人工智能中的医学专家系统

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人工智能专家系统

人工智能专家系统

1 专家系统概述
1.1 专家系统的产生与发展
4. 需要进一步研究并加以解决的问题
知识的自动获取方法、深层知识的表示和利用方法、分布式 知识的处理方法以及知识的完备性等问题都是要继续探讨和研 究的。
1 专家系统概述
1.2 专家系统的定义
到目前为止,有关专家系统还没有一个严格公认的形式化定义。但 人们普遍认为,专家系统是一种具有大量专门知识与经验的智能程序 系统,它能运用某个领域一个或多个专家多年积累的经验和专门知识, 模拟领域专家求解问题时的思维过程,以解决该领域中的各种复杂问 题。也就是说,专家系统具有三个方面的含义: 它是一种具有智能的程序系统。能运用专家知识和经验进行推理的 启发式程序系统。 它必须包含有大量专家水平的领域知识,并能在运行过程中不断地 对这些知识进行更新。 它能应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的推理过程,解决那 些本来应该由领域专家才能解决的复杂问题。
1 专家系统概述
1.1 专家系统的产生与发展 1976年,专家系统MYCIN由美国斯坦福大学的E.H.Shortliffe开发 成功,其主要设计目的是为细菌感染疾病提供抗菌剂治疗建议 。 MYCIN还首次使用了目前专家系统中常用的知识库的概念,并在不确 定性的表示和处理中采用了可信度的方法。 1976 年 , 美 国 斯 坦 福 大 学 国 际 研 究 所 人 工 智 能 研 究 中 心 的 R.O.Duda等人研制成功一个探矿专家系统ROSPECTOR,该系统把矿 床模型按计算机能解释的形式编码,随后利用这些模型进行推理,达 到勘探评价、区域资源估值、钻井井位选择的目的。 进入20世纪80年代以后,专家系统的研发开始趋于商品化。
1 专家系统概述
1.1 专家系统的产生与发展 1.产生与发展过程 1968 年世界上的第一个专家系统 DENDRAL 在美国的斯坦福 大学研发成功。DENDRAL是世界上第一例成功的专家系统,它的 出现标志着人工智能的一个新领域——专家系统的诞生。 20世纪60年代末,美国麻省理工学院开始研究用于解决复杂 微积分运算和数学推导的专家系统MACSYMA。卡内基—梅隆大学 在同一时期也开发了一个用于语音识别的专家系统 HEARSAY ,并 相继研发成功HEARSAY—II和HEARSAY—III。 1974年,匹兹堡大学研制成功内科病诊断咨询系统 INTERNIST, 并在以后对其不断完善,使之发展成专家系统CADUCEUS。

人工智能之专家系统

人工智能之专家系统

知识分类,专家系统又可分为精确推理型和不精确推理
型(如,模糊专家系统)。 5.按技术分类 按采用的技术分类,专家系统可分为符号推理专家 系统和神经网络专家系统。
6.按规模分类
按规模分类,可分为大型协同式专家系统和微专 家系统。 7.按结构分类 按结构分类可分为集中式和分布式,单机型和网
络型(即网上专家系统)。
神经网络ES 自动获取模块输入、组织并存储专家提供的学习实例 、选定神经网络的结构、调用神经网络的学习算法,为知 识库实现知识获取。当新的学习实例输入后,知识获取模 块通过对新实例的学习,自动获得新的网络权值分布,从 而更新了知识库。如图所示。
专家 神经网络 用户
学习示例
网络结构 知识获取
知识库
学习算法
方法就是利用屏幕窗口,通过人机对话方式实现知识 的增、删、改、 查等;另一种方法就是用全屏幕编辑 方式,让用户直接用键盘按知识描述语言的语法格式 编辑知识。
动态数据库也称全局数据库、综合数据库、工作 存储器、黑板等,它是存放初始证据事实、推理结果 和控制信息的场所,或者说它是上述各种数据构成的 集合。 4.人机界面 这里的人机界面指的是最终用户与专家系统的交 互界面。
5.解释模块
解释程序模块专门负责向用户解释专家系统的行 为和结果。
6.知识库管理系统
专家系统原理与设计
专家系统原理与设计
1.专家系统的概念
2.专家系统的结构
3.专家系统设计与实现
4.专家系统开发工具与环境
1、 专家系统的概念
1 .1什么是专家系统 亦称专家咨询系统,它是一种具有大量专门知识 与经验的智能计算机系统,通常,主要指软件系统。 它把专门领域中人类专家的知识和思考解决问题的方 法、经验和诀窍组织整理且存储在计算机中,不但能 模拟领域专家的思维过程,而且能让计算机宛如人类 专家那样智能地解决实际问题。 狭义地讲,专家系统就是人类专家智慧的拷贝,是人类 专家的某种化身。 广义地讲,专家系统也泛指那些具有“专家级”水平的 知识系统,从总体上达到专家级水平。

