JP2011203996A - Inference device for executing inference by bayesian network, and program for attaining the inference device - Google Patents
Inference device for executing inference by bayesian network, and program for attaining the inference device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011203996A JP2011203996A JP2010070532A JP2010070532A JP2011203996A JP 2011203996 A JP2011203996 A JP 2011203996A JP 2010070532 A JP2010070532 A JP 2010070532A JP 2010070532 A JP2010070532 A JP 2010070532A JP 2011203996 A JP2011203996 A JP 2011203996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- variable
- inference
- variables
- result
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ベイジアンネットワークによる推論を実行する推論装置、及び当該推論装置を実現するプログラムに関する。 The present invention relates to an inference apparatus that executes inference by a Bayesian network, and a program that realizes the inference apparatus.
統計的推定を行う手法として、ベイジアンネットワーク(Bayesian network)と呼ばれるものがある。ベイジアンネットワークは、任意の情報が複数の変数(事象)の因果関係に基づく過程を経て生成されたものであるか否かを事前知識として「ベイジアンネットワークモデル」と呼ばれる統計モデルの中に仮定し、任意の情報(主に、観測結果に関する結果変数)から逆にその情報を生成する源となる情報源(主に、結果変数の要因となる要因変数の確率)を推定する手法である。 As a technique for performing statistical estimation, there is a technique called a Bayesian network. A Bayesian network assumes in advance in a statistical model called a “Bayesian network model” whether or not arbitrary information is generated through a process based on the causal relationship of a plurality of variables (events). This is a method for estimating an information source (mainly a probability of a factor variable that is a factor of a result variable) that is a source for generating the information from arbitrary information (mainly a result variable related to an observation result).
そのベイジアンネットワークによる推論を実行する推論装置が存在する。この推論装置は、例えば、患者の症状から疾患や重症度、緊急度等を推定する医療分野(特に、救急医療)用の診断装置や、工作機械や情報機器等の故障を診断する故障診断装置、インターネットサービスで推薦対象物の優先度を評価する推薦システム等に利用されている。 There is an inference device that performs inference by the Bayesian network. This inference device is, for example, a diagnostic device for a medical field (especially emergency medicine) that estimates a disease, severity, urgency, etc. from a patient's symptoms, and a failure diagnostic device that diagnoses a failure of a machine tool, an information device, etc. It is used in a recommendation system for evaluating the priority of a recommendation object in an Internet service.
この推論装置は、複数の変数(ノード)が階層化して構築されたベイジアンネットワークモデル(以下、「モデル情報」と称する場合もある)を利用する。推論装置は、入力情報の値をエビデンスとしてセット(設定)し、モデル情報に基づいて、要因変数の確率を推論する。その際に、推論装置は、入力情報の値に応じて、上位概念又は下位概念に対応する変数をエビデンスとしてセットすることにより、入力情報の抽象度や粒度によらずに、要因変数の確率を推論することができる。 This inference apparatus uses a Bayesian network model (hereinafter sometimes referred to as “model information”) constructed by hierarchizing a plurality of variables (nodes). The inference apparatus sets (sets) the value of the input information as evidence, and infers the probability of the factor variable based on the model information. At that time, the inference apparatus sets the variable corresponding to the superordinate concept or the subordinate concept as evidence according to the value of the input information, thereby reducing the probability of the factor variable regardless of the abstraction level and granularity of the input information. Can be inferred.
なお、「エビデンス」とは、推論を実行するためにセットされる、観測できた変数の値を意味している。ただし、推論装置は、出力となる要因変数(例えば、医療分野では、「くも膜下出血」や「脳梗塞」等の疾患を推論する場合の各疾患の確率)や観測できなかった変数(例えば、医療分野では、年齢が不明な場合の年齢情報や疼痛程度が不明な場合の疼痛程度情報)については、値をセットせずに推論する。 “Evidence” means the value of an observable variable that is set to execute an inference. However, the inference device outputs a factor variable that is an output (for example, in the medical field, the probability of each disease when inferring a disease such as “subarachnoid hemorrhage” or “cerebral infarction”) or a variable that could not be observed (for example, In the medical field, the age information when the age is unknown and the pain information when the pain level is unknown) are inferred without setting a value.
また、推論処理における「粒度」とは、情報の粗さを意味している。例えば、粒度は、「頭痛あり」という医療情報よりも、「後頭部に、重度の、頭痛あり」という医療情報の方が、細かいことになる。医療分野では、通常、一般人よりも救急隊員の方が、また、救急隊員よりも医師や看護師の方が、粒度の細かい医療情報を入力することができる。 In addition, “granularity” in the inference process means the roughness of information. For example, the medical information “severe headache in the back of the head” is finer than the medical information “having a headache”. In the medical field, usually, ambulance crews can input finer-scale medical information than ordinary persons, and doctors and nurses can input more detailed medical information.
その推論装置によって利用されるモデル情報としては、階層化された複数の変数(ノード)によって各変数の依存関係が確率表として記述され、さらに、各変数が2値(「Y(Yes)」又は「N(No)」)の値をとる構成となっているものがある(例えば、特許文献1参照)。 As model information used by the inference apparatus, the dependency relation of each variable is described as a probability table by a plurality of hierarchized variables (nodes), and each variable is binary ("Y (Yes)" or Some have a configuration of “N (No)”) (see, for example, Patent Document 1).
例えば、医療分野に用いるモデル情報としては、頭痛や発熱等の「症候(症状)」とインフルエンザや肺炎等の「疾患」とを変数とし、その「症候」と「疾患」との依存関係(発症確率)が確率表として記述され、さらに、各変数が2値(「Y」又は「N」)の値をとる構成となっているものがある。 For example, as model information used in the medical field, “symptoms (symptoms)” such as headache and fever and “diseases” such as influenza and pneumonia are used as variables, and the dependency relationship between “symptoms” and “diseases” (onset) Probability) is described as a probability table, and each variable has a binary value (“Y” or “N”).
モデル情報は、要因変数の確率の推定精度を向上させるために、結果変数に関する様々な変数が利用される。例えば、医療分野に用いるモデル情報は、「インフルエンザ」等の疾患を要因変数とし、「頭痛」等の症候を結果変数とする場合に、疾患の確率の推定精度を向上させるために、「頭痛」等の症候について、単に「頭痛」等の症候の有無(「Y」又は「N」)だけでなく、様々な症候に関する変数(例えば、「疼痛程度に関する変数」や、「発症状況に関する変数」、「疼痛部位に関する変数」等)が利用される。 The model information uses various variables related to the result variable in order to improve the estimation accuracy of the probability of the factor variable. For example, model information used in the medical field includes “headache” in order to improve the accuracy of estimating the probability of a disease when a disease such as “influenza” is a factor variable and a symptom such as “headache” is a result variable. In addition to the presence or absence of symptoms such as “headache” (“Y” or “N”), variables related to various symptoms (for example, “variables related to the degree of pain”, “variables related to the onset status”, "Variables related to pain sites" etc.) are used.
なお、「疼痛程度に関する変数」とは、例えば、「重度(激痛)」や「軽度(わずかな痛み)」といった疼痛程度に関する変数(疼痛の下位概念又は属性概念)を意味する。
また、「発症状況に関する変数」とは、例えば、「急性(急性発症)」や「漸進性」といった発症状況に関する変数(状況の下位概念又は属性概念)を意味する。
さらに、「疼痛部位に関する変数」とは、例えば、「後頭部」や「側頭部」といった疼痛部位に関する変数(部位の下位概念)を意味する。
以下、「重度(激痛)」や「軽度(わずかな痛み)」、「急性(急性発症)」、「漸進性」、「後頭部」、「側頭部」等の、症候に関する変数の構成要素となる変数を「要素変数」と称する。
The “variable relating to the degree of pain” means, for example, a variable relating to the degree of pain (subordinate concept or attribute concept of pain) such as “severe (severe pain)” or “mild (slight pain)”.
The “variable related to the onset status” means a variable related to the onset status (subordinate concept or attribute concept) such as “acute (acute onset)” or “gradual progress”.
Furthermore, the “variable relating to the pain region” means, for example, a variable relating to the pain region such as “occipital region” or “temporal region” (subordinate concept of the region).
The following are the components of symptom variables such as “severe (severe pain)”, “slight (slight pain)”, “acute (acute onset)”, “gradual”, “occipital”, “temporal”, etc. This variable is called “element variable”.
具体的には、医療分野に用いるモデル情報は、例えば、図12に示すように、特許文献1に示す図24及び図25を応用して、頭痛に関する要素変数を統合した「頭痛詳細」変数の値として、「頭痛・重度・急性・後頭部」、「頭痛・重度・急性・側頭部」、「頭痛・重度・漸進性・後頭部」、…、「頭痛無し」等の値をとる構成となる。なお、図12は、従来用いられているベイジアンネットワークモデルの構成を示す図である。図12(a)は、モデル情報に用いられる変数の構成を示しており、図12(b)は、変数の確率表の構成を示している。推論装置は、そのモデル情報に基づいて、要因変数としての「インフルエンザ」等の疾患の確率を推定する。 Specifically, the model information used in the medical field is, for example, as shown in FIG. 12, by applying FIG. 24 and FIG. It is configured to take values such as “headache / severe / acute / occipital”, “headache / severe / acute / temporal”, “headache / severe / gradual / occipital”,…, “no headache”, etc. . FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a Bayesian network model used conventionally. FIG. 12A shows the configuration of variables used for model information, and FIG. 12B shows the configuration of a variable probability table. The inference apparatus estimates the probability of a disease such as “influenza” as a factor variable based on the model information.
しかしながら、従来の推論装置は、以下に説明するように、入力情報が不足している場合に、好適な推論を実行することができない、という課題があった。 However, as described below, the conventional reasoning apparatus has a problem that it cannot execute a suitable reasoning when input information is insufficient.
