste d'options** GRAM-8) ORGANISME-1 est-il un bâtonnet ou une cocci (etc.) ?** BATONNET9) Y-a-t-il eu des organismes significatifs (mais qui jusqu'ici n'ont pas requis d'attention thérapeutique) isolés dans les derniers mois ?** OUI
----- CULTURE-2 -----10) Sur quel site a été prélevé l‘échantillon pour CULTURE-2 ?** CRACHATS11) Depuis combien de jours cette culture (CULTURE-2) issue des voies respiratoires supérieures a-t-elle été prélevée ?** 4 1/2 JOURSSVP UTILISEZ DES NOMBRES DECIMAUX POUR LES FRACTIONS4 1/2 JOURS N'EST PAS UNE REPONSE COMPREHENSIBLEQUEL EST LE NOMBRE DE JOURS ECOULES DEPUIS QUE CETTE CULTURE ISSUE DES VOIES RESPIRATOIRES SUPERIEURES A ETE PRELEVEE ?Des réponses possibles sont : NOMBRE DE JOURSFrappez AIDE pour la liste des options** 4,5Je ferai référence à l'organisme antérieur trouvé dans cette culture (CULTURE-2) issue des voies respiratoires supérieures sous la notation :
----- ORGANISME-2 -----
11
12) Donnez l'identité génétique d'ORGANISME-2 :** PSEUDOMONAS13) D'autres organismes significatifs isolés à partir de cette culture (CULTURE-2) issue des voies respiratoires supérieures ?** OUI
----- ORGANISME-3 -----14) Donnez l'identité génétique d'ORGANISME-3 :** KLEBSIELA= KLEBSIELLA15) D'autres organismes significatifs isolés à partir de cette culture (CULTURE-2) issue des voies respiratoires supérieures ?** OUI
----- ORGANISME-4 -----16) Donnez l'identité génétique d'ORGANISME-4 :** ENTEROB= ENTEROBACTER17) D'autres organismes significatifs isolés à partir de cette culture (CULTURE-2) issue des voies respiratoires supérieures ?** NON18) Que suspectez-vous comme seuil non stérile d'entrée d'ORGANISME-1 dans ce site stérile ?** REGLE
REGLE 121---------
12
SI : 1) LE SITE DE LA CULTURE EST UN DE CEUX QUI SONT NORMALEMENT STERILES, ET
2) LE SEUIL D'ENTREE DE L'ORGANISME EST LE MEME QUE LE SITE D'UN ORGANISME
ANTERIEUR AVEC LA MEME IDENTITE QUE L'ORGANISME COURANT
ALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE LOINTAINEMENT SUGGESTIVE (0.3) QUE CHACUN D'EUX
SOIT UN ORGANISME ANTERIEUR DE MEME IDENTITE QUE L'ORGANISME COURANT
** GU19) ORGANISME-1 s'est-il développé aérobiquement ?** OUI20) ORGANISME-1 s'est-il développé anaérobiquement ?** NON21) Existe-t-il une chimiothérapie récemment engagée pour commencer à lutter spécifiquement contre ORGANISME-1 ?** QUFrappez AIDE pour la liste des options possibles
** QF QUE PENSEZ-VOUS ACTUELLEMENT DE L'IDENTITE D'ORGANISME-1 ?L'IDENTITE D'ORGANISME-1 EST PSEUDOMONAS (0.333), KLEBSIELLA (0.333), ENTEROBACTER (0.3333)** RETOUR
13
21) Existe-t-il une chimiothérapie récemment engagée pour commencer à lutter spécifiquement contre ORGANISME-1 ?** NON22) Jean Dupont (PATIENT-1) a-t-il été brûlé ?** REGLE
REGLE047--------SI : 1) LE SITE DE LA CULTURE EST LE SANG, ET
2) L'IDENTITE DE L'ORGANISME N'EST PAS CONNUE AVEC CERTITUDE, ET
3) LA COLORATION DE L'ORGANISME EST GRAM-, ET4) LA MORPHOLOGIE DE L'ORGANISME EST DE TYPE
BATONNET, ET5) LE PATIENT A ETE SERIEUSEMENT BRULE
ALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE FAIBLEMENT SUGGESTIVE (0.4) QUE L'IDENTITE
DE L'ORGANISME SOIT PSEUDOMONAS
