猪传染病诊断系统的设计与实现

翟亚静++白鹏++成丽君

摘 要描述了一个基于Android操作系统的猪传染病诊断系统的设计与实现，并给出了相应的代码。

【关键词】Android 猪传染病 诊断系统

1 引言

本文中描述的猪传染病诊断系统利用Java语言和Android平台，实现了猪传染病的疾病诊断、疾病防治、查询疾病等功能，主要针对专家、普通养殖户、管理员等用户使用，专家可以提供更新和维护症状与疾病信息，普通养殖用户可以通过观察的症状使用诊断系统得到诊断结果，系统管理员则进行系统的维护，如数据恢复和数据还原等，使诊断效率可以得到较好的提高与改善。该诊断系统共分为两个版本，版本2是对版本1的进一步优化与改进，版本2在版本1的基础上增加了采用jsp+servlet+jdbc轻量级的、基于J2EE的MVC体系架构。该模式主要分为视图层、控制层和模型层。视图层使用jsp技术来实现，控制层使用servlet来处理，模型层使用java语言来创建实体类。数据库层采用jdbc来实现与mysql数据库的交互，对数据库中疾病信息、症状信息等进行管理。

2 环境

开发环境：eclipse、MyEslipse、MySQL

开发语言：Java、html、JavaScript、JSP、servlet

运行环境：Tomcat、Android虚拟机

3 功能

该系统分为八个模块：

系统设置模块、症状分类信息管理模块、症状信息管理模块、疾病信息管理模块、防治措施信息管理模块、猪疾病诊断分析模块、系统维护模块、退出系统。如图1所示。

4 设计

4.1 界面设计

4.1.1 版本1界面

Android界面（如图2所示）。

4.1.2 版本2界面

（1）Web的诊断界面（如图3所示）。

（2）Web的数据库操作界面（如图4所示）。

4.2 数据库设计

该数据库是一个关系型数据库，基表包括：管理员信息表、症状分类信息表、症状子分类信息表、症状信息表、疾病信息表、症状关联疾病信息表、防治措施治疗表。

这些表都满足完整性约束条件，并且有些表之间互相存在关系，如：症状分类信息表与症状子分类信息表為一对多关系，症状信息表和疾病信息表为多对多关系，疾病信息表和防治措施治疗表为一对一关系。通过引用外键或者创建中间表来建立关系。在疾病诊断的过程中还会出现动态表：症状动态表和疾病动态表。这些动态表中的数据是在计算过程中动态保存的，存储一些中间数据。

具体设计如图5所示。

4.3 推理模块设计——病情诊断算法

4.3.1 数据归一化

在动物疾病诊断问题中作如下定义：

症状集——S{s1，s2，s3......}有限集（symptom）指动物所有症状的集合；

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

疾病与症状之间的关系为多对多，一个疾病对应多个症状，一个症状对应多个疾病，在数据库中采用症状疾病表来存储该关联关系，属性有症状编号，疾病编号和表现分值。设表现分值为{x1，x2，x3........}，假设症状疾病关系表中有以下关系{（s1，d1，x1），（s1，d2，x2），（s1，d3，x3）}，数据归一化就是将表现分值x换成另外一种表示方法y，即

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

则y1+y2+y3=1，该表示方法称为归一化处理。经过归一化处理的数据存入到数据库中，症状疾病关系表中的关系变为{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}。

4.3.2 推断算法

在动物疾病诊断过程中，用户可以选择一个或多个症状，通过推理算法最终得出动物可能患的疾病，所以我们可以由一个症状的推断算法推出多个症状的推断算法，如下：

（1）若用户选择一种症状，假设相应的症状疾病关系表中的数据为{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}，设推断结果为z{z1，z2，z3......}，推断算法为：疾病d1的推出结果为z1=y1/（y1+y2+y3），疾病d2推出的结果为

Z2=y2/（y1+y2+y3），疾病d3推出的结果为z3=y3/（y1+y2+y3）。

（2）若用户选择两种症状，假设这两个症状相应的症状疾病关系表中的数据为：

第一个症状相关的症状疾病关系表中的数据：{（s1，d1，x1，y1），（s1，d2，x2，y2），（s1，d3，x3，y3）}，

第二个症状相关的症状疾病关系表中的数据：{（s2，d3，x1，y4），（s2，d4，x2，y5），（s2，d5，x3，y6）}，

设推断结果为z{z1，z2，z3......}，推断算法为：

与一个症状s1有关的疾病的百分比可以依次推出，

疾病d1的推断结果为z1=y1/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d2的推断结果为z2=y2/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d3的推断结果z3=y3/（y1+y2+y3+y4+y5+y6）；

与一个症状s2有关的疾病的百分比可以依次推出，

疾病d3的推断结果为z4=y4/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d4的推断结果为z5=y5/（y1+y2+y3+y4+y5+y6），

疾病d5的推断结果z6=y6/（y1+y2+y3+y4+y5+y6）；

由于疾病d3与症状s1和s2都有关联，所以疾病d3的推断结果为：z3+z4。

（3）以此类推，用户选择n个症状s{s1，s2，s3.......sn}，这n个症状关联的所有疾病有m个d{d1，d2，d3......dm}，归一化数据有m个y{y1，y2，y3......ym}，推断结果zi为yi/（y1+y2+y3+.....+ym），其中i=1，2，3.....m。若其中有不同症状对应的疾病有相同的，则需要通过for循环遍历出来，将其推断结果求和得到该疾病的最终结果。

4.3.3 实例

若选中的症状为虎斑心和突然死亡，则虎斑心的归一化数据为：口蹄疫20/20=1，突然死亡的归一化数据为：破伤风5/（5*7+3）=0.13，猪水肿病5/38=0.13，口蹄疫5/38=0.13，猪传染性胸膜肺炎5/38=0.13，猪肺疫5/38=0.13，猪丹毒5/38=0.13，猪链球菌病5/38=0.13，猪瘟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%，

破伤风 0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪水肿病 0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪传染性胸膜肺炎0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪肺疫0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪丹毒0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪链球菌病0.13/（0.13*7+0.08+1）=7%，

猪瘟0.08/（0.13*7+0.08+1）=4%，

5 關键代码实现

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 结语

本文对猪传染病诊断系统中的界面设计、数据库设计、疾病诊断算法进行了描述，通过基于Android设计的数据库的信息采集与建立，使猪传染病诊断信息更加系统化、全面化，具有用户友好、操作方便快捷、维护简单等特点。

该系统将计算机技术与动物医学的相结合，可以帮助我们快速获取信息，更加准确地来诊断猪的疾病，提高病情诊断效率。同时，它还具有一定的实用性，不仅适用于领域知识专家，更可以广泛应用于普通养殖人员等。它的实现在一定程度上普及了专家知识，使得更多的问题得以解决，还提高了相关专业人员的业务素质和业务水平，扩大了相关知识的共享范围。

除此之外，该诊断系统还可以再进行更进一步的功能完善与拓展，例如其他动物疾病的诊断分析等，动物疾病现场调查与信息采集。

参考文献

[1]刘薇.动物疾病诊断辅助系统平台的设计[J].电子设计工程，2012.

[2]张海藩，吕云翔.软件工程（第4版）[M].人民邮电出版社，2012.

作者简介

翟亚静（1995-），女，山西省长治市人。山西农业大学软件学院2014级在读本科生。主要研究方向为软件工程。

作者单位

山西农业大学软件学院 山西省太谷县 030801