(1)従来の推論装置は、入力情報が不足なく入力された場合に推論を実行することができるが、入力情報が不足している場合、例えば幾つかの要素変数が不明である場合に、エビデンスとしてセットするための要素変数の値がないため、要素変数の値をセットすることができない。そのため、従来の推論装置は、好適な推論を実行することができなかった。 (1) The conventional inference apparatus can perform inference when input information is input without a shortage, but when input information is short, for example, when some element variables are unknown, Since there is no element variable value to set as evidence, the value of the element variable cannot be set. Therefore, the conventional reasoning apparatus cannot execute a suitable reasoning.
(2)例えば、「くも膜下出血」は、頭痛の症候として、「頭痛・重度、急性、後頭部」となることが多い。このような知識は、疼痛程度や、発症状況、疼痛部位等の要素変数が不明な場合に、モデル情報に反映させることが困難である。仮に、推論装置の利用者は、例えば、図13に示すように、幾つかの要素変数が不明である場合を考慮して、「頭痛詳細」変数の値として、不明な要素変数を含む、「頭痛・重度・急性・部位不明」、「頭痛・重度・発症不明・後頭部」、「頭痛・重度・発症不明・部位不明」等の値が追加されたモデル情報を構成したとする。なお、図13は、従来用いられているベイジアンネットワークモデルの構成を示す図である。図13(a)は、モデル情報に用いられる変数の構成を示しており、図13(b)は、変数の確率表の構成を示している。 (2) For example, “subarachnoid hemorrhage” often becomes “headache / severe, acute, occipital region” as a symptom of headache. Such knowledge is difficult to reflect in the model information when element variables such as the degree of pain, the onset status, and the pain site are unknown. For example, as illustrated in FIG. 13, the user of the inference apparatus includes an unknown element variable as the value of the “headache detail” variable in consideration of the case where some element variables are unknown. Suppose that the model information is added with values such as “headache / severe / acute / unknown part”, “headache / severe / onset unknown / back of head”, “headache / severe / onset unknown / unknown part”. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a Bayesian network model used conventionally. FIG. 13A shows the configuration of variables used for the model information, and FIG. 13B shows the configuration of the variable probability table.
この場合であっても、推論装置の利用者は、結果変数(例えば、「頭痛」等の症候に関する変数)の確率表と要因変数(例えば、「くも膜下出血」等の疾患に関する変数)の確率表とにどの程度の確率値を設定すべきかが、容易には判断できないため、試行繰り返し行いながら、確率値の設定を調整する必要がある。したがって、推論装置の利用者は、結果変数と要因変数との間の相関関係に関する専門知識(ここでは、「くも膜下出血」が、頭痛の症候として、「頭痛・重度、急性、後頭部」となることが多いという知識)を、推論に直ちに反映させることができなかった。よって、推論装置の利用者は、このような専門知識が反映されたモデル情報を容易に作成すること、さらに、そのモデル情報に設定する確率値を容易に調整することが困難であった。そのため、従来の推論装置は、好適な推論を実行することができなかった。 Even in this case, the user of the inference apparatus can use the probability table of the result variables (eg, variables related to symptoms such as “headache”) and the probability of the cause variables (eg, variables related to diseases such as “subarachnoid hemorrhage”). Since it is not easy to determine how much probability value should be set in the table, it is necessary to adjust the probability value setting while repeating trials. Therefore, the user of the inference apparatus has expertise regarding the correlation between the outcome variable and the factor variable (here, “subarachnoid hemorrhage” becomes “headache / severe, acute, occipital” as a symptom of headache. The knowledge that there are many cases) could not be immediately reflected in the reasoning. Therefore, it is difficult for the user of the inference apparatus to easily create model information that reflects such expertise and to easily adjust the probability value set in the model information. Therefore, the conventional reasoning apparatus cannot execute a suitable reasoning.
(3)仮に、推論装置の利用者は、例えば、図14に示すように、幾つかの要素変数が不明である場合を考慮して、疼痛程度(頭痛程度)に関する変数及び発症状況(頭痛発症)に関する変数及び疼痛部位(頭痛部位)に関する変数の値として、単純に「不明」の値が追加されたモデル情報を構成したとする。なお、図14は、従来用いられているベイジアンネットワークモデルの構成を示す図である。図14(a)は、モデル情報に用いられる変数の構成を示しており、図14(b)は、変数の確率表の構成を示している。 (3) Temporarily, the user of the reasoning apparatus considers the case where some element variables are unknown as shown in FIG. 14, for example, variables related to the pain level (headache level) and onset status (headache onset). ) And variable values related to pain sites (headache sites) are simply configured as model information to which an “unknown” value is added. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a Bayesian network model used conventionally. FIG. 14A shows the configuration of variables used for model information, and FIG. 14B shows the configuration of a variable probability table.
この場合であっても、前記した(2)の場合と同様に、推論装置の利用者は、結果変数の確率表と要因変数の確率表とにどの程度の確率値を設定すべきかが、容易には判断できないため、試行繰り返し行いながら、確率値の設定を調整する必要がある。したがって、推論装置の利用者は、専門知識が反映されたモデル情報を容易に作成すること、さらに、そのモデル情報に設定する確率値を容易に調整することが困難であった。そのため、従来の推論装置は、好適な推論を実行することができなかった。 Even in this case, as in the case of (2) described above, it is easy for the user of the inference device to set the probability value to be set in the probability variable table of the result variable and the probability table of the factor variable. Therefore, it is necessary to adjust the probability value setting while repeating trials. Therefore, it has been difficult for a user of the inference apparatus to easily create model information that reflects his / her expertise and to easily adjust the probability value set in the model information. Therefore, the conventional reasoning apparatus cannot execute a suitable reasoning.
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、入力情報が不足している場合でも、好適な推論を実行する推論装置、及び当該推論装置を実現するプログラムを提供することを主な目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an inference device that executes suitable inference even when input information is insufficient, and a program that realizes the inference device. Main purpose.
前記目的を達成するため、第1発明は、ベイジアンネットワークによる推論を実行する推論装置であって、ベイジアンネットワークモデルが予め保持されたモデル保持部と、前記モデル保持部によって保持された前記ベイジアンネットワークモデルに基づいて、観測結果に関する結果変数の要因となる要因変数の確率を推論する推論部と、推論するための条件となる1つ以上の入力情報を前記推論部に提供する入力部と、前記推論部による推論の実行結果として算出される要因変数の確率を出力する出力部とを有し、前記ベイジアンネットワークモデルは、1つ以上の前記結果変数と1つ以上の前記要因変数との間に、前記結果変数と前記要因変数との間の相関関係に関する専門知識が記述された1つ以上の知識変数、及び、前記結果変数の詳細が記述された1つ以上の詳細変数を備え、さらに、各変数が、各々の前記要因変数から1つ以上の前記知識変数への依存関係、1つ以上の前記知識変数から1つ以上の前記詳細変数への依存関係、及び、1つ以上の前記詳細変数から各々の前記結果変数への依存関係を持つように構成されており、前記推論部は、前記ベイジアンネットワークに基づいて、前記入力部から提供される1つ以上の前記入力情報に応じて、前記結果変数及び前記詳細変数のいずれか一方又は双方の変数の値をエビデンスとしてセットして、各々の前記要因変数の確率を算出する構成とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an inference apparatus for performing inference by a Bayesian network, wherein a model holding unit in which a Bayesian network model is held in advance, and the Bayesian network model held in the model holding unit. An inference unit that infers the probability of a factor variable that is a factor of a result variable related to an observation result, an input unit that provides the inference unit with one or more input information that is a condition for inference, and the inference An output unit that outputs a probability of a factor variable calculated as an execution result of inference by the unit, wherein the Bayesian network model is between one or more of the result variables and one or more of the factor variables, One or more knowledge variables describing the expertise of the correlation between the result variable and the factor variable, and the result variable One or more detailed variables described in detail, each variable further comprising a dependency from each said factor variable to one or more said knowledge variables, one or more from one or more said knowledge variables The inference unit is configured to have a dependency relationship to the detailed variable and a dependency relationship from one or more of the detailed variables to each of the result variables, and the inference unit is configured to input the input based on the Bayesian network. In accordance with one or more pieces of input information provided from the section, the value of one or both of the result variable and the detailed variable is set as evidence, and the probability of each factor variable is calculated. The configuration.
この推論装置は、各々の要因変数から1つ以上の知識変数への依存関係、1つ以上の知識変数から1つ以上の詳細変数への依存関係、及び、1つ以上の詳細変数から各々の結果変数への依存関係を持つように構成されたベイジアンネットワークモデル(モデル情報)を利用する。そして、推論部が、入力部から提供される1つ以上の入力情報に応じて、結果変数及び詳細変数のいずれか一方又は双方の変数の値をエビデンスとしてセットする。これにより、この推論装置は、入力情報に応じて、ベイジアンネットワークによる推論を実行して、各々の要因変数の確率を算出する。 The inference apparatus includes a dependency from each factor variable to one or more knowledge variables, a dependency from one or more knowledge variables to one or more detail variables, and one or more detail variables to each A Bayesian network model (model information) configured to have dependency on the result variable is used. Then, the inference unit sets the value of one or both of the result variable and the detailed variable as evidence according to one or more input information provided from the input unit. Thereby, this inference apparatus performs inference by a Bayesian network according to the input information, and calculates the probability of each factor variable.
知識変数には、結果変数と要因変数との間の相関関係に関する専門知識が記述される。この知識変数は、推論に際して、結果変数及び詳細変数のいずれか一方又は双方と要因変数との間のズレを吸収するように機能する。そのため、この推論装置は、知識変数を利用することにより、入力情報が不足している場合でも、好適な推論を実行することができる。しかも、知識変数には、確率値が詳細変数とは別個に設定される。そのため、推論装置の利用者は、専門知識が反映されたモデル情報を容易に作成すること、さらに、そのモデル情報に設定する確率値を容易に調整することができる。 The knowledge variable describes the expertise related to the correlation between the result variable and the factor variable. This knowledge variable functions to absorb a deviation between one or both of the result variable and the detail variable and the factor variable in inference. Therefore, this inference apparatus can execute a suitable inference even when input information is insufficient by using knowledge variables. Moreover, the probability value is set separately from the detailed variable in the knowledge variable. Therefore, the user of the inference apparatus can easily create model information that reflects expert knowledge, and can easily adjust the probability value set in the model information.