** NON23) Est-ce que la maladie du patient correspondant à ORGANISME-1 est une infection contractée à l'hôpital ?** OUI24) Considérez-vous Jean Dupont comme un hôte à risques (alcoolique, immuno-déficient, etc.) ?** NON
14
25) Jean Dupont (PATIENT-1) a-t-il subi une opération chirurgicale de GU ou une manipulation de l'appareil urinaire (par exemple : pose d'un cathéter, cystoscopie, etc.) ?** POURQUOI
JE CHERCHE A DETERMINER L'IDENTITE D'ORGANISME-1
JE SAIS DEJA QUE:
LE SEUIL D'ENTREE DE L'ORGANISME EST LE GU SUPERIEURLA MORPHOLOGIE DE L'ORGANISME EST DU TYPE BATONNETLA COLORATION DE L'ORGANISME EST GRAM-LE SITE DE LA CULTURE EST LE SANG
PAR CONSEQUENT,
SI: 1) LE PATIENT N'A PAS SUBI DE MANIPULATION OU OPERATION GENITO-URINAIRE, ET
2) LE PATIENT N'A PAS ETE TRAITE POUR UNE INFECTION DE L'APPAREIL URINAIRE
ALORS: IL EXISTE UNE EVIDENCE SUGGESTIVE (0.6) QUE L'IDENTITE DE L'ORGANISME SOIT E. COLLI
** OUI26) Le patient a-t-il eu des lésions hémorragiques de la peau de « type pseudomonas » (ecthyma gangrenosum) ?** OUI
15
27) Est-ce que le patient a été traité pour l'infection par l'enterobacter (ORGANISME-4) ?** NON28) Estimez-vous que la découverte de l'enterobacter (ORGANISME-4 ) en ce site normalement non stérile est suggestive d'une maladie de ce patient ?** NON29) Croyez-vous que l'enterobacter (ORGANISME-4) est un contaminant (ou flore normale dans le cas de sites non stériles) ?** NON30) Est-ce-que le patient a été traité pour l'infection par le klebsiella (ORGANISME-3) ?** NON31) estimez-vous que la découverte du klebsiella (ORGANISME-3) en ce site normalement non-stérile est suggestive d'une maladie de ce patient ?** NON32) Croyez-vous que le klebsiella (ORGANISME-3) est un contaminant (ou flore normale dans le cas de sites non-stériles) ?** INC33) Est-ce que le patient a été traité pour l'infection par le pseudomonas (ORGANISME-2) ?** NON34) Estimez-vous que la découverte du pseudomonas en ce site normalement non-stérile est suggestive d'une maladie de ce patient ?** OUI (8)35) Le laboratoire a-t-il transmis les sensibilités in-vitro aux antibiotiques du pseudomonas (ORGANISME-2) ?** NON
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36) Jean Dupont (PATIENT-1) a-t-il subi quelque opération dont vous estimez qu'elle peut ê�tre en rapport avec l'infection courante ?** OUI----- OPERATION-1 ----- 37) depuis combien de temps OPERATION-1 a-t-elle été exécutée?** 11 JOURS38) Des antibiotiques ont-ils été administrés pendant OPERATION-1 ?** OUI----- MEDICAMENT-1 -----39) Quel médicament ?** CEFALOTHINE= CEPHALOTHINE40) D'autres antibiotiques ont-ils été administrés au moment d'OPERATION-1 ?** NON41) D'autres opérations significatives ?** NON42) En comptant cette culture issue du sang (CULTURE-1), combien de cultures ont été obtenues à partir de ce site normalement stérile, le m�me jour ?** REGLE
REGLE044---------SI: 1) LE SITE DE LA CULTURE EST UN DE: CEUX QUI SONT NORMALEMENT STERILES, ET
2) LE NOMBRE DE CULTURES DANS LES SERIES INCLUANT LA CULTURE EST SUPERIEUR A
1, ET3)LE NOMBRE DE CULTURES CONTENANT L'ORGANISME EST
SUPERIEUR A 1
