Anna Słysz

Systemy eksperckie w diagnostyce psychologicznej – możliwości i ograniczenia

Wprowadzenie

Systemy eksperckie to programy wspomagające korzystanie z wiedzy (w ramach różnych dyscyplin) i podejmowanie decyzji. Wiedza systemu eksperckiego składa się głównie z faktów (informacji, które są powszechnie akceptowane przez specjalistów w danej dziedzinie) oraz heurystyk (informacji subiektywnych, które wspomagają proces oceny i rozwiązywania problemów przez określonego specjalistę) (Duch, 2008). Jednym z najbardziej popularnych rodzajów systemów eksperckich są systemy diagnostyczne, wykorzystywane w różnorodnych dyscyplinach technicznych, w medycynie, analizie chemicznej itd. Im bardziej obiektywny charakter ma dana baza wiedzy, tym łatwiej stworzyć taki system. Problem pojawia się wówczas, gdy duża część informacji ma charakter subiektywny. Dotyczy to na przykład informacji diagnostycznych. Celem artykułu jest przedstawienie podstawowych możliwości i ograniczeń stosowania systemów eksperckich w diagnostyce psychologicznej.

Systemy eksperckie w medycynie

Jedną z dyscyplin, w ramach której zaproponowano wiele systemów eksperckich wspomagających podejmowanie decyzji jest medycyna. Systemy mają służyć głównie rozpoznawaniu symptomów (zwłaszcza w nagłych przypadkach) i klasyfikacji stanu zdrowia pacjenta (Duch, 2008). Najprostszą w implementacji formą reprezentacji wiedzy medycznej, wykorzystywaną zwykle w systemach eksperckich, wydają się reguły, np. „Jeśli jest oczopląs obrotowy i testy kaloryczne są poza normą, to uszkodzenia są charakteru obwodowego” (Owczarek, 2008). Wadą może być jednak trudność przedstawienia w ten sposób kontekstu (np. wystąpienia objawów).

Niewątpliwą zaletą systemów eksperckich w diagnozie medycznej są stosunkowo niskie koszty (przy ograniczeniu ilości ekspertów) oraz oszczędność czasu (szybkość przetwarzania informacji). Analiza dużych ilości danych wymaga użycia komputera (Duch, 2008).

Jako przykładowe systemy eksperckie w medycynie można podać:
(1) ACORN – hybrydowy system oparty na regułach i wnioskowaniu Bayesowskim , służący do wspomagania diagnoz i leczenia podtrzymującego pacjentów przyjmowanych na kardiologię (Duch, 2008); stosowany w Londynie w latach 1987-1990. Badania weryfikujące wykazały, że w oparciu o ten system aż 38% pacjentów z ostrą chorobą wieńcową wysłano błędnie do domu, a średni czas przyjęcia na oddział szpitala wynosił 115 minut. Po okresie próbnym posługiwania się systemem w praktyce wprowadzono w nim pewne zmiany, w wyniku czego czas przyjęcia na oddział skrócono o 20 minut.

(2) MYCIN – system używany rutynowo w Westminster w latach 1987-90 do diagnozy infekcji krwi oraz zapalenia opon mózgowo- rdzeniowych (za: Sosnowski, 2008). System w trakcie „dialogu” z lekarzem zadaje pytania odnośnie pacjenta (występujących symptomów choroby, choćby wyników badań laboratoryjnych itd.). W wyniku procesu wnioskowania MYCIN udziela odpowiedzi na zadane pytanie (związane z diagnozą lub interwencją). Odpowiedzi te powstają przez składanie fragmentów tekstów przypisanych odpowiednim regułom. Co ciekawe, MYCIN od samego początku budził kontrowersje. Lekarze nie byli pewni, czy postawione diagnozy są trafne. W celu sprawdzenia poprawności odpowiedzi systemu dokonano porównań diagnoz i zaleceń MYCIN z zaleceniami 5 specjalistów z kliniki w Stanfordzie. Wyniki zostały przesłane do 8 innych specjalistów, którzy mieli oszacować trafność diagnoz (przydzielić maksymalnie 10 punktów dla każdej z nich). Jak się okazało, MYCIN osiągnął w sumie 52 punkty, a specjaliści od 34 do 50 punktów. Warto zauważyć, iż konstrukcja systemu nie ogranicza się tylko do zastosowania w diagnostyce medycznej. Posiadając pustą bazę wiedzy można tworzyć inne systemy eksperckie poprzez dostarczanie im odpowiednich reguł. MYCIN był właśnie takim systemem.

Systemy eksperckie w diagnostyce psychologicznej – możliwość czy utopia?