基于人工智能的智能问诊系统设计与实现

基于人工智能的智能问诊系统设计与实现

基于人工智能的智能问诊系统设计与实现随着科技的不断进步,人工智能技术被广泛应用于各个领域。

在医疗领域,人工智能技术也被运用到了智能诊疗系统中。

在这个系统中,人工智能技术起到重要的作用,可以帮助医生进行精准诊断,同时也能够为患者提供更好的医疗服务。

在本文中,我们将深入探讨基于人工智能的智能问诊系统设计与实现的相关内容。

一、智能问诊系统的概述智能问诊系统是指根据人工智能技术构建的一套医疗系统,它可以为患者提供在线问诊服务。

在这个系统中,患者可以通过输入自己的症状等基本信息,系统可以通过智能算法推荐出最可能的疾病及其治疗方法。

同时,系统也可以为医生提供一些辅助诊断信息,帮助医生快速精准地定位病因。

二、智能问诊系统的设计与实现1.系统架构设计智能问诊系统的设计分为两个部分,即系统架构的设计和算法的实现。

在系统架构设计方面,我们主要考虑到系统的可扩展性、可维护性、性能及安全性等方面。

首先,我们需要根据实际情况进行需求分析,确定系统的输入输出及功能需求。

其次,我们需要进行系统架构设计,包括前端、后台和数据库三个部分。

前端主要负责与用户交互,收集用户输入信息,呈现系统推荐的结果;后台包括算法模型训练及API接口等关键模块;数据库主要用于存储系统所需要的数据。

最后,我们需要进行系统测试及维护。

2.算法实现在算法实现方面,我们需要构建一个基于机器学习技术的模型,用于诊断疾病和推荐治疗方案。

常见的机器学习方法包括支持向量机、神经网络、随机森林等。

其中,支持向量机是一种广泛使用的方法,它可以对数据进行有效分类,并且可以避免过度拟合的问题。

此外,我们还需要确定通用数据格式,建立标准化的数据集,以确保算法的可靠性和准确性。

三、智能问诊系统的优势和局限性1.优势智能问诊系统可以为患者提供在线问诊服务,节省时间和精力。

同时,由于系统基于人工智能技术,具有较高的精度和可靠性,可以为患者提供更好的医疗服务。

此外,智能问诊系统还可以为医生提供辅助诊断信息,帮助医生进行精准诊断。

人工智能专家系统PPT-28张课件

人工智能专家系统PPT-28张课件

专家系统的开发
2.专家系统的基本设计思想与基本设计原则
(6) 以各种事例来试验所设计的系统。 研究那些产生不准确结论的事例,并且确定 系统可以做些什么修改以校正错误。修改系 统后要检验系统对这些事例产生的结果以及 系统的这些修改对其它事例的影响。
专家系统的开发
2.专家系统的基本设计思想与基本设计原则
各类专家系统之间具有一些共同的问题。 对于一些任务相似的专家系统,由于问题特 征不同而具有不同的求解方法;而另一些任 务不同的专家系统,由于问题性质相近而具 有类似的求解方法。显然,从问题的一般特 征出发来考虑建立模型的方法,能够更易于 抓住问题的本质。
专家系统的开发
3.专家系统的开发工具 目前国外出现了许多专用的专家系统工

