劉麗紅 賈李蓉 朱彥 劉靜 高博

摘要：目的 針對中醫(yī)藥信息交叉領域概念交叉和術語歧義造成的領域知識表達混亂現狀，以中藥子領域為樣本，初步實現其核心概念的知識表達和本體建模。方法 通過收集和梳理包括2015年版《中華人民共和國藥典》（一部）、《中藥編碼規(guī)則及編碼》、《中華本草》、《中藥大辭典》、《中藥學》、《臨床中藥學》的中藥知識權威來源數據，基于本體論的概念建模方法，明確中藥概念內涵，確定概念屬性，厘清概念間的關系，初步完成中藥子領域核心概念的本體建模。結果 完成包括“中藥”“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”等核心概念的本體建模。結論 初步實現中藥相關核心概念模型的構建，可為其他子領域的中醫(yī)藥知識表達和共享提供參考。

關鍵詞：中藥子領域；本體；概念模型

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.11.021

中圖分類號：R2-03 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2018）11-0095-04

Abstract： Objective In view of the inconsistency between the concepts of TCM in the field of TCM information intersection， the confusion of domain knowledge expression caused by conceptual cross and term ambiguity， and taking TCM sub-domain as a sample， knowledge representation and ontological modeling of core concepts are realized. Methods Through collecting and combing 2015 version of Pharmacopoeia of People's Republic of China （the first volume）， Coding Rules for Chinese Medicines and Their Codes， Chinese Materia Medica， TCM Dictionary， Science of Chinese Materia Medica， Clinical Science of Chinese Materia Medica and other TCM knowledge authority source data， based on ontological conceptual modeling method， this article confirmed the definition and connotation of Chinese materia medica， determined the concept properties， clarified the relationship between concepts， and initially completed the ontological modeling for core concepts of TCM sub-domain. Results The ontological modeling of key concepts such as “TCM”， “Chinese materia medica”， “TCM decoction pieces” and “TCM patent medicines” was completed. Conclusion The preliminary construction of TCM related core conceptual model is realized， which can provide reference for expressions and sharing of TCM knowledge in other sub-domains.

Keywords： TCM sub-domain； ontology； conceptual model

中醫(yī)藥領域信息知識表達、數據處理時，相關概念理解不一致，存在概念交叉、術語歧義、領域知識表達混亂情況。中醫(yī)藥同專業(yè)或跨專業(yè)交流時，因習慣用語不同，常出現理解偏差。如臨床上脾胃科將“甘草”默認為“炙甘草”，而其他科室可能理解為“生甘草”；中醫(yī)臨床領域一般提及的中藥名稱為中藥飲片，而其他領域可能理解為中藥材或基源植物。

知識表達、概念建模是計算機信息抽取、數據庫設計的基礎，數據處理與利用時，計算機無法識別概念名稱相同但表達內涵不同的情況，中藥名稱概念內涵有中藥材和中藥飲片，而其內涵屬性不同。因此，應明確每個概念的內涵，確保其表達的準確性，避免概念交叉。在對中醫(yī)藥知識進行計算機處理時，必須解決概念和術語歧義問題；同時，數據庫建模須基于統(tǒng)一明確的概念模型。這可為該領域本體構建提供基礎，并指導規(guī)范數據庫建模、術語消歧。

本體是哲學、計算機科學和信息科學之間的交叉學科。在哲學領域，本體是一門關于世界本原的學問，它試圖羅列世間萬物，并對它們進行準確的定義和完善的分類。在計算機科學領域，本體則是一種用于表示領域知識的計算機模型，它定義了一組表示知識的“原語”，如類、屬性和關系等[1]。信息科學中本體論的目標是確定領域內共同認可的詞匯，并從不同層次的形式化模型上給出這些詞匯和詞匯間相互關系的明確定義，從而獲取相關領域的知識，提供對該領域知識的共同理解[2]。本體的引入可為中藥相關概念辨析與知識表達提供有效途徑。

1 中藥知識解析

1.1 相關概念的知識表達

采用本體方法進行中藥相關知識提取，可明確該領域知識的概念內涵，且提供共同認知。即將中藥知識領域抽象成一個概念體系，在此體系中，明確描述概念內涵，確定概念屬性，厘清概念與概念間的關系，并在中藥領域取得共識。這個抽象的概念體系實際是建立在數據實例基礎上的知識本體。其主要作用為豐富擴展現有中醫(yī)藥領域本體，促進中醫(yī)藥領域信息關聯(lián)與融合，增強中醫(yī)藥領域知識的顯性表達；對于數據庫建模亦可提供規(guī)范術語及關系，指導規(guī)范建庫。