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ALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE (FC = LE QUOTIENT DU NOMBRE DE CULTURES CONTENANT L'ORGANISME DIVISE PAR LE NOMBRE DE CULTURES DANS LES SERIES CONTENANT LA CULTURE) QU'UNE MALADIE SIGNIFICATIVE SOIT ASSOCIEE A L'OCCURENCE DE L'ORGANISME
** 443) Combien de cultures ont été positives pour ORGANISME-1 ?** 244) D'autres organismes isolés à partir de cette culture (CULTURE-1) issue du sang pour lesquels vous aimeriez avoir une recommandation thérapeutique ?** NON45) Jean Dupont (PATIENT-1) manifeste-t-il quelque évidence d'infection en un site inaccessible aux cultures (par exemple: cerveau, os, foie, etc.) ?** NON46) Existe-t-il d'autres échantillons positifs récemment prélevés sur Jean Dupont (PATIENT-1) qui ont révélé un ou plusieurs organismes pour lesquels vous désirez un avis thérapeutique ?** NON
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-----------------------------Ma recommandation thérapeutique sera fondée sur les identités possibles suivantes pour l'organisme (ou les organismes) qui semble(nt) significatif(s)
+item1+ l'identité de l'organisme peut �être PSEUDOMONAS
+item2+ l'identité de l'organisme peut �être KLEBSIELLA
+item3+ l'identité de l'organisme peut �être ENTEROBACTER
+item4+ l'identité de l'organisme peut �être E. COLI
+item5+ l'identité de l'organisme peut �être PROTEUS(sous-type inconnu)
47) Sur une échelle de 1 à 5, le chiffre étant proportionné à la gravité de la maladie, à combien évaluez-vous l‘état de Jean Dupont (PATIENT-1)?** 548) Jean Dupont (PATIENT-1) a-t-il des réactions allergiques cliniquement significatives à quelque agent antimicrobien ?** NONEn considérant la GENTAMICINE pour lutter contre ORGANISME-1===> +Rec1+La recommandation thérapeutique que je préf�ère est la suivante :afin de couvrir les items +1+ +2+ +3+ +4+ +5+ administrer de fa�çon combinée :
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1 GENTAMICINEDose : 1,7 MG/KG Q8H - IV OU IMcommentaires : MODIFIER LA DOSE EN CAS D'INSUFFISANCE RENALE
2 CARBENICILLINEDose : 25 MG/KG Q2H - IVCommentaires : MODIFIER LA DOSE EN CAS D'INSUFFISANCE RENALE
Désirez-vous voir le choix suivant ?** OUI
En considérant la COLISTINE pour lutter contre ORGANISME-1En rejetant le SULFISOXAZOLE pour lutter contre ORGANISME-1===> +Rec2+La recommandation que je préf�ère ensuite :
afin de couvrir les items +1+ +2+ +3+ +4+ +5+ administrer :
COLISTINEDose : 1,25 MG/KG Q6H - IMCommentaires : MODIFIER LA DOSE EN CAS D'INSUFFISANCE RENALE
Désirez-vous voir le choix suivant ?** NON
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Plan
• Vue d'ensemble du systè�me• Représentation des
connaissances expertes• Traitement de l’incertain• Moteur d’inférences• Conclusions critiques
21
Les règlesSI : 1) LA COLORATION DE L'ORGANISME EST GRAM-, ET
2) LA MORPHOLOGIE DE L'ORGANISME EST COCCI, ET3) LE MODE DE DEVELOPPEMENT DE L'ORGANISME EST EN
COLONIES
ALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE SUGGESTIVE (0.7) QUE L'IDENTITE DE
L'ORGANISME EST STAPHYLOCOCCUS
traduction interne
PREMISSE : ($ET (MEME CNTXT GRAM GRAM-)(MEME CNTXT MORPH COCCI)(MEME CNTXT DEVEL COLONIES))
