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1、中医药知识库系统的研究进展 【摘要】 近年来，学问库系统成为中医药学问遗产爱护和利用的创新手段。本文从构建方法、覆盖范围、应用状况等3方面对中医药学问库系统的探讨进展进行了综述，以供中医药信息化领域的探讨人员参考。 【关键词】 中医药； 学问库； 学问工程； 学问共享 Research Progress of Traditional Chinese Medicine Knowledge Base System/YU Tong，YANG Shuo，LI Jing-hua./Medical Innovation of China，2022，11：142-144 【Abstract】 In rece
2、nt years，knowledge base systems became an innovative technology for the preservation and utilization of knowledge assets in Traditional Chinese Medicine domain.This paper reviews the research progress of Traditional Chinese Medicine knowledge base system from 3 aspects such as constructing methods，c
3、overage and applications，in order to provide useful information for researchers in TCM informatics. 【Key words】 Traditional Chinese Medicine； Knowledge base； Knowledge engineering； Knowledge sharing First-authors address：Information Institute of Traditional Chinese Medicine，China Academy of Chinese
4、Medical Sciences，Beijing 101730，China doi：10.3969/j.issn.1674-41015.2022.18.047 构建中医学问库系统是指用人工智能技术把中医药理论和专家的阅历按规范化、标准化的格式，组建成学问库，达到资源查询和共享1。本文从构建方法、覆盖范围、应用状况等3方面对中医药学问库系统的探讨进展进行了综述，以供中医药信息化领域的探讨人员参考。 1 中医药学问库系统的构建方法 1.1 基于关系型数据库的中医药学问库系统 王连心等2提出以关系型数据库为基础构建中药学问库的方案。据此方案，中药学问库分为3个层次：第一个层次是事实数据层，包含存在于
5、文献资料中的原始数据；其次个层次是学问本体层，其内容是领域概念和领域规则；第三个层次是策略层，其内容是策略性的结论和规则。在中药学问库的构建中，可将关系型数据库作为事实数据层，在其基础上建立准则层和决策层，使中药数据上升为中药学问。陈国宁等3在构建中医咳感症诊断专家系统的过程中，采纳关系数据库作为学问库的存储组织形式，并实现了学问的增加、删除、修改等操作，以支持推理机制和询问模块。 1.2 基于本体技术的中医药学问库系统 本体是一个源自哲学领域的术语，探讨世间万物如何存在。在计算机科学领域，本体是针对一个概念体系的正式而明确的规范4。本体一般针对特定领域和议题而建，它使交互各方对特定领域内共用
6、的概念、词汇以及概念分类等达成一样，从而支持学问的共享和重用。近年来，本体技术渐渐成为构建中医药学问库系统的主流手段5。 徐彬锋等6将本体技术引入到医学学问组织当中，构建出包括中医本体和西医本体两大分支的医学本体框架。该本体定义了医学领域的类、类间关系以及它们须满意的约束。其中，中医本体包括中医疾病类、中医证类、中医舌诊类、中医脉诊类、中医病案类；西医本体包括疾病属性类、化学物质类、疾病类、诊断类和器官类。Protg工具被用于构建和展示这一本体。这项工作展示了本体学问库的可重用性和可扩展性等优点。 谷建军5基于本体技术构建了一个中医古籍学问库。中医古籍所蕴含的学问相当丰富，学问之间的关联关系错
7、综困难，每一部中医古籍都作为一个本体存在，将全部中医古籍构成一个综合本体的难度可想而知6。谷建军5提出基于中医古籍文献叙词表构建领域本体的方法，该叙词表以一个树状结构表达了中医古籍文献的概念体系，其中的概念来自于中医古籍内容。谷建军5运用Protg 2000工具将该叙词表转换为一个OWL本体，该本体继承了叙词表的概念结构，但对概念之间的语义关系进行了更为深化细致的描述，为建立文献之间的学问关联供应了可行的途径。 此外，还有许多学者开展了构建中医药本体学问库的探究工作。例如，车立娟等7以Protg为工具，构建了用于表达“肺阴虚证”病机规则的本体学问库；李新霞8以Jena为工具，构建了中医脾胃病领
