呂維奇

(同濟(jì)大學(xué)人文學(xué)院,上海 200092)

0 引言

醫(yī)學(xué)倫理學(xué)在不同歷史時(shí)期經(jīng)歷了重大變化。生物科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步為醫(yī)學(xué)重新定義人類、醫(yī)療保健、生命和死亡提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。然而,這些變化、技術(shù)和創(chuàng)新也引發(fā)了許多倫理問題,并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

人工授精和設(shè)計(jì)嬰兒等技術(shù)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的生育觀念和家庭倫理秩序,引發(fā)了對生育權(quán)、遺傳選擇和親子關(guān)系的倫理討論;對胚胎進(jìn)行基因操作引發(fā)了倫理上的難題,涉及人類生命的起源和個(gè)體身份的界定;而醫(yī)助自殺技術(shù)引發(fā)了關(guān)于尊重生命和自主選擇權(quán)的倫理辯論;器官和組織移植則涉及資源分配、公平性和合理性的倫理問題。

這些變化表明醫(yī)學(xué)倫理是一個(gè)動態(tài)發(fā)展的領(lǐng)域,需要不斷適應(yīng)新興科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)展。同樣,當(dāng)前醫(yī)學(xué)人工智能已興起。醫(yī)學(xué)中使用的所有類型的設(shè)備中,計(jì)算機(jī)設(shè)備起著主導(dǎo)作用。這還包括其對幾乎所有現(xiàn)代醫(yī)療實(shí)踐和研究中使用的設(shè)備的不可或缺的貢獻(xiàn),例如X光機(jī)、磁共振成像儀、人工心肺機(jī)、血液透析機(jī)、外科手術(shù)機(jī)器人、起搏器等。幾乎沒有任何醫(yī)療設(shè)備是沒有特定芯片和計(jì)算組件的。因此,問題是,在計(jì)算機(jī)變得智能化時(shí),計(jì)算機(jī)設(shè)備在醫(yī)學(xué)中的主導(dǎo)地位將如何發(fā)展,這是否會成為一種福祉或威脅。雖然這是一個(gè)關(guān)乎醫(yī)療保健本質(zhì)的嚴(yán)肅問題,但很少有人認(rèn)真對待它[1]733-743。

醫(yī)學(xué)中的人工智能(artificial intelligence in medicine,AIM),源于20世紀(jì)70年代的人工智能研究領(lǐng)域,主要發(fā)源于斯坦福大學(xué)的發(fā)式編程項(xiàng)目(Stanford heuristic programming project,HPP)。HPP項(xiàng)目始于1965年,由計(jì)算機(jī)科學(xué)家愛德華·A·費(fèi)根鮑姆和分子生物學(xué)家喬舒亞·萊德伯格發(fā)起,最初名為“DENDRAL”項(xiàng)目(“DENDRitic ALgorithm”)。“DENDRAL”是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的咨詢系統(tǒng),也是人工智能歷史上的第一個(gè)專家系統(tǒng),該項(xiàng)目開創(chuàng)了這一領(lǐng)域。這種基于知識的計(jì)算機(jī)程序能夠在復(fù)雜領(lǐng)域中以人類專家的水平進(jìn)行操作,因此被稱為專家系統(tǒng)。同時(shí),斯坦福的HPP項(xiàng)目也孵化了第一個(gè)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)MYCIN,這標(biāo)志著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域人工智能的興起[1]715。AIM帶來各種醫(yī)療決策支持系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)診斷系統(tǒng)和患者監(jiān)測系統(tǒng)等應(yīng)用工具。這些系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法分析患者數(shù)據(jù),提供診斷和治療建議,輔助醫(yī)生作出決策。然而,這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用也帶來了一系列倫理道德問題,如隱私和數(shù)據(jù)保護(hù)、決策透明性和可解釋性、責(zé)任和法律問題、社會公平問題等。

本文試圖說明以模糊邏輯(fuzzy logic)和道義邏輯(deontic logic)為基礎(chǔ)的AIM有潛力改善之前存在的醫(yī)學(xué)倫理問題以及理論上的技術(shù)難題。

1 醫(yī)學(xué)人工智能的模糊化

1.1 醫(yī)學(xué)人工智能的挑戰(zhàn)

