數據挖掘技術在中醫現代化研究中的運用

傅 斌,彭建華,陳 華,楊偉吉

(浙江中醫藥大學,浙江杭州310053)

中醫是醫學的奇葩,我國的瑰寶。其歷史悠久,理論體系復雜,效果顯著,是聚集了古代中國勞動人民智慧的醫學科學。要探索其中的深刻奧秘,就需要我們運用現代先進的科學技術對其進行研究。21世紀以來,中醫只有在對已有理論和經驗傳承和發揚的基礎上,才能更好的實現中醫現代化的目標。而名老中醫通過在臨床實踐中與中醫學理論相互印證、思考直至突破和創新,將中醫傳統基礎理論與自己的獨創心得體會融會貫通,積累了大量的學術思想和臨證經驗。這些思想、經驗是發展中醫的寶貴財富。但是長期以來計算機對名老中醫的臨床診療經驗分析處理仍處于淺層次的、經驗性的知識運用層面,應用現代科學技術對這些診療經驗進行科學分析顯得尤為迫切。數據挖掘是一種有效的數據分析處理技術,他的引入為中醫現代化研究提供了一種方法,提煉出名老中醫學術思想和臨證經驗,不僅能豐富中醫的理論體系,還能對整個中醫現代化的發展產生巨大的推動作用。

1 數據挖掘概述

數據挖掘 (DataMining)是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。首先,挖掘前要逐一對被挖掘的數據進行仔細檢查,才能保證挖掘出來信息的可靠性;其次,要求發現的模式應該是從前未知的,甚至是違背直覺的信息或知識,挖掘出的信息越是出乎意料,就可能越有價值;最后,知識將來有實際效用,這此信息或知識對于所討論的業務或研究領域是有效的,是有實用價值和可實現的,常識性的結論或已被人們掌握的事實或無法實現的推測都是沒有意義的。數據挖掘既不是把數據全部抽取,也不是一點兒也不抽取,而是抽取出隱含的、未知的、可能的、有用的信息。

2 基于數據挖掘技術的中醫現代化的研究

名老中醫經驗既包括名老中醫發表的論文、論著,亦包括名老中醫過去的不少臨證醫案實錄,更包括名老中醫對承繼者的機宜面授,甚至還包括了不少前瞻性研究結論。眾多的信息源頭反映出名老中醫經驗載體的豐富多彩,但眾多的信息載體卻容易造成經驗總結、傳承者把握信息時的困難。名老中醫經驗的總結離不開經驗信息采集的方法,經驗信息采集方法的優劣直接左右著名老中醫經驗挖掘的深度、廣度。從信息學的角度觀察,其實質就是信息的收集。通過采用數據挖掘技術,可以對這些信息進行科學的加工,全面解析其中的規律,分析名老中醫個體化診療信息特征,提煉出臨證經驗中蘊藏的新理論、新方法、新知識,實現名老中醫經驗的傳承。因此對當代名老中醫學術思想臨證經驗的繼承不僅能豐富中醫的理論體系,還能對整個中醫現代化的發展產生巨大的推動作用。

3 中醫現代化研究中幾種主要的數據挖掘技術

3.1 相關性分組或關聯規則挖掘 相關性分組或關聯規則挖掘是數據挖掘中的一個非常重要的研究領域,它通過幾組特定的搜索算法,發現大量數據之間的關聯或相關性。一個在中醫領域應用的例子：采用基于關聯規則的算法,分析挖掘“癥狀—方藥”之間、“基本癥狀—證型”之間、“證型—方藥”之間以及中藥配伍之間的多重關聯關系,總結歸納名老中醫的辨證規律并模擬其診斷推理過程,還可以發現客觀有用的新知識以豐富專家經驗和中醫理論。

3.2 決策樹 決策樹是用二叉樹形圖來表示處理邏輯的一種工具。可以直觀、清晰地表達加工的邏輯要求。數據挖掘中決策樹是一種經常要用到的技術,可以用于分析數據,同樣也可以用來作預測。首先,通過名老中醫的臨證醫案實錄建立一棵決策樹;然后,利用建好的決策樹,建立一個模型,最后,對數據進行預測。決策樹的建立過程可以看成是數據模型的生成過程,因此在繼承名老中醫的經驗上,可根據決策樹的結果,參照后續病人的病兆,病癥,病理進行醫治。

3.3 人工神經網絡技術 在數據挖掘技術中,人工神經網絡是近年來頗受關注的一種技術,由于其本身良好的魯棒性、自組織適應性、并行處理、分布存儲和高度容錯等特性,它為解決復雜的問題提供了一種相對簡單且有效的方法。一個在中醫領域應用的例子：李建生等[1]提出了用于中醫證候診斷的徑向基神經網絡,利用聚類分析確定RB神經網絡隱層的參數,運用最小二乘確定RBF神經網絡輸出層的參數,進行中醫現代化研究。

3.4 聚類分析技術 聚類是數據挖掘的前期工作之一,通過對有關數據的不同角度類分,為進一步分析提供證據。聚類是根據客體屬性對一系列未分類客體進行類別的識別,把一組個體按照相似性歸并成若干類別,即“物以類聚”。通過確定數據之間在預先制定的屬性上的相似性來完成聚類任務,這樣最相似的數據就聚集成簇。一個在中醫領域應用的例子：高峰等[2]用聚類分析技術研究腎陽虛證辨證因子客觀化、標準化的方法和思路,對出現率較高的癥狀進行聚類分析,尋找對腎陽虛證候診斷的貢獻度。

4 結論

名老中醫經驗總結與傳承關系到中醫傳統方法能否延續、中醫理論能否發展的大計。數據挖掘技術的應用,有力地推動了中醫現代化的進程。可以預料,隨著數據挖掘理論研究的深入和實際應用技術的成熟,以及互聯網技術的飛速發展,數據挖掘應用于中醫現代化研究,將會對中醫現代化研究的進程,中醫生存空間的擴展產生巨大的推動作用。

[1]李建生,胡金亮,余學慶.基于聚類分析的徑向基神經網絡用于證候診斷的研究[J].中國中醫基礎醫學雜志,2005,11(9).

[2]高峰,陸明,嚴石林,等.腎陽虛辨證因子的聚類分析探討[J].現代中西醫結合雜志,2007.