1.2 知識來源特點分析

本研究以藥典、國家標準、辭典、教材等為中藥知識權威來源。課題組前期對中藥核心概念描述進行總結梳理，體系基于本體思路進行解析[3]。

2015年版《中華人民共和國藥典》（一部）[4]中藥部分主要描述中藥材和飲片相關信息，如中藥材的來源、性狀、鑒別、檢查、浸出物，飲片的炮制、性狀、鑒別、檢查、性味與歸經、功能與主治、用法與用量、貯藏等。特點：將中藥材與中藥飲片進行了初步的區(qū)分，還需對其內涵以及二者關系進行明確和細化。

《中藥編碼規(guī)則及編碼》[5]為中藥編碼國家標準，對中藥材、中藥飲片、中藥配方顆粒、中藥超微飲片、中藥超微配方顆粒等進行分類與編碼，通過編碼明確不同形態(tài)中藥。特點：對中藥、中藥材、中藥飲片、中藥配方顆粒、中藥超微飲片、中藥超微配方顆粒、藥用植物、草藥術語進行定義，并制定編碼規(guī)則。

《中華本草》[6]、《中藥大辭典》[7]為中藥相關信息的匯總辭典，提供正名、異名、基原、原植（動、礦）物、栽培（飼養(yǎng)）、采收加工、藥材、成分、藥理、炮制、藥性、功用主治、用法用量、宜忌、選方、臨床報道、各家論述等描述信息。特點：描述內容詳盡，可提供信息補充查詢；但缺乏概念層次，無法對中藥概念內涵進行區(qū)分判定。

《中藥學》[8]、《臨床中藥學》[9]偏重臨床中藥學，側重描述中藥基本理論及常用中藥來源、產地、采集、炮制、藥性、功效、應用、用法用量、使用注意、化學成分、藥理作用、鑒別用藥、不良反應等。特點：偏重于中藥基本理論和常用中藥的臨床應用，但未對中藥相關概念進行明確區(qū)分。

上述中藥權威知識來源各具特點，通過對其核心概念體系分析，可為中藥本體構建中核心概念、概念內涵、概念間關系確定提供支持。中藥本體構建所涉及的中藥理論體系需進行總結和概念化描述。

2 中藥本體構建的原則和方法

針對復雜的中醫(yī)藥知識體系，構建本體需明確分析核心概念體系、確定構建基本原則、明確概念內涵，按照系統(tǒng)規(guī)范的流程進行。

構建原則包括：①清晰性。術語定義盡可能采用形式化公理描述，避免含糊不清。中藥本體構建中的概念出自權威辭典和書籍，需在中醫(yī)藥領域被廣泛認可，明確沒有歧義的概念集合。②一致性。本體定義支持推理的一致性。中藥本體在描述上必須是一致的，且可支持與其定義和公理相一致的有意義的推理。③可擴展性。概念表達仔細設計，考慮將來可能使用，本體可被線性擴展。中藥本體在設計構建過程中，要充分考慮可能的擴展。

構建方法遵循“七步法”：①確定專業(yè)領域與范疇；②考察復用現有本體的可能性；③列出重要術語；④定義類和類的等級關系；⑤定義類的屬性；⑥定義屬性的分面；⑦創(chuàng)建實例。

3 中藥本體構建步驟

中藥本體構建基本思路：按照“七步法”流程，明確中藥專業(yè)領域包含的范圍和基本核心框架涉及的范疇；充分調研和考察現有中藥本體，考慮復用的可能性；列出中藥領域核心術語，明確概念內涵；明確中藥領域核心類的框架及關系；參照中藥理論體系，結合專家咨詢指導，建立各類屬性及關系，創(chuàng)建實例，加工入系統(tǒng)。