一些學(xué)者認(rèn)為人工智能的邏輯的語義刻畫更注重于處理那些具有明確邊界的極端情況,而較少考慮語義模糊的“灰色地帶”。然而,在日常生活中,我們經(jīng)常遇到這些灰色地帶,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界的概念和概述往往不是絕對明確的[2]。這種極化“思維”在人工智能的發(fā)展中可能帶來一些挑戰(zhàn)。當(dāng)人工智能系統(tǒng)僅僅關(guān)注二值的、明確事項(xiàng)的判斷和決策時(shí),它們可能無法處理那些模糊的情況,無法適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界。

例如,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,患者的病情可能存在許多不確定性和灰色地帶,需要綜合考慮多個(gè)因素才能作出決策。特殊疾病或個(gè)體疾病是普遍疾病或標(biāo)準(zhǔn)疾病的子集,特殊疾病包含于普遍疾病,這是符合直覺的。但是在臨床上,往往遇到無法歸于標(biāo)準(zhǔn)疾病的個(gè)體化疾病。普遍的標(biāo)準(zhǔn)疾病無法包含所有個(gè)體的特殊疾病,醫(yī)學(xué)治療最后要建立在醫(yī)生對不同個(gè)體患者的知識上[3]。如果人工智能系統(tǒng)無法處理這種復(fù)雜性、模糊性,可能會導(dǎo)致不準(zhǔn)確地診斷或治療建議。雖然2017 年科大訊飛與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的人工智能“智醫(yī)助理”在國家醫(yī)學(xué)考試中心監(jiān)管下以 456 分的成績通過了臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師綜合筆試測試,但是在理論上,有學(xué)者認(rèn)為人工智能在特定情境下仍存在著困難[4]。

因?yàn)獒t(yī)學(xué)診斷涉及多個(gè)模糊和不確定的層面,這是醫(yī)學(xué)學(xué)科固有的特性。例如,患者出現(xiàn)相似的常見癥狀可能是由不同的疾病引起的,這需要醫(yī)務(wù)工作者依賴豐富的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和判斷來診斷,這時(shí)往往被認(rèn)為是人工智能所能不及的。然而,誤診往往也源于直覺。雖然專家的直覺通常更加準(zhǔn)確,但其準(zhǔn)確性是基于他們擁有巨大的數(shù)據(jù)庫和豐富的案例經(jīng)驗(yàn),并且仍然存在犯錯(cuò)的可能性。但目前國內(nèi)的臨床思維教學(xué)大多停留在感性和個(gè)性化層面,常常只能通過經(jīng)驗(yàn)理解而難以準(zhǔn)確傳授。盡管臨床教師在帶教過程中努力展示臨床思路和診療規(guī)范,但仍缺乏一個(gè)完整的思維教學(xué)體系。傳統(tǒng)教學(xué)中,主要依靠基于案例的學(xué)習(xí)來培養(yǎng)臨床思維。然而,診斷錯(cuò)誤的原因多種多樣,其中最常見的錯(cuò)誤約占誤診病例的2/3,是由于對已有信息未能進(jìn)行綜合分析而導(dǎo)致的判斷錯(cuò)誤。雖然部分錯(cuò)誤源于知識不足,但更多地是由于臨床推理存在漏洞。人類在認(rèn)知過程中存在各種傾向和偏差,這些傾向和偏差是人類非凡直覺思維和快速行動力的代價(jià)。人類大腦傾向于對感官信息進(jìn)行直觀快速地反應(yīng),而不是花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行推理。思維本身受到多種因素的影響,容易出錯(cuò),這幾乎適用于所有人,即使是高智商的人也會陷入相同的認(rèn)知陷阱中[5]。

所以,我們有必要區(qū)分人類智能和人工智能,若將二者等同,就是一種錯(cuò)誤:一方面,期望人工智能在所有方面表現(xiàn)出類似人類智能的主觀理解能力是不切實(shí)際的;另一方面,智能機(jī)器所具備的智能將擁有人類所缺乏的一些特質(zhì),例如高度的知識能力和強(qiáng)大的邏輯推理能力。它們并非競爭關(guān)系,而是相互補(bǔ)充的。同時(shí)人們應(yīng)該避免人類中心主義的傾向,以人類智能的規(guī)范來要求人工智能[1]733-743。