Diagnoza psychologiczna jest przez niektórych autorów przeciwstawiana diagnozie medycznej. Biorąc pod uwagę to przeciwstawienie można określić specyfikę diagnozy psychologicznej. Po pierwsze, model medyczny obejmuje węższy zakres: symptomy, nazwa zespołu symptomów, etiologia (przyczyny biologiczne), przewidywany przebieg (choroby) oraz prognoza. Specyfika diagnozy psychologicznej polega na uwzględnianiu indywidualnych predyspozycji (szczególnie psychologicznych) do określonego typu zaburzeń zdrowia psychicznego, mechanizmów regulacji zachowania itp. Oczywiście nie oznacza to, że lekarze w ogóle nie indywidualizują wyjaśnień (np. mechanizmu powstania zaburzeń), ale – ze względu na obszar badań diagnostycznych – czynią to w mniejszym zakresie niż psychologowie. Po drugie, lekarze określają jednostkę chorobową (syndrom lub zespół objawów), w oparciu o informacje z wywiadu oraz rezultaty badań klinicznych i laboratoryjnych; minimalne znaczenie ma diagnoza przyczyn zaburzeń. Inaczej jest w psychologii, gdzie diagnoza przyczyn odgrywa bardzo dużą rolę. Po trzecie, specyficzne dla diagnozy psychologicznej są też metody badawcze – mające charakter „subiektywny” (np. metody projekcyjne w niektórych systemach interpretacyjnych). Przyjęto ujęcie diagnozy psychologicznej jako procesu decyzyjnego, który polega na aktywnym poszukiwaniu danych niezbędnych do ustalenia, jakie działania są konieczne do przekształcenia istniejącego stanu rzeczy (Paluchowski, 1995, Garb, 2005 i in.). W tym ujęciu postuluje się tworzenie określonych reguł i strategii, na podstawie których można podejmować optymalne decyzje dotyczące pacjenta. Ich konstrukcja jest zwykle niezależna od określonej orientacji teoretycznej. Ze względu na złożoność i otwartość sytuacji diagnostycznej, Nosal (2001) wskazuje na dwie istotne cechy myślenia diagnostycznego: probabilistyczny charakter myślenia (między początkowymi danymi a końcowymi wnioskami zachodzą związki prawdopodobne); heurystyczny charakter myślenia (oznacza, iż proces ustalania poszczególnych elementów wchodzących w skład hipotez i relacji między nimi jest regulowany przez zbiór heurystycznych reguł, zasad i intuicji) (Kozielecki, 1969). Ważną cechą postępowania diagnostycznego w diagnozie psychologicznej jest subiektywizm (tab. 1).

Jak widać, diagnoza nozologiczna (jej celem jest przypisanie pacjentowi określonej jednostki chorobowej) jest bardziej obiektywna (ogranicza subiektywizm diagnosty) niż pozostałe modele ze względu na kryterium wnioskowania o zdrowiu psychicznym pacjenta/klienta. W miarę obiektywnie określa, czy pacjent/klient przejawia jakieś zaburzenie, a jeśli tak, to w jakim stopniu. Ale z kolei diagnosta opierający się na tym modelu zwykle nie uwzględnia opinii pacjent przy formułowaniu problemu, co jest zdecydowanie czynnikiem subiektywizującym diagnozę. Autorzy (Kowalik, Brzeziński, 2000.) piszą, iż w diagnozie różnicowej postępowanie diagnosty sprowadza się do mniej lub bardziej złożonego algorytmu działania (myślenie konwergencyjne). Dlatego niezbędna jest wiedza teoretyczna o wskaźnikach poszczególnych jednostek chorobowych. Jednak, wbrew pozorom, postępowanie w diagnozie różnicowej (w oparciu o klasyfikację zaburzeń) ma raczej charakter heurystyczny niż algorytmiczny (Słysz, 2008). To, co od strony proceduralnej wydaje się algorytmem (dokładny przepis, jakie czynności należy wykonać; określone z zewnątrz wyznaczniki postępowania), w istocie nie spełnia wszystkich kryteriów algorytmu. Nie jest to przecież „przepis” niezawodny. Opiera się na heurystyce reprezentatywności i może prowadzić do błędnych wniosków. W kategoriach algorytmów można mówić jedynie o stosowaniu niektórych metod testowych. Diagnoza funkcjonalna i psychospołeczna, w porównaniu z nozologiczną, jest mniej schematyczna, a bardziej pogłębiona i holistyczna. A to jest możliwe dzięki odwołaniu się diagnosty również do własnej intuicji (Kowalik, 2005). W trakcie diagnozy funkcjonalnej lub psychospołecznej nie algorytmizuje się praktycznie żadnych działań diagnosty. Na przykład wybór narzędzi diagnostycznych zmienia się w zależności od tego, na czym polegają trudności przystosowawcze pacjenta (por. Kowalik, Brzeziński, 2000). Poza tym bywa tak, że eksperci-diagności podejmują trafne decyzje, ale nie potrafią ich uzasadnić (powołując się na własne doświadczenie i intuicję).

