基于本体的方剂推荐系统模型研究与应用

论文摘要

传统的中医方剂资源保存形式缺乏知识层次的统一描述,给信息利用和共享造成了困难。为了实现传统中医药方剂资源的共享、重用和对现代中医疾病的辅助诊断,论文研究了方剂领域知识的本体构建,提出中医方剂推荐的推理模型,并以实际案例验证了该模型的可行性。论文主要内容按以下几个步骤展开:首先,分析和研究本体的方法论和本体的运用。主要包括本体的定义、分类、描述语言和本体的运用领域。其次,运用本体的方法组织和整理中医方剂知识,构建方剂本体。以protégé软件为工具,基于OWL语言构建方剂本体,根据中医领域知识的特点定义各类之间的属性关系、公理约束等。最后,基于方剂本体构建方剂推荐模型。以构建的方剂本体为基础,提出一个由用户使用模块、方剂推荐模块和领域专家维护模块组成的方剂推荐系统。并针对中医诊断过程的实际情况,引用了不确定性模型计算病情与证候匹配度,以SWRL规则语言结合Jess推理引擎,来实现方剂推荐模块,最终以实际病例验证了推荐模块的实际可用性,实现方剂知识系统对中医疾病诊断过程的辅助作用。本文研究工作的意义在于:将本体论的方法应用于对中医方剂治疗案例进行结构化描述,为中医方剂知识的共享和应用提供一种新的方法,探讨了中医领域的本体理论研究。SWRL规则语言与Jess推理引擎实现的方剂推理模型,为中医其它领域知识的开发提供借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究背景
• 1.3 论文的研究内容与研究方法
• 1.4 论文研究意义
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 本体论
• 2.1 本体的定义
• 2.2 本体的建模元语
• 2.3 本体的分类
• 2.4 本体的描述语言
• 2.4.1 本体的描述语言分类
• 2.4.2 RDF（S）语言
• 2.4.3 OWL 语言
• 2.5 语义网规则语言SWRL
• 2.5.1 SWRL 语言架构
• 2.5.2 SWRL 语言规则
• 2.6 本体的应用
• 2.7 小结
• 第三章 中医方剂知识的本体构建
• 3.1 本体构建的原则和方法
• 3.1.1 本体构建的Gruber 五大原则
• 3.1.2 本体构建的骨架法
• 3.2 中医方剂领域知识特点描述
• 3.2.1 中医药领域语言结构化处理
• 3.2.2 中医方剂领域相关知识体系
• 3.3 构建基于OWL 的中医方剂本体模型
• 3.3.1 本体构建工具protégé
• 3.3.2 构建中医方剂本体模型
• 3.4 定义方剂类本体的属性关系
• 3.4.1 方剂类本体属性的基本二元关系
• 3.4.2 方剂类本体的属性的定义
• 3.5 构建中医方剂类本体约束公理
• 3.6 小结
• 第四章 基于本体的方剂推荐系统模型
• 4.1 方剂推荐系统建模
• 4.1.1 设计要求
• 4.1.2 模型总体结构
• 4.2 JESS推理引擎
• 4.2.1 Jess 的基本组成和知识表示
• 4.2.2 Jess 推理机制
• 4.3 推理模型的实现
• 4.3.1 中医诊断开方流程
• 4.3.2 方剂推荐规则
• 4.3.3 OWL 事实库向Jess 事实库的转换
• 4.3.4 SWRL 规则库向Jess 规则库的转换
• 4.3.5 不确定性推理模型
• 4.3.6 方剂推荐的推理模型
• 4.4 小结
• 第五章 方剂推荐系统的验证
• 5.1 以脾胃病为例的知识表示
• 5.2 方剂推荐的具体实现
• 5.3 实例实验结果
• 5.4 实验结果与医生诊断的对比
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的论文
• 附件