また、第2発明は、観測結果に関する1つ以上の結果変数と、当該結果変数の要因となる1つ以上の要因変数との間に、当該結果変数と当該要因変数との間の相関関係に関する専門知識が記述された1つ以上の知識変数、及び、当該結果変数の詳細が記述された1つ以上の詳細変数を備え、さらに、各変数が、各々の前記要因変数から1つ以上の前記知識変数への依存関係、1つ以上の前記知識変数から1つ以上の前記詳細変数への依存関係、及び、1つ以上の前記詳細変数から各々の前記結果変数への依存関係を持つように構成されたベイジアンネットワークモデルが予め保持されたモデル保持部を有するコンピュータを、ベイジアンネットワークによる推論を実行する推論装置として機能させるプログラムであって、前記コンピュータを、前記モデル保持部によって保持された前記ベイジアンネットワークモデルに基づいて、入力部から提供される1つ以上の入力情報に応じて、前記結果変数及び前記詳細変数のいずれか一方又は双方の変数の値をエビデンスとしてセットして、各々の前記要因変数の確率を算出することにより、前記要因変数の確率を推論する推論部と、推論するための条件となる1つ以上の前記入力情報を前記推論部に提供する前記入力部と、前記推論部による推論の実行結果として算出される要因変数の確率を出力する出力部として機能させる構成とする。
このプログラムは、第1発明に係る推論装置を実現することができる。
In addition, the second invention relates to a correlation between the result variable and the factor variable between one or more result variables related to the observation result and one or more factor variables that cause the result variable. One or more knowledge variables describing expertise, and one or more detail variables describing details of the result variable, each variable including one or more of the factor variables from each of the factor variables Dependency on knowledge variable, one or more knowledge variables to one or more detail variables, and one or more detail variables to each result variable A program that causes a computer having a model holding unit in which a configured Bayesian network model is held in advance to function as an inference device that executes inference by a Bayesian network, the computer comprising: Based on one or more input information provided from the input unit based on the Bayesian network model held by the model holding unit, the value of one or both of the result variable and the detailed variable is set. By setting the evidence and calculating the probability of each of the factor variables, an inference unit for inferring the probability of the factor variable and one or more input information as a condition for inference are input to the inference unit. The input unit to be provided and the output unit that outputs the probability of the factor variable calculated as the execution result of the inference by the inference unit are configured.
This program can realize the inference apparatus according to the first invention.
第1発明によれば、入力情報が不足している場合でも、適度な推論を実行する推論装置を提供することができる。
また、第2発明によれば、第1発明に係る推論装置を実現するプログラムを提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an inference device that performs appropriate inference even when input information is insufficient.
According to the second invention, a program for realizing the inference apparatus according to the first invention can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. Each figure is only schematically shown so that the present invention can be fully understood. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated example. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the common component and the same component, and those overlapping description is abbreviate | omitted.
<推論装置の構成>
以下、図1を参照して、本実施形態に係る推論装置の構成につき説明する。図1は、実施形態に係る推論装置の構成を示す図である。ここでは、実施形態に係る推論装置1を、患者の症状から疾患や重症度、緊急度等を推定する医療分野(特に、救急医療)用の診断装置として利用する場合を例にして説明する。
<Configuration of inference device>
Hereinafter, the configuration of the inference apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an inference device according to an embodiment. Here, a case where the inference apparatus 1 according to the embodiment is used as a diagnostic apparatus for a medical field (particularly emergency medical care) that estimates a disease, a severity, an urgency level, and the like from a patient's symptoms will be described as an example.
図1に示すように、実施形態に係る推論装置1は、パーソナルコンピュータやサーバ等のコンピュータによって構成され、コンピュータを推論装置として機能させるための制御プログラム(以下、「推論用プログラム」と称する)20Aやベイジアンネットワークモデル(以下、「モデル情報」と称する場合もある)21A等が格納部20に読み出し自在に予め格納されることによって実現される。
As shown in FIG. 1, an inference apparatus 1 according to the embodiment is configured by a computer such as a personal computer or a server, and a control program (hereinafter referred to as “inference program”) 20A for causing the computer to function as an inference apparatus. And a Bayesian network model (hereinafter also referred to as “model information”) 21A and the like are stored in the
なお、推論用プログラム20Aやモデル情報21Aは、例えば、USBメモリ等のメモリ部材や、HDD装置、CD−ROMやDVD等の光学媒体、フレキシブルディスク等の磁気媒体等の形態で構成された記録媒体60に予め格納されており、記録媒体60からコンピュータにインストールされる。
Note that the
推論用プログラム20Aは、例えば、市販されている汎用のベイジアンネットワーク処理ソフトウェアによって構成することができる。
The
また、モデル情報21Aは、市販されている汎用のベイジアンネットワーク処理ソフトウェアのモデル作成機能を利用して作成することができる。ここでは、推論装置1が医療分野用の診断装置として利用されるため、モデル情報21Aは、医療分野に適した構成のモデル情報(具体的には、症候と疾患との相関関係を表す疾患モデル情報)として作成されている。
The
推論装置1は、制御部10、格納部20、入力部30、出力部40、及び、通信インタフェースによって構成された通信部50を有している。以下、入力部30と出力部40とを統合して「入出力部3」と称する場合もある。
制御部10は、CPUによって構成されている。
格納部20は、ROMや、RAM、HDD等によって構成されている。
入力部30は、キーボードや、マウス、記録媒体60に対するリーダライタ等によって構成されており、推論を実行するための条件となる入力情報を後記する推論部12に提供する。
出力部40は、ディスプレイ(タッチパネルを含む)や、プリンタ等によって構成されており、後記する推論部12による推論の実行結果として算出される結果変数の確率を出力する。
通信部50は、通信インタフェースによって構成されている。
The inference apparatus 1 includes a
The
The
The
The
The
制御部10は、主制御部11、推論部12、表示制御部13、及び、通信制御部14として機能している。CPUは、格納部20に格納された推論用プログラム20Aを実行することにより、これらの各機能を実現する。
The
主制御部11は、各機能部の動作を制御する機能手段である。
推論部12は、格納部20の後記するモデル保持部21に予め保持されたモデル情報21Aに基づいて推論を実行する機能手段である。推論部12は、格納部20からのモデル情報21Aの取得、モデル情報21Aに基づく変数の値の取得、エビデンスとしての変数の値のセット又はリセット、推論等の各処理を実行する。
The
The
表示制御部13は、出力部40としてのディスプレイの表示動作を制御する機能手段である。なお、表示制御部13は、各症候及びその状況を入力するための画面及び画面上の複数のボタンに関する情報をディスプレイに表示させる。各ボタンは、各症候又は状況に関連付けられている。図7は、入力画面の一例を示す図であり、各症候及びその状況を入力するためのボタンが配置されていることを示している。
通信制御部14は、通信部50による外部の機器(図示せず)との通信を実行する機能手段である。
The
The
また、格納部20は、モデル保持部21が確保されている。モデル保持部21は、ベイジアンネットワークモデルとしてのモデル情報21Aが予め保持される記憶領域である。モデル情報21Aは、推論部12による処理が可能な形式となっている。モデル情報21Aは、要因変数21a、知識変数21b、詳細変数21c、及び結果変数21dを含んでいる。
In addition, a
要因変数21aは、任意の情報を生成する源となる情報源(すなわち、結果変数21dの要因となる変数)を意味している。
知識変数21bは、結果変数21dと要因変数21aとの間の相関関係に関する専門知識が記述された変数を意味している。
詳細変数21cは、結果変数21dの詳細が記述された変数を意味している。
結果変数21dは、観測結果に関する変数を意味している。
The factor variable 21a means an information source that is a source for generating arbitrary information (that is, a variable that causes the result variable 21d).
The knowledge variable 21b means a variable in which expert knowledge related to the correlation between the result variable 21d and the
The detailed variable 21c means a variable in which details of the result variable 21d are described.
The result variable 21d means a variable related to the observation result.
ここでは、モデル情報21Aは、前記した通り、医療分野に適した構成のモデル情報(疾患モデル情報)として作成されている。そのため、モデル情報21Aには、例えば、頭痛に関する変数が用いられている。以下、図2及び図3を参照して、頭痛に関する変数につき説明する。図2及び図3は、それぞれ、頭痛に関する変数を説明するための図である。
Here, as described above, the
<頭痛に関する変数>
頭痛に関する変数としては、例えば、図2に示すように、疼痛程度や、発症状況、疼痛部位等がある。「疼痛程度」変数は、例えば、「重度」や「軽度」、「頭痛なし」等の疼痛(ここでは、頭痛)の程度を表す値をとる。「発症状況」変数は、「急性」や「漸進性」、「頭痛なし」等の発症の進行状況を表す値をとる。「疼痛部位」変数は、「後頭部」や「側頭部」、「頭痛なし」等の疼痛の部位を表す値をとる。
<Variables related to headache>
As variables related to the headache, for example, as shown in FIG. 2, there are a pain level, an onset condition, a pain site, and the like. The “pain degree” variable takes a value representing the degree of pain (here, headache) such as “severe”, “mild”, and “no headache”. The “onset status” variable takes a value representing the onset progress status, such as “acute”, “gradual progress”, and “no headache”. The “pain site” variable takes a value representing a site of pain such as “occipital region”, “temporal region”, and “no headache”.