Biorąc pod uwagę specyfikę diagnozy psychologicznej istnieje trudność w gromadzeniu całościowej wiedzy ekspertów, która mogłaby być podstawą tworzenia rozbudowanych systemów eksperckich. Możliwość taka dotyczy głównie diagnozy nozologicznej, np. na podstawie klasyfikacji zaburzeń DSM-IV lub ICD-10. Poszerzając tę perspektywę warto by było jednak uwzględnić poza objawami, które można zaobserwować (głównie korelaty behawioralne), także subiektywnie przeżywane stany/emocje, przekonania osoby badanej, a także dane z recypatii (odczucia diagnosty w kontakcie z pacjentem przejawiającym określone zaburzenie). Celem zgromadzenia potrzebnej bazy wiedzy, pomocne byłoby: przeprowadzenie wywiadów z ekspertami, analiza kwestionariuszy wypełnianych przez ekspertów, raportów pisanych przez ekspertów, komentarzy ekspertów wykonywanych w czasie pracy, obserwacja ekspertów przy pracy i introspekcja. Punktem wyjścia mógłby być na przykład gotowy Inwentarz do badania zaburzeń osobowości według DSM-IV; IBZO-DSM-IV Radochońskiego i Stanika, który służy do badania niepatologicznych syndromów zaburzeń osobowości (Stanik, 2006). Dobór pozycji inwentarza opierał się na opisie cech diagnostycznych 10 syndromów opisanych w podręczniku DSM-IV, który prezentuje podejście objawowe, bez odwoływania się do spójnej koncepcji osobowości.

Zakończenie

Obserwuje się wprawdzie rozwój stosowania sztucznej inteligencji do wspomagania diagnostyki, jednak zakres wykorzystania do tego celu systemów eksperckich jest niewielki. Wynika to najprawdopodobniej ze specyfiki diagnozy psychologicznej. Problemy diagnostyczne nie są algorytmizowane. Jak pokazano, istnieją szersze perspektywy zastosowania systemów eksperckich w diagnostyce psychologicznej. Dopiero po przetestowaniu konkretnych możliwości zastosowania takich systemów w omawianym obszarze można by powiedzieć więcej o ich ograniczeniach oraz ewentualnych korzyściach płynących z ich stosowania.

dr Anna Słysz
Instytut Psychologii
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Bibliografia:

Duch W. 2008, Sztuczna inteligencja. Systemy ekspertowe, www.fizyka.umk.pl.
Garb H. N. 2005, Clinical Judgment and Decision Making, Annual Review of Clinical Psychology, 1, s. 67-89.
Kowalik S. 2005, Modele diagnozy psychologicznej, Psychologia kliniczna, PWN, t. 1, s. 182-192.
Kowalik S. Brzeziński J. 2000, Diagnoza kliniczna, Społeczna psychologia kliniczna, PWN, s. 213-240.
Kozielecki, J. 1969, Psychologia procesów przeddecyzyjnych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
Nosal Cz. 2001, Psychologia myślenia i działania menedżera. Rozwiązywanie problemów. Podejmowanie decyzji. Kreowanie strategii, Wydawnictwo AKADE.
Owczarek M. 2008. Zastosowanie sztucznej inteligencji do poprawy diagnozowania uszkodzeń układu równowago człowieka, www.http://mechatronika.polsl.pl
Paluchowski W. J. 1995, Diagnozowanie i wyjaśnianie w psychologii, Testowanie a ocena kliniczna. Wybrane problemy, Laboratorium Technik Diagnostycznych PTP i Wydziału Psychologii UW.
Słysz A. 2008, Typy diagnostów. Preferencje poznawcze psychologów a strategie diagnozowania, Wyd. Naukowe UAM.
Sosnowski Z. 2008, Przykładowe systemy ekspertowe: Opis systemu ekspertowego MYCIN, www.aragorn.pb.bialystok.pl
Stanik J. M. 2006, Inwentarz do badania zaburzeń osobowości według DSM-IV; IBZO-DSM-IV M. Radochońskiego i J. M. Stanika, Zastosowanie wybranych technik diagnostycznych w psychologicznej praktyce klinicznej i sądowej, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, s. 17-50.

Tekst pierwotnie opublikowany w „Poznańskie Forum Kognitywistyczne. Teksty Pokonferencyjne.” Tom 3, Poznań 2009, s. 162 – 167. Przedruk za zgodą redakcji ze strony: Poznańskie Forum Kognitywistyczne. http://pfk.wikidot.com/nasze-wydawnictwa

——————————————————————————————–
Materiał udostępniany na zasadach licencji

Creative Commons 2.5
Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne
-Na tych samych warunkach 2.5 Polska
——————————————————————————————–