豬傳染病診斷系統的設計與實現

翟亞靜++白鵬++成麗君

摘 要描述了一個基于Android操作系統的豬傳染病診斷系統的設計與實現，并給出了相應的代碼。

【關鍵詞】Android 豬傳染病 診斷系統

1 引言

本文中描述的豬傳染病診斷系統利用Java語言和Android平臺，實現了豬傳染病的疾病診斷、疾病防治、查詢疾病等功能，主要針對專家、普通養殖戶、管理員等用戶使用，專家可以提供更新和維護癥狀與疾病信息，普通養殖用戶可以通過觀察的癥狀使用診斷系統得到診斷結果，系統管理員則進行系統的維護，如數據恢復和數據還原等，使診斷效率可以得到較好的提高與改善。該診斷系統共分為兩個版本，版本2是對版本1的進一步優化與改進，版本2在版本1的基礎上增加了采用jsp+servlet+jdbc輕量級的、基于J2EE的MVC體系架構。該模式主要分為視圖層、控制層和模型層。視圖層使用jsp技術來實現，控制層使用servlet來處理，模型層使用java語言來創建實體類。數據庫層采用jdbc來實現與mysql數據庫的交互，對數據庫中疾病信息、癥狀信息等進行管理。

2 環境

開發環境：eclipse、MyEslipse、MySQL

開發語言：Java、html、JavaScript、JSP、servlet

運行環境：Tomcat、Android虛擬機

3 功能

該系統分為八個模塊：

系統設置模塊、癥狀分類信息管理模塊、癥狀信息管理模塊、疾病信息管理模塊、防治措施信息管理模塊、豬疾病診斷分析模塊、系統維護模塊、退出系統。如圖1所示。

4 設計

4.1 界面設計

4.1.1 版本1界面

Android界面（如圖2所示）。

4.1.2 版本2界面

（1）Web的診斷界面（如圖3所示）。

（2）Web的數據庫操作界面（如圖4所示）。

4.2 數據庫設計

該數據庫是一個關系型數據庫，基表包括：管理員信息表、癥狀分類信息表、癥狀子分類信息表、癥狀信息表、疾病信息表、癥狀關聯疾病信息表、防治措施治療表。

這些表都滿足完整性約束條件，并且有些表之間互相存在關系，如：癥狀分類信息表與癥狀子分類信息表為一對多關系，癥狀信息表和疾病信息表為多對多關系，疾病信息表和防治措施治療表為一對一關系。通過引用外鍵或者創建中間表來建立關系。在疾病診斷的過程中還會出現動態表：癥狀動態表和疾病動態表。這些動態表中的數據是在計算過程中動態保存的，存儲一些中間數據。

具體設計如圖5所示。

4.3 推理模塊設計——病情診斷算法

4.3.1 數據歸一化

在動物疾病診斷問題中作如下定義：

癥狀集——S{s1，s2，s3......}有限集（symptom）指動物所有癥狀的集合；

疾病集——D{d1，d2，d3......}有限集（disease）指動物所有疾病的集合；

疾病與癥狀之間的關系為多對多，一個疾病對應多個癥狀，一個癥狀對應多個疾病，在數據庫中采用癥狀疾病表來存儲該關聯關系，屬性有癥狀編號，疾病編號和表現分值。設表現分值為{x1，x2，x3........}，假設癥狀疾病關系表中有以下關系{（s1，d1，x1），（s1，d2，x2），（s1，d3，x3）}，數據歸一化就是將表現分值x換成另外一種表示方法y，即

y1=x1/（x1+x2+x3）， y2=x2/（x1+x2+x3）， y3=x3/（x1+x2+x3）

則y1+y2+y3=1，該表示方法稱為歸一化處理。經過歸一化處理的數據存入到數據庫中，癥狀疾病關系表中的關系變為{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}。

4.3.2 推斷算法

在動物疾病診斷過程中，用戶可以選擇一個或多個癥狀，通過推理算法最終得出動物可能患的疾病，所以我們可以由一個癥狀的推斷算法推出多個癥狀的推斷算法，如下：

（1）若用戶選擇一種癥狀，假設相應的癥狀疾病關系表中的數據為{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}，設推斷結果為z{z1，z2，z3......}，推斷算法為：疾病d1的推出結果為z1=y1/（y1+y2+y3），疾病d2推出的結果為

