منطق فازی در پزشکی

منطق فازی درپزشکی

قبل از هر توضیحی در مورد منطق فازی، صلاح است جستاری به منطق ارسطویی یا کلاسیک داشته باشیم.درمنطق ارسطویی استدلال بر سه شق است،شامل:

• قیاسی(syllogism)
• استقرایی (induction)
• تمثیلی(analogy)

استدلال نوع قیاسی دو تیپ است:

• اقترانی (categorical)
• استثنایی(hypothetical)

هرقیاس مشتمل بر دو مقدمه و یک نتیجه است،به نحوی که :

Minor premiss + magor premiss → conclusion(فرمول 1)

مقدمه های ذکر شده یک قضیه یا propositionاند،که سه عنصردارد:subject + predicate +particle

وبرحسب موضوع(subject) چهار تیپ داشته که تیپ چهارم اش (محصورات اربعه- quantifiers) خودچهارساب تایپ دارد:

–universal affirmative

universal negative-

particular affirmative-

particular negative-

حتما خسته شدید!.لازم نیست این موارد را به خاطر بسپارید.اما بحث را تا به آخر پی بگیرید،تابه نتیجه برسیم.راه زیادی نمانده است.

با جاگذاری اقسام quantifiersدرفرمول 1 ،شصت و چهار فرمول فکری یا 64 راه استدلال بوجودمی آید،که تنها 19مورد،معتبر( (valid میباشند.درواقع تنها دراندیشیدن به طرق قیاس اقترانی حدود 600 درصد احتمال دارد،ما راه را به خطا برویم درحالیکه ظاهرا درحال استدلال باشیم!(و این تنها درمورد صورت قضایا است و قرار نیست وارد بحث محتوا شویم،جایی که استدلال تنها بر حسب غرض استدلال کننده 5 تیپ میابد- صناعات خمس – که “برهان” و “سفسطه” دو مورد از آن 5 تاست).

این از قیاس اقترانی.

قیاس استثنایی خود تنها 8 مورد،معتبر دارد. جمعا درروش قیاسی استدلال که معتبرترین نیز هست(درمقایسه با استقراء و تمثیل) ،19+8=27نحوه برای درست استدلال کردن، صرفا بر اساس صحت صورت قضیه وجود دارد!(پس خیلی مواظب باشیم سردیگران و مهمتر ازهمه ،سرخود کلاه نگذاریم!!)

منطق فازی که درست اش fuzzy می باشد،درسال 1965 برای نخستین بارتوسط دکتر لطفعلی عسکرزاده، “یک مهندس برق آمریکایی، با جهتگیری ریاضیاتی، با تبار ایرانی، متولد روسیه” مطرح وبه جامعه ی علمی دنیا راه

یافت. وی یکی از پژوهشگرانی است که دارای بیشترین یادکرد (Highly-Cited) در مقالات علمی دنیا می‌باشد. با توجه به نقش منطق فازی در پیشرفت‌های نظری و عملی علم، نام پروفسورعسکرزاده معروف به” زاده” در کنار فیلسوفان تاریخ علم ازجمله ارسطو بنیانگذار منطق صفر و یک و افلاطون  ثبت شده‌است.

منطق فازی می گوید: (مطالب ذیل برداشتی است از نوشته ای بنام منطق فازی به زبان ساده   نوشته شده توسط: معصومه ریحانی)

هر نوع بیان واقعیت، یکسره درست یا نادرست نیست. حقیقت آنها چیزی بین درستی کامل و نادرستی کامل است. چیزی بین یک و صفر، یعنی مفهومی چند ارزشی و یا خاکستری. حال فازی چیزی بین سیاه و سفید، یعنی خاکستری است. منطق فازی در برابر منطق باینری یا «ارسطویی» که همه چیز را فقط به دو شکل سیاه و سفید، بلی و خیر و صفر و یک می‌بیند، قرار دارد. این منطق در بازه بین صفر و یک قرار داشته و با دوری از مطلق‌گویی (فقط صفر یا یک) از مقدار تعلق عضوی به مجموعه بحث می‌کند. مثلا یک فرد 40ساله، 15درصد به مجموعه جوان، 70درصد به مجموعهمیانسالان و 25درصد به مجموعه پیران تعلق دارد. این منطق مطلقا نمی‌گوید که مثلا فرد موردنظر میانسال است .مجموع تعلق‌ها الزاما برابر یک نیست.