6、无论你正遭遇着什么,你都要从落魄中站起来重振旗鼓,要继续保持热忱,要继续保持微笑,就像从未受伤过一样。

7、生命的美丽,永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽,是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽,是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽,是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
专家系统的开发
3.专家系统的开发步骤
(1) 设计初始知识库。知识库的设计是 建立专家系统最重要和最艰巨的任务。初始 知识库的设计包括:
(c) 概念形式化,即确定用来组织知 识的数据结构形式,应用人工智能中各种知 识表示方法把与概念化过程有关的关键概念 、子问题及信息流特性等变换为比较正式的 表达,它包括假设空间、过程模型和数据特 性等。

4、心中没有过分的贪求,自然苦就少。口里不说多余的话,自然祸就少。腹内的食物能减少,自然病就少。思绪中没有过分欲,自然忧就少。大悲是无泪的,同样大悟

医学专家系统设计

医学专家系统设计

医学专家系统设计1医学专家系统的进展历程早在1954年,美国的钱家其已将计算机应用于放射治疗,计算剂量分布和制定治疗规划;1959年,美国的Ledley等首次将数学模型引入临床医学,提出了可将布尔代数和Bayes定理作为计算机诊断的数学模型,并以此诊断了一组肺癌病例,开创了计算机帮助诊断的先例;1966年,Ledley 首次提出“计算机帮助诊断”(computeraideddiagnosis,CAD),形成了计量医学;1976年,美国斯坦福大学的Short-liffe等研制胜利了闻名的用于鉴别细菌感染及治疗的医学专家系统MYCIN,建立了一整套专家系统的开发理论;1982年,美国匹兹堡大学的Miller等发表了闻名的Internist-I内科计算机帮助诊断系统,其学问库中包含了572种疾病,约4500种病症;1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的“解释”软件,包含有2200种疾病和5000种病症。

2医学专家系统的组成专家系统是基于学问的系统(Knowledge-BesedSystem)。

一个完整的医学专家系统应由学问库(Knowledge-Base)、数据库(DataBase)、推理机(InferenceEngine)、学问猎取模块(Knowledge-AcpuisitionModule)和解释接口(Explana-toryInterface)组成。

学问库中存放系统求解问题所需求的学问,数据库用来存储初始证据和推理过程中得到的各种中间信息,推理机是一组程序,用来掌握和协调整个系统,它通过输入的数据,利用学问库的原有学问按肯定的推理策略解决所提出的问题。

学问猎取模块就是学习模块,它为修改和扩大学问库存的原有学问供应相应的手段。

解释接口是用户与专家系统交互的环节,负责对推理给出必要的解释,便于用户了解推理过程,为用户向系统学习和所作所为系统供应便利,具有解释功能是专家系统区分于其它计算机程序的标志。