8、域本体学问库；孙海舒等9从规范限制、构建原则、本体构建工具、系统架构、术语规范化、构建本体模型等诸多方面，探讨如何基于本体构建中医古籍学问库；易钢等10-11基于本体，构建了一个中医学问库系统，其中包括中医概念、关系、推理及中医诊断等大量学问。这些工作初步验证了将本体技术用于构建中医药学问库的可行性，为中医领域内的学问组织供应一种新的方法，但构建全面、完整、好用的中医药学本体仍是一个长期而困难的过程。 1.3 基于神经网络的中医药学问库系统 中医诊断学学问具有不确定性、困难性、模糊性等特点，须要能够充分模拟症状与证候之间的非线性映射关系的数据模型。人工神经网络是由大量处理单元互连而成的网络，是
9、对人脑的抽象、简化和模拟12。ANN具有非线性映射功能，其通过对输入输出样本的自动学习，能够以随意精度靠近随意困难的非线性映射，因此很适合模拟中医诊断的推理过程。 吴芸等13运用神经网络方法，构建了面对中医舌诊八纲辨证的学问库。该项探讨基于“舌象”与中医“八纲”之间的对应关系，建立了“概率神经网络”、“广义回来神经网络”和“学习矢量量化神经网络”等3种类型的神经网络，并尝试将其用于中医诊断推理。另外，周金海等12也利用ANN算法构建了中医舌诊学问库，它所预料的舌像与八纲辨证的关系与临床诊断结果基本一样。这些工作说明采纳神经网络技术构建中医诊断学问库是可行的。 2 中医药学问库系统的覆盖范围 2
10、.1 中医人体学问库 赵静等14初步建立了一个“三维可视人中医学问库”，将经络腧穴学等中医学问融入三维可视人模型中，构成了具有中医特色的人体三维医学影像图谱。该学问库运用语义网络方法，描述腧穴与经络之间的归属关系，以及腧穴与解剖结构之间的对应关系。它还包含腧穴标准定位、功能主治、针刺方法、进针层次、毗邻结构以及针刺意外等针灸临床学问。这项工作为今后开发基于“中国虚拟人”的腧穴和经络三维可视化模型供应了支持。另外，郑雷15在三维人体可视化模型上对中医腧穴进行了系统定位，并开发了能够显示中医针灸针刺过程的三维影像阅读器。 2.2 中医疾病和证候学问库 在医学学问中，最重要、最核心的学问是关于疾病的
11、学问1。徐彬锋等6以冠心病学问为例，建立了中西医学问相结合的本体学问库。该系统定义了“冠心病”及相关疾病的中英文名称、定义、发病率、病因和主要治疗方法等信息，并进一步定义了诊断学公理。这些公理是医学元学问，比一般的医学学问具有更高的抽象层次。例如，发病率大于0小于1；疾病的并发症是一种疾病；疾病的人群死亡率小于发病率等。该系统再经完善、扩展后可用于中医协助诊疗。 谷建军5建立以“病证”为中心的本体模型，将中医古籍中的相关概念和学问加入本体之中。该本体包括证候、病位、病因、病机、鉴别诊断、治则、治法、用药、处方、治疗禁忌等类型，明确了类型的属性和相互关系，能较为精确地反映中医对“病症”的理解和相
12、识。 李新霞8以老中医关于脾胃病的病案为基础，建立了中医脾胃病领域本体学问库。该项目对中医症状术语进行了规范化处理，将零散的中医脾胃病学问组织起来，实现了疾病诊断、证候诊断、治法、方药等方面的推理功能，以支持学问共享和疾病诊疗。 2.3 中医医案学问库 中医医案是中医临床思维活动和辨证论治过程的记录，是中医理法方药综合应用的详细反映形式16。特殊是名老中医的医案，对于中医理论和方法的传承具有重要意义。近年来，在名老中医阅历传承的背景下，中医医案学问库的构建成为学术界的一个热点。彭笑艳16采纳本体、Agent等技术，构建了中医医案学问库，其中主要包含中医肝病、胃病等领域的医学学问、材料和医案，为
13、用户供应在线诊疗服务。曹宇峰17基于本体技术设计了中医病案学问模型，构建了中医病案的学问库，以协助学生通过大量病案实践来巩固所学的理论学问。 2.4 中药学问库 中药学问是提中学医临床与学术水平的重要环节和文献宝库之一，值得当代医家学习与探讨18。王连心等2提出了一套中药学问库的设计方案，该学问库的内容包括中药的名称、出处、剂量、性味、归经、功效、主治、用药宜忌等信息，以及方剂的处方来源、剂型、药物组成、功效主治、制备方法、用法用量与禁忌等。这些学问通过对古典医籍、学术专著、学术期刊和报纸、各种学术会争论文和报告以及相关指南等进行普查与筛选、分析与整理而获得。该方案还对中药命名、药效和剂量的规