これらの変数は、疾患に応じて、典型的なパターンが存在する。例えば、くも膜下出血時には、図3に示すパターンとなる。すなわち、これらの変数は、くも膜下出血時のパターンとして、「疼痛程度」変数の値が「重度」となり、「発症状況」変数の値が「急性」となり、「疼痛部位」変数の値が「後頭部」となり易い。 These variables have a typical pattern depending on the disease. For example, at the time of subarachnoid hemorrhage, the pattern shown in FIG. 3 is obtained. That is, these variables are the pattern at the time of subarachnoid hemorrhage, the value of the “pain degree” variable is “severe”, the value of the “onset condition” variable is “acute”, and the value of the “pain site” variable is “ It is easy to become “back of head”
モデル情報21A(図1参照)は、このような疾患(要因変数21a)に対する症状(結果変数21d)のパターンが知識変数21bとして記述されている。その知識変数21bは、特に、依存関係が深いパターンほど、確率値が高くなるように、設定されている。
In the
<モデル情報の詳細>
以下、図4A及び図4B、並びに、図5A〜図5Dを参照して、モデル情報21Aの詳細につき説明する。図4A及び図4Bは、それぞれ、実施形態で用いるベイジアンネットワークモデルの階層構造を示す図である。図5Aは、実施形態で用いる要因変数の構成を示す図である。図5Bは、実施形態で用いる知識変数の構成を示す図である。図5Cは、実施形態で用いる詳細変数の構成を示す図である。図5Dは、実施形態で用いる結果変数の構成を示す図である。
<Details of model information>
The details of the
医療分野用のモデル情報(疾患モデル情報)21Aは、症候が疾患に応じて出現するため、通常、疾患から症候の向きに作成される。図4Aは、そのモデル情報21Aの階層構造を示している。図4Aに示す例では、モデル情報21Aは、疾患変数211が最上位に位置し、症候変数212が最下位に位置し、疾患変数211と症候変数212との間に、症候詳細変数213及び症候知識変数214が配置された構成となっている。
The model information (disease model information) 21A for the medical field is usually created in the direction from the disease to the symptom because the symptom appears according to the disease. FIG. 4A shows the hierarchical structure of the
疾患変数211は、インフルエンザや肺炎等の疾患に関する変数である。疾患変数211は、図1に示す要因変数21aに相当する。疾患変数211の確率表は、取りうる値が2値(「Y」又は「N」)の値又は予め定められた複数の変数をとるように、構成されている。疾患変数211の詳細については、図5Aを参照して後記する。
The
症候変数212は、頭痛や発熱等の症候に関する変数である。症候変数212は、図1に示す結果変数21dに相当する。症候変数212の確率表は、条件変数が症候詳細変数213の値となり、取りうる値が2値(「Y」又は「N」)の値をとるように、構成されている。なお、症候変数212の確率表は、値「Y」の確率が1の場合に、値「N」の確率が0となり、値「Y」の確率が0の場合に、値「N」の確率が1となるように設定する。例えば、図4Aに示す例では、症候変数212の確率表は、対応する1つの症候詳細変数213の値を条件変数とし、条件変数が「頭痛無し」の場合に、値「Y」の確率が0となり、かつ、値「N」の確率が1となるように、設定し、また、それ以外の場合に、値「Y」の確率が1となり、かつ、値「N」の確率が0となるように、設定する。
The
症候詳細変数213は、各症候の各詳細情報に関する変数である。症候詳細変数213は、図1に示す詳細変数21cに相当する。症候詳細変数213は、観測された症候の詳細を入力するために利用される。症候詳細変数213の確率表は、条件変数が症候知識変数214の値となり、取りうる値が予め定められた1乃至複数の変数の組み合わせの値(例えば、「頭痛・重度・急性・後頭部」等)となるように、構成されている。症候詳細変数213の詳細については、図5Cを参照して後記する。 The symptom detailed variable 213 is a variable related to each detailed information of each symptom. The detailed symptom variable 213 corresponds to the detailed variable 21c shown in FIG. The symptom detail variable 213 is used to enter details of the observed symptom. In the probability table of the symptom detailed variable 213, the condition variable is the value of the symptom knowledge variable 214, and a possible value is a value of a combination of one or more variables (for example, “headache / severe / acute / occipital”). ). Details of the symptom detail variable 213 will be described later with reference to FIG. 5C.
症候知識変数214は、各症候の医学的・臨床的な知識に関する変数である。症候知識変数214は、図1に示す知識変数21bに相当する。症候知識変数214は、医学的・臨床的な知識を記述するために利用される。症候知識変数214の確率表は、条件変数が疾患変数211の値となり、取りうる値が予め定められた1乃至複数の変数の組み合わせの値(例えば、「頭痛・重度・急性・後頭部」等)となるように、構成されている。ただし、症候知識変数214は、幾つかの詳細情報を特定しない値を含んでいる。症候知識変数214の詳細については、図5Bを参照して後記する。
The
なお、モデル情報21Aが症候詳細変数213と症候知識変数214とを分けているのは、観測された症候と医学的・臨床的な知識とが必ずしも一致しないからである。例えば、患者本人が観測者となり、患者が頭痛や胸痛等の疼痛程度を救急隊員又は医師・看護師に申告する場合に、患者が、重度の痛みを我慢して軽く申告するときや、軽度の痛みを大げさに申告するときがある。また、患者が疼痛部位を申告する場合に、患者が、心窩部(みぞおち部)の痛みを腹痛と申告するときや、胸痛と申告するときがある。症候知識変数214は、それらのズレを吸収することができる。
The
疾患変数211と症候知識変数214とは、それぞれ、依存関係にあり、互いに対応付けられている。また、症候知識変数214と症候詳細変数213とは、それぞれ、依存関係にあり、互いに対応付けられている。さらに、症候詳細変数213と症候変数212とは、それぞれ、依存関係にあり、互いに対応付けられている。
The
例えば、「くも膜下出血」の疾患変数211は、「頭痛」の症候知識変数214と依存関係がある。疾患変数211は、例えば、「頭痛」の症候知識変数214の値が「重度・急性・後頭部」となる場合に、「くも膜下出血」の条件で、確率が高くなる(例えば、1.00となる)。
For example, the
なお、図4Aに示す階層構造は、推論の向きが疾患から症候の方向で示されているため、一見すると逆のように見える。しかしながら、ベイジアンネットワークは、逆向きの推論を実行することができる。すなわち、推論装置1は、図4Aに示す推論の向きとは逆向きに推論を実行することができる。したがって、図4Aに示す階層構造は、正しい構成となっている。 The hierarchical structure shown in FIG. 4A appears to be reversed at first glance because the inference direction is shown from the disease to the symptom direction. However, Bayesian networks can perform reverse reasoning. That is, the inference apparatus 1 can execute inference in the direction opposite to the inference direction illustrated in FIG. 4A. Therefore, the hierarchical structure shown in FIG. 4A has a correct configuration.
図4Bは、汎用のベイジアンネットワーク処理ソフトウェアのモデル作成機能を利用して作成されたモデル情報21Aをディスプレイに表示した状態を示している。図4B中、四角枠部分は、疾患変数211が表示される領域となっており、楕円部分は、症候変数212、症候詳細変数213、及び症候知識変数214のいずれか1つが表示される領域となっている。
FIG. 4B shows a state in which
(疾患変数の詳細)
以下、図5Aを参照して、疾患変数211の詳細につき説明する。図5Aは、疾患変数211の具体的な構成を示している。疾患変数211は、図5A(a)又は図5A(b)に示す構成となる。
(Details of disease variables)
Hereinafter, the details of the
図5A(a)に示す例では、疾患変数211は、例えば、くも膜下出血、脳梗塞、急性心筋梗塞(図示せず)等の疾患毎に設けられている。そして、疾患変数211は、各疾患に対応して「Y」又は「N」の値を取る構成となっている。なお、図5A(a)に示す例では、疾患変数211と症候知識変数214との間に、互いに複数の依存関係が存在する。そのため、任意の疾患変数211に対して複数の症候知識変数214が対応し、また、任意の症候知識変数214に対して複数の疾患変数211が対応している。
In the example shown in FIG. 5A (a), the
図5A(b)に示す例では、疾患変数211は、各疾患を1つに統合して設けられている。そして、疾患変数211は、疾患変数211は、各疾患に対応して固有に設定された値を取る構成となっている。なお、図5A(b)に示す例では、疾患変数211と症候知識変数214との間に、1対Nの依存関係が存在する。そのため、1つの疾患変数211に対して複数の症候知識変数214が対応している。
In the example shown in FIG. 5A (b), the
(症候知識変数の詳細)
以下、図5Bを参照して、症候知識変数214の詳細につき説明する。図5Bは、症候知識変数214の具体的な構成を示している。
(Details of symptom knowledge variable)
The details of the symptom knowledge variable 214 will be described below with reference to FIG. 5B. FIG. 5B shows a specific configuration of the
図5Bに示すように、症候知識変数214の確率表は、対応する疾患変数211の値を条件変数とし、「頭痛・重度・急性・後頭部」や、「頭痛・重度・急性・側頭部」、「頭痛・重度・急性」、「頭痛・重度・漸進性・後頭部」、…、「頭痛」、「頭痛無し」といった値をとる。症候知識変数214の確率表は、条件変数が各疾患の典型的なパターンに適合する場合に、値「Y」の確率が1に近似した値(好ましくは、0.7以上で、かつ、1.0未満の値)となるように、設定する。
As shown in FIG. 5B, the probability table of the symptom knowledge variable 214 uses the value of the corresponding disease variable 211 as a conditional variable, and “headache / severe / acute / occipital” or “headache / severe / acute / temporal”. , “Headache / severe / acute”, “headache / severe / gradual / occipital”, ..., “headache”, “no headache”. The probability table of the
(症候詳細変数の詳細)
以下、図5Cを参照して、症候詳細変数213の詳細につき説明する。図5Cは、症候詳細変数213の具体的な構成を示している。
(Details of symptom detail variables)
Hereinafter, the details of the symptom detailed variable 213 will be described with reference to FIG. 5C. FIG. 5C shows a specific configuration of the
図5Cに示すように、症候詳細変数213の確率表は、対応する症候知識変数214の値を条件変数とし、「頭痛・重度・急性・後頭部」や、「頭痛・重度・急性・側頭部」、「頭痛・重度・急性・部位不明」、「頭痛・重度・漸進性・後頭部」、…、「頭痛・詳細不明」、「頭痛無し」といった値をとる。症候詳細変数213の確率表は、条件変数が各疾患の典型的なパターンに適合する場合に、値「Y」の確率がそれぞれ1に近似した値(好ましくは、0.7以上で、かつ、1.0未満の値)となり、また、それ以外の場合に、値「N」がそれぞれ1に近似した値(好ましくは、0.7以上で、かつ、1.0未満の値)となるように、設定する。 As shown in FIG. 5C, the probability table of the symptom detailed variable 213 uses the value of the corresponding symptom knowledge variable 214 as a conditional variable, and “headache / severe / acute / occipital” or “headache / severe / acute / temporal”. ”,“ Headache / severe / acute / unknown part ”,“ headache / severe / progressive / occipital ”,...,“ Headache / detail unknown ”,“ no headache ”. The probability table of the symptom detail variable 213 is a value in which the probability of the value “Y” is close to 1 (preferably 0.7 or more, and when the condition variable matches a typical pattern of each disease, and In other cases, the value “N” is a value close to 1 (preferably a value of 0.7 or more and less than 1.0). Set to.