1.2 醫(yī)學(xué)人工智能中模糊邏輯的興起

人類的理性似乎持有一個(gè)普遍的二值本體論信念,即 “一個(gè)實(shí)體要么存在,要么不存在,不存在中間狀態(tài)”。極化的邏輯語義是基于二值邏輯(一個(gè)命題或陳述要么真,要么假,沒有中間狀態(tài)),強(qiáng)調(diào)事物之間有明確界限和分類(一個(gè)對象要么屬于一個(gè)集合或一個(gè)類,要么不屬于,沒有中間狀態(tài))。模糊邏輯和模糊集合論的誕生和發(fā)展大大改變了這類成見。

近年來,對模糊邏輯的關(guān)注和重視不斷增加。人們逐漸認(rèn)識到傳統(tǒng)的二值邏輯在處理模糊性、不確定性和復(fù)雜性方面局限性,而模糊邏輯是一種新穎的、非經(jīng)典的邏輯,與傳統(tǒng)的經(jīng)典邏輯相比,它更能適應(yīng)模糊、不確定或模糊邊界的情況,允許更細(xì)致和靈活的邏輯推理,能夠更好地應(yīng)對上述情況。在模糊邏輯中,有三個(gè)主要特征需要提及。

一是,它引入了模糊集合理論。在傳統(tǒng)的邏輯中,一個(gè)對象或命題要么屬于某個(gè)集合,要么不屬于該集合,不存在中間狀態(tài)。而在模糊邏輯中,一個(gè)對象或命題可以部分屬于一個(gè)集合,模糊集合可以通過隸屬度函數(shù)來表示其成員的隸屬程度。

二是,模糊邏輯的模糊推理規(guī)則。傳統(tǒng)的經(jīng)典邏輯中,推理規(guī)則是嚴(yán)格的,只有確定的前提才能得出確定的結(jié)論。而在模糊邏輯中,推理規(guī)則允許模糊的前提和模糊的結(jié)論,推理的結(jié)果也可以是一個(gè)模糊的概率或隸屬度。

三是,模糊邏輯還具有模糊量化(fuzzy quantification)和模糊關(guān)系的特征。模糊量化指用模糊概念來描述數(shù)量或程度的概念。傳統(tǒng)的經(jīng)典邏輯使用精確的量詞,如“所有”“存在”等,而模糊邏輯引入了模糊量詞,如“大部分”“很少”“可能”等。模糊關(guān)系用于處理模糊集合之間的包含關(guān)系、相似度等模糊關(guān)系。

簡言之,經(jīng)典的二值邏輯的(0,1)語義二值,通過模糊化處理得到[0,1]連續(xù)區(qū)間的多值,在此,經(jīng)典邏輯的二值可以視為模糊邏輯的一種取極限值情況,大大拓展了邏輯的表達(dá)能力和處理現(xiàn)實(shí)問題的能力。

考慮到長期以來醫(yī)學(xué)和生物倫理學(xué)的爭議,涉及諸如“人類生命何時(shí)開始,何時(shí)結(jié)束?”或“胎兒何時(shí)成為人?”等問題,這些問題并沒有明確的分界線來界定。這些生物倫理問題在本體論上涉及對邏輯的理解。在受到二值邏輯的影響下,直覺上,人們傾向于認(rèn)為“一個(gè)胎兒要么是人,要么不是人。”因此,需要找到一個(gè)劃界標(biāo)準(zhǔn)。然而,對于此類本體論問題通常并不敏感,是因?yàn)槿祟愓Z言的發(fā)展尚不充分,其中包括諸如“是”和“存在”等語詞被視為絕對的存在或不存在。然而,模糊邏輯改變了這一困境,通過將“是”和“存在”的二值語義轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀嫡Z義,能夠更好地涉及本體論和存在的灰色地帶。這使得從黑色到白色的過渡成為漸進(jìn)的而非突變的過程?；疑貛Т碇鴭雰旱牟糠执嬖诨蚪拼嬖诘膮^(qū)域?？傊?借助模糊邏輯,我們能夠探討涉及“部分存在”或“近似存在”的生命倫理問題[6]。