14、范化问题进行了探讨。 2.5 中医养生学问库 黄帝内经是中医药理论体系的奠基之作，其养生理论和方法对中医养生学有着深远的影响3。臧知明19采纳Linux、MySQL、PHP等技术，初步构建了面对网络应用的黄帝内经养生学问库。臧知明19对黄帝内经的语言特点和思维方式进行了分析，提出了基于词句的黄帝内经养生学问的表达模式，并提出了黄帝内经养生学问库的框架。 3 中医药学问库系统的主要应用 3.1 面对中医临床诊疗的专家系统 中医专家系统是指用计算机人工智能技术来模拟闻名老中医诊疗患者的临床阅历，从而使该软件具有专家水平的诊治患者的实力1。学问库是专家系统的核心部分，它确定系统设计的正确与否，也影响
15、系统其他模块设计的难易以及系统运行的效率3。马斌荣1于11019年研制了“中医关幼波诊疗肝病的计算机程序”。该系统开临床诊疗专家系统之先河，并启动了中医信息化的进程。陈国宁等3采纳产生式规则来表示专家学问，以学问库的形式对这些学问进行组织，并实现了混合推理的机制，在此基础上，实现了一个能对中医咳感症进行诊治的专家系统。在中医诊疗技术现代化的背景下，中医专家系统、智能化协助中医诊疗系统的研发工作成为中医药信息化建设的热点，中医药学问库系统作为其中的支撑技术也得到了学术界的重视。 3.2 中医计算机协助教学系统 中医药学问库能有效支撑领域学问的检索、阅读和形象化展示，因此对于中医教学工作具有良好的
16、协助作用。徐彬锋等6将其开发的学问库系统用于医学基础课程的教学工作，取得了良好的效果。学习者反映，运用这个系统可以快速定位到系统所包含的概念，从而加速对相关概念的理解。但该系统的内容仅限于学问库构建者所驾驭的医学学问，而未覆盖全部的相关学问。为提升该系统在教学中的实际价值，尚需扩展其范围并完善其功能。 4 结语 中医药学问库系统在中医药信息化和中医药学问工程等领域中都扮演着核心的角色。在中医药领域，关系型数据库目前是实现学问库最为好用的手段；领域本体则在困难学问建模和推理等方面显示了技术优势，且其实现技术和工具日趋成熟；学者们也在探究运用人工神经网络等机器学习和人工智能手段来实现学问库，体现出
17、了较大的潜力。学问库系统已被用于中医疾病、证候、医案、中药、养生和古籍等诸多领域，且在协助临床诊疗、协助教学等方面取得了一些实际应用。但从现有的文献来看，中医药学问库系统的建设尚不成熟，还有很长的路要走。学者们尚需在术语规范化、学问建模方法、本体工程方法、学问获得方法和推理机制等方面开展深化探讨，并进一步开展中医药学问库系统在中医药信息化中的实际应用。 参考文献 1马斌荣.中医专家系统与中医学问库-中医领域计算机软件的开发与应用M.北京：北京出版社，19101：68-101. 2王连心，孟庆刚，王志国，等.中药学问库设计浅析J.世界中医药，2022，6：535-537. 3陈国宁，陈秋莲.一个
18、中医咳感症诊断专家系统的设计J.广西高校学报：自然科学版，2001，26：101-104. 4Liu L，Zsu M T.Encyclopedia of database systemsM.Taiwan：Springer Publishing Company，Incorporated，2022：1-60. 5谷建军.基于叙词表的中医古籍文献领域本体建模方法探讨D.北京：中国中医科学院中国医史文献探讨所，2022. 6徐彬锋，温志浩，罗小刚，等.基于本体的医学学问库构建及应用J.北京生物医学工程，2022，30：618-623. 7车立娟，王瑾德，周强，等.基于“肺阴虚证”本体的中医证候学问库构
19、建方法探讨J.上海中医药高校学报，2022，23：18-20. 8李新霞.基于本体的中医学脾胃病学问库的构建D.南京：南京理工高校，2022. 9孙海舒，符永驰，张华敏，等.基于本体论构建中医古籍学问库的探究J.医学信息学杂志，2022，32：64-68. 10易钢，罗尧岳.基于本体的中医学问库系统的探讨J.医学信息：上旬刊，2022，23：3516-3518. 11易钢.应用Protg构建中医药学本体方法探讨J.电脑学问与技术：学术沟通，2022，8：223-225. 12周金海，杨涛，沈大庆，等.基于ANN的中医舌诊八纲辨证学问库构建与应用J.计算机应用探讨，2022，27：1773-17
20、73. 13吴芸，周昌乐，张志枫.中医舌诊八纲辨证神经网络学问库构建J.计算机应用探讨，2022，23：188-189. 14赵静，庄天戈，刘红菊，等.基于语义网络方法的三维可视人中医学问库J.上海交通高校学报，2022，39：517-521. 15郑雷.结合中医针灸的三维医学影像学探讨D.上海：上海交通高校，2004. 16彭笑艳.基于中医医案的学问库构建D.北京：北京科技高校，2022. 17曹宇峰.病案分析引导下的中医智能教学的探讨D.北京：首都师范高校，2022. 18胡滨.中医药文献检索M.上海：上海科技出版社，2022：33-45. 19臧知明.黄帝内经养生学问库框架构建探讨D.广西：广西中医学院，2022. 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页