ここで、それぞれ1に近似した値としているのは、症候詳細変数213が患者の主訴又は観察を基にエビデンスとして値を入力することを想定しており、誤差を含むようにしているためである。 Here, the value approximated to 1 is because the symptom detailed variable 213 is assumed to input a value as evidence based on the patient's chief complaint or observation, and includes an error.
このモデル情報21Aによって規定された各変数の依存関係は、ある疾患が医学的・臨床的に特定の症候を呈し、さらに、特定の症候が幾つかの視点によって詳細な症候に分解でき、詳細な症候から一般的な症候を導き出せることを示している。
The dependence relationship of each variable defined by the
推論装置1は、症候から疾患を推定する場合に、患者の主訴又は観察を基に、症候情報が入力情報として入力され、推論部12が、その症候情報に応じて、症候変数212及び症候詳細変数213のいずれか一方又は双方に値をセットする。そして、推論装置1は、推論部12が、セットされた変数の値を症候知識変数214のエビデンスとしてセットする(ただし、依存関係の設定次第で、セットされた変数の値を他の症候詳細変数213又は疾患変数211のエビデンスとしてセットすることも可能である)。これにより、推論装置1は、ベイジアンネットワークによる推論を実行して、各疾患変数211の値の確率を算出する。
When the inference device 1 estimates a disease from a symptom, the symptom information is input as input information based on the main complaint or observation of the patient, and the
<推論装置の動作>
以下、図6を参照して、推論装置1の動作につき説明する。図6は、実施形態に係る推論装置の動作を示すフローチャートである。なお、推論装置1は、図示せぬタイマによって計測された時間に基づいて動作する。また、推論装置1の動作は、格納部20に読み出し自在に予め格納された推論用プログラム20Aによって規定されており、制御部10によって実現する。以下、これらの点については、情報処理では常套手段であるので、その詳細な説明を省略する。
<Operation of the inference device>
Hereinafter, the operation of the inference apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the inference apparatus according to the embodiment. The inference device 1 operates based on the time measured by a timer (not shown). The operation of the inference device 1 is defined by an
(患者の症候を詳細に把握できない場合の推論処理)
ここでは、まず、図6を参照して、患者の症候を詳細に把握できない場合の推論処理について説明する。なお、「詳細に把握できない場合」とは、例えば、救急隊員又は医師・看護師が患者を直接観察できない場合や、患者が意識障害に陥った等の理由により、救急隊員又は医師・看護師が患者本人から症候を直接聴取できない場合、所見判断で緊急度が高いと判断されたため、詳細な情報を入力するための時間が無い場合等がある。
(Inference processing when the patient's symptoms cannot be grasped in detail)
Here, first, an inference process in the case where the patient's symptoms cannot be grasped in detail will be described with reference to FIG. Note that “when the details cannot be grasped” means, for example, that an emergency crew member or doctor / nurse is unable to observe the patient directly, or that the patient falls into a consciousness disorder, etc. When the symptoms cannot be heard directly from the patient himself, there is a case where there is no time for inputting detailed information because the urgency level is determined to be high according to the finding determination.
まず、推論装置1は、図6に示すように、事前処理として、主制御部11が、モデル取得処理の命令を推論部12に出力する(S101)。推論部12は、モデル取得処理の命令が入力されると、モデル保持部21からモデル情報21Aを取得する(S102)。これにより、推論装置1は、変数の入力待ちの状態となる。
First, as shown in FIG. 6, in the inference apparatus 1, the
この後、救急隊員又は医師・看護師が、入出力部3のディスプレイに表示された入力画面41A(図7参照)から患者の症候を推論装置1に入力する。図7は、実施形態に係る推論装置の入力画面の一例を示す図である。図7に示すように、入力画面41Aには、症候や、頭痛程度、頭痛発症状況等の項目が表示されており、さらに、各項目に対応して複数の選択ボタンが表示されている。 Thereafter, the ambulance crew or the doctor / nurse inputs the patient's symptoms to the inference device 1 from the input screen 41A (see FIG. 7) displayed on the display of the input / output unit 3. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an input screen of the inference apparatus according to the embodiment. As shown in FIG. 7, items such as a symptom, a headache level, and a headache onset status are displayed on the input screen 41 </ b> A, and a plurality of selection buttons are displayed corresponding to each item.
ここでは、救急隊員が、患者本人から症候を聴取することができなかったものとする。救急隊員又は医師・看護師は、入力画面41Aに表示されたボタンの中から、患者の判明している分の症候に対応する選択ボタンを指定して、決定ボタンを指定する。ここでは、救急隊員が、「頭痛」、「嘔吐」、及び「意識消失」の選択ボタンを指定して、決定ボタンを指定したものとして説明する。 Here, it is assumed that the ambulance crew was unable to hear the symptoms from the patient himself. The ambulance crew member or doctor / nurse designates a selection button corresponding to the symptoms that the patient knows from the buttons displayed on the input screen 41A, and designates the decision button. Here, explanation will be made assuming that the ambulance crew designates the selection button of “headache”, “vomiting”, and “loss of consciousness” and designates the decision button.
入出力部3は、図6に示すように、選択ボタン及び決定ボタンが指定されると、指定された選択ボタンに対応する情報を入力情報として主制御部11に出力する(S103)。その結果、入出力部3は、「頭痛」、「嘔吐」、及び「意識消失」という情報を入力情報として主制御部11に出力する。
As shown in FIG. 6, when the selection button and the decision button are designated, the input / output unit 3 outputs information corresponding to the designated selection button to the
主制御部11は、入力情報が入力されると、入力情報に対応する変数の値をセットする命令(変数セット命令)を推論部12に出力する(S104)。
推論部12は、変数セット命令が入力されると、入力情報を症候変数212とし、入力情報に対応する値を症候変数212のエビデンスとしてセットする(S105)。ここでは、推論部12は、「頭痛」、「嘔吐」、及び「意識消失」という入力情報に対応して、症候変数212として、「頭痛」変数、「嘔吐」変数、及び「意識消失」変数のそれぞれの値を「Y」にセットする。すなわち、推論部12は、症候変数212の「変数」と「値」との組み合わせ(「<変数>=<値>」)として、「<頭痛>=<Y>」、「<嘔吐>=<Y>」、及び「<意気消失>=<Y>」をセットする。なお、エビデンスをセットする前の各変数は、例えば、図4A、図5A〜図5Cに示す状態となっている。
When the input information is input, the
When the variable setting instruction is input, the
次に、主制御部11は、推論処理の実行命令(推論命令)を推論部12に出力する(S106)。
推論部12は、推論命令が入力されると、入力された変数の値で推論を行う(S107)。推論部12は、この推論によって、「くも膜下出血」や、「脳梗塞」、「心筋梗塞」等の各疾患変数211の確率値を算出する。ここでは、推論部12は、例えば、図8に示すモデル情報21Aに基づいて、症候変数212の値を症候詳細変数213のエビデンスとしてセットし、これによって得られる症候詳細変数213の値を症候知識変数214のエビデンスとしてセットして、「くも膜下出血」や、「脳梗塞」、「心筋梗塞(図示せず)」等の各疾患変数211の値「Y」の確率を計算する。なお、図8は、実施形態に係る推論装置の動作を説明するための図である。
Next, the
When the inference command is input, the
その結果、推論部12は、例えば、「くも膜下出血」の疾患変数211の値「Y」の確率を0.40(すなわち、値「N」の確率を0.60)として算出し、「脳梗塞」の疾患変数211の値「Y」の確率を0.55(すなわち、値「N」の確率を0.45)として算出し、「心筋梗塞(図示せず)」の疾患変数211の値「Y」の確率を0.05(すなわち、値「N」の確率を0.95)として算出し、その他の疾患変数211の値「Y」の確率を0.00として算出する。なお、図8に示す例では、症候変数211の確率表は、セットしたエビデンスの値の確率が1.00に設定されており、その他の各変数の確率表は、推論を行った結果としての確率がセットされる。実際に試作されたモデル情報21Aは、約30個の疾患変数211と約50個の症候変数212とを含む構成となっている。
As a result, for example, the
次に、主制御部11は、図6に示すように、各疾患に関する各変数の値を取得する命令(変数取得命令)を推論部12に出力する(S108)。
推論部12は、変数取得命令が入力されると、変数取得命令に対する応答結果として、各疾患変数211の各確率値を主制御部11に出力する(S109)。ここでは、推論部12は、例えば、各疾患変数211の確率値として、<「くも膜下出血」変数:値「Y」=0.40:値「N」=0.60>;<「脳梗塞」変数:値「Y」=0.55:値「N」=0.45>;<「心筋梗塞」変数:値「Y」=0.05:値「N」=0.95>等の確率値を主制御部11に出力する。
Next, as shown in FIG. 6, the
When the variable acquisition command is input, the
最後に、主制御部11は、表示制御部14(図1参照)を介して結果の表示命令を入出力部3に出力する(S110)。
入出力部3は、結果の表示命令が入力されると、各疾患の確率を表す出力画面41B(図9参照)として、各疾患変数211の値「Y」の確率値をディスプレイ41に表示する(S111)。図9は、実施形態に係る推論装置の出力画面の一例を示す図である。図9は、患者の症候を詳細に把握できない場合の推論結果(すなわち、入力情報としての患者の症候に関する情報が不足している状態で推論処理された場合の推論結果)を示している。なお、図9に示す例では、出力画面41Bは、入力情報として入力された症候を表す入力情報表示画面41Baが画面左部に設けられ、各疾患の確率を横棒グラフとして一覧表示する推論結果表示画面41Bbが画面右部に設けられた構成となっている。
Finally, the
When the result display command is input, the input / output unit 3 displays the probability value of the value “Y” of each
推論装置1の利用者(ここでは、救急隊員又は医師・看護師)は、入力情報表示画面41Baと推論結果表示画面41Bbとが同一画面内に表示されているため、例えば推論結果(ここでは、疾患)の候補が多すぎて絞りきれていない場合に、これを察知することができるとともに、入力情報と推論結果とを対比して、候補を絞るためにどのような情報が必要なのかを考察することができる。その結果、救急隊員又は医師・看護師は、速やかに、追加の情報を入力して候補を絞り、患者に対する適切な処置法を得ることができる。なお、推論結果表示画面41Bbの表示方法は、棒グラフに限らず、他の方法(例えば、パーセントによる表示方法)にすることができる。また、出力画面41Bには、図示されていないが、推論処理を終了するための終了ボタンや推論処理を再開させるための症候入力ボタン等が設けられている。