3.1 領域與范疇

科技部“973”項目子課題中藥理論框架構建（2013CB532005）[10]提出中藥學概念體系雛形。其明確了中藥核心概念的層級關系，分為一級概念、二級概念和三級概念等，一級概念為大類“中藥學”與“中藥”，中藥下含中藥材、飲片和中成藥；二級概念反映學科基本理論，如“道地藥材”“功效”“性能”“七情”“炮制”等；其他則為基本概念。在該核心概念框架體系中，可明確中藥材、飲片、中成藥是中藥概念體系的核心概念，與之相關的二級概念則可在分析核心概念屬性及相關類的設置方面提供參考。

3.2 考察復用現有本體

中醫(yī)藥學語言系統(tǒng)（TCMLS）是一個基于本體技術構建的大型計算機語言系統(tǒng)，共收錄12萬個中醫(yī)藥學概念及概念間的127萬條語義關系[11]。中藥本體的構建可考慮重用TCMLS中的概念與關系，從而豐富本研究概念關系。

3.3 本體核心概念框架體系構建

基于本體思路，明確中藥核心概念，確定結構體系與內涵屬性，確定框架系統(tǒng)。依托“1.2”項中藥領域權威資源，進行中藥概念內涵辨析，構建本體概念模型。通過對中藥概念體系調研與分析，得到中藥領域的核心概念類，包括“中藥”“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”等，核心框架見圖1。

3.4 定義中藥本體核心類及屬性

在中藥本體核心概念內涵確立的基礎上，進一步確定類的屬性。對于具體中藥核心概念，要分析確立其自身屬性，并定義相關類的關系屬性，關系屬性代表了在領域中概念間的交互作用。

中藥本體建模時，概念本身的屬性需根據其內涵進行定義。①中藥：抽象概念，核心在于中醫(yī)藥理論指導下使用的藥物，包括各種形態(tài)的中藥。②中藥材：原料藥材，來源于藥用動、植、礦物，有藥用部位，經初加工。③中藥飲片：以中藥材為原料藥，加工炮制，用于臨床和制劑生產，具有自己的規(guī)格、臨床特性，現代技術影響下，飲片規(guī)格多樣，具有多種形態(tài)。④中成藥：復方或單方使用的成品藥劑，飲片是它的原料藥。根據對核心概念內涵分析，基本確立了“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”的自身屬性，納入具體實例信息，調整修改其屬性內容，見圖2～圖4。

確定中藥本體核心概念類后，對核心概念類進行擴展，建立概念的分層結構，即中藥本體的概念整體框架模型。

3.5 實例納入

中藥本體概念體系的建立，使中藥本體的框架架構基本顯現。對具體的中藥實例，根據各核心概念屬性進行信息納入，并遵循各類之間的關系。中藥本體構建要具有實用性，實例的描述具有重要意義，手工輸入添加實例，完善整個中藥本體。本研究以中藥麻黃為例，其藥材、飲片及組成的中成藥信息見圖5～圖7。

麻黃藥材有3種來源：草麻黃、中麻黃和木賊麻黃，對于具體的中藥材可分為3個，但中藥材作為麻黃飲片的來源，需要抽提一個抽象概念來予以概括，即“麻黃”。而抽象概念“麻黃”作為麻黃中藥材可與麻黃飲片關聯(lián)。

麻黃飲片具有飲片的共同屬性，如規(guī)格、藥性、藥味、歸經、功能、主治等。而在臨床中麻黃飲片有多種形態(tài)，如麻黃超微飲片、麻黃配方顆粒、麻黃超微配方顆粒等，這些具體的飲片形態(tài)可抽提出一個抽象概念來表示，即“麻黃飲片”。

麻黃可作為飲片組成多種中成藥，如與細辛、桂枝、炙甘草等組成小青龍合劑。而小青龍合劑作為一種中成藥，也具備中成藥的共同屬性，有其性狀、功能、主治等。

4 結論

中醫(yī)藥學是一個復雜且龐大的理論體系，中藥學作為其中一個子領域，具有理論體系相對獨立的特點。本研究選取中藥學子領域作為研究對象，通過收集和梳理中藥領域各種來源的數據，基于本體論的概念建模方法，明確中藥概念內涵，確定概念屬性，厘清概念間的關系，初步完成了包括“中藥”“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”等核心概念的本體建模。通過對中藥概念模型的構建，明確了中藥概念內涵及其關系，可為中藥知識資源的知識構建和推理，以及中醫(yī)藥學其他子領域的知識表達和共享提供參考。

參考文獻：

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