中藥知識庫建設(shè)初探

摘 要：中藥學(xué)是中華人民幾千年來與疾病作斗爭的智慧結(jié)晶，在中醫(yī)藥學(xué)科體系中占據(jù)著重要的地位。文章在探討了中藥知識庫建設(shè)意義的基礎(chǔ)上，解析了中藥知識庫建設(shè)的初步思路和方案。

關(guān)鍵詞：中藥知識庫；建設(shè)思路；推理機

中圖分類號：TP182

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。目前從以光盤為載體的數(shù)據(jù)庫逐漸過渡為以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為主的中藥數(shù)據(jù)庫存儲與處理模式。這種現(xiàn)代信息技術(shù)是在中醫(yī)藥信息研究過程中，針對原始資料信息量大、不規(guī)范等問題進行分析與整理、補充與完善而逐漸建立起來的[1]，并隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的進步而不斷進步。人工智能和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的有機結(jié)合，促成了中藥知識庫的產(chǎn)生和發(fā)展。這種新興的知識庫技術(shù)，又被稱為人工智能數(shù)據(jù)庫，可以理解為是由人工智能和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)有機結(jié)合而成的，是中藥知識庫建立、發(fā)展的激素和基礎(chǔ)。

1 中藥知識庫建設(shè)意義

知識庫是知識工程中結(jié)構(gòu)化、易操作、易利用、全面有組織的知識集群，是針對某一領(lǐng)域問題求解的需要，采用某種或者某些若干知識表示方式在計算機存儲器中存儲、組織、管理和使用的互相聯(lián)系的知識片集合。

中藥知識庫研究，是一項關(guān)系到子孫后代，造福人類的工程，也是中醫(yī)學(xué)繼承和發(fā)展頗具實效的知識工程。意義主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）中藥知識庫有利于古籍的保護、中藥文獻的保存。通過數(shù)字化、復(fù)制、轉(zhuǎn)存，可以相對真實、永久地保存古籍原貌。（2）中藥知識庫將中醫(yī)藥的期刊、會議成果、研究報告、教材等以數(shù)字信息化的形式保存在數(shù)據(jù)庫中，提供上傳、查詢、檢索等功能，實現(xiàn)了廣泛的資源共享，也避免了信息的冗余與過度重復(fù)[2]。（3）完善的中藥知識庫可以實現(xiàn)基于知識層面的中藥知識傳播，提高中醫(yī)藥文獻的研究和利用水平。有利于中醫(yī)藥資源的傳承，是延續(xù)民族文化的重要手段。（4）便于普通用戶獲取中藥知識。中藥知識庫通過方便自然的檢索方法不僅可以原文再現(xiàn)，而且可以進一步實現(xiàn)對知識的統(tǒng)計分析和知識控制。用戶可以任意地通過知識元概念或?qū)傩栽~進行檢索，獲取與這個概念或詞語相關(guān)的完整的一組知識。如方證關(guān)系、藥證關(guān)系規(guī)律等。（5）中藥知識庫可以為學(xué)術(shù)研究開辟一條新途徑。學(xué)者可以通過移動終端、電腦、手機等上網(wǎng)工具，隨時便攜地進行資料檢索，也可以采用便攜式存儲器下載知識庫部分內(nèi)容進行進一步開發(fā)和研究工作。（6）有利于利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)探求中醫(yī)藥診治疾病的規(guī)律、有利于發(fā)現(xiàn)中醫(yī)的診治規(guī)律，并創(chuàng)新診治模式，提高診療水平[3]。（7）推動實現(xiàn)中醫(yī)現(xiàn)代化。運用現(xiàn)代計算機與信息技術(shù)將這些古代文獻的知識創(chuàng)造性地轉(zhuǎn)化為數(shù)字化知識，使之成為適應(yīng)時代發(fā)展需要的更具有價值的新資源，以廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥教學(xué)、臨床、科研與產(chǎn)業(yè)開發(fā)。（8）為中國傳統(tǒng)文化走向世界提供了必要條件。數(shù)字化中藥知識庫工程，可以對傳統(tǒng)文化進行全面整理，是對傳統(tǒng)文化的再學(xué)習(xí)，也是為中藥傳統(tǒng)文化的傳播提供了有力武器。（9）相較于傳統(tǒng)紙質(zhì)書籍，成本大大降低。