CONCLUSION : (CONCLURE CNTXT IDENT STAPHYLOCOCCUS MESURE 0,7)
Termes conditions :• (comparateur contexte paramètre valeur) -> {même, pas-même, estime-que-non,
peut-être}• (comparateur contexte paramètre) -> {connu, inconnu, certain, incertain}
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L’arborescence des contextes PATIENT-1 (PERSON)
CULTURE-1 CULTURE-2 CULTURE-3 OPERATION-1
(CULTUCOUR) (CULTUCOUR) (CULTURANTE) (OPER)
ORGANISME-1 ORGANISME-2 ORGANISME-3 ORGANISME-4
(ORGACOUR) (ORGACOUR) (ORGANTE) (ORGANTE)
MEDICAMENT-4
(MEDICOPER)
MEDICAMENT-1 MEDICAMENT-2
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Des catégories de règles SI : 1) LE SITE DE LA CULTURE EST LE SANG, ET
2) L'IDENTITE DE L'ORGANISME N'EST PAS CONNUE AVEC CERTITUDE, ET
3) LA COLORATION DE L'ORGANISME EST GRAM-, ET4) LA MORPHOLOGIE DE L'ORGANISME EST DU TYPE BATONNET, 5) LE PATIENT A ETE SERIEUSEMENT BRULE
ALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE FAIBLEMENT SUGGESTIVE (0,4) QUE L'IDENTITE DE
L'ORGANISME SOIT PSEUDOMONAS
PREMISSE : ($ET (MEME CNTXT SITE SANG) (INCERTAIN CNTXT IDENT) (MEME CNTXT GRAM GRAM-) (MEME CNTXT MORPHO
BATONNET) (MEME CNTXT BRULURE OUI))
CONCLUSION: (CONCLURE CNTXT IDENT PSEUDOMONAS MESURE 0.4)
type (REGLE047) = inf {type (contexte (condition1)) ; ..... ; ; type (contexte (conclusion))}
= inf {CULTUCOUR; ORGACOUR; ..... PERSON; ORGACOUR}
= ORGACOUR
24
Paramètres cliniquesFEBRILE
catégorie : PERSONdomaine : (OUI NON)condition-pour : (REGLE149 REGLE109 REGLE045)pour-demander : (* est-il fébrile ?)traduction : (* EST FEBRILE)laboratoire : oui
IDENTcatégorie : ORGANISMEdomaine : (PARMI (ORGANISMES))condition-pour : (REGLE004 REGLE054 ... REGLE161)mis-à-jour-par : (REGLE021 REGLE003 ... REGLE166)pour-demander : (Donnez l'identité génétique d'*)traduction : (L' IDENTITE D'*)laboratoire : oui
25
Représentation de l’incertain1] Les faits sont accompagnés de facteurs de certitude
(ORGANISME-1 IDENT STREPTOCOCCUS 0.8)
(ORGANISME-1 IDENT ((STREPTOCOCCUS 0.6) (STAPHYLOCOCCUS 0.4) (DIPLOCOCCUS-PNEUMONIAE -1))
(PATIENT-1 ALLERGIE ((PENICILLINE 1)(METHICILLINE 1)(AMPICILLINE 1)(CARBENICILLINE 1)
2] Les rè�gles sont accompagnées de coefficients d'atténuation
26
Architecture détaillée de MYCIN
Base de règles(R1,CA1) …. (Rn,CAn)
Données sur le patient(F1,FC1) … (Fm,FCm)
Connaissances générales
Paramètres cliniques
Types de contextes
LISTE-ORGANISMES LISTE-SITES-STERILES
Données dynamiques(Faitdéduit1,FC1) … (Faitdéduitp,FCp)
Arborescence de contextes
Moteurd’inférences
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Plan
• Vue d'ensemble du systè�me• Représentation des
connaissances expertes• Traitement de l’incertain• Moteur d’inférences• Conclusions critiques
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Un modus ponens généralisé…
REGLEi : si le malade est nerveux alors augmenter la dose de médicament FAITj : le malade est très nerveux
• Il est nécessaire d'assouplir l'appariementLa condition de REGLEi doit ê�tre compatible avec FAITj
• Le mode d'inférence doit ê�tre étendu- P implique Q, CA- P, FC- Quelle certitude accorder à Q ?
