MYCIN là chương trình tư vấn kháng sinh do nhóm nghiên cứu ở Đại học Stanford xây dựng trong thập niên 1970, và là một trong những hệ chuyên gia nổi tiếng nhất lịch sử trí tuệ nhân tạo. Năm 1979, đơn thuốc của nó được các chuyên gia ngoài Stanford chấm cao hơn đơn của từng giáo sư tham gia thi, vậy mà nó chưa bao giờ được dùng thường quy để điều trị người bệnh. Chuyện vì sao một cỗ máy giỏi như vậy lại về hưu sớm vẫn còn nguyên giá trị với AI y tế hôm nay.

Tóm tắt nhanh

MYCIN hỏi bác sĩ hàng chục câu về một ca nhiễm trùng, rồi đề xuất loại kháng sinh và liều dùng, kèm khả năng giải thích từng bước lập luận. Trong một cuộc thi chấm giấu tên công bố năm 1979, nó đạt 65% số lượt chấm “chấp nhận được”, đứng đầu bảng. Nhưng nhóm tác giả đã đóng băng nó từ cuối năm 1978 vì những lý do rất đời thường: phải gõ quá nhiều, máy tính ở xa, không nối được với dữ liệu bệnh viện, và bác sĩ không muốn xin lời khuyên của một cái máy. Theo chính họ, được chấp nhận khác với giỏi.

Diễn biến chính

Bản in ngày 3/6/1978: bốn mươi ba câu hỏi cho một bệnh nhân

Một bản in lưu lại buổi hội chẩn ngày 3 tháng 6 năm 1978 với một bệnh nhân nam 34 tuổi ở Stanford, nghi viêm màng não. MYCIN tự sửa lỗi chính tả của người gõ, giải thích khi được hỏi WHY, rồi sau 43 câu hỏi thì in ra đơn gồm hai kháng sinh kèm lời dặn không pha chung một chai truyền. Chú thích trên bản in cho biết chương trình không được dùng để gợi ý điều trị cho người bệnh đó.

Đầu thập niên 1970: từ MEDIPHOR đến mô hình chuyên gia hội chẩn

Các tác giả MYCIN viết rằng bác sĩ thường xuyên chọn sai kháng sinh. Giáo sư Stanley Cohen, trưởng bộ môn dược lâm sàng, đang làm hệ thống MEDIPHOR cảnh báo tương tác thuốc. Ý tưởng canh chừng mọi đơn kháng sinh đòi hỏi nối ba hệ thống máy tính riêng của bệnh viện, điều khi ấy gần như không thể. Nhóm chuyển sang cách khác: cỗ máy đóng vai chuyên gia hội chẩn, hỏi và bác sĩ tự gõ câu trả lời, chạy trên một máy tính dùng chung truy cập từ xa.

1973: bộ ba lập nhóm và cái tên MYCIN

Edward Shortliffe, sinh viên y khoa sinh năm 1947, biết đến AI qua một lớp học của khoa máy tính. Anh kết hợp với Cohen và Bruce Buchanan, người mang theo kinh nghiệm từ DENDRAL, cùng bác sĩ bệnh truyền nhiễm Stanton Axline. Axline đọc to cách ông suy nghĩ, Shortliffe biến thành luật trong máy và mang bản chạy được đến mỗi tuần để chuyên gia thấy cỗ máy lớn dần. Tháng 10 năm 1973, khi nộp đơn xin tài trợ, Axline gợi ý cái tên MYCIN, mượn đuôi của nhiều loại kháng sinh.

Mỗi luật có một hệ số chắc chắn từ −1 đến +1. Cỗ máy trả lời được “vì sao hỏi câu này” và “kết luận đạt được bằng cách nào”, và mỗi luật đều ghi tên người viết. Shortliffe bảo vệ luận án năm 1975 và nhận bằng bác sĩ năm 1976; hệ thống có khoảng 200 luật rồi tăng lên gần 500 vào năm 1978.

1974–1979: các kỳ sát hạch

Kỳ đầu năm 1974 dùng 15 ca nhiễm trùng máu, năm chuyên gia Stanford đồng ý với cỗ máy chỉ dưới 75% số lần. Kỳ thứ hai mời chuyên gia khắp nước Mỹ, kết quả vẫn quanh 75%; có vị giữ hồ sơ hơn mười hai tháng mới gửi trả. Kỳ thứ ba, công bố trên tạp chí JAMA tháng 9 năm 1979, dùng 10 ca viêm màng não thật. Mười “người” kê đơn gồm MYCIN, năm giảng viên, một bác sĩ chuyên khoa sâu, một bác sĩ nội trú, một sinh viên y và đơn thật bệnh viện đã dùng. Tám chuyên gia ngoài Stanford chấm giấu tên, tổng cộng 800 lượt.

MYCIN đạt 65%, các giảng viên từ 42,5% đến 62,5%, sinh viên 30%. MYCIN không bỏ sót ca nào chữa được, trong khi bác sĩ thật kê thừa kháng sinh ở 6 trong 8 ca. Nhóm cũng tách phần suy luận thành EMYCIN, từ đó có PUFF và ONCOCIN; Allen Newell gọi MYCIN là “granddaddy of them all” của hệ chuyên gia.