منطق ارسطو، اساس ریاضیات کلاسیک را تشکیل می‌دهد. براساس اصول و مبانی این منطق، همه چیز تنها مشمول یک قاعده ثابت می‌شود که براساس آن، هر چیز یا درست است یا نادرست. منطق ارسطویی دقت را فدای سهولت می‌کند. نتایج منطق ارسطویی، «دوارزشی» و «درست یا نادرست»، «سیاه یا سفید» و «صفر یا یک» می‌تواند مطالب ریاضی و پردازش رایانه‌ای را ساده کند .

منطق فازی، جهان‌بینی جدیدی است که به رغم ریشه داشتن در فرهنگ مشرق زمین، با نیازهای دنیای پیچیده کنونی بسیار سازگارتر از منطق ارسطویی است. منطق فازی، جهان را آن‌طور که هست به تصویر می‌کشد. دنیایی که ما در آن زندگی می‌کنیم، دنیای مبهمات و عدم قطعیت است. مغز انسان عادت کرده است که در چنین محیطی فکر کند و تصمیم بگیرد و این قابلیت مغز که می‌تواند با استفاده از داده‌های ناصحیح و کیفی به یادگیری و نتیجه‌گیری بپردازد، در مقابل منطق ارسطویی که لازمه آن داده‌های دقیق و کمی است، قابل تامل است.

واژه «فازی» در فرهنگ لغت آکسفورد، به معنای «مبهم، گنگ، نادقیق، گیج، مغشوش، درهم و نامشخص» آمده است. معانی دیگری مثل کرکی، درهم و برهم، پرزدار، تیره و نامعلوم نیز از جمله معانی دیگر واژه فازی است.

در مجموع، واژه فازی به «مفاهیم فاقد مرز دقیق» اشاره دارد .فازی بودن به معنای چندارزشی بودن است و در مقابل منطق دو ارزشی که در آن برای هر سوال و یا مفهومی تنها دو پاسخ و یا حالت (درست یا نادرست سیاه یا سفید) می‌تواند وجود داشته باشد، قرار می‌گیرد. در واقع منطق ارسطویی را می‌توان حالت خاصی از تفکر فازی به حساب آورد.

منطق فازی معتقد است که ابهام در ماهیت علم وجود دارد. برخلاف دیگران که معتقدند که باید تقریب‌ها را دقیق‌تر کرد تا بهره‌وری افزایش یابد، لطفی‌زاده معتقد است که باید به دنبال ساختن مدل‌هایی بود که ابهام را به عنوان بخشی از سیستم، مدل کند.

در سیستم‏های دارای عدم قطعیت زیاد و پیچیدگی‌های بالا، منطق فازی روشی مناسب برای مدلسازی به شمار می‌رود.

پس از این آشنایی اجمالی با منطق کلاسیک و فازی،نظری به سیطره ی منطق فازی درپزشکی بالینی می اندازیم(درحد ذکر چندمثال):

اصطلاحی مثل viarl syndromeرا درنظر بگیرید،که یکی از تشخیصهای شایع درپزشکی است.این نام قلمبه و به ظاهر با مسما درواقع مطرح کننده ی تشخیص خاصی نمیباشد که حاکی از گروهی از تشخیصها یا بیماریهاست که علائم مشابه و خوشبختانه درمان مشابهی دارند. لذا پزشک اغلب با رصد کردن آن مجموعه از علائم و مطرح کردن فازیک اصطلاح سندروم ویرال به مدارا با بیماری می پردازد،درحالیکه دغدغه و نگرانی خاصی هم ندارد.اما اگر با وسواس بخواهی از او نام دقیق بیماری مبتلا به را بپرسید،کسی واقعا نمیداند.اما این نادانی چندان هم مضرنیست!، و اغلب درسایه ی یک جاده ی تاریک شبانگاهی از تشخیصی مبهم (fuzzy) هم میتوان به مدارا با بیمار و بیماری پرداخت.