Z2=y2/（y1+y2+y3），疾病d3推出的結果為z3=y3/（y1+y2+y3）。

（2）若用戶選擇兩種癥狀，假設這兩個癥狀相應的癥狀疾病關系表中的數據為：

第一個癥狀相關的癥狀疾病關系表中的數據：{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}，

第二個癥狀相關的癥狀疾病關系表中的數據：{（s2，d3，x1，y4），（s2，d4，x2，y5），（s2，d5，x3，y6）}，

設推斷結果為z{z1，z2，z3......}，推斷算法為：

與一個癥狀s1有關的疾病的百分比可以依次推出，

疾病d1的推斷結果為z1=y1/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d2的推斷結果為z2=y2/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d3的推斷結果z3=y3/（y1+y2+y3+y4+y5+y6）；

與一個癥狀s2有關的疾病的百分比可以依次推出，

疾病d3的推斷結果為z4=y4/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d4的推斷結果為z5=y5/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d5的推斷結果z6=y6/（y1+y2+y3+y4+y5+y6）；

由于疾病d3與癥狀s1和s2都有關聯，所以疾病d3的推斷結果為：z3+z4。

（3）以此類推，用戶選擇n個癥狀s{s1，s2，s3.......sn}，這n個癥狀關聯的所有疾病有m個d{d1，d2，d3......dm}，歸一化數據有m個y{y1，y2，y3......ym}，推斷結果zi為yi/（y1+y2+y3+.....+ym），其中i=1，2，3.....m。若其中有不同癥狀對應的疾病有相同的，則需要通過for循環遍歷出來，將其推斷結果求和得到該疾病的最終結果。

4.3.3 實例

若選中的癥狀為虎斑心和突然死亡，則虎斑心的歸一化數據為：口蹄疫20/20=1，突然死亡的歸一化數據為：破傷風5/（5*7+3）=0.13，豬水腫病5/38=0.13，口蹄疫5/38=0.13，豬傳染性胸膜肺炎5/38=0.13，豬肺疫5/38=0.13，豬丹毒5/38=0.13，豬鏈球菌病5/38=0.13，豬瘟3/38=0.08，然后再求百分比：口蹄疫1/（0.13*7+0.08+1）=51%，

0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，求和51%+7%=58%，

破傷風 0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬水腫病 0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬傳染性胸膜肺炎0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬肺疫0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬丹毒0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬鏈球菌病0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

豬瘟0.08/（0.13*7+0.08+1）=4%，

5 關鍵代碼實現

public int[] getSubPercent（String[] diseaseid） {

int[] subpercent = new int[diseaseid.length]；

for （int i = 0； i < diseaseid.length； i++） {

int tempnum = 0；

this.dbc = new DBCommon（）；

String[][] data = this.dbc

.query（"select * from tempdisease where id='"

+ diseaseid[i] + "'"）；

if （data.length == 0） {

subpercent[i] = 0；

} else {

for （int j = 0； j < data.length； j++） {

tempnum += Integer.parseInt（data[j][1]）；

}

subpercent[i] = tempnum；

}

}

return subpercent；

}

6 結語

本文對豬傳染病診斷系統中的界面設計、數據庫設計、疾病診斷算法進行了描述，通過基于Android設計的數據庫的信息采集與建立，使豬傳染病診斷信息更加系統化、全面化，具有用戶友好、操作方便快捷、維護簡單等特點。

該系統將計算機技術與動物醫學的相結合，可以幫助我們快速獲取信息，更加準確地來診斷豬的疾病，提高病情診斷效率。同時，它還具有一定的實用性，不僅適用于領域知識專家，更可以廣泛應用于普通養殖人員等。它的實現在一定程度上普及了專家知識，使得更多的問題得以解決，還提高了相關專業人員的業務素質和業務水平，擴大了相關知識的共享范圍。

除此之外，該診斷系統還可以再進行更進一步的功能完善與拓展，例如其他動物疾病的診斷分析等，動物疾病現場調查與信息采集。

參考文獻

[1]劉薇.動物疾病診斷輔助系統平臺的設計[J].電子設計工程，2012.

[2]張海藩，呂云翔.軟件工程（第4版）[M].人民郵電出版社，2012.

作者簡介

翟亞靜（1995-），女，山西省長治市人。山西農業大學軟件學院2014級在讀本科生。主要研究方向為軟件工程。

作者單位

山西農業大學軟件學院 山西省太谷縣 030801