牛羊有毒植物中毒病专家诊断原型系统

董强 赵宝玉 冯妍 王建华 韩宏 赵合平 李勤凡 曹光荣
[1]西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌，712100 [2]西北农林科技大学信息工程学院，陕西杨凌，712100 [3]陕西省畜牧兽医总站，710016

文章摘要:近些年来有毒植物大量滋生蔓延，严重破坏牧草和草原生态环境，已成为草原畜牧业的一大灾害。为方便科技工作者对种类繁多的有毒植物研究快速查找资料，本文对大量文献资料进行综合分析与总结，将有毒植物的各种信息分成14类，再结合数据库技术，采用Borland Delphi 7和MS SQL Server 2000，开发制作了中国草地重要有毒植物信息系统，可以发布到Internet上，以供科研工作者共享。为开展有毒植物中毒病的防治，提高兽医诊断水平，将兽医诊断技术与计算机人工智能技术有机结合，应用Visual Prolog5．2语言，以六个典型的中毒病为例，开发设计了牛羊中毒病专家诊断原型系统。
文章主题:有毒植物 中毒病 诊断水平 牛羊 兽医 牧草 草原生态环境 MS 专家 诊断技术

文章内容：动物毒物学2004年第19卷第2期牛羊有毒植物中毒病专家诊断原型系统董强赵宝玉冯妍王建华韩宏赵合平.李勤凡曹光荣(1.西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌,7121002.西北农林科技大学信息工程学院,陕西杨凌,7121003.陕西省畜牧兽医总站,710016)摘要:近些年来有毒植物大量滋生蔓延,严重破坏牧草和草原生态环境,已成为草原畜牧业的一大灾害.为方便科技工作者对种类繁多的有毒植物研究快速查找资料,本文对大量文献资料进行综合分析与总结,将有毒植物的各种信息分成14类,再结合数据库技术,采用7和2000,开发制作了中国草地重要有毒植物信息系统,可以发布到上,以供科研工作者共享.为开展有毒植物中毒病的防治,提高兽医诊断水平,将兽医诊断技术与计算机人工智能技术有机结合,应用5.2语言,以六个典型的中毒病为例,开发设计了牛羊中毒病专家诊断原型系统.关键词:有毒植物,中毒病专家诊断,人工智能,牛,羊我国牧区草地,农区草地和林区草地是发展草食性动物的重要基础条件,但近年来由于生态失调,水土流失及环境的恶化,有毒植物大量滋生蔓延,严重破坏牧草和生态环境,同时也对家畜尤其是草食性家畜牛羊的危害及大.草地有毒植物种类繁多,现已鉴定公认的有1383种,分布在132个科;且分布地区广泛.据丁伯良对全国30余种兽医专业期刊与杂志(19811995)中970篇畜禽中毒报道的调查统计,有毒植物中毒占居首位(185起,占19.07).医学专家诊断系统,是将医学诊断技术与人工智能技术相结合的产物.早在20世纪70年代,由美国斯坦福大学推出的系统,协助医生对内科感染性疾病的诊断,提出最佳治疗方案,42得到很好的应用.近些年来,各种医学专家诊断系统层出不穷,在医疗服务上,发挥着越来越大的作用;而在兽医诊断上研究不多,尤其在有毒植物中毒病的诊断上,还是空白.将兽医诊断技术与计算机人工智能技术有机结合,建立牛羊有毒植物中毒病专家诊断系统,将会促进有毒植物中毒病的诊断和防治水平.1牛羊有毒植物中毒病专家诊断原型系统的总体设计1.1牛羊有毒植物中毒病诊断原型系统的设计思路系统采取兽医领域专家,知识工程师,电脑工程师紧密结合的方式共同分析系统的目标.