1978: cho nghỉ hưu lặng lẽ

Cuối năm 1978, kho tri thức bị đóng băng, MYCIN chỉ còn để trình diễn và làm bài tập. Thử nghiệm tại khoa phòng chưa từng diễn ra. Nhóm tự viết rằng họ không đưa nó vào bệnh viện vì biết nó sẽ không được chấp nhận, vì những lý do tầm thường. Bác sĩ phải tìm máy trạm, đăng nhập, gõ lại kết quả xét nghiệm đã có trên máy khác, trả lời khoảng 50–60 câu, có khi mất nửa tiếng đến một giờ. Họ thà nhấc điện thoại gọi đồng nghiệp. Axline và Victor Yu rời Stanford, việc xin kinh phí khó, còn nhóm cũng không mặn mà. Thế hệ kháng sinh cephalosporin mới sau đó khiến kho tri thức lạc hậu.

1984 và cuối thập niên 1980: lời cảnh báo của Newell

Năm 1984 nhóm xuất bản cuốn sách tổng kết, kể cả thất bại, với lời tựa của Newell: học được bài học thì sẽ không phải sống lại lịch sử ấy. Nhưng cơn sốt hệ chuyên gia vẫn lên cao. Các hạn chế quen thuộc tái hiện: nút cổ chai khi thu nhận tri thức từng luật một và kho luật không ai cập nhật. David Heckerman chỉ ra hạn chế của hệ số chắc chắn, sau đó cùng Shortliffe chuyển hướng sang xác suất chặt chẽ hơn. Khi cơn sốt vỡ, ngành bước vào mùa đông AI thứ hai.

Điều còn tranh cãi hoặc cần thận trọng

  • “MYCIN giỏi hơn bác sĩ” là nói hơi quá: đề thi chỉ có mười ca, chấm theo ý kiến chuyên gia chứ không theo kết cục người bệnh. Các tác giả chỉ nói giám khảo không bất đồng với cỗ máy nhiều hơn với các giáo sư.
  • Các con số hay bị trộn. 65% là của đề viêm màng não năm 1979; hai lần thi trước quanh 75% mức đồng thuận. Số luật thay đổi theo phiên bản, nên chỉ nên hiểu là vài trăm.
  • Chuyện MYCIN bị cấm hoặc bỏ vì sợ kiện là huyền thoại. Trách nhiệm pháp lý được nhắc để giải thích vì sao máy phải tự trình bày, không nằm trong lý do bỏ dự án.
  • Giai thoại McCarthy: theo lời chính nhóm MYCIN kể, John McCarthy từng khai mẫu bệnh phẩm lấy từ nước ối của một bệnh nhân nam và cỗ máy vẫn chấp nhận.

Vì sao câu chuyện này đáng nhớ?

MYCIN đã làm sớm điều ngày nay gọi là AI giải thích được, và vẫn không vào được phòng bệnh. Bài học nhóm tự rút ra: người ta chấp nhận công cụ mới không chỉ vì nó giỏi, mà còn vì nó vừa tay, nằm đúng chỗ trong quy trình làm việc và có người chịu trách nhiệm.

Ngược lại, PUFF được dùng hằng ngày ở một bệnh viện San Francisco vì dữ liệu chảy thẳng từ máy đo vào, không ai phải gõ. Với các tin báo AI đọc phim hay chẩn đoán ngang chuyên gia hôm nay, câu hỏi khó vẫn như năm 1978: ai nhập dữ liệu, ai ngồi chờ, ai ký tên dưới đơn thuốc. Đây là nhận định của kênh, không phải kết luận của tài liệu gốc.

Câu hỏi thường gặp

MYCIN là gì?

MYCIN là chương trình tư vấn chọn kháng sinh cho các ca nhiễm trùng, do nhóm ở Stanford xây dựng từ đầu thập niên 1970. Nó hỏi bác sĩ hàng chục câu rồi đề xuất thuốc và liều dùng, kèm lời giải thích.

MYCIN có giỏi hơn bác sĩ không?

Trong cuộc thi chấm giấu tên năm 1979 trên 10 ca viêm màng não, MYCIN được 65% lượt chấm chấp nhận, cao hơn từng giảng viên Stanford (tối đa 62,5%). Tuy vậy, đề thi nhỏ và chấm theo ý kiến chuyên gia, nên nói MYCIN giỏi hơn bác sĩ là hơi quá.

Vì sao MYCIN không được dùng ở bệnh viện?

Theo chính nhóm tác giả, vì các lý do tầm thường: phải gõ 50–60 câu, máy tính dùng chung ở xa, không nối được dữ liệu xét nghiệm, bác sĩ không muốn xin lời khuyên của máy. Không có lệnh cấm hay vụ kiện nào.

MYCIN có phải hệ chuyên gia đầu tiên không?

Nguồn chỉ nói MYCIN phát triển từ DENDRAL và Allen Newell gọi nó là “granddaddy of them all” (ông tổ của tất cả) của hệ chuyên gia. Kịch bản không khẳng định nó là cái đầu tiên.

EMYCIN và PUFF là gì?

EMYCIN là bộ máy suy luận của MYCIN được tách khỏi tri thức y khoa để dùng cho lĩnh vực khác. Đổ tri thức về phổi vào thì thành PUFF, đọc kết quả đo chức năng hô hấp.

Nguồn tham khảo

  • Buchanan & Shortliffe (eds.), Rule-Based Expert Systems: The MYCIN Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project (Addison-Wesley, 1984) — bản mở
  • Yu et al., Antimicrobial Selection by a Computer, JAMA 242:1279–1282 (1979), in lại ở chương 31 của sách trên
  • Allen Newell, lời tựa cho Rule-Based Expert Systems (1984)
  • Heckerman, Probabilistic Interpretations for MYCIN's Certainty Factors (UAI 1985)

Bài viết tóm tắt từ video của kênh; nội dung mang tính giới thiệu.