1.3 模糊邏輯的優(yōu)勢與合理性

二值邏輯在科學(xué)中,尤其是自然科學(xué)中,被廣泛認(rèn)為是一種理想的精確表達(dá)方式,而模糊性長期以來并不被廣泛接受。然而,醫(yī)學(xué)哲學(xué)家薩德扎德認(rèn)為,在醫(yī)學(xué)語言中消除模糊術(shù)語既無益也不切實(shí)際:

第一,對每個(gè)模糊術(shù)語進(jìn)行精確定義是不合理的,因?yàn)檫@將嚴(yán)重改變自然語言并降低其表達(dá)能力。以模糊方式描述患者出現(xiàn)黃疸的狀況比精確描述其皮膚反射光的波長為570納米更具信息量。

第二,在日常生活中學(xué)習(xí)和使用精確術(shù)語幾乎是不可能的。例如,在確定一個(gè)物體的顏色之前,我們并不需要測量其反射的光的波長,來使用這種更為精確的術(shù)語。

第三,醫(yī)學(xué)涉及高度復(fù)雜的系統(tǒng)和問題,如人體組織、患者的疼痛以及治療過程,提高分析的精確度并不一定增加信息的相關(guān)性[1]47-48。甚至于根據(jù)模糊邏輯中的不相容原則,精確度和相關(guān)性是成反比關(guān)系:

符號“pre(sys;x)”表示對系統(tǒng)進(jìn)行陳述的精確度程度,符號“sig(sys;x)”表示對系統(tǒng)進(jìn)行陳述的意義程度,符號“compl(sys)”表示系統(tǒng)的復(fù)雜程度,而ω為常數(shù)。

當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性和陳述的精確度超過某個(gè)閾值時(shí),它們將變得不相容。隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的增加,人們無法用更精確的語言描述系統(tǒng)的復(fù)雜行為。精確度和意義之間的兼容性是有限的,因?yàn)闊o法同時(shí)使之最大化。因此,在高度復(fù)雜的領(lǐng)域中,如果需要意義,精確度是不可取的,模糊性是可取的。

患者作為一個(gè)不精確、不確定和模糊環(huán)境中的高度復(fù)雜系統(tǒng),醫(yī)學(xué)科學(xué)和臨床決策是模糊邏輯的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域[7]。在AIM應(yīng)用中,模糊邏輯可用于處理醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的模糊性和不完整性,引入模糊語言和推理以更準(zhǔn)確地表達(dá)和處理醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)倫理問題。

舉例來說,不同地域和種族之間在疾病引起的痛苦和疼痛程度的評估以及疼痛的治療程度上存在明顯差異。有學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究,白種人相對于其他人種更可能接受鎮(zhèn)痛治療和藥物處方,并更可能被診斷為慢性疼痛、疑病癥和焦慮癥。非裔美國人相對于歐洲裔美國人和西班牙裔美國人更可能被低估疼痛強(qiáng)度和疼痛影響,并更可能被診斷為高血壓、糖尿病和心血管疾病。西班牙裔美國人相對于非裔美國人和歐洲裔美國人更可能被低估疼痛強(qiáng)度和疼痛影響,并更可能被診斷為糖尿病、脂肪肝和肥胖癥[8]。

在相關(guān)研究中,研究者常使用諸如“有點(diǎn)疼”“適中疼”“非常疼”“更傾向”“更容易”“更可能”“相較于”等詞匯來描述疼痛感受和橫向痛苦的比較。然而,由于對象和語言的模糊性,處理這些語詞時(shí)需要應(yīng)用模糊邏輯技術(shù)。在這種情況下,模糊語詞變量(如疼痛的輕、適中、嚴(yán)重)不再是簡單地真假的二值劃分(疼和不疼)。僅僅用“疼”和“不疼”這兩個(gè)值來描述疼痛和痛苦是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,我們需要引入不同情境下的模糊參數(shù)來更準(zhǔn)確地描述疼痛的程度。此外,不同文化背景下,對疼痛的感知可能存在差異,進(jìn)而涉及具體個(gè)體的苦痛和福祉。