首先是由知识工程师从大量的专业着作及公开发表的论文等文献资料,获取对有毒植物中毒病诊断和防治知识,并进行总结归纳,形成中毒病诊断与治疗的事实知识,然后知识工程师采访兽医领域专家,获取专家诊断中毒病的经验知识,接着,知识工程师将获得的事实知识和经验知识,表达为一定形式的知识条款,并交专家审查,以确定知识条款的准确性,科学性,形成中毒病诊断和治疗专家知识.再后,由知识工程师和电脑工程师协作,在总结专家的专业理论与丰富经验的基础上,采用人工智能与知识工程的方法,对牛羊有毒植物中毒病专家知识进行处理,把专家知识变成电脑能够理解和操作的数据,进行建库存储,并建立专家级的知识库,规则库和数据库.1.2牛羊有毒植物中毒病专家诊断原型系统的建立步骤建立牛羊有毒植物中毒病专家诊断原型系动物毒物学2004年第9卷第2期统包括以下几个步骤:①知识获取②基础数据库的设计⑧知识表达④规则库的设计与推理机的设计⑤人机界面的设计.1.2.1知识的获取知识是建立专家诊断系统的基础,由理论知识与经验知识组成.知识的质量和数量又是决定专家诊断系统性能的关键因素,所以,知识获取是建造专家系统的关键一步,也是较为困难的一步,被称为建造专家系统的"瓶颈".本系统采用人工获取知识的途径,即知识工程师通过对专业着作中有关有毒植物中毒病的病因,中毒机理,中毒表现,诊断,进行仔细的分析,总结归纳,然后再与本领域专家虚心探讨,总结专家的经验知识,并用适当的形式将知识表达成知识条款,形成牛羊有毒植物中毒病的专家知识.完成知识获取过程.1.2.2基础数据库的设计基础数据库是用存储牛羊有毒植物中毒病的事实知识,给推理机提供事实数据.基础数据库包括所有症状数据库(存放所有的症状,体征,实验室检查结果等数据),疾病症状数据库(存放各个有毒植物中毒病所特有的症状,体征,实验室检查结果以及它们的权值).为了管理方便,将基础数据库单独独立出,并由数据库服务器软件2000创建,再通过程序设计语言7来管理,这样即有利于数据的删除与添加,又使在修改过程中不至于大范围的改动系统推理程序,使得系统的完善工作更为简单快捷.1.2.2.1所有症状数据库的建立在临床上,专家进行疾病诊断思维是通过收集病史资料,临床症状检查以及有关该疾病诊断的实验室的检查结果等一般病症诊断项,综合分析这些诊断项,最终得出诊断结果.为使计算机专家诊断能根据这个原理,模拟专家思维,必须将用于诊断的众多信息知识加以规范化,数量化.经过仔细分析并通过专家验证,按照兽医临床诊断学的理论和有毒植物中毒病的特点,将有毒植物中毒病所涉及的所有诊断项分为三个大组,即病史调查组,临床症状组和实验室检查组.共52个诊断项.其中,病史调查组,包括家畜采食有毒植物情况,家畜饲养方式,放牧区牧草的组成,舍饲的饲草来源,发病时间,疾病的发展,其它条件,发病季节,发病家畜等9个诊断项;临床症状组又包括一般症状,消化系统症状,呼吸系统症状,心血管系统症状,神经系统症状,泌尿生殖系统症状等6个小组,共4个诊断项;实验室诊断组大体包括血液学检查,尿液检查,剖解检查等3个诊断项.从而较为全面规范的将本系统现在及以后所要涉及的诊断项,通过数据库服务器软件2000创建了所有症状数据库.1.2.2.2疾病症状数据库的建立在知识获取过程中,知识工程师通过对专业着作中有关某一有毒植物中毒病的病史,临床表现,实验室检查等知识的总结归纳,得到该中毒病的各种诊断项数据.为将各种有毒植物中毒病区别开来,有必要建立每个中毒病的特有的诊断项数据库.数据库中包含"病名编号","症状名称","症状权值"等三项内容.其中病名编号是指每一个中毒病中唯一的号码,它是一个身份的代号;症状名称是由疾病的诊断项的各种具体表现,即症状.如"家畜饲养方式"一项中,分为放牧和舍饲两个