2 知識庫建設(shè)原則

中藥知識庫是專用型知識類數(shù)據(jù)庫，建設(shè)的主要目的是實現(xiàn)中藥文本內(nèi)容的規(guī)范統(tǒng)一、中藥媒體的信息的整合。因此在收集、加工中藥知識理論的過程中，必須反復(fù)考究，做到準(zhǔn)確性、規(guī)范性和統(tǒng)一性。在規(guī)范統(tǒng)一的基礎(chǔ)，中藥知識建設(shè)的最大愿望便是便于民眾的使用。中藥知識庫根據(jù)文獻創(chuàng)建時間、空間、文獻重要性、流派等進行多種分類歸納整理，首要任務(wù)是能夠?qū)崿F(xiàn)交叉索引查找，其次是推理機合理，使不同層次的用戶都能夠按照需求方便、準(zhǔn)確地獲取中藥知識。

3 中藥知識庫建設(shè)思路

中藥學(xué)是一個龐大復(fù)雜的知識體系，中藥知識庫的建設(shè)更是一個長遠的系統(tǒng)工程，需要進行總體總體規(guī)劃、審核、規(guī)范的同時，還需要細(xì)致、耐心的計算機技術(shù)研究與多學(xué)科的支撐，建設(shè)思路見圖1。

圖1 中藥知識庫建設(shè)思路

3.1 中藥知識采集。中藥知識采集，首先需要數(shù)字化，建議首先采集權(quán)威期刊、會議成果、研究報告、診療經(jīng)驗、中醫(yī)藥教材等中藥知識。其次，進行元數(shù)據(jù)定義。最后運用ETL技術(shù)，對采集的知識信息進行數(shù)據(jù)清洗、規(guī)范化處理、格式轉(zhuǎn)化、過濾等，最終沉淀積累形成有組織的知識庫。

3.2 分析內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進行中藥知識庫總體規(guī)劃。根據(jù)中藥文獻的數(shù)量和內(nèi)容，中藥知識庫應(yīng)能夠包含幾乎所有重要文獻與大多數(shù)一般文獻，包含幾乎所有有據(jù)可查的中藥知識。中藥知識庫的結(jié)構(gòu)根據(jù)中藥學(xué)總論可分為七大類：（1）中藥的起源與中藥學(xué)的發(fā)展；（2）中藥的產(chǎn)地與采集；（3）中藥的炮制；（4）藥性理論；（5）中藥的配伍；（6）中藥的用藥禁忌中藥的劑量與用法。

根據(jù)具體藥用還包含二十一個個類：解表藥、清熱藥、瀉下藥、祛風(fēng)濕藥、化濕藥、利水滲濕藥、溫里藥、理氣藥、消食藥、驅(qū)蟲藥、止血藥、活血化瘀藥、化痰止咳平喘藥、安神藥、平肝息風(fēng)藥、開竅藥、補虛藥、收澀藥、涌吐藥、攻毒殺蟲止癢藥、拔毒化腐生肌藥等[4]。還應(yīng)根據(jù)論文期刊、會議成果、教材等類別進行結(jié)構(gòu)分塊。

3.3 確定中藥知識庫知識表示。知識表示是研究用機器表示知識的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識的存儲又考慮知識的使用[5]。知識表示分陳述性知識表示和過程性知識表示兩種表示方法。描述事實性知識，例如某中藥藥性，采用陳述性知識表示法；描述規(guī)則性知識和控制結(jié)構(gòu)知識，例如中藥的炮制過程，采用過程性知識表示法。在中藥知識庫的建設(shè)中采取兩種表示方法協(xié)同表示，相互補充，使知識理論更清晰易懂。陳述性知識表示，建議使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、本體技術(shù)進行處理，二過程性知識表示，則可理解為流程控制、統(tǒng)計分析與挖掘、人工智能等技術(shù)。

3.4 構(gòu)建中藥數(shù)據(jù)庫基本事實數(shù)據(jù)層。中藥知識包含的信息是多方面的，既有藥的，也有方的，還有診斷的，并且其間的關(guān)系也往往縱橫交錯。因此，對中藥知識的系統(tǒng)存儲是關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，既應(yīng)減少冗余又要方便系統(tǒng)快速處理，還要有靈活性和擴展性。中藥數(shù)據(jù)層的構(gòu)建可以采用主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，也可以采用新型的本體表示法?？傮w上講應(yīng)包含以下知識元：正別名、異名、處方用名、基源、性味、歸經(jīng)、用藥宜忌、功效、主治、證、主癥、次癥、用法用量、常用配伍、處方來源、劑型、藥物組成、功效主治、制備方法、用法用量與禁忌等。另外，根據(jù)知識元需要，還應(yīng)有中藥用藥劑量轉(zhuǎn)換表、特殊劑量表等。

