醫(yī)學本體的研究和挑戰(zhàn)(FromMAMusen)-生物醫(yī)學知識整合論

1、,包含飛 上海中醫(yī)藥大學 (2006.12.14),醫(yī)學本體的研究和挑戰(zhàn),(From MA Musen),病人醫(yī)護系統(tǒng)需要本體,(From MA Musen),(From MA Musen),最優(yōu)化是實踐：標準化醫(yī)護,(From MA Musen),(From MA Musen),一些著名的臨床本體,臨床醫(yī)學：GALEN 人類解剖學：數(shù)字解剖學家本體 家庭醫(yī)學：家庭實踐本體美國部分 基于指南的醫(yī)護：GLIF,(From MA Musen),GALEN項目（1）,GALEN是基于醫(yī)學術語學的公共參考模型（Common Reference, or CORE, model）的旨在開發(fā)術語服務器和數(shù)據(jù)

2、輸入系統(tǒng)的一個大型項目。 *AL Rector JE Rogers P Pole：The GALEN High Level Ontology,GALEN公共參考模型（Common Reference, or CORE model）的頂層框架，包括一個分類體系和相關的語義連接類型(經(jīng)過一系列的應用試驗)。 GALEN被稱為本體（ontology）是因為這個種類模型如加上足夠的相關信息，就可以實現(xiàn)自動分類的目的。 GALEN獨立于各種語言，獨立于更一般的推論系統(tǒng)。 主張不應過多地拘泥于“本體的哲學含義”，必需采取實用的和語用的方法。,GALEN項目(3),盡可能地適合醫(yī)學應用，能與直覺用戶對話，特

3、別是臨床數(shù)據(jù)輸入或查索、醫(yī)學概念分類應用程序； 強調(diào)復用性，即足夠一般化，旨在為不同的醫(yī)學應用程序所利用； 支持不同團體之間的可操作性合作，爭取更容易理解、教授和應用。,GALEN的技術目標：,GALEN核心模型最高層次種類空間,(From AL Rector, etc ),Table1: Taxonomy of major elementary Categories,Table1: Taxonomy of major elementary Categories,Table1: Taxonomy of major elementary Categories,(From AL Rector, e

4、tc ),GALEN的原始的分解是:,廣義結(jié)構(gòu)：帶有獨立于時間的分部的抽象性或物理性事物；(?) 廣義物質(zhì)：獨立于時間的持續(xù)的抽象性或物理性事物； (?) 廣義過程：隨時間進展發(fā)生的變化; 修飾詞：相互異質(zhì)的組別。,(From AL Rector, etc ),(By BMKI),表2 分類學主要基本類（1）,(From AL Rector, etc ),表3 分類學主要基本類（2）,(From AL Rector, etc ),表4 分類學主要基本類（3）,(From AL Rector, etc ),表5 分類學主要基本類（4）,(From AL Rector, etc ),Table 6

5、: Summary of constructive attributes,(From AL Rector, etc ),表7 結(jié)構(gòu)屬性總結(jié),(From AL Rector, etc ),模型化part-of關系 (after Winston and Odell),組分（例如：汽車門的把手） (#整體的一部分) 原料（例如：面包的原料為面粉） (#原料) 部分（例如：一只面包的一片） (#人工切割) 地域（例如：一個國家的城市） (#地域) 成員（例如：船隊的一個船） (#聚合的一部分) 合作者（例如：Laurel 本體的可粗可細性,具有全方位、跨層次的指導意義； 將推動關于生物醫(yī)學知識的系統(tǒng)的

6、、深刻的、全面的理論探討。,本體面臨的挑戰(zhàn)（1）,本體是標準性共識,存在著與個性化知識或小幾率性知識的整合問題; 本體是概念性共識,存在著與模擬性(共性)知識的整合問題; 大量的各個層次的整合理論問題有待探討； 理論的幼稚?。?* 復雜的變量和變量值如何表達和操作？ * 知識確定性，粒度（明晰性）和有效性與認知目標或認知意向的關系？ * 知識確定性，粒度（明晰性）和有效性與認知背景的關系？ *醫(yī)學自然語言知識的形式化表達的理論何在? *,本體面臨的挑戰(zhàn)（2）,當前的知識工程的成功主要在較低級的信息語法層次（數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)組織，數(shù)據(jù)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)顯示等）。 如何對付生物醫(yī)學知識的語義黑洞？

7、語用黑洞？ 一味努力地進行規(guī)范化和不斷地進行資源積累，我們美麗的夢想一定會變成現(xiàn)實嗎？,本體面臨的挑戰(zhàn)（3）,臨床醫(yī)生擁有自己的“職業(yè)思維”習慣。 那么，生物醫(yī)學智能系統(tǒng) 的“認知意向”本體在哪里？,一個切實可行的方法是選擇一個較典型和嚴謹?shù)尼t(yī)學知識體系（如SNOMED），深究隱藏在其背后的醫(yī)學專家的認知和思維基本取向和軌跡，即反映 “認知意向”的元結(jié)構(gòu)或元機制。,介紹一個探索,醫(yī)學思維的基本“認知意向”,對SNOMED的研究提示：醫(yī)學思維的基本“認知意向”由如下基本維度（或取向）元框架組成： （1）生物醫(yī)學功利維度； （2）可分析的生物醫(yī)學系統(tǒng)基本維度 ； （3）難以分析生物醫(yī)學系統(tǒng)維度 ；

8、 （4）一般物理系統(tǒng)維度 ； （5）一般認知維度或一般系統(tǒng)屬性 ； （6）上述諸維度的形形色色的復合維度。,軟件工具的開發(fā) （1）,Protg-2000 / 美國斯坦福大學醫(yī)學院開發(fā) 使用Java和Open Source作為操作平臺 可用于編制實用分類系統(tǒng)和知識庫（Knowledge Base），有可自行設置的數(shù)據(jù)輸入格式，能夠輸入數(shù)據(jù)，也可插入插件來擴展一些特殊的功能如提問、XML轉(zhuǎn)換等。 輸出格式有文本、HTML、JDBC、RDF Schema、及XML Schema。,軟件工具的開發(fā)（2）,OntoEdit http:/www.ontoprise.de/ 德國的Ontoprise公司開發(fā) 提供實用分類系統(tǒng)工程環(huán)境，支持構(gòu)造概念、關系、定理，不依賴于某一表述語言 利用模塊和插件結(jié)構(gòu)，靈活性強，并能夠方便地引進專門功能和詞庫。 支持RDF和DAML （DARPA Agent Markup Language, 國防高級研究項目部智能代理置標語言），并能輸入和輸出數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)（如Oracle, MSSQL, DB2）。,一個最古老的課題”生物醫(yī)學知識整合論”探索正在最古老的國度最古老的文化背景中悄然興起,她召喚最富思考和獨創(chuàng)能力的醫(yī)學信息學家.,中國醫(yī)學信息學家需要思考的一個問題:,問題一：,我們擁有HIS,C