浅谈医学专家系统

浅谈医学专家系统
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医 学


系 统
张 九妹 ,曹宏 亮
( 夏 自治 区人 民医院 ,宁 夏银 川 70 2 ) 宁 50 பைடு நூலகம்
【 中图分 类号]T 32 P 9 【 文献标识码]A 【 文章编号 ]10 — 3 6(os 0 — 00 0 02 27 2o ) 9 01 — 3
Mei l qi dc l aE l V 12 , o9 o.1 N .
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诊断专家系统 ,深圳市人 民医院开发的血气酸碱分 析计算 机 辅助诊 断 专家 系统 ,正颌 外科 计算 机 辅助 诊断模 拟手术及 面像 预测 系统 ,B超诊 断专 家系 统 ,胃病 诊 断专 家系统 ,脑 血管 病发 病 与气 象条件 的关系及其预报专家系统等 ,都获得 了较好的使用 效果 。
收稿 日期 :2 0 08—0 —0 4 4
1 0
大学的 Mlr i 等发表了著名的内科疾病 诊断咨询系 l e 统 IT R IT一1并 不 断 完 善 成 改 进 型 IT R IT N E NS N E NS 2 ,即后 来 的 C D C U A U E S专 家 系 统 ,其 知 识 库 中 包含 了 52种疾 病 ,约 40 7 50种 症 状 。 19 年 美 国 91 哈佛 医 学 院 Bre 等 开 发 的 “ 释 ”软 件 ,包 含 a t nt 解 有 20 种 疾病 和 50 症 状 。 19 20 00种 94—19 95年 ,英 国普 利 茅斯 医学 院 研究 生 院妇 产 科 Ki eh等 开 发 的 t 可应 用 于 妇 产 科 领 域 的智 能 胎 心 率 与 宫 缩 描 记 图 (ado cgah , C rioor y 简记 为 C G t p T )计 算 机 辅 助 分 析 系 统 ,它基 于 4O多 条具 有专 家水平 的产 时评 估及 处 O 理规 则 ,可像 医生 分析 病情 一样 ,对 所做 出的处理 建 议进 行解 释 。另外 计算 机辅 助 细胞 学检 测 、预 防 医 学等 等也 正 在 蓬 勃 发 展 。 总之 ,近 1 来 , 国 O年 外 专家 系统 的应 用 已涉及 到医 学 的各个 领域 ,我 国 对 医学 专家 系统 的研 究是从 二 十世 纪七 十年代 末 开 始 的 。 由于 中医具 有非 常好 的数 据处 理原 型 ,推 理 过程 明晰 ,因此 ,专家 系统 首先 在 中医领 域取 得 了 突破 。到八 十年代 中期 ,国内许 多省 市先 后 出现一 大批 以专 家 系统为 特点 的 中医诊 断软 件 ,形 成 中医 计 算 机运用 的热潮 。早期 的 有上海 计算 所 的 “ 中医 妇科 诊 断 系统 ” 、吉 林 大 学 和 白求 恩 医科 大 学 合 作 的 “ 中医妇科 专 家系 统 ”等 ,近期 的有 上海 中西 医 结合 医 院与 颐圣计 算 机公 司联合 开发 具 有咨 询 和辅 助诊断性质的 《 中医计算机辅助诊疗系统》等 。在 西 医领域 ,也先后 有不 同 的专家 系统 得 到开发 ,如 浙江 大学 开发 的基 于计算 机 图像分 析 的青光 眼 辅助

人工智能在中医学中的应用进展

人工智能在中医学中的应用进展摘要:人工智能技术与中医学相结合,将使碎片化、模糊化的中医走上智慧之路。

本文首先概述了人工智能的定义,其次详细阐述了人工智最新研究进展;最后分析了人工智应用于传统医学中可能出现的问题。

关键词:人工智能;中医药;治未病;综述人工智能(artificialintelligence,AI)是当前科学技术发展中的一门前沿学科,由多种学科互相渗透发展起来的。

目前,人工智能在中医诊断、治疗、经验传承及社区健康管理等领域广泛应用。

现就人工智能的应用研究进展综述如下:1 人工智能概述AI是计算机科学的一大分支,旨在让机器有像人脑一样的思维、学习和知识存储过程。

随着信息技术的发展,AI技术在中医领域中所起到的作用也越来越强大,其地位也越来越重要。

AI可以通过对海量数据的分析,模拟出病机传变的规律,对疾病下一阶段的发生发展趋势进行预测,从而更好地指导临床治疗。

2 人工智能常见的应用场景及类型2.1 中医诊断丁成华等[1]利用颜色空间,研究各类舌象的数据特征和分布特点。

但这种方法对光照环境有极高的要求。

对此林凌等[2]提出了基于光谱的舌色客观化方法,这种方法大大降低了对光源环境的要求。

但以上研究均以二维图像为基础进行分析,无法全面识别舌像。

对此蔡轶珩等[3]提出了基于光度立体法的舌象三维重建。

此方法简便易行,可以更好地展示舌体的形态、纹理、齿痕等细节信息。

随着舌诊分析的不断深入,舌诊还可以作为某些疾病预测的指标。

有文献报导,通过对舌苔分析预测代谢综合症[4]、对舌苔微生物群DNA分析预测癌症[5,6]、分析舌面肉眼看不到的瘀点判定2型糖尿病患者是否有动脉硬化的倾向[7],这些微观舌象分析都会对人体的患病倾向有一个提前的预判,提早预知疾病的发展方向,从而改变生活作息、饮食习惯以及适当采用中药干预,真正达到“治未病”的效果。