• Il faut combiner le résultat des r�èglesSi plusieurs rè�gles concluent sur un mê�me fait, il faut en tenir
compte
29
Evaluation d’une condition [1/2]
BCP (identité organisme ((streptococcus 0,7) (staphylococcus 0,3)(proteus 0,8))
(morphologie organisme cocci -0,5)
a) les fonctions de test de la valeur d'un paramè �tre
Rè�gle si l'identité de l'organisme est connue, et la morphologie de l'organisme n'est pas connue avec certitude, et . . .
connu : si FCmax > 0,2 alors 1 sinon 0inconnu : si FCmax ≤ 0,2 alors 1 sinon 0certain : si FCmax = 1 alors 1 sinon 0incertain : si FCmax < 1 alors 1 sinon 0
eval (condition 1) = 1eval (condition 2) = 1
30
Evaluation d’une condition [2/2]
BCP (identité organisme ((streptococcus 0,7) (staphylococcus 0,3)(proteus 0,8))
(morphologie organisme cocci -0,5)
b) les fonctions de comparaison entre valeurs
R�ègle si l'identité de l'organisme est staphylococcus, et la morphologie de l'organisme est différente de cocci, et . . . .
mê�me : si FCmax > 0,2 alors FC sinon 0pas-mê�me : si FCmax < -0,2 alors -FC sinon 0estime-que-non : si FCmax ≤ -0,2 alors 1 sinon 0peut-ê�tre : si FCmax ≥ -0,2 alors 1 sinon 0
eval (condition 1) = 0,3eval (condition 2) = 0,5
31
Evaluation d’une prémisse [1/2]
BCP (coloration organisme gram- 1 )(morphologie organisme baton 0,8)
cocci 0,2)(site organisme aérobique 0,6)
R�ègle si 1) la coloration de l'organisme est gram-, et 2) la morphologie de l'organisme est du type batonnet, 3) l'aérobicité de l'organisme est aérobique alors il existe une évidence fortement suggestive (0,8) que la classe de l'organisme est entérobacteriaceae
eval (C1 C2 . . . . CN) = MESURE « mesure de certitude de la conjonction de conditions »
32
Evaluation d’une prémisse [2/2]
MESURE = si ∃ i | eval (Ci) | ≤ 0,2 ou ∃ i, j eval (Ci) et eval (Cj) de
signes contraires alors 0
sinon si ∀ i, eval (Ci) > 0 alors
min (eval (Ci)) sinon max (eval (Ci))
sur l'exemple : MESURE = min (1 ; 0,8 ; 0,6) = 0,6
33
Evaluation de la conclusion
FC : facteur de certitude du fait conclusion
FC = CA * MESURE
Sur l'exemple : FC = 0,8 * 0,6 = 0,48
(classe organisme enterobacteriaceae 0,48)
34
Combinaison des conclusions de plusieurs règles
Hypoth�èse :
* Ri a conclu sur un fait, avec un facteur de certitude FCi
(supposé ≥ 0)* Rj a conclu sur le m�me fait, avec un facteur de certitude
FCj (supposé ≥ 0)
le « facteur de certitude cumulé » FCC prend en compte l'information apportée par l'application des deux r�ègles
FCC = FCi + FCj - FCi * FCj
35
Evaluation du facteur de certitude d’une proposition
* P 0,24 /17
0,3 /16 = Ra (0.8)
0,3 /7 * * 0,72 /9 * 0,973 /16
0,4 /3 0 /6 0,9 /8 1 /10 0,75 /14
Rb (0,75) = = Rd (0,9) = Rf (0,8) = Rg (0,75) = Rh (1)
0,4 /2 * * 0 /5 * * * 0,75 /13
0,9 1 0,8 /1 0,22 /4 0,5 /11 0,5 /
12
Rc (0,5) = Re (O,5) = Ri (1) = = Rj (1)
* * * * * * 0,8 0,22 0,9 0,9 0,5 0,5
36
Plan
• Vue d'ensemble du systè�me• Représentation des
connaissances expertes• Traitement de l’incertain• Moteur d’inférences• Conclusions critiques
37
Comment une règle est-elle invoquée ?
