“健目”知識本體構建研究

夏秋芳+李敬華+王映輝

摘要：本文運用本體構建方法，以50本中醫古籍文獻中眼部預防保健知識為資源，整理術語清單，對健目術語進行概念分類，探索建立概念間關系，利用Protégé 5.0軟件構建“健目”知識本體，并進行可視化展示，為進一步搭建“健目”知識服務信息系統提供支持，同時也為中醫養生領域知識表達提供參照。

關鍵詞：眼部保健；中醫養生；明目；知識本體；Protégé軟件

中圖分類號：R21；R276.7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5707（2017）04-0011-04

Abstract： By using ontology construction method， and setting eye prevention and health care knowledge in 50 TCM ancient books and literature as resources， this article combed term list， conducted concept classification for terms of healthy eyes， and explored and established relation among concepts. It also used Protégé 5.0 software to build the knowledge ontology of “heathy eyes”， and carried out visual demonstration， in order to further support the establishment of “healthy eyes” knowledge service information system and provide references for knowledge expressions in TCM health preserving field.

Key words： eye health care； TCM health preserving； improving eyesight； knowledge ontology； Protégé software

視功能是影響人們日常生活質量的主要功能之一，現代社會隨著人們生活方式和習慣的改變，環境污染、電子產品滲透等原因導致的近視、視疲勞、干眼癥等眼科疾病發病率逐年提高，甚至已成為“國民病”。同時，世界衛生組織（WHO）設在日內瓦的防盲及防聾規劃主任Thylefors博士指出，中國是全世界盲人最多的國家，約有500萬盲人，占世界盲人口的18%，每年在中國約有45萬人失明，并呈逐漸發展趨勢，預計2020年中國盲人數將增加4倍。越來越多的人開始關注眼部保健養生問題，因而，提高人們對眼部養生保健知識的認知、了解，預防眼病發生發展成為迫切需要。

中醫眼科歷史悠久，已形成較為完備的診治體系，從解剖生理、病因病機到疾病認識與診治、眼部功能保健與疾病預防等方面均具有十分豐富的實用信息。中醫古籍文獻記載的中醫眼科養生保健知識對于提高視功能具有十分重要的借鑒意義和實用價值。但是，中醫養生知識都是通過自由文本表達的顯性知識，中醫領域中所使用的術語大多存在含義模糊、一詞多義、一義多詞等復雜現象[1]。本體的出現為解決自由文本知識表達、實現醫學術語規范化提供了方法，可以有效實現中醫眼科養生知識的準確表達與合理利用，發揮中醫眼科理論在現代眼科疾病及治未病方面的作用。

1 本體

本體（ontology）起源于哲學，是對世界上客觀存在物的系統描述。近年來，本體在生物醫學、人工智能、知識工程和圖書情報等領域廣泛應用，用以解決信息提取、知識概念表示和知識組織體系方面的問題，利用本體中的語義關系及推理規則集合進行研究，可實現基于本體的智能分析和知識組織，并通過智能分析預測知識增長點，是機器自動推理和智能化高級信息服務的基礎[2]。

由于本體知識表達的準確性和邏輯推理作用，目前在醫學領域本體研究應用廣泛，如外科手術、疾病的治療、醫學圖像處理等。國際上本體在醫學中應用實例，如：尼日利亞計算機和信息技術科學家Alamu FO等[3]利用Protégé軟件開發瘧疾語義本體，將本體應用于不同人群，運用實例注釋方法進行探索；美國加利福尼亞大學醫學部Ida Sim等[4]利用建模方式探索本體在科學研究各個階段所能發揮的作用，等；在國內中醫藥方面應用的實例有：紀軍等[5]探討了基于本體論的針灸學領域本體構建方法，初步建立了領域框架模型；林爾正[6]構建了中醫骨傷本體，搭建語義檢索系統，探索基于語義的檢索和知識共享等。

2 “健目”知識本體構建

“健目”是指運用各種醫療保健方法作用于眼部，從而使視功能達到或恢復良好狀態，改善生存質量。“健目”本體構建以古代中醫古籍文獻中眼部保健相關內容方法為對象，運用斯坦福本體構建七步法實現[7]。“健目”知識本體的構建為中醫眼科養生保健知識系統概念描述與表達提供了方法與途徑，為搭建中醫“健目”知識服務信息系統奠定基礎。

2.1 “健目”知識本體相關文獻來源

為保障挖掘內容的系統性、豐富性，從眼科、養生雙重角度選取中醫古籍文獻，綜合選擇了中藥、醫方、飲食方、針灸按摩等古籍，同時選擇該專業中具有代表性古籍作為納入對象，最終共計50種中醫古籍文獻入選（見表1）。

2.2 應用專用工具Protégé構建本體

構建本體的常用軟件有Protégé，Jena，Isaviz，Apollo，O-Device，DLDB-OWL和SWOOP等幾種。Protégé軟件由斯坦福大學醫學院生物醫學信息研究中心開發，可以輕松構建有效的基于知識的系統。目前，Protégé 5.0版本可以在各種平臺上運行，支持定制的用戶界面擴展，并結合開放知識庫連接（OKBC）知識模型，與標準存儲格式（如關系數據庫，RDF/XML，Turtle，OWL/XML，OBO）進行交互，可以輕松創建、上傳、修改和共享本體，進行協作查看和編輯。本研究即運用Protégé 5.0來實現“健目”知識本體的構建。

3 “健目”知識本體結果呈現

3.1 確定基本概念，構建清晰完整概念體系

從50種中醫古籍中選擇能準確概括“健目”功能的關鍵詞進行知識提取，經過數據篩選，共提取健目術語590條。對提取的術語概念進行抽象歸納，并評估其重要性，選出精確表達領域知識的關鍵性術語作為概念的類，共歸納健目相關知識為19個大類，即人群、解剖部位、養生方法、疾病、名醫名家，及體質、來源、使用頻次、作用、藥物、醫方、其他療法、治法、操作方法、禁忌、備注、癥狀、證候、著作，參考中醫藥一體化語言系統、中醫藥學主題詞表、中醫眼科教材等，對提取的概念類進行定義，并明確概念范圍，見圖1、圖2。

3.2 建立“健目”知識本體邏輯體系

屬性和關系是構建本體的基礎，關系構建時應重點關注用戶關心的內容[8]，分析“健目”知識本體概念的關系，依據本體構建的標準及關系特點，并增加語義檢索式的其他關系。共完成9個語義關系定義（見表2）。

如圖3所示，以“養生方法”為例，“養生方法”由“按摩養生”等方法組成，“按摩養生”由“梳頭”“熨目”“按雙眉”“點按穴位”“按摩法”組成（用 表示），“按摩法”具有“平肝行氣”“回陽開竅”“消癥明目”（用 表示）的作用，“按摩法”可治療“絡阻暴盲”（用 表示），詳見圖3。

4 討論

本文依據古代中醫文獻中眼科保健相關信息為基礎，收集術語590條，完成19類概念分類及9個語義關系定義，初步構建“健目”知識本體。該本體在針對使用群體細分、實際應用有效性檢驗方面有待進一步探索。目前已構建中醫養生領域知識本體為數不多，因而構建中醫眼科養生保健知識本體不僅為進一步搭建“健目”知識服務信息系統提供支持，同時也為中醫養生領域知識表達提供參照。

本體被越來越多地應用到醫療領域，在中醫養生方面尤其是專科養生內容方面仍舊存在較大探索空間，加強本體構建精準邏輯定義及邏輯推理功能，建立基于OWL知識庫研究，更好地實現知識檢索應用可作為今后應用發展方向之一。另外，“健目”知識本體在專家系統應用方面也有探索可能，目前已有眼科疾病專家系統知識表達方式采用生產式規則、目標驅動、逆向推理的推理機制[9]，這些做法還不能較好體現中醫錯綜復雜的概念關系，同時診斷推理方面實現高效準確診斷功能也有待提高。因此，“健目”知識本體在眼科疾病診斷專家系統應用方面也將發揮一定效用。

參考文獻

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