درست همیمن اتفاق زمانی می افتد که برای بیمار تتشخیص fever without a focusگذاشته می شود به معنی لفظی “تب بدون کانون” و معنای واقعی اش این است که درواقع “هیچ تشخیصی برای بیماری موجود نمیباشد”.با این وجود آیا این بیماران از گردونه ی زیج موارد قابل کنترل توسط انسان خارج و به ایشان اجازه ی احاطه برما داده میشود؟پاسخ این است:خیر!.

ما با استمداد از نوعی منطق فازیک،حتی با این موارد غیر قابل تشخیص نیز برخورد آکادمیک کرده و برایشان اپروچی فازیک داریم.به نحوی که با اجرا ی چند برنامه ی ساده غالب بیماران را از درغلتیدن به شرایط صعب ،می رهانیم.

همینطور است باب بسیاری از بیماریهای توام با ورم مفاصل یا آرتریت، ناخوشیهای روانپزشکی، اکثر موارد گاسترو انتریت، و مقوله ای بنام : “بیماری تک بطنی” که ازجمله بیماریهای پیچیده درحیطه ی کاری کاردیولوژیستهای کودکان است.

درمود بیماری اخیرغالب اوقات ساختمان دقیق تک بطن موجود قابل تشخیص نیست و یا تعیین اینکه دریچه ی موجود ازچه نوع است.اما با نوعی نگاه فازیک،تصمیم به مداوا درحد جراحی های سنگینی چون گلن و فانتن گرفته می شود.

نتیجه اینکه ما درابتدای راهی طویل دررسیدن به حقیقت ازجمله حقایق موجود درپزشکی هستیم.روزگاری تصور می شد که درداخل رگهای انسان هوا جریان داشته باشد، و مدتها طول کشید تا گردش خون کشف شد!!،آنهم نه توسط “هاروی” که توسط یک پزشک بخت برگشته که بابت ادعایش درآتش سوزانده شد!!(نامش درخاطرم نیست).

به تدریج تصور انسان درباب بدن خویشتن به واقعیت نزدیکتر شد،اما همواره قدمهای او درمورد علاج دردهای خویشتن بسیار جلوتر از دانش اش از واقعیت وجودی بدن خود و بیماریهایش بوده است و این به مدد منطق استقرایی و مدلهای منتج از منطق فازیک اش بوده،و چه وقتها بیماران را بر اساس توجیه هایی که درنظر پزشکان امروزی(کلاسیک)خنده دار به نظر می رسد،با موفقیت درمان هم میکرده اند.نمونه ی این تعبیرات و توجیه ها درپزشکی مجددا احیاء شده ی سنتی کم نیستند!!،اما واقعا عمل میکند!.

جمع بندی:

– گاه چاره ای جز اینکه بر اساس آنچه ظاهرا موهومی است،عمل کنیم نداریم

– به به ظاهرموهومات طب سنتی بیش ازاینکه هست احترام بگذاریم،چرا که مدلهایش واقعا پاسخگو بوده و هست

– با منطق فازیک آشنا بوده، نقش آنرا و علت وجودی آنرا درپزشکی نوین(طب کلاسیک) بشناسیم و بدانیم.اینگونه بهتر متوجه میشویم که چرا برخی از بیماریها با اینکه درتقسیم بندیهای طب نوین مرتب جایشان تغییر میکند(خصوصا اختلالات روانپزشکی)و دسته بندی جدیدی پیدا میکنند،اما درمانشان همواره تابع الگوهای مشخص و موفقی از درمان بوده است.