罗瑞静[8]等将计算机技术和中医理论相结合,研制出具有人机交互功能的中医问诊训练系统,与专家判读进行对比,结果发现本系统临床判读符合率高达90%,同时该系统还可以融入养生,把“家庭式问诊系统”的功能扩大化,使它成为老百姓身边“未病先防”的好帮手。

人工智能基础 第七章 专家系统


专家、知识工程师
用户
人机交互界面
专业知识
知识获取
机器能理解的 表达形式
知识库
解释器
综合数据 库
推理机
专家系统的工作过程
专家系统的基本工作过程是,用户通过人机界面回答系统的提 问,推理机将用户输入的信息与知识库中各个规则的条件进行匹 配,并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。最后,专家系 统将得出最终结论呈现给用户。
专家系统概述
专家系统定义
专家系统(Expert System,ES)是人工智能的一个重要分支, 也是目前人工智能中最活跃、最广泛、最有成效的应用研究领域。
专家可以很好地解决本领域的问题,是因为具有本领域的专门 知识。计算机系统将社会专家的专业领域知识进行充分的整理、 集中并总结表达出来,运用知识和推理来解决只有专家才能解决的 复杂问题,就是专家系统研究的目的。
专家系统概述
专家系统的类型




















































划修试型型型专专










专家系统的结构与工 作原理
专家系统的基本结构
专家系统因领域和功能特点不同,结构有一定差别,但专家系统通常由 人机接口、推理机、知识库及其管理系统、数据库及其管理系统、知识 获取机构、解释机构六个部分构成,如图所示。

计算机在医学中的应用

计算机在医学中的应用计算机在医学中的应用计算机应用范围越来越广,深入到了科学计算、信息处理、人工智能和计算机通信等各个方面。

而近年来,计算机技术在医学中的应用成为热点研究领域,受到广泛关注。

计算机在医学领域的普遍应用为医院的管理计算机信息管理系统能够及时准确地收集、传输、处理和反馈各项医疗信息,增强和扩展医务人员的信息功能,增强医务人员对医药信息的变换存贮识别处理,从而提高医护人员的工作效率;计算机尤其是数据库技术及人工智能等技术的应用在中医药学的研究及发展中起了重要的作用。

医学,无论是中医学还是西医学在21世纪随着科技的高速发展也在不断地自我完善、自我变革中飞速前进,计算机这个可以代表科技高速发展的技术,在医学领域发挥着越来越显著的作用。

计算机的诞生,计算机和通信技术的结合,将世界引入了一个新纪元,世界步入了信息时代。

信息技术以其他任何一种技术从未有过的深度和广度深入到社会的方方面面。

现代医学也不可避免地受到现代信息技术的影响,现代医学与现代信息技术的交融,构成了一个交叉学科,即专应用于医学的计算机学科。

医学的起源远远早于计算机,医学随着历史的变迁,由原来的雏形逐渐蜕变为现在融有更高技术含量的领域。

计算机由于它的高记忆性、准确性、精确性以及强大存储能力、传输能力等优点使得现代医学更好的为人类的生命健康服务。

计算机在医学中的应用有下列几个方面:计算机辅助诊断和辅助决策系统(CAD&CMD)可以帮助医生缩短诊断时间;避免疏漏;减轻劳动强度;提供其他专家诊治意见,以便尽快作出诊断,提出治疗方案。

诊治的过程是医生收集病人的信息(症状、体征、各种检查结果、病史包括家族史以及治疗效果等等),在此基础上结合自己的医学知识和临床经验,进行综合、分析、判断,作出结论。

计算机辅助诊断系统则是通过医生和计算机工作者相结合,运用模糊数学、概率统计以至人工智能技术,在计算机上建立数学模型,对病人的信息进行处理,提出诊断意见和治疗方案。

