文摘
为了探索诊断专家系统在膝关节运动损伤的影响,一个方法的专家系统在运动中膝关节运动损伤的诊断价值。本文主要以200年职业足球运动员在体育高职院校为研究对象。有146名男运动员和44个女运动员;我们建立一个足球受伤本体知识库,并使用一个推理引擎构建一个智能专家系统诊断系统,允许用户很快发现疾病,准确诊断损伤,并获得最好的康复手段。通过调查,可以看出足球造成的身体伤害是更复杂的,和每个部分的损伤的类型也不同。因此,它是特别重要的建立一个智能检索系统,方便查询和明确诊断的专家系统。出生和计算机和人工智能技术的发展,人工智能专家系统的发展在医学领域已成为一个现实。该系统的建设将具有理论和实践意义和应用价值。
1。介绍
专家系统(ES),也被称为基于知识的系统中,是最重要的和成功的人工智能研究领域。专家系统是在1960年代中期。经过30多年的研究和发展,它越来越成熟的理论和技术。它在各个领域得到了广泛的应用在世界各地,取得了巨大的经济和社会效益1]。目前,专家系统的主要应用领域如下:医学诊断、化学工程、语音识别、图像处理、财务决策,信号解释、地质勘探、商业决策,作物田间管理、农业管理、石油、军事、等等。的专家系统已成为世界各国的研究重点。日本、美国、英国和其他国家都把它列为国家重点研究项目,并投入了大量的人力和资金。日本作为专家系统的第五代计算机研究的核心内容,而英国也列出了专家系统/智能数据库作为一个国家的四个主要研究方向(2]。专家系统主要由三个部分(图1):人机界面、知识库和推理机。(1)人机接口:人机接口,也称为人机界面,是用户与专家系统(3]。通过人机界面,用户输入所需的数据和信息专家系统。系统显示结果通过人机界面和信息。媒体为用户与系统进行通信可以文本、声音、图像、图形、动画、音像,等。一个友好的人机界面的必要条件之一是一个成功的专家系统,因为它是最直接的部分为用户与专家系统进行通信。它的功能和外观直接关系到是否用户可以愉快地接受所有对他们所传播的信息系统(4](2)知识库:用于存储领域专家提供的专业知识。这些技能包括书本知识相关的领域,常识知识,在实践中由专家经验获得的知识。解决问题的专家系统进行了利用专家提供的专门知识来模拟专家的思维方式。因此,知识库中知识的质量和数量已成为系统性能的主要因素和解决问题的能力在一个专家系统。因此,建立知识库的中心任务是构建专家系统(5](3)推理机:一个程序用于记忆所采用的规则和控制策略推理引擎,这样整个专家系统可以工作在一个合乎逻辑的方式。推理引擎可以使用知识推理和得出结论,而不是简单地搜索现成的答案(6](4)解读facetyt:解释器可以解释专家系统对用户的行为,包括推理结论的正确性和系统输出候选解决方案的原因(5)全球数据库:也被称为全球数据库或数据库,这是用来存储领域或问题的初始数据和推理过程中获得的中间数据(信息),也就是说,加工对象的一些当前的事实(7]
2。文献综述
他等人认为,培训没有疲劳失效和培训没有复苏是危险的。然而,这也是危险超过膝关节的最大负载。从运动生理学的角度,在多次重复过载刺激膝关节(8]。陈等人认为,疲劳和损伤的积累减少神经肌肉的兴奋性接触,导致的结构和代谢紊乱的关节的内部维度系统,各种组织和细胞的疲劳,导致整体的能量代谢和物质代谢异常膝关节,并且能够维持膝关节的运动不能及时补充,导致相应的功能性损伤的膝关节9]。张认为,在运动的过程中,膝关节会产生相应的压应力,拉伸应力,剪切应力,静水压力下各种高强度力量。此外,还有软骨磨损等原因引起的机械应力不平衡或过度负荷。膝关节的上部和下部的骨头杠杆很长,和周围的肌肉。它是最脆弱的联合运动。跳远的损伤占50%以上。运动员从事跳远的不同程度的急性或慢性损伤(10]。孟等人认为,在立定跳远,意识支配着身体,意识将受到心理因素的影响。在跳远,心理因素来自许多方面,主要是受到外部环境的影响和自身的心理素质差。这两个macrofactors膝关节运动损伤的主要原因(11]。