Кіріспе

Бактериялық инфекцияларға арналған сараптық жүйе MYCIN – бактериемия және менингит сияқты ауыр инфекцияларды қоздыратын бактерияларды анықтау және пациенттің дене салмағына сәйкес дозасын реттеу арқылы антибиотиктерді ұсыну үшін жасанды интеллекті қолданған алғашқы кері тізбектемелі сараптық жүйе. «Mycin» атауы антибиотиктерден алынған, себебі көптеген антибиотиктердің аты «мицин» жұрнағымен аяқталады. Mycin жүйесі қан ұю ауруларын диагностикалау үшін де пайдаланылды. MYCIN 1970-ші жылдардың басында Стэнфорд университетінде бес-алты жыл бойы дамытылды. Ол Эдвард Шортлифтің докторлық диссертациясы ретінде Брюс Г. Бьюкенен, Стэнли Н. Коэн және басқалардың жетекшілігімен Lisp тілінде жазылған.

Әдіс

MYCIN өте қарапайым қорытынды шығару механизмі және шамамен 600 ережеден тұратын білім базасын қолданды. Ол бағдарламаны іске қосатын дәрігерден ұзақ сериялы, қарапайым "иә"/"жоқ" немесе мәтіндік сұрақтар арқылы ақпарат сұрады. Соңында, ол әр диагноздың ықтималдығына, осы диагноздың ықтималдығына деген сенім деңгейіне, әр диагноздың негіздемесіне (яғни MYCIN диагнозды нақты бір ретпен бағалауға әкелген сұрақтар мен ережелерді де тізімдейді) және ұсынылатын дәрі-дәрмекпен емдеу бағытына негізделген, мүмкін кінәлі бактериялардың тізімін жоғарыдан төменге қарай ұсынды. MYCIN "сенімділік коэффициенттері" деп аталатын, арнайы бірақ принципті, белгісіздіктерді бағалау жүйесін қолдану туралы пікірталас тудырды. Дамытушылар MYCIN-нің тиімділігіне жеке ережелерге байланысты белгісіздік өлшемдеріндегі өзгерістердің минималды әсер ететінін көрсеткен зерттеулер жүргізді, бұл жүйенің күші оның сандық белгісіздік моделінің егжей-тегжейінен гөрі білімді ұсыну және ойлау схемасына көбірек байланысты екенін көрсетті. Кейбір сарапшылар классикалық Байес статистикасын қолдануға болар деп ойлады. MYCIN-нің дамытушылары бұл үшін ықтималдық тәуелсіздік туралы негізсіз болжамдар жасау қажет болады немесе сарапшылардан шартты ықтималдықтардың өте көп санын бағалауды талап етеді деп мәлімдеді. Кейінгі зерттеулер сенімділік коэффициенттері моделін ықтималдық тұрғысынан түсіндіруге болатынын көрсетті және мұндай модельдің негізгі болжамдарымен байланысты мәселелерді анықтады. Дегенмен, жүйенің модулдік құрылымы өте табысты болып, Байес желілері сияқты графикалық модельдерді дамытуға ықпал етті.

Дәлелдің жиынтығы

MYCIN жүйесінде екі немесе одан көп ережелер бір параметр туралы әртүрлі дәлел салмақтарымен қорытынды жасауы мүмкін еді. Мысалы, бір ережеде аталған организмнің E. coli екені 0.8 сенімділікпен тұжырымдалатын болса, екінші ережеде ол 0.5 немесе тіпті 0.8 сенімділікпен E. coli екені тұжырымдалуы мүмкін. Егер сенімділік нөлден кем болса, онда дәлел сол гипотезаға қарсы болады. MYCIN нақтылық коэффициентін есептеу үшін осы салмақтарды төмендегі формула бойынша біріктіріп, жалғыз нақтылық коэффициентін шығарды:

мұнда X және Y – нақтылық коэффициенттері. Егер бір параметр туралы қорытынды жасауға екіден астам ереже қатысса, бұл формула бірнеше рет қолданылуы мүмкін. Бұл формула орналасу тәртібіне тәуелді емес, яғни салмақтарды қандай ретпен біріктіргенінің маңызы жоқ.

Нәтижелер

Стэнфорд медицина мектебінде жүргізілген зерттеулер MYCIN жүйесінің емдеу жоспары бойынша сегіз тәуелсіз маманнан тұратын комиссиядан 65% мақұлдау алғанын көрсетті, бұл көрсеткіш бес профессордың 42,5%-дан 62,5%-ға дейінгі бағаларымен салыстырылады. Бұл зерттеу дұрыс емдеудің "алтын стандарты" болмаған жағдайда, тіпті сарапшылар арасында да емдеу туралы шешімдерде келіспеушіліктер туындауы мүмкін екенін көрсетеді және жиі сілтеме жасалады.

Практикалық қолдану

MYCIN ешқашан іс жүзінде қолданылмады. Бұл оның өнімділігіндегі кемшіліктерге байланысты емес еді. Кейбір сарапшылар медицинада компьютерлерді қолданудың этикалық және құқықтық мәселелерін көтерді, жүйе дұрыс емес диагноз қойған жағдайда дәрігерлердің жауапкершілігі туралы. Дегенмен, ең басты мәселе, және MYCIN-нің күнделікті практикада қолданылмауының себебі, әсіресе ол әзірленген кезде, жүйелерді интеграциялау технологиясының деңгейі болды. MYCIN – дербес жүйе, ол пайдаланушыдан MYCIN қойған сұрақтарға жауап беру арқылы науқас туралы барлық қажетті ақпаратты енгізуді талап ететін. Бағдарлама үлкен уақытты бөлісетін жүйеде жұмыс істеді, ол ерте Интернетте (ARPANet) қолжетімді болды, дербес компьютерлер ойда жоқ кезде. MYCIN-нің ең маңызды әсері – оның ақпаратты ұсыну және логикалық ойлау қабілетінің күшін көрсетуі болды. MYCIN бұл тәсілді ұсынғаннан кейін, көптеген медициналық емес салаларда ережелерге негізделген жүйелер құрылды. 1980-ші жылдары сарапшы жүйелердің "қабықшалары" енгізілді (соның ішінде MYCIN-ге негізделген, E MYCIN (кейін Білімдік Инженерлік Орта – KEE) деп аталды) және түрлі салаларда сарапшы жүйелерді дамытуға көмектесті. MYCIN және одан кейінгі күрделі сарапшы жүйелерді әзірлеу барысында маңызды қиындық – қорытынды шығару механизмі үшін қажетті білімді тиісті саланың сарапшысынан ережелер базасына (әдістемелік базаға) ауыстыру болды ("білімді жинау қиындығы").