中医喘证医案的本体表示及知识库架构

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1、中医喘证医案的本体表示及知识库架构　　摘要：中医医案是名老中医学术思想的精华和临床用药经验的记载，是医学传承的宝贵资源。然而中医医案丰富庞杂，多为非结构化知识，需要有效的知识表示方法和高效重用的知识库支撑。本文将信息工程学知识引入中医信息化建设，应用领域本体理论对中医喘证知识进行形式化表示，进而构建中医喘证知识库，为中医流程和中医标准化提供技术途径，为中医信息化研究和临床经验传承提供可行的思路和方法。　　关键词：中医医案；领域本体；喘症；知识库　　中图分类号：TP182；TP315文献标志码：A　　中医医学历史悠久，同时也产生了与中医学有关的大量文献。在中医学走向现代化的过程中也产生

2、了海量科学研究数据和文献，但是这些资料存在着分散、片面等状况不能被有效地利用。由于历史的久远和中国地域的辽阔，同一事物在不同时期、不同地域有着不同的名称，更是加大了实现古医学与现代医学资源共享的障碍。　　语义检索可以通过从语义网上获取数据从而给出与检索者请求的查询结果以及请求的相关资源，从而解决了关键词一词多意或多词一意等局限性，提高了检索的准确性和全面性，实现了机器理解与人机交互的协同能力[2]。在基于本体的检索系统中，领域本体[3-4]的Ontology层提供共享的术语和概念，而知识库则使用这些语义的共享来表达领域事实，因此本体层是语义搜索引擎的关键所在。本文引入信息工程的知识库

3、架构和基于领域本体的知识库构建理论，将中医喘证知识作为形式背景，使用Protégé工具及OWL语言构建了基于中医喘证本体的领域知识库实例，解决了案例知识的表示和组织问题，为下一步中医喘证案例推理的研究奠定基础。　　1知识库　　知识库是针对某一领域问题求解的需要，采用某种知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识的集合[5]。　　领域知识是指在某一专门领域中重要问题或概念以及概念之间的相互关系的集合。领域知识库这一术语源于人工智能领域。在人工智能领域，领域知识主要应用于知识的专家系统和自然语言理解的系统中。　　1.1知识目前，知识这一概念有3种比较有代表性的定义

4、：①Feigenbaum：知识是经过消减、塑造、解释、选择和转换的消息。②Bernstein：知识是由特定领域的描述、关系和过程组成。③Heyes-Roth：知识=事实+信念+启发式。知识常常是模糊、不确定或不完全的。而且知识还处在不断地动态变化过程中。　　对于任何知识，通常采用Heyes-Roth提出的知识的三维空间来描述。即知识的范围、知识的目的和知识的有效性。范围由具体到一般，目的从说明到指定，有效性由确定到不确定。知识的三维空间描述，见图1。　　图1知识的三维空间描述　　大量的数据经过加工后才会有价值，经过分析处理的数据形成了信息，信息的作用后有时间和范围的限制。为了使信息在

5、较长的时间内有效，必须进行一系列的内部处理，这个过程叫综合，综合后的信息组成了知识。　　从计算机科学的观点来看，知识是信息综合处理的结果。在综合过程中，信息传递相互比较，结合成有意义的链接。数据、信息和知识具有层次关系，它们的层次关系，见图2。　　图2数据、信息和知识的层次关系　　1.2领域知识领域知识主要应用在基于知识的专家系统和自然语言理解以及有关概念的约束的集合。知识工程对领域知识进行了3方面的描述：①领域知识是一个概念模型，这个概念模型包括概念和概念之间的关系。②领域知识是概念和概念之间的约束。③领域知识是陈述如何推导计算出新概念和新概念之间的关系的规则。　　领域知识的2个基

6、本概念：①领域特征概念：是领域知识的概念化，是各种相关领域内的重要概念的语义描述。②领域特征属性：是指某一领域内的概念所具有的特点，领域特征概念可以是词，也可以根据需要扩展成短语甚至词串。　　2本体　　2.1本体的概念本体原本是一个哲学上的概念，在被引入信息科学之后，其定义尚未统一，Studer在1998年对本体的定义得到最多认同，他提出"本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明"，此定义包含4层含义：①概念模型：本体论的研究对象；②明确：某套概念及其相互之间关系被准确定义；③形式化：计算机可读的精确的形式化描述；④共享：本体中反映的知识是相关领域中公认的概念集。　　2.2本体构建步

7、骤以本体构建[6-8]原则[清晰（Clarity）、一致（Coherence）、可扩展性（Extendibility）、编码偏好程度最小（MinimalEncodingBias）、本体约定最小（MinimalOntologicalCommitment）]为基础，国内外学者提出了一种构建本体的实际操作方法，归纳为两种模式：①利用现有文献和领域专家使用手工的方式创建概念关联；②将已有的叙词表改造成本体，或者采用学习机制，进行自动或自动化的本体构建。　　目前国际