专家系统简介

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如对于不平衡故障,有下列规则: 规则2=(基频振动 (如果 振动工频分量占通频振幅的比例大于60% 0.95; 过临界时振幅明显增大,且相位变化大于100° 0.8; 稳速时,相位不随时间、负荷而变化 0.8); (则为 不平衡故障 0.9)); 规则中右列的数字为置信度。
但这种完全独立的规则集虽然增删、修改容易,但寻找 可用规则时只能顺序进行,效率很低。在实际专家系统中, 由于规则较多,所以总是以某种方式把有关规则连接起来, 如建立某种形式的索引文件。这样既方便查找,又可把规则 存放在磁盘上,避免把所有规则调入内存造成内存不足等问 题。
•简单枚举法是由某类中已观察到的事物都具有某属性,而 没有观察到相反的事例,从而推出某类事物都有某属性。 这种方法只是根据一个一个事例的枚举,没有进行深入的分 析,因此有时可靠性不大,是一种简单的初步归纳推理。9
•类比推理 在两个或两类事物在许多属性上都相同的基础上,
推出它们在其他属性上也相同,这就是类比推理。 用 A 与 B 分 别 代 表 两 个 或 两 类 不 同 的 事 物 , 用 a1 , a2 , a3 ,L , an , b, 分别代表不同的属性,则类比 法可表示如下:
可能结果 情况1框架
情况2框架
情况3框架
情况1框架
类型 描述
对象 汽轮发电机组
反映 低压转子两侧工频振动大
可能结果 低压转子不平衡或热弯曲
18
情况2框架 类型 描述 对象 汽轮发电机组 反映 各项参数正常 可能结果 机组工作正常,继续正常运转 情况3框架 类型 描述 对象 汽轮发电机组 反映 轴振动超限值 可能结果 报警,停机检修
员及其任务。要求领域专家和知识工程师一起交换意见,以 便进行知识库的开发工作。主要希望找出下列问题的解答:
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人工智能中的医学专家系统
人工智能在医疗领域的应用已经取得了许多成果,其中医学专家系统是一种非常重要的技术。

医学专家系统是一种通过使用人工智能技术来模拟和支持医学专家的决策过程的系统。

它结合了医学知识和计算机算法,能够帮助医生和其他医疗工作者进行临床诊断、辅助决策和治疗。

医学专家系统通常由两部分组成:知识库和推理引擎。

知识库是一个包含了丰富的医学知识和经验的数据库,通过医学专家的知识和临床经验的积累,将这些知识转化为计算机可以理解和处理的形式。

推理引擎则是一个基于这些知识和规则的推理和决策引擎,它能够根据输入的临床数据和病例信息,在知识库中找到相应的匹配规则,并据此生成相应的诊断和治疗建议。

医学专家系统的应用范围非常广泛。

它可以用于辅助医生进行临床诊断。

通过输入患者的症状、体征和实验室检查数据,医学专家系统能够根据已有的医学知识和规则来生成诊断结果和可能的疾病列表,帮助医生进行初步的诊断和鉴别。

它还可以用于辅助决策。

在复杂疾病的治疗过程中,医学专家系统能够根据患者的病史、检查数据和治疗方案,生成符合国际和本地指南的治疗建议。

这样可以避免医生的主观性和不一致性,提高治疗的准确性和效果。

医学专家系统还可以用于教育和培训的目的。

它可以模拟各种典型和复杂的临床场景,并根据不同的输入数据来生成相应的诊断和治疗建议。

这样可以提供一个虚拟的临床训练环境,帮助医学生和初级医生加强对临床知识和技能的培训。

虽然医学专家系统在医疗领域有着广泛的应用前景,但它也面临着一些挑战和限制。

医学专家系统的知识库需要不断地更新和维护,以保持与最新的医学研究和临床实践的一致性。

这需要对知识数据库进行持续的更新和修订,以确保它能够反映最新的医学进展。

医学专家系统的应用需要医生和其他医疗工作者对其结果的信任和接受。

医生们需要对系统的准确性和可靠性进行验证,并在使用系统的决策过程中进行审慎的判断和甄别。

医学专家系统还需要解决隐私和数据安全方面的问题,确保患者的隐私得到合理的保护。

医学专家系统是人工智能在医疗领域应用的重要方向之一。

通过将医学专家的知识和决策过程转化为计算机可理解的形式,并利用推理引擎进行智能化的分析和决策,医学专家系统能够为医生和其他医疗工作者提供准确、快捷和可靠的临床诊断和治疗建议,从而提高医疗服务的质量和效率。

未来,随着人工智能技术的不断发展和应用的推广,医学专家系统有望在医疗领域实现更广泛的应用。

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