Since the input information display screen 41Ba and the inference result display screen 41Bb are displayed on the same screen, the user of the inference apparatus 1 (here, an emergency worker or a doctor / nurse), for example, an inference result (here, When there are too many candidates for (disease), this can be detected, and the input information and the inference results are compared to determine what information is needed to narrow down the candidates. can do. As a result, the ambulance crew or doctor / nurse can quickly input additional information to narrow down candidates and obtain an appropriate treatment method for the patient. Note that the display method of the inference result display screen 41Bb is not limited to the bar graph, and may be another method (for example, a display method by percentage). Further, although not shown, the
この後、救急隊員又は医師・看護師は、例えば、推論処理を終了させる場合に、救急隊員又は医師・看護師は、図示せぬ終了ボタンを選択する。また、救急隊員又は医師・看護師は、推論処理を再開させる場合に、図示せぬ症候入力ボタンを選択する。入出力部3は、救急隊員又は医師・看護師によっていずれのボタンが選択されたのかを検出する(S112)。 Thereafter, when the emergency member or doctor / nurse terminates the inference process, for example, the emergency member or doctor / nurse selects an end button (not shown). In addition, the emergency crew or the doctor / nurse selects a symptom input button (not shown) when resuming the inference process. The input / output unit 3 detects which button is selected by the emergency member or the doctor / nurse (S112).
S112で検出されたボタンが図示せぬ終了ボタンである場合に、入出力部3は、推論処理の終了を表す情報(終了情報)を主制御部11に出力する。これに応答して、主制御部11は、推論処理を終了する。
When the button detected in S112 is an end button (not shown), the input / output unit 3 outputs information (end information) indicating the end of the inference process to the
一方、S112で検出されたボタンが図示せぬ症候入力ボタンである場合に、入出力部3は、入力画面41A(図7)を再びディスプレイ41に表示する(S113)。この後、推論装置1は、S103以降の処理を繰り返す。 On the other hand, when the button detected in S112 is a symptom input button (not shown), the input / output unit 3 displays the input screen 41A (FIG. 7) on the display 41 again (S113). Thereafter, the inference apparatus 1 repeats the processes after S103.
(患者の症候を詳細に把握できた場合の推論処理)
次に、図6を参照して、患者の症候を詳細に把握できた場合の推論処理について説明する。ここでは、救急隊員が、患者本人から症候を詳細に聴取することができたものとする。
(Inference processing when the patient's symptoms are understood in detail)
Next, with reference to FIG. 6, the inference process when the patient's symptoms can be grasped in detail will be described. Here, it is assumed that the ambulance crew was able to hear the symptoms in detail from the patient himself.
その結果、救急隊員は、患者からの申告に基づいて、また、呼吸数、脈拍、及び血圧等の測定結果に基づいて、入力画面41Aに表示されたボタンの中から、「頭痛」、「嘔吐」、及び「意識消失」の選択ボタンに加え、例えば、頭痛程度としての「重度」の選択ボタン、頭痛発症状況としての「急性」の選択ボタン、嘔吐程度としての「軽度」の選択ボタン(図示せず)、「呼吸正常」の選択ボタン(図示せず)、「頻脈」の選択ボタン(図示せず)、「収縮期血圧160」の選択ボタン(図示せず)、及び「拡張期血圧100」の選択ボタン(図示せず)を追加して指定したものとする。 As a result, the ambulance crew can select “headache”, “vomiting” from the buttons displayed on the input screen 41A based on the report from the patient and the measurement results such as the respiratory rate, pulse rate, and blood pressure. ”And“ disappearance ”selection buttons, for example, a“ severe ”selection button as a headache degree, an“ acute ”selection button as a headache onset condition, and a“ mild ”selection button as a degree of vomiting (see FIG. (Not shown), “respiratory normal” selection button (not shown), “tachycardia” selection button (not shown), “systolic blood pressure 160” selection button (not shown), and “diastolic blood pressure” Assume that a selection button (not shown) of “100” is added and designated.
S103において、入出力部3は、指定された選択ボタンに対応する情報を入力情報として主制御部11に出力する。その結果、入出力部3は、「頭痛」、「嘔吐」、「意識消失」、「(頭痛程度)重度」、「(頭痛発症状況)急性」、「(嘔吐程度)軽度」、「呼吸正常」、「頻脈」、「収縮期血圧160」、及び「拡張期血圧100」という情報を入力情報として主制御部11に出力する。
In S103, the input / output unit 3 outputs information corresponding to the designated selection button as input information to the
S104において、主制御部11は、入力情報が入力されると、入力情報に対応する変数の値をセットする命令(変数セット命令)を推論部12に出力する。
すると、S105において、推論部12は、入力情報を症候変数212とし、入力情報に対応する値を症候変数212のエビデンスとしてセットする。
In S104, when the input information is input, the
In S <b> 105, the
その際に、まず、推論部12は、推論部12は、「頭痛」、「嘔吐」、及び「意識消失」という入力情報に対応して、症候変数212として、「頭痛」変数、「嘔吐」変数、及び「意識消失」変数のそれぞれの値を「Y」にセットする。すなわち、推論部12は、症候変数212の「変数」と「値」との組み合わせ(「<変数>=<値>」)として、「<頭痛>=<Y>」、「<嘔吐>=<Y>」、及び「<意気消失>=<Y>」をセットする。
At that time, first, the
また、推論部12は、「呼吸正常」という入力情報に対応して、症候変数212として、「呼吸異常」変数の値を「N」にセットし、さらに、「頻脈」、「収縮期血圧160」、及び「拡張期血圧100」という入力情報に対応して、症候変数212として、「脈拍異常」変数、及び「血圧異常」変数のそれぞれの値を「Y」にセットする。すなわち、推論部12は、症候変数212の「変数」と「値」との組み合わせ(「<変数>=<値>」)として、「<呼吸異常>=<N>」、「<脈拍異常>=<Y>」、及び「<血圧異常>=<Y>」をセットする。
The
次に、推論部12は、「(頭痛程度)重度」、「(頭痛発症状況)急性」、「頻脈」、「収縮期血圧160」、及び「拡張期血圧100」という入力情報に対応して、症候詳細変数213として、「頭痛程度(疼痛程度)」変数の値を「重度」に、「頭痛発症状況(発症状況)」変数の値を「急性」に、「脈拍異常(脈拍状況)」変数の値を「頻脈」に、及び「血圧異常(血圧状況)」変数の値を「高血圧」にセットする。すなわち、推論部12は、症候詳細変数213の「変数」と「値」との組み合わせ(「<変数>=<値>」)として、「<頭痛程度(疼痛程度)>=<重度>」、「<頭痛発症状況(発症状況)>=<急性>」、「<脈拍異常(脈拍状況)>=<頻脈>」、及び「<血圧異常(血圧状況)>=<高血圧>」を設定する。
Next, the
この後、S106において、主制御部11は、推論処理の実行命令(推論命令)を推論部12に出力する。
すると、S107において、推論部12は、入力された変数の値で推論を行う。推論部12は、この推論によって、「くも膜下出血」や、「脳梗塞」、「心筋梗塞」等の各疾患変数211の確率値を算出する。ここでは、推論部12は、症候の詳細な情報が入力情報として入力されているため、例えば、図10に示すモデル情報21Aに基づいて、症候変数212の値及び症候詳細変数213の値のいずれか一方又は双方を症候知識変数214のエビデンスとしてセットして、「くも膜下出血」や、「脳梗塞」、「心筋梗塞(図示せず)」等の各疾患変数211の値「Y」の確率を計算する。なお、図10は、実施形態に係る推論装置の動作を説明するための図である。
Thereafter, in S106, the
Then, in S107, the
その結果、推論部12は、例えば、「くも膜下出血」の疾患変数211の値「Y」の確率を0.95(すなわち、値「N」の確率を0.05)として算出し、「脳梗塞」の疾患変数211の値「Y」の確率を0.05(すなわち、値「N」の確率を0.95)として算出し、「心筋梗塞(図示せず)」を含むその他の疾患変数211の値「Y」の確率を0.00として算出する。なお、図10に示す例では、症候変数211の確率表及び症候詳細変数213の確率表は、セットしたエビデンスの値の確率が1.00に設定されており、その他の各変数の確率表は、推論を行った結果としての確率がセットされる。
As a result, the
この後、S108において、主制御部11は、各疾患に関する各変数の値を取得する命令(変数取得命令)を推論部12に出力する。
すると、S109において、推論部12は、変数取得命令に対する応答結果として、各疾患変数211の各確率値を主制御部11に出力する。ここでは、推論部12は、例えば、各疾患変数211の確率値として、<「くも膜下出血」変数:値「Y」=0.95:値「N」=0.05>;<「脳梗塞」変数:値「Y」=0.05:値「N」=0.95>等の確率値を主制御部11に出力する。
Thereafter, in S108, the
Then, in S109, the
最後に、S110において、主制御部11は、表示制御部14(図1参照)を介して結果の表示命令を入出力部3に出力する。
すると、S111において、入出力部3は、各疾患の確率を表す出力画面41B(図11参照)として、各疾患変数211の値「Y」の確率値をディスプレイ41に表示する。図11は、実施形態に係る推論装置の出力画面の一例を示す図である。図11は、患者の症候を詳細に把握できた場合の推論結果(すなわち、入力情報としての患者の症候に関する情報が充実している状態で推論処理された場合の推論結果)を示している。図11に示すように、患者の症候を詳細に把握できた場合の推論結果は、図9に示す患者の症候を詳細に把握できない場合の推論結果と比較すると、くも膜下出血の確率が非常に高くなっている。このように、推論装置1は、入力情報としての情報量が多くなるにしたがって、より正確な推論を実行することができる。
Finally, in S110, the
Then, in S111, the input / output unit 3 displays the probability value of the value “Y” of each
このようにモデル情報21Aは、要因変数(疾患変数211)と結果変数(症候変数212)との間に、知識変数(症候知識変数214)及び詳細変数(症候詳細変数213)を備え、さらに、各変数が、要因変数(疾患変数211)から知識変数(症候知識変数214)への依存関係、知識変数(症候知識変数214)から詳細変数(症候詳細変数213)への依存関係、及び、詳細変数(症候詳細変数213)から結果変数(症候変数212)への依存関係を持つように構成されている。
As described above, the
このモデル情報21Aでは、要因変数(疾患変数211)と結果変数(症候変数212)との間の相関関係に関する知識が、知識変数(症候知識変数214)の確率表によって反映される。
In this
推論装置1は、そのモデル情報21Aを用いて、各要因変数(疾患変数211)の確率を推論する。その際に、知識変数(症候知識変数214)が、結果変数(症候変数212)及び詳細変数(症候詳細変数213)のいずれか一方又は双方と要因変数(疾患変数211)との間のズレを吸収するように機能する。そのため、この推論装置は、知識変数を利用することにより、入力情報が不足している場合でも、好適な推論を実行することができる。しかも、知識変数(症候知識変数214)には、確率値が詳細変数(症候詳細変数213)とは別個に設定される。そのため、推論装置1の利用者は、専門知識が反映されたモデル情報21Aを容易に作成すること、さらに、そのモデル情報21Aに設定する確率値を容易に調整することができる。
The inference device 1 uses the
