Darstellung und Nutzung von Expertenwissen für ein Bildanalysesystem

ISBN-13: 9783540156710 / Niemiecki / Miękka / 1985 / 270 str.

Gerhard Sagerer

Opis

In den letzten Jahren hat eine Verlagerung des Einsatzes von Rechenanlagen von der Daten- zur Wissensverarbeitung eingesetzt. Wah rend Daten, vereinfacht gespro chen, im wesentlichen durch alphanumerische Zeichenfolgen reprasentiert werden, die zum Beispiel in Feldern und Records strukturiert sind und die bestimmte isolierte Eigenschaften eines Problemkreises enthalten, versteht man unter Wissen vielfaltig miteinander assoziierte reichhaltige symbolische Strukturen, die in expliziter Form die relevanten Fakten und Handlungsanweisungen eines komplexen Problemkreises reprasentieren. Wissensverarbeitung umfa6t den Erwerb, die Reprasentation und die Nutzung des zur Losung eines bestimmten Aufgabenkomplexes erforderlichen deklarati yen und prozeduralen Wissens. Ganz entsprechend haben in der Mustererkennung die Wissensverarbeitung und die wissensbasierten Systeme zur Bild- und Sprachanalyse zunehmendes Interesse gefunden, letztlich deshalb, weil den gestiegenen Anforderun gen an mustererkennende Systeme nur so entsprochen werden kann. In der hier von Herrn Sagerer vorgelegten Dissertation wird ein realisiertes und einsatzfahiges wissensbasiertes System zur diagnostischen Interpretation nuklear medizinischer Sequenzszintigramme des schlagenden menschlichen Herzens beschrieben. An dem relativ umfangreichen System haben mehrere Personen gearbeitet. Der wesentli che Beitrag des Autors ist die Entwicklung und Realisierung eines allgemein nutzba ren und leistungsfahigen Formalismus zur Wissensreprasentation, die Erarbeitung, Strukturierung und Eingabe des fur den erwahnten Problemkreis erforderlichen Wissens, die Realisierung eines ebenfalls allgemein einsetzbaren modellgetriebenen Kontroll algorithmus auf der Basis des A*-Graphsuchalgorithmus sowie schlie6lich die Integra tion der entwickelten Moduln zu einer ersten lauffahigen Systemversion. Abgesehen von der Systemrealisierung liegt auf den erwahnten Punkten der chwerpunkt der Dar stellung."

Spis treści

1. Einführung.- 2. Systemarchitektur.- 2.1 Grundlegende Überlegungen.- 2.2 Moduln des Systems und ihre Interaktionen.- 3. Formalismen zur Wissensrepräsentation.- 3.1 Eine kurze Übersicht.- 3.2 Prädikatenlogik erster Ordnung.- 3.3 Produktionensysteme.- 3.4 Assoziative Netzwerke.- 3.4.1 Zur Semantik assoziativer Netzwerke.- 3.4.2 Kriterien für den Entwurf eines assoziativen Netzwerks.- 3.4.3 Eine prozedurale Semantik für assoziative Netzwerke.- 3.5 Formale Grammatiken.- 4. Ein assoziatives Netzwerk zur Wissensrepräsentation.- 4.1 Grundlegende Überlegungen.- 4.2 Beschreibung der Kanteninformationen.- 4.2.1 Hierarchien im Netzwerk.- 4.2.2 Generalisierung, Spezialisierung.- 4.2.3 Notwendige Teile, Semantische Teile.- 4.2.4 Instanz-von, Konzept-von.- 4.2.5 Zyklenfrei heit, formale Konsistenz.- 4.2.6 Ein Beispielnetzwerk.- 4.3 Beschreibung der Knoteninformationen.- 4.3.1 Attribute.- 4.3.2 Strukturrelationen.- 4.3.3 Bewertung.- 4.4 Informationsnutzung.- 4.4.1 Die Datenstruktur Konzept.- 4.4.2 Netzwerkorientierte Suche.- 4.4.3 Datenfluß und Instanzen.- 4.5 Gegenüberstellung Konzepte Instanzen.- 4.6 Zusammenfassen der wichtigsten Eigenschaften.- 5. Ein Kontronalgorithmus.- 5.1 Eigenschaften des Moduls Kontrolle.- 5.2 Der A*-Algorithmus.- 5.3 Steuerung des Analyseprozesses.- 6. Fuzzy Sets.- 6.1 Die Algebra der Fuzzy Sets.- 6.2 Kompati bi1i tätsfunktionen.- 6.3 Bewertungen.- 7. Medizinische Grundlagen.- 7.1 Datengewinnung.- 7.2 Qualitative Auswertung.- 7.3 Regionale Funktionsparameter.- 8. Das Modell.- 8.1 Die Objekte.- 8.2 Hierarchien im Modell.- 8.3 Schnittstellen zum Modul Methoden des Systems.- 8.4 Objektbeschreibungen im Netzwerk.- 8.4.1 Allgemeine Objektbeschreibung.- 8.4.2 Segmente und Sektoren.- 8.4.3 Linker Ventrikel und Herz.- 8.4.4 Enddiastolische Objekte.- 8.5 Beschreibung der Formen und Proportionen.- 8.6 Elementare Bewegungen.- 8.6.1 Das allgemeine Konzept.- 8.6.2 Elementare Kontraktionen, Expansionen, Stagnationen.- 8.6.3 Initiale Zyklusinterpretationen.- 8.7 Bewegungsphasen.- 8.7.1 Segmentierung eines Zyklus.- 8.7.2 Attribute, Strukturrelationen und CF’s der Konzepte.- 8.8 Anatomische Bewegungsphasen des linken Ventrikels.- 8.8.1 Die elementaren Phasen.- 8.8.2 Systole und Diastole.- 8.8.3 Zyklus.- 8.9 Regionale Motilitätsinterpretationen.- 8.9.1 Grundlegende Funktionen und Parameter.- 8.9.2 Segmentale Interpretationen.- 8.9.3 Interpretationen für den linken Ventrikel.- 8.10 Vollständige Interpretationen.- 8.11 Zusammenfassung der wichtigsten Attribute.- 9. Implementierung.- 9.1 Erstellen eines Modell speichers.- 9.2 Das An-alysesystem.- 10. Ergebnisse und Diskussion.- 11. Zusammenfassung.