第一章 绪论
1.1 本课题选题意义及研究背景
中华民族在千年的文明传承过程中，为后世子孙留下的浩瀚而宝贵的精神遗产与知识财富，中医诊断与中医养身理论就是其中的典范。它不仅是我们的祖先关于人体健康的认识总结，更反映了他们的哲学观点与世界观。传统中医理论包含了大量天人合一、“气”“心”“性”等哲学概念，是自然与人生辩证统一的反映，因此中医从来都是讲究系统论，在治标与治本之间选择了后者。然而传统的中医医学理论晦涩、模糊、描述的文字也是古文言性质，现代学习者不仅需要医疗基础知识、文言理解能力，还需要一定的哲学修养，因此在学习过程中为其带来了巨大的困难。加之传统中医理论派别繁多，缺乏规范性，无法系统掌握整体的发展脉络与方向。特别是近代以来，西方医学理论的传入在一定程度上打压了传统医学的发展空间，系统、科学、严谨的对中医理论进行阐释面临着巨大的困境。因此开展中医现代化理论与实践研究显得尤为重要，它不仅是对祖先文化的传承，更是为在世界医疗理论体系中将其发扬光大。
1.2 本课题研究现状及问题
本文的研究论点与思路是以专家系统为中心的，专家系统（Expert System，ES）也称为基于知识的系统（Knowledge Based System），它是计算机技术的最前沿应用之一，是人工智能研究的最热点。人类日常生活与生产过程中会产生大量的数据，但数据并不意味着信息，甚至信息本身都并不意味着是有用的。数据-信息-知识三者呈现的是递进而非等同的关系，是实用论的角度将，如何从浩瀚的数据中处理、挖掘、理解显得尤为重要，它有助于加深对系统的认识，强化对系统整体的把握与控制能力。ES 最早诞生与上世纪六十年代，但由于计算机本身软硬件的瓶颈无法做到系统性、智能性等特性。随着计算机通信、数据库技术、软件开发技术的快速发展，ES 在包括军事、经济、能源勘探、石油化工、医疗保健、语音图像智能识别、农业、气象预测在内的行业领域取得了应用，并得到了很好的经济与社会效益。西方发达国家对 ES 的重要性认识已经发展到国家战略的层次高度，纷纷启动了庞大。
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第二章 系统涉及理论体系与核心技术背景
2.1 中医营养学基础理论
中医医学体系是我国古典文化的典型代表，是世代行医者知识与经验的总结。中医从系统角度，依据哲学观点，对人体整个机体与病理状态进行考量，辨证统一、相生相克的思想是中医文化的精髓。从总体来看，中医诊断与保健养身理论以如下三个学说为基础：“阴阳学说”、“五行学说”“精气学说”，下面分别概要介绍之。首先，阴阳学说认为，构成世界的一切物质（包括人的身体）不是恒定不变的，都是相互发展变化的，在变化中相互转移。它构筑了中医理论体系的框架，是医学家、行医者的世界观与方法论的指导。它主要应用在如下几个方面用以解释医学问题：第一，将人体结构划分成阴阳两属；第二，将人体的生理活动概括成阴阳两性；第三，用阴阳观点考量病理变化并指导疾病治疗。其次 ，五行观点任务，组成世界的基本物质是金、木、水、火、土等五种。中医理论同样将人体脏腑等组织器官归为五行范畴，用五行相互变化、相互制约的观点来解释机体内部腑脏之间的联系，同时中医理论认为机体出现病变是因为五行相克造成的功能紊乱，需要额外的力量加以平衡。最后，精气观点认为，它是宇宙力量与组成的本源，它是天地联系为整体的依据。同时，它与认为人的机体与精神面貌是由精气影响的，精气不足则人自然出现病患。
2.2 专家系统与计算机辅助医疗
来自斯坦福大学的著名人工智能科学家 Feginebaum 教授对专家系统（ES，Expert System）下了如下的定义：“专家系统是一个利用知识和推理过程解决那些需要特殊的重要的人类家知识才能解决的复杂问题的计算机智能程序。”总体来说，专家系统模拟了人类思维的特点，实现了知识与推理的分离，主要是基于如下的考量：人类决策的过程即是推理的过程，而推理的基础在于过往知识与经验的积累。因此，知识与推理机理是专家系统的核心，下图是一个典型的专家系统原理框图与工作流程。
下面分别介绍专家系统的组成实体及其功能。知识库是 ES 的最重要组成部分之一，它用以存放专家提供的知识，包括书本理论知识、专家经验总结等，它是 ES 推理机的加工原料，因此知识库中存储的知识的数量与质量将在很大程度上影响 ES 的性能。ES 中的另外一个核心组件式推理机，它在控制策略的辅助下，完成从知识库中知识原料的提取、计算、归纳与推导。为了完成推理与计算，需要保存问题求解的初始状态、中间状态以及最终结果，它一般由 ES 中的数据库完成。此外还包括知识获取、解释、以及用户交互部件，其中释程序是在用户接口程序的基础上输出当前求解过程的重要信息，使得科学家与专业人员及时发现定位错误。
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第三章 中医营养学专家系统需求分析与总体设计………19
3.1 系统需求分析………20
3.2 系统体系结构设计与流程分析………23
3.3 系统数据库与 ES 知识库设计………28
3.4 基于 JESS 的推理逻辑设计………33
第四章 中医营养学专家系统的详细设计与实现………36
4.1 系统开发及运行环境………36
4.2 系统开发框架与 MVC 设计模式………38
4.3 基于 JESS 的推理过程设计与实现………39
第五章 系统测试与性能分析………53
5.1 软件测试的原理与意义………53
5.2 基于 JUNIT 框架的单元测试方法………53
5.3 系统集成测试及性能分析………59
第五章 系统测试与性能分析
5.1 软件测试的原理与意义
任何先进的软件开发过程与项目管理方案都不能保证开发出的软件没有任何逻辑不符、业务规则不符等错误。因此在软件发布之前，测试是找出已开发软件缺陷的重要手段，对于大型的仿真程序来说，同样离不开详细而周密的测试过程。通常以被测对象的涵盖范围将测试过程可以分为：单元测试、集成测试、系统测试等部分。
单元测试只是对软件某组成部分的测试，重点检测该部分是否具有某功能，是否存在逻辑或功能缺陷，集成测试是将软件中的多个组件联合起来测试，而系统测试则是对整个系统的测试，它涵盖了使用者、软硬件协同性能测试等子项目。经过迭代的分析-开发-测试过程，理论上能将软件系统的缺陷降到某一要求之下。测试的一个关键过程是确定测试用例与测试数据，前者表示对一个业务过程的开始状态、软件必须响应的一个活多个事件、期望得到的响应或结束状态等内容的正是描述，其中开始状态与事件都是由一组测试数据表征，因此测试数据可以描述为用于测试一个模块、一组模块或整个系统的一组开始状态和事件。一个常见的测过程表述为如下：事件代表一组存储数据项（比如存储在数据库中的客户订单）而事件则代表一组可输入的数据项（如客户输入的经认证的订单号），因此期望的响应是显示输出订单信息。以下分别介绍各个测试阶段。单元测试在结构化或面向对象的软件中，其被测“单元”可以使函数、子程序、方法等，进行它的目的在于确认上述单元在组成更大软件单元之前尽可能找出并改正其中的错误，从而避免在系统集成之后复杂的 Debug 过程。
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结论
本文的论点核心在于以专家系统的观点来总结与归纳中医营养学知识，按照知识获取、输入、处理、推理、决策辅助的流程对当前中医药房配膳过程进行智能化决策支持，所以本文的核心在于专家系统的构建，具体来说包括如下两点：知识库的构建、推理与控制机制的建立。知识库的构建包括知识的获取与知识表述，而后者则是基于知识的推理与解释。如此的专家系统构建机制实现了知识与推理过程的分离，很好模拟了人类思维过程。二者的关系如下图 1-1 所示。
参考文献（略）