また、推論装置1は、入力情報(ここでは、症候に関する情報)が多い場合に、結果変数(症候変数212)及び詳細変数(症候詳細変数213)のいずれか一方又は双方の変数の値を知識変数(症候知識変数213)のエビデンスとしてセットする。一方、推論装置1は、入力情報が少ない場合に、結果変数(症候変数212)の値を知識変数(症候知識変数213)のエビデンスとしてセットする。これにより、推論装置1は、入力情報が少ない場合でも、入力情報が多い場合と同様の推論処理を実行することができ、これにより、的確な推論結果を得ることができる。 In addition, the inference device 1 knows the value of one or both of the result variable (symptom variable 212) and the detailed variable (symptom detailed variable 213) when there is a lot of input information (in this case, information on symptoms). Set as evidence of variable (symptom knowledge variable 213). On the other hand, when the input information is small, the inference apparatus 1 sets the value of the result variable (symptom variable 212) as evidence of the knowledge variable (symptom knowledge variable 213). Thereby, even if there is little input information, the inference apparatus 1 can perform the inference process similar to the case where there is much input information, and can thereby obtain an accurate inference result.
以上の通り、本実施形態に係る推論装置1によれば、入力情報が少ない場合でも、入力情報が多い場合と同様に推論処理を実行することができ、これにより、的確な推論結果を得ることができる。
また、推論装置1によれば、専門知識が反映されたモデル情報21Aを容易に作成すること、さらに、そのモデル情報21Aに設定する確率値を容易に調整することができる。
As described above, according to the inference device 1 according to the present embodiment, even when the input information is small, the inference processing can be executed in the same manner as when the input information is large, thereby obtaining an accurate inference result. Can do.
Moreover, according to the inference apparatus 1, it is possible to easily create the
しかも、推論装置1によれば、推論に際して知識変数(症候知識変数213)を利用することにより、観測者の主観的な認識と専門知識とのズレを解消して、的確な推論結果を得ることができる。例えば、患者本人が観測者となり、患者が頭痛や胸痛等の疼痛程度を救急隊員又は医師・看護師に申告する場合に、患者が、重度の痛みを我慢して軽く申告することや、軽度の痛みを大げさに申告することがある。また、患者が疼痛部位を申告する場合に、患者が、心窩部(みぞおち部)の痛みを腹痛と訴えることと胸痛と訴えることとがある。推論装置1は、知識変数(症候知識変数213)がそれらのズレを吸収するように機能するため、的確な推論結果を得ることができる。 Moreover, according to the inference apparatus 1, by using a knowledge variable (symptom knowledge variable 213) for inference, the discrepancy between the subjective recognition of the observer and the specialized knowledge is eliminated, and an accurate inference result is obtained. Can do. For example, when the patient becomes an observer and the patient reports the degree of pain such as headache or chest pain to an ambulance crew or a doctor / nurse, the patient may endure severe pain and lightly report Sometimes pains are reported exaggeratedly. In addition, when a patient declares a pain site, the patient may complain of abdominal pain and chest pain in the epigastric region. Since the inference apparatus 1 functions so that the knowledge variable (symptom knowledge variable 213) absorbs these deviations, an accurate inference result can be obtained.
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、実施形態では、推論装置1を、患者の症候から疾患を推定する医療分野用の診断装置に利用する場合を例にして説明した。しかしながら、推論装置1は、例えば、疾患変数を故障要因変数(「電源プラグ未挿入」変数や「ディスクドライブ装置故障」変数等)に、症候変数を現象結果変数(「電源ON不可能」変数や「再生不可能」変数等)に、症候知識変数を現象知識変数(「電源ランプ点灯」変数、や「ディスクドライブ回転」変数等)に、症候詳細変数を現象詳細変数(「電源ランプ点灯色」変数や「ディスクドライブ回転音」変数等)にそれぞれ置き換え、入力情報に応じて、現象変数及び現象詳細変数のいずれか一方の値を現象知識変数のエビデンスとしてセットし、故障要因変数の各値の確率を出力する構成にすることにより、故障診断装置として利用することも可能である。 For example, in the embodiment, the case where the inference device 1 is used in a diagnostic device for the medical field that estimates a disease from a patient's symptom has been described as an example. However, the reasoning device 1 may, for example, use a disease variable as a failure factor variable (such as a “power supply plug not inserted” variable or a “disk drive failure” variable), and a symptom variable as a phenomenon result variable (such as a “power-on not possible” variable) "Non-renewable" variable), symptom knowledge variable to phenomenon knowledge variable ("Power lamp lighting" variable, "Disk drive rotation" variable, etc.), symptom detailed variable to phenomenon detailed variable ("Power lamp lighting color") Variable, “disk drive rotation sound” variable, etc., and depending on the input information, set either the phenomenon variable or the phenomenon detail variable as evidence of the phenomenon knowledge variable, It is also possible to use it as a failure diagnosis device by using a configuration that outputs a probability.
1 推論装置(コンピュータ)
3 入出力部
10 制御部
11 主制御部
12 推論部
13 表示制御部
14 通信制御部
20 格納部
20A 推論用プログラム(制御プログラム)
21 モデル保持部
21A ベイジアンネットワークモデル(モデル情報)
21a 要因変数
21b 知識変数
21c 詳細変数
21d 結果変数
30 入力部
40 出力部
50 通信部
60 記録媒体
211 疾患変数(要因変数)
212 症候知識変数(知識変数)
213 症候詳細変数(詳細変数)
214 症候変数(結果変数)
1 Reasoning device (computer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Input /
21
21a Factor variable 21b Knowledge variable 21c Detailed variable
212 Syndrome Knowledge Variable (Knowledge Variable)
213 Detailed symptoms variables (detailed variables)
214 Symptom variables (result variables)
Claims (6)
ベイジアンネットワークモデルが予め保持されたモデル保持部と、
前記モデル保持部によって保持された前記ベイジアンネットワークモデルに基づいて、観測結果に関する結果変数の要因となる要因変数の確率を推論する推論部と、
推論するための条件となる1つ以上の入力情報を前記推論部に提供する入力部と、
前記推論部による推論の実行結果として算出される要因変数の確率を出力する出力部とを有し、
前記ベイジアンネットワークモデルは、1つ以上の前記結果変数と1つ以上の前記要因変数との間に、前記結果変数と前記要因変数との間の相関関係に関する専門知識が記述された1つ以上の知識変数、及び、前記結果変数の詳細が記述された1つ以上の詳細変数を備え、さらに、各変数が、各々の前記要因変数から1つ以上の前記知識変数への依存関係、1つ以上の前記知識変数から1つ以上の前記詳細変数への依存関係、及び、1つ以上の前記詳細変数から各々の前記結果変数への依存関係を持つように構成されており、
前記推論部は、前記ベイジアンネットワークに基づいて、前記入力部から提供される1つ以上の前記入力情報に応じて、前記結果変数及び前記詳細変数のいずれか一方又は双方の変数の値をエビデンスとしてセットして、各々の前記要因変数の確率を算出する
ことを特徴とする推論装置。 In an inference device that performs inference by a Bayesian network,
A model holding unit in which a Bayesian network model is held in advance;
Based on the Bayesian network model held by the model holding unit, an inference unit that infers the probability of a factor variable that is a factor of a result variable related to an observation result;
An input unit that provides the inference unit with one or more pieces of input information as a condition for inference;
An output unit that outputs a probability of a factor variable calculated as an execution result of inference by the inference unit;
The Bayesian network model includes one or more expert knowledge related to a correlation between the result variable and the factor variable between the one or more result variables and the one or more factor variables. A knowledge variable and one or more detail variables describing details of the result variable, each variable having a dependency from each of the factor variables to one or more knowledge variables, one or more A dependency relationship from the knowledge variable to one or more detailed variables and a dependency relationship from the one or more detailed variables to each of the result variables,
Based on the Bayesian network, the inference unit uses the value of one or both of the result variable and the detailed variable as evidence according to one or more pieces of the input information provided from the input unit. An inference device characterized in that the probability of each of the factor variables is set and calculated.