鲁道夫等人认为,人的心理发展是缓慢和不成熟到成熟的过渡时期,这将严重影响跳远运动员的训练过程,对膝关节产生重大影响12]。李等人认为膝关节是大腿和小腿之间的联系。也是监管机构,上下协调部队在人体运动的过程中,各种内部和外部因素,如重力、人体自有的严重性,和地面的支撑反作用力,以减少人类功能的损害体育和游戏分散压力的作用,发射重量,减少振动。在这个过程中,一旦膝关节过度刺激和外力超过膝关节的最大承载力,暴力膝关节损伤发生。同时,当过度疲劳暂时减少了身体功能、连续跳远也是一个重要因素对急性损伤(13]。任等人认为,重复性损伤的膝关节是一个封闭的循环。长期单一的跳远运动将使膝盖反复承受过载的刺激。随着时间的增加,超载的累积刺激膝盖会产生疲劳磨损膝盖。间隔立定跳远的训练,虽然会有一个时间间隔为每个跳远身体功能的恢复,这是同样的练习几个小时,一天,几天或几周(14]。刘等人认为运动的主要部分是膝关节,不断重复弯曲和扩展的腿和间接反复过载刺激膝关节各种力量,这将减少膝关节周围的肌肉力量,减少本体感受,减少关节运动的范围,长期运动损伤或病理运动损伤将失去膝关节的运动能力15]。张等人认为,在体育运动中,膝盖受伤更严重的伤害,和急性损伤会变成慢性损伤如果不治疗(16]。
基于当前的研究,提出了一种专家系统。本文主要以200年足球职业运动员在体育职业技术学院为研究对象。有146名男运动员和44个女运动员;我们建立的本体知识库足球受伤和使用推理引擎构建一个智能专家系统诊断系统,所以,用户可以快速查找条件,准确诊断损伤,和得到最好的康复手段。
3所示。研究对象和方法
3.1。研究对象
本文主要以200年足球职业运动员在体育职业技术学院为研究对象。有146名男运动员和44岁的女运动员。
3.2。研究方法
(1)文献综述法
通过咨询CNKI等相关文献,本文总结了各个部分的足球运动员容易受伤的运动,以及直接或间接因素导致损伤在训练和比赛17]。(2)专家访谈法
通过与综合医院专家和教授讨论,运动医学专家,和足球教练,它主要关注的特点,临床表现,形成有关足球运动损伤的方法。在采访专家,许多问题被提出和讨论的深度和细节。专家的意见和建议都纳入结论作为研究基础18]。(3)问卷调查方法
该系统构建的必要性分析问卷的形式。具体实现过程和结果如下:调查问卷主要是针对球员,教练,球队医生、骨骼和关节专家,和足球管理员。调查问卷的主题分为三个类别:封闭、半封闭、开放。问题包括公共部分的足球急性损伤,常见的足球慢性损伤,常见的康复方法和预防方法。体育职业技术学院,省体育局的足球场,足球协会、省体能博物馆,省级医院,骨科病房的医科大学第一附属医院的分布地区,共有127份问卷被分配,实际上和100问卷有效回收,回收率为78.74%。这个结果可以作为研究成果的基础(19]。(4)这个专家系统具有分布式处理的特点
它的主要目的是通用电气的家庭系统的功能分解和分配他们多处理器并行处理,以提高系统的处理效率。它可以工作在一个严格的多处理器的工作环境或松散的计算机网络环境中,所以它的整体结构很大程度上取决于它的硬件环境。设计和实现一个分布式专家系统,需要解决以下问题:(1)功能分布:即系统的每个部分的功能或任务分解是合理和均匀分布到每个处理节点(2)知识分布:根据函数分布,知识是合理划分并分发到每个处理节点。一方面,知识的冗余应该尽可能减少;另一方面,知识的矛盾应该尽可能避免(20.](3)界面设计:每个部分的界面设计的目的是为了方便各个部分相互通信和同步。在保证的前提下完成整个任务,有必要使每一部分尽可能独立,和部分之间的联系越少,越好(4)系统结构:系统结构的设计依赖于自然环境和应用程序的一方面,另一方面和硬件环境
分布式人工智能的主要研究有多个智能系统分散在逻辑上或物理并行解决问题、相互配合。分布式人工智能研究的认知模型是大多数的人类活动包括社会团体,和大型和复杂问题的解决方案需要多个专业人士或组织的合作。分布式人工智能理论具有较高的应用价值在并行编程,计算机通信,网络管理和控制21]。分布式专家系统的主要优点如下:(我)它可以有效地改善系统的解决问题的能力。首先,提高系统的开放性和系统的解决问题的能力可以提高通过添加新的逻辑处理节点。此外,由于通信路径的冗余,处理节点和知识,系统仍然可以继续经营的失败(允许减少响应时间或解决方案的准确性),和系统的可靠性是好的(2)它可以有效地提高解决问题的效率。系统中的每个节点可以并行工作,所以它可以科学地分配每个节点的任务,这样每个节点可以在协调解决问题,并行快速地同时,也就是说,使用分布式结构并行、高效的推理和计算(22](3)它可以有效地降低软件的复杂性。整个系统的系统分解解决任务分成几个相对独立的特殊的子任务,这减少了每个处理节点的解决问题的复杂性
研究前沿的分布式专家系统是分布式人工智能的研究基于可替换主体结构,以及灵活和智能分布式软件结构系统的研究,如分布式计算体系结构的研究和建设基于cD0M和CORBA技术。
4所示。研究结果和分析
4.1。结果
研究后得出以下结果根据上面的方法,和数据分类和分析:
从图可以看出2足球运动的共同受伤部分包括膝盖,脚踝,头,脚,主要是踝关节和膝关节损伤。特别是在高强度专业足球比赛,球员经常在游戏中非常集中,很容易造成伤害的身体对抗。如果nonball球员处理球的球员,这将导致踝关节和膝关节损伤23]。
从图可以看出3在足球运动中常见的损伤,膝关节损伤的主要损伤疾病是十字韧带受伤,内侧韧带损伤,外侧韧带损伤、半月板损伤。有许多韧带在膝关节,所以应变的可能性很大,恢复时间长。因此,离线准备活动应该足够,应该科学的体能训练。在膝盖韧带拉伤,撕裂的最常见原因是膝关节扭转期间受到外力的影响,很容易导致骨关节炎由于膝关节前交叉韧带的功能不完善(24]。
从图可以看出4,在足球的常见的损伤,受伤的脚踝扭伤、挫伤率是最高的,其次是足球的脚踝和脚踝骨折。因为足球运动员经常跳到竞争的头,两个球员很容易失去重心和土地使不稳定由于激烈的碰撞在起飞时,很容易导致脚踝骨折。通过调查,我们可以看到足球造成的身体伤害更复杂,和每个部分的损伤的类型也不同。因此,它是特别重要的建立一个智能检索系统,方便查询和明确的诊断专家系统(25]。
4.2。建立专家系统诊断智能检索系统
(1)足球损伤信息管理查询模块
系统提取关键词根据损伤位置与用户选择的名称或模糊表示和检索破坏实例和相应的损坏本体中的属性数据库。这个模块的ER关系图如图5。(2)受伤的足球专家系统诊断模块
系统可以通过用户的选择或判断的模糊输入损坏人体的一部分,然后通过临床表现的选择,系统最终使推理和判断和反馈的损害结果诊断专家系统的用户。这个模块的ER关系图如图6。(3)损伤和康复手段模块
根据损伤询问用户,系统匹配合理的康复治疗手段主要是通过急性和慢性损伤并反馈给用户(26]。(4)系统的总体结构设计,以及具体的专家系统诊断流程图如图7。
5。结论
本文选择足球损伤为研究对象。通过提取足球损伤的领域知识,构建本体数据库,利用推理机制来实现推理专家系统诊断,并建立智能专家系统诊断系统,该系统不仅提供了一个有用的专家系统诊断的探索足球受伤但也使智能数字医疗。主要工作如下:(1)足球损伤的专业知识提取与人类专家讨论和验证。然后,正式的语言是用来描述知识和构建本体知识库(2)添加约束在本体知识库,实现内部相关类检索通过内置的门生推理引擎工具(3)Jena的推理引擎选择的推理引擎系统,及其推理机制是用来完成诊断推理的专家系统。研究结果促进创新的知识表达的准确性在足球领域的损伤,组织建设的科学性,层次结构的完整性和打下坚实的基础为提高运动损伤的水平智能专家系统诊断和建立足球损伤疾病数据库。它还建立一个丰富的运动损伤奠定了基础知识库和医疗专家系统诊断系统在未来
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。