Soutenance mémoire
Intégration RBC-FDD pour l’Aide à la Décision Médicale
Contribution
Nous nous plaçons dans la position où le médecin (décideur) est face à une situation médicale et devra explorer les options possibles (Diagnostics/Thérapies) pour choisir la meilleure d’entre elles. 5 La situation médicale que nous préconisons, contient un contexte qui doit être pris en considération par le décideur (médecin). Celui-ci devra alors explorer les options possibles (diagnostic) pour proposer la meilleure thérapie. À partir de telles situations, le médecin commence généralement par l’identification d’un état pathologique. Durant cette phase le médecin aura à interagir avec un système qui lui permettra en premier lieu d’utiliser un ensemble d’outils qui lui permettent de progresser de façon cohérente dans la définition de sa situation médicale avec la possibilité de noter ces préférences pour un diagnostic/thérapie. Ensuite, il déclenchera le processus de recherche de solution (diagnostic/thérapie) et se termine par la réalisation de la solution optimale. Il s’agit donc de développer des procédures adéquates pour une aide à la décision efficace. Sur le plan évaluation de performance, il faut souligner la grande difficulté que présente ce point, pour un système d’aide à la décision médicale. La validation est une phase très importante et très complexe de l’élaboration de tels systèmes, vu que les méthodes d’évaluation sont multiples, parfois difficiles à utiliser. Ainsi, la contribution principale de notre thèse dans le domaine d’aide à la décision médicale est la proposition d’un modèle décisionnel qui tient compte des différents aspects liés aux problématiques que nous venons de passer en revue. Cette approche assure une intégration du RBC avec d’autres méthodologies de raisonnement et permettant de mutualiser les performances pour résoudre une situation médicale par une aide à la décision médicale efficace. Concrètement et par rapport aux problématiques que nous venons de passer en revue, notre contribution s’oriente vers quatre lignes directrices : a. définir et adopter une structure propre à la situation médicale qui palliera les limites d’une modélisation par le cas. Aussi, ce choix est motivé par : – la reproduction aussi proche que possible de l’état physique et mental du patient ; – la possibilité pour le décideur de considérer la pertinence des données pour leur prise en compte dans le processus d’aide à la décision. b. définir et adopter un mode de raisonnement intégré (RBC et autres) afin de supporter la recherche de solutions sur la base de la situation médicale en cours d’examen. Ce mode envisagé reposera sur la mutualisation des performances des modes de raisonnements impliqués. c. proposer un modèle d’aide à la décision médicale adoptant la situation médicale comme structure de base, et montrant toutes les phases du processus de l’élaboration jusqu’à la solution finale. d. Complémenter notre étude en explorant une autre approche par l’analyse multicritères (AMC) afin de mieux saisir l’aspect décisionnel. Pour résumer, nous disons que les contributions mises en évidence dans cette thèse permettent de : – définir et adopter une structure de données appropriées permettant de définir au mieux la situation médicale ; 6 – proposer un modèle décisionnel exploitant un raisonnement multimodal sur a base d’un raisonnement clinique ; – proposer et tester un prototype exploitant cette approche en utilisant distinctement la FDD et l’AMC. Pour les besoins de validation de notre approche nous avons adopté deux expérimentations distinctes : – l’un utilisant la FDD ; – l’autre utilisant l’AMC. L’objectif principal est la prise en charge d’une situation médicale afin de la résoudre à travers une aide à la décision médicale guidée par un processus à base de connaissances.
Structuration de la thèse
Au chapitre I, nous introduisons l’aide à la décision et montrons le déroulement du processus de décision et ses principaux intervenants. Ensuite, nous passerons en revue l’aide à la décision médicale à travers ses différentes notions. Aussi, nous nous pencherons sur les SADM et les différentes méthodologies de raisonnement qu’ils utilisent, en particulier le RBC et ses contributions dans l’aide à la décision médicale qui ont été proposées par certains auteurs à travers différents travaux. Nous verrons aussi les différentes intégrations au RBC, qui ont été supportées par différents systèmes d’aide à la décision médicale. Le chapitre II est consacré à l’intégration de la FDD au RBC et le chapitre III à l’intégration de l’AMC au RBC. Au chapitre IV, nous exposerons notre contribution pour développer une aide à la décision médicale intégrée et sa mise en œuvre. Chapitre I. Aide à la décision médicale. La décision est le point de départ de l’étude des systèmes d’aide à la décision médicale. Elle définit les fonctionnalités et les étapes à mettre en œuvre pour atteindre les objectifs du processus de décision médicale. À ce titre, le premier chapitre constitue une présentation générale de la décision et de l’aide à la décision médicale. Nous présentons, d’abord les notions de base, le processus décisionnel et l’aide à la décision. Nous aborderons ensuite les systèmes d’aide à la décision médicale (SADM), leurs méthodologies, le principe du raisonnement à base de cas (RBC) qui a été largement utilisé en médecine, son utilisation et les limites qui ont favorisé les différentes intégrations avec d’autres méthodologies de raisonnement et enfin nous dresserons une synthèse. Chapitre II. Intégration RBC FDD pour l’aide à la décision médicale. Ce chapitre sera consacré à l’utilisation de la FDD et à son intégration au RBC afin de guider le processus d’aide à la décision médicale. En fin de chapitre nous ferons une synthèse des travaux effectués dans cet axe. 7 Chapitre III. Intégration RBC-AMC pour l’aide à la décision médicale Nous introduirons différents concepts de base de l’analyse multicritères auxquels nous ferons référence dans ce chapitre. Nous passerons en revue l’utilisation de cette approche en aide à la décision médicale et à son intégration au RBC et ferons une synthèse des différents travaux d’intégration. Chapitre IV. Proposition de systèmes d’aide à la décision médicale intégrés. Ce chapitre présente notre contribution dans l’aide à décision médicale. Après une étude de modélisation de la situation médicale, nous nous sommes basé sur les travaux de Lebraty, Guarnelli et Sournia [Lebraty, 06 ; Lebraty et Guarnelli, 14 ; Sournia], pour définir un modèle pour l’aide à la décision médicale. Ensuite, nous décrivons notre proposition d’un prototype d’aide à la décision médicale selon deux orientations : – par intégration du RBC et de la FDD ; – par intégration du RBC et de l’AMC. Nous présentons les expérimentations effectuées visant à montrer les résultats que nous avons obtenus, et nous ferons une analyse pour montrer la pertinence de l’approche adoptée. En conclusion de cette thèse, nous dressons les perspectives des travaux sur lesquels nous pensons nous investir dans le futur. En effet, la conception et le développement des systèmes d’aide à la décision médicale ont fortement évolué ces dernières années. Cependant, de nombreux progrès sont encore nécessaires dans le domaine des méthodologies de raisonnement ce qui influera beaucoup sur les traitements et par conséquent les résultats attendus des SADM.
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Table des matières
Remerciements
Introduction Générale
Le thème
Le contexte
La problématique
La contribution
Structure de la thèse
Chapitre 1. Aide à la Décision Médicale
1.1 Introduction
1.2 Décision et aide à la décision
1.2.1 Le processus de décision
1.2.2 Les intervenants dans le processus d’aide à la décision
1.2.3 Les modèles de décision
1.2.4 La typologie des décisions
1.3 Aide à la décision médicale
1.3.1 Le raisonnement clinique
1.3.2 La décision en situation
1.3.3 La décision médicale
1.4 Les systèmes d’aide à la décision médicale (SADM)
1.4.1 Définitions
1.4.2 Les objectifs du SADM
1.4.3 Les principales fonctions du SADM
1.4.4 Structure d’un SADM
1.4.5 La typologie des SADM
1.4.6 Composantes du SADM
1.4.7 Les méthodologies d’aide à la décision médicale
1.4.8 Conclusion
1.5 Aide à la décision médicale par RBC
1.5.1 Le mode RBC
1.5.2 Les caractéristiques des systèmes RBC en médecine
1.6 Synthèse de l’aide à la décision médicale par RBC
1.6.1 Les limites de l’aide à la décision médicale par RBC
1.6.2 Conclusion
1.7 Les intégrations du RBC
1.7.1 Intégration RBC-Le raisonnement à base de règles (RBR)
1.7.2 Intégration RBC-Le raisonnement à base de modèles (MBR)
1.7.3 Intégration RBC-La recherche d’Information (IR) 40
1.7.4 Intégration RBC-La satisfaction de contraintes (CSP)
1.7.5 Intégrations RBC-L’analyse multicritères (AMC)
1.7.6 Intégration RBC-La fouille de données (FDD)
1.8 Conclusion
Chapitre 2. Intégration RBC-FDD pour l’Aide à la Décision
Médicale
2.1. Introduction
2.2. La fouille de données
2.2.1 Les méthodes de la fouille de données
2.3. Extraction de Connaissances à partir de Données (ECD)
2.3.1 Les tâches de l’ECD
2.3.2 Le processus ECD
2.3.3 Les étapes du processus ECD
2.3.4 La sélection des données
2.3.5 Le prétraitement des données
2.3.6 La transformation des données
2.3.7 La fouille de données
2.3.8 L’évaluation et la présentation
2.4. Apport de la fouille de données en aide à la décision médicale
2.5. Synthèse de l’utilisation des méthodes de FDD en aide à la décision médicale
2.6. Les limites de l’intégration
2.7. Conclusion
Chapitre 3. Intégration RBC-AMC pour L’aide à La Décision
Médicale
3.1 Introduction
3.2 L’analyse multicritères (AMC)
3.2.1 Le paradigme multicritères
3.2.2 Les problématiques multicritères
3.2.3 L’analyse multicritères d’un problème décisionnel
3.2.4 La démarche multicritères d’un problème décisionnel
3.2.5 Les principales méthodes multicritères
3.2.6 Le choix de méthodes multicritères
3.3 Synthèse de l’utilisation de l’AMC pour l’aide à la décision médicale
3.3.1 Utilisation des méthodes du critère unique de synthèse
3.3.2 Utilisation des méthodes de surclassement
3.4 Les limites de l’intégration RBC-AMC
3.5 Conclusion
Chapitre 4. Proposition de Systèmes d’Aide à la Décision
Médical Intégrés
4.1 Introduction
4.2 Approche d’aide à la décision intégrée proposée
4.2.1 Formalisation du problème médical
4.2.2 Le Modèle d’Aide à la Décision Médicale Intégré
4.2.3 Elaboration du modèle 85
4.2.4 Définition de la situation médicale
4.2.5 Le RBC
4.2.6 Le raisonneur
4.3 Proposition d’un Système d’Aide à la Décision Intégré RBC-FDD
4.3.1 Le problème médical considéré : Diagnostic des maladies
4.3.2 Intégration RBC-FDD
4.3.3 Le modèle d’aide a la décision proposé
4.3.4 Le système RBCFDD proposé
4.3.4.1 La situation médicale
4.3.4.2 Le RBC
4.3.4.3 Le raisonneur FDD
4.3.5 Mise en œuvre
4.3.5.1 Expérimentation
4.3.5.2 Evaluation
4.4 Proposition d’un Système d’Aide à la Décision Intégré RBC-AMC
4.4.1 Le problème médical considéré : Proposition d’une thérapie
4.4.2 Le modèle d’aide à la décision proposé
4.4.3 Le système RBCAMC proposé
4.4.3.1 Définition de la situation médicale
4.4.3.2 Le RBC
4.4.3.3 Le raisonneur AMC
4.4.4 Mise en œuvre
4.4.4.1 Expérimentation
4.4.4.2 Evaluation
4.5 Conclusion
Conclusion Générale et Perspectives
Références bibliographiques
Les figures
Les tables
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