前記要因変数の確率表は、2値の値又は予め定められた複数の変数をとるように構成されており、
前記結果変数の確率表は、条件変数が前記詳細変数の値となり、取りうる値が2値の値となるように構成されており、
前記詳細変数の確率表は、条件変数が前記知識変数の値となり、取りうる値が予め定められた1乃至複数の変数の組み合わせの値となるように構成されており、
前記知識変数の確率表は、条件変数が前記要因変数の値となり、取りうる値が予め定められた1乃至複数の変数の組み合わせの値となるように構成されている
ことを特徴とする推論装置。 The inference device according to claim 1,
The factor variable probability table is configured to take a binary value or a plurality of predetermined variables,
The result variable probability table is configured such that a conditional variable is a value of the detailed variable and a possible value is a binary value.
The detailed variable probability table is configured such that a conditional variable is a value of the knowledge variable, and a possible value is a value of a combination of one or more predetermined variables.
The knowledge variable probability table is configured such that a conditional variable is a value of the factor variable, and a possible value is a predetermined combination of one or more variables. .
前記出力部は、ディスプレイとして構成されており、
前記ディスプレイは、前記入力情報の入力画面として、1乃至複数の前記結果変数を選択可能な状態で表示し、
前記入力部は、選択された前記結果変数を、前記入力情報として、前記推論部に提供する
ことを特徴とする推論装置。 In the inference device according to claim 1 or 2,
The output unit is configured as a display,
The display displays one or more result variables in a selectable state as an input screen for the input information,
The input unit provides the inference unit with the selected result variable as the input information to the inference unit.
前記出力部は、ディスプレイとして構成されており、
前記ディスプレイは、出力画面として、推論に利用された前記入力情報を表示する入力情報表示画面と、前記推論部による推論結果を表示する推論結果表示画面とを表示する
ことを特徴とする推論装置。 The inference device according to any one of claims 1 to 3,
The output unit is configured as a display,
The display device displays an input information display screen for displaying the input information used for inference and an inference result display screen for displaying an inference result by the inference unit as output screens.
前記ディスプレイは、前記推論結果表示画面として、前記推論部により算出された各々の前記要因変数の確率を一覧表示する
ことを特徴とする推論装置。 The inference device according to claim 4,
The display displays a list of probabilities of the factor variables calculated by the inference unit as the inference result display screen.
前記コンピュータを、
前記モデル保持部によって保持された前記ベイジアンネットワークモデルに基づいて、入力部から提供される1つ以上の入力情報に応じて、前記結果変数及び前記詳細変数のいずれか一方又は双方の変数の値をエビデンスとしてセットして、各々の前記要因変数の確率を算出することにより、前記要因変数の確率を推論する推論部と、
推論するための条件となる1つ以上の前記入力情報を前記推論部に提供する前記入力部と、
前記推論部による推論の実行結果として算出される要因変数の確率を出力する出力部として機能させる
ことを特徴とするプログラム。 Expert knowledge about the correlation between the result variable and the factor variable is described between one or more result variables related to the observation result and one or more factor variables that cause the result variable 1 Including one or more knowledge variables and one or more detail variables describing details of the result variable, each variable having a dependency from each of the factor variables to one or more of the knowledge variables; A Bayesian network model configured to have a dependency from one or more of the knowledge variables to one or more of the detailed variables, and a dependency of one or more of the detailed variables to each of the result variables. A program that causes a computer having a model holding unit held in advance to function as an inference device that executes inference by a Bayesian network,
The computer,
Based on one or more input information provided from the input unit based on the Bayesian network model held by the model holding unit, the value of one or both of the result variable and the detailed variable is set. An inference part for inferring the probability of the factor variable by setting as evidence and calculating the probability of each factor variable;
The input unit providing the inference unit with one or more pieces of the input information which are conditions for inferring;
A program that functions as an output unit that outputs a probability of a factor variable calculated as an execution result of inference by the inference unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070532A JP5050217B2 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Inference apparatus for executing inference by Bayesian network, and program for realizing the inference apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070532A JP5050217B2 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Inference apparatus for executing inference by Bayesian network, and program for realizing the inference apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011203996A true JP2011203996A (en) | 2011-10-13 |
JP5050217B2 JP5050217B2 (en) | 2012-10-17 |
Family
ID=44880574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010070532A Active JP5050217B2 (en) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | Inference apparatus for executing inference by Bayesian network, and program for realizing the inference apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5050217B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015071968A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | 株式会社日立製作所 | Analysis system |
WO2015132903A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | 株式会社日立製作所 | Medical data analysis system, medical data analysis method, and storage medium |
WO2015173917A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | 株式会社日立製作所 | Analysis system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05342004A (en) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Ricoh Co Ltd | Diagnostic device |
JP2003310557A (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-05 | Keio Gijuku | Medical care supporting apparatus, medical care supporting method, and medical care support program |
JP2007293601A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Toshiba Corp | Information processor and information processing method |
JP2008293199A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | Bayesian network information processing device and bayesian network information processing program |
JP2009134470A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Fujitsu Ltd | Failure cause estimation method, failure cause estimation program and failure cause estimation device |
-
2010
- 2010-03-25 JP JP2010070532A patent/JP5050217B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05342004A (en) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Ricoh Co Ltd | Diagnostic device |
JP2003310557A (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-05 | Keio Gijuku | Medical care supporting apparatus, medical care supporting method, and medical care support program |
JP2007293601A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Toshiba Corp | Information processor and information processing method |
JP2008293199A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toshiba Corp | Bayesian network information processing device and bayesian network information processing program |
JP2009134470A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Fujitsu Ltd | Failure cause estimation method, failure cause estimation program and failure cause estimation device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015071968A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | 株式会社日立製作所 | Analysis system |
WO2015132903A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | 株式会社日立製作所 | Medical data analysis system, medical data analysis method, and storage medium |
JPWO2015132903A1 (en) * | 2014-03-05 | 2017-03-30 | 株式会社日立製作所 | Medical data analysis system, medical data analysis method, and storage medium |
WO2015173917A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | 株式会社日立製作所 | Analysis system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5050217B2 (en) | 2012-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yao et al. | CONFlexFlow: integrating flexible clinical pathways into clinical decision support systems using context and rules | |
US20180268507A1 (en) | Methods and systems for managing performance based sleep patient care protocols | |
US8645164B2 (en) | Medical information visualization assistant system and method | |
JP6016406B2 (en) | Medical diagnosis support apparatus, medical diagnosis support method, and input support system | |
KR20210113299A (en) | Systems and methods for interactive and flexible data presentation | |
KR20140050620A (en) | Diagnosis support apparatus, diagnosis support system, diagnosis support apparatus control method, and non-transitory computer-readable storage medium | |
JP7229491B1 (en) | Learning device and estimation system | |
JP6071338B2 (en) | Medical diagnosis support apparatus, medical diagnosis support method and program | |
US20170270258A1 (en) | Method and system for managing cleaning of medical devices | |
JP5050217B2 (en) | Inference apparatus for executing inference by Bayesian network, and program for realizing the inference apparatus | |
WO2012085739A1 (en) | Learning and optimizing care protocols. | |
WO2015174336A1 (en) | Blood pressure-related information display device and program | |
EP2831781B1 (en) | Method for synchronizing the state of a computer interpretable guideline engine with the state of patient care | |
JP5894795B2 (en) | Method and system for simultaneous guideline execution | |
JP7076967B2 (en) | Data processing equipment, data processing method and data processing program | |
Vandenberghe et al. | Sleep monitoring tools at home and in the hospital: bridging quantified self and clinical sleep research | |
JP6286640B2 (en) | Diagnostic service system requiring care and support, diagnostic program, and recording medium | |
US10089442B2 (en) | Executable guideline solution with multiple alternative views on recommended care steps | |
Peleg et al. | MobiGuide: guiding clinicians and chronic patients anytime, anywhere | |
Ruppel et al. | Clinician perspectives on specifications for metrics to inform pediatric alarm management | |
Chiappelli et al. | Person-environment (PE) fit in dental practice | |
Bellomo | Well-implemented Early Warning Scores can help Rapid Response Teams in improving outcomes | |
Schmidt et al. | A patient deterioration warning system for boosting situational awareness of monitored patients | |
US20150350600A1 (en) | Visual call apparatus and method | |
JP2015114721A (en) | Medical information processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120612 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120629 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120629 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5050217 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |