基于DIKWP透明性框架的二型糖尿病诊疗AI系统：专业案例分析

段玉聪（Yucong Duan）

DIKWP-AC人工意识实验室

AGI-AIGC-GPT评测DIKWP（全球）实验室

DIKWP research group, 海南大学

duanyucong@hotmail.com

1. 引言

随着医疗AI系统在临床应用中的日益增长，透明性和信任性成为其成功推广的核心因素。本文旨在基于DIKWP（数据、信息、知识、智慧、目的）框架，深入分析一个专门为二型糖尿病诊疗设计的AI系统。

2. 背景

二型糖尿病是全球最常见的慢性疾病之一，对此进行有效管理至关重要。此案例的AI系统被设计为辅助医生对患者进行评估、诊断和治疗建议。

3. 详细案例描述

3.1 数据收集阶段

• 场景描述：患者A来到诊所，反映近期持续口渴、多尿、疲乏和体重减轻。医生要求进行血糖检测、HbA1c测试、胰岛素抵抗评估等。

• DIKWP应用：系统收集这些基础数据，例如，血糖为11 mmol/L，HbA1c为8.5%。

3.2 信息提取与处理

• 场景描述：通过患者提供的症状和初步的医学测试结果，系统开始对这些原始数据进行分类和解读。

• DIKWP应用：将上述症状和检测数据转化为信息，系统输出：“患者显示出高血糖的症状，HbA1c水平也超出正常范围”。

3.3 知识应用

• 场景描述：系统开始对症状和检测结果进行深入分析，结合其内部的医学数据库。

• DIKWP应用：在知识阶段，系统输出：“这些症状和数据与二型糖尿病的特征高度匹配。患者的HbA1c水平和其他相关检测表明患者可能已经有一段时间的高血糖历史”。

3.4 智慧的运用

• 场景描述：系统进一步查询患者的医疗历史、家族史、生活方式等，结合最新的医学研究来为患者制定个性化的治疗方案。

• DIKWP应用：在智慧阶段，系统输出：“考虑到患者的家族有糖尿病史，且患者长时间的办公室工作和少量体育活动，建议患者改变生活方式，同时考虑开始口服抗糖尿病药物”。

3.5 目的和治疗建议

• 场景描述：系统基于上述分析为患者提供综合的治疗建议。

• DIKWP应用：在目的阶段，系统提议：“为了控制血糖并减少并发症的风险，建议患者采取饮食调整，增加运动，并考虑使用Metformin等药物”。

4. 结果与反馈

在接下来的几个月里，患者A按照系统的建议进行了治疗，并定期到诊所进行复查。系统通过持续收集数据，对治疗方案进行了适当的调整，以确保患者的血糖水平得到有效控制。此外，医生也可以根据系统提供的深入分析，与患者进行更有针对性的沟通，提高患者的治疗依从性。

5. 结论

通过此案例，我们看到DIKWP框架不仅增加了AI系统的透明性，还确保了其决策过程更接近医学实践。这种方式不仅增强了医生对AI的信任，而且使患者感到更加安心。

6. 讨论与前景

AI在医疗领域的应用正在迅速发展，但要想在临床实践中广泛应用，就必须建立医生和患者的信任。基于DIKWP的框架，我们不仅可以使AI系统的决策过程更加透明，还可以确保其更加个性化和人性化。展望未来，随着技术的进步，这种方法可能会为更多的疾病提供更加精确和个性化的治疗建议。

段玉聪，海南大学计算机科学与技术学院教授，博士生导师， 第一批入选海南省南海名家计划、海南省领军人才，2006年毕业于中国科学院软件研究所，先后在清华大学、首都医科大学、韩国浦项工科大学、法国国家科学院、捷克布拉格查理大学、意大利米兰比克卡大学、美国密苏里州立大学等工作与访学。现任海南大学计算机科学与技术学院学术委员会委员、海南大学数据、信息、知识、智慧、意图DIKWP创新团队负责人、兼重庆警察学院特聘研究员、海南省委双百人才团队负责人、海南省发明协会副会长、海南省知识产权协会副会长、海南省低碳经济发展促进会副会长、海南省农产品加工企业协会副会长、美国中密西根大学客座研究员及意大利摩德纳大学的博士指导委员会委员等职务。自2012年作为D类人才引进海南大学以来，累计发表论文260余篇，SCI收录100余次，ESI高被引11篇,引用统计超过4300次。面向多行业、多领域设计了241件（含15件PCT发明专利）系列化中国国家及国际发明专利，已获授权第1发明人中国国家发明专利及国际发明专利共85件。2020年获吴文俊人工智能技术发明三等奖；2021年作为程序委员会主席独立发起首届国际数据、信息、知识与智慧大会-IEEE DIKW 2021；2022年担任IEEE DIKW 2022大会指导委员会主席；同年获评海南省最美科技工作者（并被推全国）；同年10月入选美国斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家的“终身科学影响力排行榜”榜单。参与研制IEEE金融知识图谱国际标准2项、行业知识图谱标准4项。2023年发起并共同举办首届世界人工意识大会（Artificial Consciousness 2023, AC2023)。