CULTURE-1
Type de contexte associé
CULTURANTE
Paramètres cliniques associés
SITE QUAND
Procédure : EVALUER-UN-PARAMETRE
Propriétés : « laboratoire »« pour demander »
Propriété : « mis-à-jour-par »
Ensemble des conflits
Procédure : EXPLOITER-UNE-REGLE
REGLE066
38
Informations associées aux Types de contextes
CULTURANTEtype-sommet-pè�re PERSONprincipaux-paramè�tres (SITE QUAND)pour-demander-1 (Y-a-t-il eu des organismes significatifs (mais
qui jusqu'ici n'ont pas requis d'attention thérapeutique) isolés dans les derniers
mois ?)pour-demander-2 (D'autres cultures significatives dans lesquelles des
pathogè�nes ont été isolés ?)catégorie-de-paramè�tres CATEGO-CULTUREsujet (REGLES-CULTURANTE REGLES-CULTURE)synonyme (SITE (cette culture issue de *))traduction (CULTURE ANTERIEURE POUR *)radical CULTURE
39
Cycle d’évaluation d’un paramètre clinique [1/2]
procédure EVALUER-UN-PARAMETRE (PARA-CLINI)
si PARA-CLINI est une donnée de laboratoire alors demander à l'usager ce qu'il sait sur PARA-CLINI
si l'usager connaît la valeur de PARA-CLINI alors prendre en compte la réponse de l'usager
marquer : PARA-CLINI a été évalué
sinon EVALUER1 (PARA-CLINI)
Si la valeur de PARA-CLINI est maintenant connue alors
marquer : PARA-CLINI a été évalué
sinon {PARA-CLINI n’est pas une donnée de laboratoire}
EVALUER1 (PARA-CLINI)
si la valeur de PARA-CLINI est maintenant connue alors marquer : PARA-CLINI a été évalué
sinon demander à l'usager ce qu'il sait sur PARA-CLINI
prendre en compte la réponse de l'usager
marquer : PARA-CLINI a été évalué
40
Cycle d’évaluation d’un paramètre clinique [2/2]
Procédure EVALUER1 (PARAMETRE) ENSEMBLE-DE-CONFLIT <--- liste des r�ègles qui peuvent aider à
déduire la valeur de PARAMETRE tant que ENSEMBLE-DE-CONFLIT n'est pas vide faire
UNEREGLE <--- premi�ère r�ègle de ENSEMBLE-DE-CONFLITEXPLOITER-REGLE (UNEREGLE)
Procédure EXPLOITER-UNE-REGLE (LAREGLE) tant que la partie prémisse de LAREGLE n'est pas vide faire
UNPARA <--- le param�ètre clinique auquel fait référence la 1è�re condition CONDI de la prémisse de
LAREGLEsi UNPARA n'a pas encore été marqué comme évalué alors
EVALUER-UN-PARAMETRE (PARA) si CONDI n’est pas satisfaite alors retour Exécuter la partie conclusion de LAREGLE
41
Quelques particularités du contrôle [1/2]
• Poser des problèmes plus générauxCondition : L'IDENTITE DE L'ORGANISME EST E. COLI sous-probl�ème spécifique : « Déterminer si l'identité de l'organisme est E. COLI » sous-probl�ème généralisé : « Déterminer l'identité de l'organisme »
• R�ègles auto-référentes
REGLE040SI : 1) LE SITE DE LA CULTURE EST LE SANG, ET 2) L'IDENTITE DE L'ORGANISME PEUT ETRE PSEUDOMONAS,
ET 3) LE PATIENT PRESENTE DES LESIONS DE LA PEAU
ECTHYMA GANGRENOSUMALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE FORTEMENT SUGGESTIVE (0.8) QUE
L'IDENTITE DE L'ORGANISME SOIT PSEUDOMONAS
– le moteur repè�re automatiquement les rè�gles auto-référentes.– la procédure EVALUER1 sépare ENSEMBLE-DE-CONFLIT en deux classes : les
r�ègles auto-référentes et les autres.– les rè�gles normales sont passées, en priorité à EXPLOITER-UNE-REGLE.
42
Quelques particularités du contrôle [2/2]
• Priorité aux r �ègles certaines– Déclencher en priorité les r�ègles ayant un CA égal à 1, dans l'espoir de
conclure sur un fait avec un FC égal à 1
• Réordonnancement dynamique des conditions de la pré misse– Une condition quelconque peut-elle �être immédiatement évaluable avec
une valeur inférieure à 0.2 ?
• Expression de stratégies à l'aide de métar �ègles (à partir de 1980)
SI : 1) LE PATIENT EST UN HOTE A RISQUES, ET2) IL EXISTE DES REGLES QUI MENTIONNENT DES
KLEBSIELLAS DANS LA PREMISSE, ET
3) IL EXISTE DES REGLES QUI MENTIONNENT DES PSEUDOMONAS
DANS LA PREMISSEALORS : IL EXISTE UNE EVIDENCE SUGGESTIVE (0.4) QU’IL FAUT UTILISER
LES PREMIERES AVANT LES DEUXIEMES
43
Plan
• Vue d'ensemble du systè�me• Représentation des
connaissances expertes• Traitement de l’incertain• Moteur d’inférences• Conclusions critiques
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Critiques concernant le traitement
de l’incertain [1/3]• Problème de l’effet de seuil
REGLEi
Si : L'identité de l'organisme est connueAlors : Il existe une évidence certaine (1.) que conclusion.
(ORGANISME IDENT STREPTOCOCCUS 0.21)
-- REGLEi --> (conclusion, 1.)
(ORGANISME IDENT STREPTOCOCCUS 0.19)
-- REGLEi --> (conclusion, 0.)
45
Critiques concernant le traitement
de l’incertain [2/3]• Influence de l’ordre des règles sur le résultat
R1 si A et B alors (1.) B
R2 si C et B alors (1.) B
(A, 1.) (B, 0.3) (C, 0.3)
(B, 0.657) (B, 0.7599)
R2 (1.) R1 (1.)
B C B A
R1 (1.) R2 (1.)
A B C B
46
Critiques concernant le traitement
de l’incertain [3/3]• Risques inhérents à l’inférence incertaine
Si B alors (0.9) C(B,1.) ==> (C, 0.9)et si justement, on était dans la situation : « B vrai », « C faux » ?
• Risques inhérents à l'absence de raisonnement sur l e raisonnementB*
(Rè�gle2, 1.) (R�ègle1, 0.9)
(A, 1.) * * C (R�ègle3, -1.) ; (Rè�gle3', -0.9) ; (Rè�gle3", 0.1)
1er cas (Rè�gle3, -1) ----> (C, -1.) ; 2è�me cas (Rè�gle3', -0.9) ----> (C, 0.) ?
3è�me cas (Rè�gle3", 0.1) ----> (C, 0.91) ?
47
Un bilan positif après ces critiques négatives
• MYCIN a prouvé que pour une tâche bien ciblée – le diagnostic des méningites - l’objectif d’atteindre les performances des meilleurs spécialistes du domaine a été atteint.
• Ce logiciel a eu un retentissement très important sur l’avenir des systèmes à base de connaissances.
48
Bibliographie[Shortliffe 74] SHORTLIFFE, E.H. "MYCIN: a rule-based computer program for
advising physicians regarding antimicrobial therapy selection.” Ph. D. dissertation, Stanford University, 1974.
[Shortliffe 76] SHORTLIFFE, E.H. "Computer-based medical consultation
MYCIN." American Elsevier, 1976. La th�èse de 1974 éditée en livre.
[Van Melle 80] VAN MELLE, W. "A domain-independant system that aids in construct- ing knowledge-based consultation programs.” Ph. D. dissertation, Comp. Sc. Dept., Stanford University, 1980. Présente le syst�ème essentiel de MYCIN, EMYCIN.
[Buchanan 84] BUCHANAN, B.G., SHORTLIFFE, E.W "Rule-Based Expert Systems: The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project.” Addison-Wesley, Readings, 1984. Ouvrage collectif présentant la vue la plus compl�ète sur MYCIN et les recherches conduites à partir de MYCIN.
[Yu et al. 84] YU, V.L., FAGAN, L.M., BENNET, S.W., CLANCEY, W.J., SCOTT, A.C., HANNIGAN, J.F., BUCHANAN, B.G., COHEN, S.N. "An evaluation of MYCIN's advice.” in [Buchanan 84], pp. 589-596, 1984. Présente une évaluation de MYCIN en 1978-79.
[Farreny 85] FARRENY, H. "Etude détaillée du systè�me MYCIN." In Les
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