模糊邏輯在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的緊迫需求和廣泛應(yīng)用。越來越多的跨學(xué)科和多學(xué)科研究者致力于開發(fā)AIM?；谀：壿嬆Ｐ?已經(jīng)開發(fā)了多種用于糖尿病、癌癥、艾滋病等疾病診斷和治療的醫(yī)學(xué)診斷系統(tǒng)。一些最新研究成果包括模糊邏輯控制器用于醫(yī)療設(shè)備的控制、結(jié)合算法評估人體免疫系統(tǒng)的模糊認(rèn)知圖以及在數(shù)據(jù)分析中評估面部表情和人類行為的模糊邏輯應(yīng)用?；谀：壿嫷腁IM,結(jié)合其他技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、遺傳算法和分類模型等來處理復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題[9]。

據(jù)學(xué)者統(tǒng)計(jì),模糊邏輯方法在20世紀(jì)末的最后十年興起,并在21世紀(jì)呈現(xiàn)出指數(shù)級增長。與此同時(shí),模糊邏輯在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了顯著的進(jìn)展,2000-2021年的數(shù)據(jù)中,有6 323篇關(guān)于模糊邏輯的文章和479篇關(guān)于模糊邏輯在醫(yī)學(xué)中的文章,見圖1[9]。

圖1 模糊邏輯和在醫(yī)學(xué)中使用模糊邏輯的按年索引的出版物圖表

模糊邏輯在醫(yī)學(xué)和AIM領(lǐng)域中已經(jīng)受到廣泛關(guān)注,對生命倫理也有著推動作用。然而在進(jìn)行臨床決策時(shí),還需要考慮另一個(gè)重要的道義規(guī)范問題。醫(yī)學(xué)實(shí)踐不僅僅是關(guān)于疾病的診斷和治療,而是一個(gè)基于道義規(guī)則、道德和倫理的實(shí)踐過程。在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中,知識不僅僅是用來描述外部世界的,而是用于指導(dǎo)行動的,它是由道義規(guī)則構(gòu)成的。這些規(guī)則在醫(yī)學(xué)決策中起著指導(dǎo)醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行一系列動態(tài)問題解決的作用,通常以“應(yīng)該(禁止、允許)做x”或“在情況c下,應(yīng)該(禁止、允許)做x”的形式進(jìn)行表達(dá)。因此,薩德扎德認(rèn)為臨床醫(yī)學(xué)是一門規(guī)范性或道義性的學(xué)科[1]596-603。

2 開啟道義之維

2.1 醫(yī)學(xué)中的道義邏輯

固然,在醫(yī)學(xué)和AIM領(lǐng)域中,引入模糊邏輯開啟了一個(gè)新的本體論視角和邏輯框架,使得AIM能夠從理論和技術(shù)層面直面患者作為復(fù)雜系統(tǒng)和具有倫理維度的復(fù)雜性。近年來,模糊邏輯和道義邏輯的結(jié)合形成了模糊道義論(fuzzy deontics),該理論在規(guī)范系統(tǒng)及其應(yīng)用中具有顯著的實(shí)際相關(guān)性。模糊道義論使得將道德和法律規(guī)范表示為模糊道義規(guī)則成為可能,這些規(guī)則可以以數(shù)值模糊規(guī)則的形式進(jìn)行表達(dá),從而實(shí)現(xiàn)了比較性規(guī)范的制定。此外,定性模糊規(guī)則的運(yùn)用也對模糊道義決策起到了積極的推動作用,尤其在倫理學(xué)、法律學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有重要意義[6]。

比如,湯姆·比徹姆和詹姆斯·丘卓斯提出的四個(gè)核心倫理原則,即尊重自主權(quán)、不傷害、造福和公正,這些原則在醫(yī)療保健領(lǐng)域的道義推理中扮演著關(guān)鍵角色[10]。從理論上講,這些倫理原則可以被視為道義命題,它們可以通過道義邏輯進(jìn)行表達(dá)和形式化。生物醫(yī)學(xué)倫理學(xué)原則是道義規(guī)則。

比如“一個(gè)絕癥患者患有不治之癥,處于昏迷狀態(tài),即將死亡,并且有一份生前遺囑說拒絕維持生命的治療,那么醫(yī)生和其他護(hù)理人員不應(yīng)該通過醫(yī)療來維持她的生命?！边@可以形式化為:

2.2 道義規(guī)則的模糊化:模糊道義論

雖然道義邏輯的邏輯形式是清楚的,但是道義邏輯在日常語境和人工智能化應(yīng)用中仍面臨著上文提到的傳統(tǒng)經(jīng)典邏輯的極化(二值)語義問題。在一些道義沖突的情況下,我們會陷入困境。

舉例來說,一位醫(yī)生面臨以下情境:一位離婚的女性穆斯林患者要求醫(yī)生在她已經(jīng)懷孕的情況下證明她沒有懷孕。醫(yī)生選擇隱瞞真相以滿足孕婦的要求,這是為了防止離婚的孕婦被親戚殺害以維護(hù)家族的榮譽(yù)[11]。

一般而言,“講真話”和“挽救生命”都是一般道德和醫(yī)學(xué)倫理規(guī)范的要求。盡管這兩者都是“必須”或“應(yīng)該”要做的,但無法同時(shí)滿足。類似的例子是在臨床環(huán)境中,一種診斷或治療行動α比另一種行動β更受歡迎,盡管這兩種行動都是道義上強(qiáng)制性的:應(yīng)該做α,應(yīng)該做β。這引起了如何將規(guī)范、優(yōu)先和偏好的合法性概念化的問題。此時(shí)就需要對規(guī)范、優(yōu)先權(quán)和偏好的合法性進(jìn)行概念化,采用基于模糊的道義概念,通過模糊化(fuzzifying)道義概念,將普通道義論擴(kuò)展為有程度漸變的模糊道義論,這大大增加了道義分析在規(guī)范系統(tǒng)及其應(yīng)用中的實(shí)際相關(guān)性。

模糊化道義的第一步是通過道義集合概念引入模糊道義集。令Dr 為醫(yī)生,T為講真話的人的集合,S為拯救他人生命的人的集合,ω為道義隸屬函數(shù)。

如,“任何人都應(yīng)該說真話?！北硎緸?

?x(OB(x∈T))

ω(x, A)表示x應(yīng)該屬于集合A的程度。

ωA(x)=r表示ω(x, A)程度等于r,即x應(yīng)該屬于集合A的程度是r。

在經(jīng)典二值邏輯中,r只有{0,1}兩個(gè)值。

那么這名醫(yī)生Dr如果說真話則,屬于集合T,說謊話則屬于集合T的補(bǔ)集合TC。

如果這名醫(yī)生說真話,則ωT(Dr)=1。

如果這名醫(yī)生說謊話,則ωT(Dr)=0。

在這種道義行為中沒有漸變性,即沒有程度的道義性。然而,在現(xiàn)實(shí)世界和醫(yī)學(xué)世界中,我們常常很難確定某人是否確實(shí)屬于某個(gè)特定的道義集合,所以可以通過模糊化道義隸屬函數(shù)來模糊化道義集合概念來應(yīng)對復(fù)雜的情況。這樣ωA(x)=r中r的取值不是{0,1}二值,而是[0,1]區(qū)間。簡單例子,張三總是誠實(shí)的(偶爾不誠實(shí)),那么可以表達(dá)為:ω誠實(shí)(張三)=0.8。

第二步,通過在模糊道義集的基礎(chǔ)上使用模糊道義句,我們可以對不同規(guī)范的道義強(qiáng)度進(jìn)行比較。例如,在上述醫(yī)生的例子中,我們可以認(rèn)為“挽救生命”比“講真話”具有更高的道義程度:ωS(Dr) >ωT(Dr)。然而,需要注意的是,這只是一個(gè)簡單而基礎(chǔ)的例子。實(shí)際情況更加復(fù)雜,因?yàn)榈赖略u判往往依賴于具體的語境。在特定情境下,“保守重要機(jī)密”的道義程度可能高于“挽救生命”;而在其他情境中,“講真話”的道義程度可能高于“挽救生命”。