3.5 構(gòu)建中藥知識庫。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本事實表，建立準(zhǔn)則層和決策層，統(tǒng)一規(guī)范與分門別類，把中藥數(shù)據(jù)上升為中藥知識，構(gòu)建中藥知識庫。根據(jù)提取的中藥和方劑相關(guān)知識點，以中醫(yī)理論為依據(jù)，將中藥作為本體，分別確立中藥與方劑知識中的類，類的層次及其關(guān)系。

3.6 建立推理機。推理機是實施問題求解、知識工程、輔助決策的核心執(zhí)行機構(gòu)，是對知識進行解釋的程序，根據(jù)知識的語義，對按一定策略找到的知識進行解釋執(zhí)行，并把結(jié)果記錄到動態(tài)庫的適當(dāng)空間中去[6]。主要由執(zhí)行器、調(diào)度器和一致性協(xié)調(diào)器等組成。中藥知識庫結(jié)合推理機應(yīng)用到生活中，解決具體的中醫(yī)藥疑難病癥。在中藥專家的指導(dǎo)下，建立對象推理機、規(guī)則集推理機和方法推理機。通過在推理機系統(tǒng)中描述病癥，利用醫(yī)學(xué)本體的屬性和關(guān)系進行基于公理的醫(yī)學(xué)知識推理，進而獲取醫(yī)學(xué)知識。根據(jù)推理結(jié)果，推理機會給出相應(yīng)的解決方案以供選擇。當(dāng)然，為確保推理機精確推理，必須進行大量的研究，使推理機執(zhí)行器、調(diào)度器和一致性協(xié)調(diào)器合理運行，符合臨床情況。在檢索文本框中描述病癥特征，對象推理機鎖定對象，方法推理機根據(jù)已有條件調(diào)用規(guī)則，在知識庫中獲取醫(yī)學(xué)知識結(jié)論，同時給出相應(yīng)的治療方案。

3.7 中藥知識審核、發(fā)布。在知識的審核和發(fā)布階段，使用靈活、便捷的工作流管理機制，對知識管理系統(tǒng)中的各類知識資源進行分級審核，并進行發(fā)布。

3.8 知識瀏覽、共享與評價。通過配置不同的知識概覽模板來滿足不同的知識瀏覽要求，采取標(biāo)題+摘要的方式進行顯示，方便用戶快速了解每一篇知識的概要。設(shè)置專門的評價模塊，以便瀏覽者對系統(tǒng)問題或知識內(nèi)容進行評價，能夠更好地完善知識庫系統(tǒng)。

4 中藥知識庫建設(shè)探討

中藥理論知識體系的復(fù)雜性使中藥在知識傳承、知識共享、知識交流等方面存在較大的障礙，這也是長期以來制約中醫(yī)藥發(fā)展的主要因素，建設(shè)中藥知識庫的目的恰恰是明確規(guī)范地、系統(tǒng)化地表示、利用、嶄新中藥理論知識體系。因此，中藥知識庫將在中醫(yī)藥知識工程、中醫(yī)信息系統(tǒng)、中醫(yī)藥學(xué)術(shù)經(jīng)驗傳承等多個方向有很大的應(yīng)用潛力。

參考文獻：

[1]萬仁甫，徐偉亞.中藥數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討[J].中國藥房，2006（17）：794-796.

[2]張恒娟，邱亞娜.基于Dspace的中醫(yī)藥機構(gòu)知識庫構(gòu)建研究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2010（01）.

[3]張五輩.中醫(yī)藥知識庫設(shè)計與實現(xiàn)[D].航空航天大學(xué)，2011.

[4]高學(xué)敏.中藥學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007.

[5]張仰森，黃改娟.人工智能教程[M].北京：高教出版社，2008.

[6]周揚，王振國.基于文本內(nèi)容理解的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)基礎(chǔ)研究—中醫(yī)藥文獻語料庫的建設(shè)[J].中國中醫(yī)藥信息，2007（09）.

作者簡介：王珍（1967.2-），女，遼寧大連人，副教授，軟件工程碩士研究生；研究方向：云計算在中醫(yī)藥中的應(yīng)用、醫(yī)療信息系統(tǒng)架構(gòu)、中醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析等；竇鵬偉，男，南京中醫(yī)藥大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)2010級2班優(yōu)秀本科學(xué)生。

作者單位：南京中醫(yī)藥大學(xué)，南京 210023

基金項目：（1）江蘇省中醫(yī)藥局科技項目“基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中藥水提液分析方法研究（LZ11203）”、國家自然基金“中藥揮發(fā)油成分與膜相互作用機制及專屬膜制備基礎(chǔ)研究（81274095）”、南京中醫(yī)藥大學(xué)重點培育學(xué)科“軟件工程”資助；（2）大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目“基于云計算的社區(qū)健康醫(yī)療數(shù)據(jù)中心研究與模型建立”資助。