因此,對于這種無條件的道義比較語句ωS(Dr) > ωT(Dr),需要謹(jǐn)慎使用。大多數(shù)醫(yī)療道義規(guī)則都是條件式的。無條件和有條件的區(qū)別在于規(guī)則是否存在前提條件。例如,對于命題“每個(gè)人都應(yīng)該說實(shí)話”,它不需要任何前提條件。而有條件的規(guī)則是一種有條件的道義語句,其執(zhí)行需要滿足特定的前提條件。對于命題“6歲的孩子應(yīng)該入學(xué)”,即“對于每個(gè)人x,如果x是6歲的孩子,則應(yīng)該讓x入學(xué)”。這里的如果x是6歲的孩子,就是一個(gè)條件[12]。

所以可以表達(dá)為以下的條件道義句:如果患者的生命受到威脅,那么醫(yī)生挽救她的生命比講真話更有道義。假設(shè)在情況α下,挽救生命的道義隸屬ωS(Dr)=0.9,講真話的道義隸屬度ωT(Dr)=0.7,此時(shí)“挽救生命”的道義程度要高于“講真話”。

形式化為:α→ωS(Dr) >ωT(Dr)

如果以經(jīng)典傳統(tǒng)邏輯來處理,其困難在于, 講真話是應(yīng)該的,挽救生命也是應(yīng)該的。那么ωS(Dr)= ωT(Dr)=1。我們就無法比較二者優(yōu)先程度,陷入道德困境。

這個(gè)簡單例子說明通過模糊性來形式化比較道義規(guī)則的可行性[6]。

在決策過程中,語句的前件、條件或情境起著重要作用,因?yàn)樘囟Q策的制定取決于給定的條件和情境。在大多數(shù)情況下,條件處于模糊狀態(tài),我們承認(rèn)其存在與不存在之間存在一個(gè)漸進(jìn)的過程。例如,患者的生命威脅可能是“輕微”“中等”或“嚴(yán)重”。因此,狀態(tài)X的存在程度越低,那么狀態(tài)非X的存在程度就越高,反之亦然。

這便導(dǎo)致了以下情況:如果在X情況下,行動Y在特定范圍[0,r]內(nèi)是必須的(被禁止或允許),那么在[0,1-r]的范圍內(nèi),它分別非必需的(非禁止,非允許)。因此,一個(gè)行為可能同時(shí)具有這兩方面的特征[6]。通過模糊條件和模糊規(guī)則,就可以刻畫這種道義特性,根據(jù)其中的道義程度進(jìn)行計(jì)算和排序。這種方法可有助于在AIM、醫(yī)學(xué)倫理學(xué)、生物倫理學(xué)、一般倫理學(xué)、法律、政治和其他領(lǐng)域中作出決策,為AIM提供理論支持來處理醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的道義問題。

2.3 基模糊道義論AIM的計(jì)算可行性

AIM研究的基礎(chǔ)是理解醫(yī)學(xué)語言和知識的結(jié)構(gòu)和邏輯。在之前的討論中,我們已經(jīng)探討了傳統(tǒng)邏輯所帶來的困境,并介紹了模糊邏輯和模糊道義論的優(yōu)勢。本節(jié)旨在簡要總結(jié)AIM在可計(jì)算性方面的潛力。

假設(shè)存在兩個(gè)函數(shù):f(x)和g(x),它們的參數(shù)分別是患者的數(shù)據(jù)集合D和與之對應(yīng)的行動集合A。

例如,當(dāng)前患者的數(shù)據(jù)集合D1={δ1, δ2,…δn},δ為患者的單個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或?qū)傩曰蛐畔?比如{性別,年齡,宗教信仰,懷孕狀態(tài)……}。對于函數(shù)f,有以下關(guān)系:

f1(D1)= A1,

OB(A1),

,(其中?表示優(yōu)先,x?y,表示x優(yōu)先于y)

這意味著根據(jù)當(dāng)前患者的情況(D1),應(yīng)該采取行動A1, 并且行動A1具有道義優(yōu)先性。

這些函數(shù)程序通過交叉執(zhí)行的方式進(jìn)行組合。首先執(zhí)行程序函數(shù) f1,并使用其輸出作為參數(shù)傳遞給程序函數(shù) g1。然后,執(zhí)行f2,并使用其輸出作為參數(shù)傳遞給g2。依此類推,一直執(zhí)行到 fn,并將其輸出作為參數(shù)傳遞給 gn。

g1(A1)= D2

根據(jù)新數(shù)據(jù)集D2,

f2(D2)= A2

g2(A2)= D3

……

fn(Dn)= An

gn(An)= Dn+1在某個(gè)患者數(shù)據(jù)集Dn+1狀態(tài)上決策終止[13]。

最后會產(chǎn)生兩個(gè)函數(shù)序列:

f1, f2,… fn和g1, g2,… gn,它們的參數(shù)分別是患者的數(shù)據(jù)集合D1,D2,…Dn和與之對應(yīng)的行動集合A1,A2,…An。

通過這種方式,這些程序相互交替執(zhí)行,形成了一個(gè)組合程序。每個(gè)程序的輸出都作為下一個(gè)程序的輸入,實(shí)現(xiàn)函數(shù)系列的連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)滿足某些預(yù)定的條件或達(dá)到某個(gè)特定的目標(biāo)時(shí),決策過程則會終止。在具體的應(yīng)用中,終止的標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)問題的性質(zhì)和需求進(jìn)行定義。例如,在醫(yī)學(xué)診斷中,決策過程可能終止于確定一個(gè)最終的診斷結(jié)果;在機(jī)器學(xué)習(xí)算法中,決策過程可能終止于達(dá)到一定的收斂條件或達(dá)到預(yù)設(shè)的準(zhǔn)確度要求。終止的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)具體情況和應(yīng)用目標(biāo)來確定的,通?；趩栴}的性質(zhì)、算法的設(shè)計(jì)和需求的要求。

計(jì)算與模糊道義論的關(guān)聯(lián)體現(xiàn)在對不確定性和模糊性進(jìn)行建模和處理的數(shù)學(xué)框架中。在醫(yī)學(xué)臨床決策過程中,存在許多不確定性因素,例如模糊的輸入數(shù)據(jù)、不完整的知識和模糊的目標(biāo)。為了應(yīng)對這些不確定性,可以運(yùn)用模糊道義論的方法來處理決策過程中的模糊性和不確定性。

在上述的計(jì)算過程,其中涉及決策函數(shù)的計(jì)算和子函數(shù)的執(zhí)行。這些子函數(shù)可以根據(jù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域和需求,采用模糊道義論的方法來處理不確定性和模糊性。通過使用模糊集合來表示模糊的輸入數(shù)據(jù)和目標(biāo),并應(yīng)用模糊邏輯進(jìn)行推理和決策,我們能夠更好地處理決策過程中的不確定性和模糊性。

3 結(jié)論與展望

本文基于模糊邏輯,通過對醫(yī)學(xué)實(shí)踐和醫(yī)學(xué)人工智能的關(guān)系進(jìn)行分析,論證了模糊邏輯在處理醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的模糊性、不確定性和復(fù)雜性方面的獨(dú)特優(yōu)勢和合理性。引入模糊邏輯使得醫(yī)學(xué)人工智能能夠更好地應(yīng)對現(xiàn)實(shí)世界的倫理維度,并提供靈活的邏輯推理工具。同時(shí),模糊道義論的發(fā)展為道義規(guī)范的表達(dá)、決策和人工智能化提供了新的方向。通過模糊化道義概念,我們可以獲得形式化的模糊道義規(guī)則,實(shí)現(xiàn)對道義規(guī)范的動態(tài)比較和排序。這為醫(yī)學(xué)決策和倫理決策提供了更實(shí)際相關(guān)性的支持。

盡管模糊道義邏輯的應(yīng)用仍處于相對初級階段,需要進(jìn)一步深化和擴(kuò)展其理論基礎(chǔ)和方法。然而,基于模糊道義邏輯的醫(yī)學(xué)人工智能在未來仍具有廣闊的發(fā)展前景。其中,模糊邏輯與倫理決策的整合是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的方向,以更好地解決醫(yī)學(xué)倫理學(xué)中的復(fù)雜道德難題。此外,可以開發(fā)基于模糊道義邏輯的智能醫(yī)療決策系統(tǒng),考慮到道義規(guī)范和個(gè)體差異為醫(yī)務(wù)工作者和患者提供個(gè)性化的決策建議。