概念數(shù)據(jù)模型是面向用戶的現(xiàn)實世界的模型，主要用來描述信息系統(tǒng)要處理的現(xiàn)實世界的概念化結(jié)構(gòu)。概念數(shù)據(jù)模型要面向現(xiàn)實信息世界，一方面要有較強的表達(dá)能力，能夠方便、全面、正確地表達(dá)信息系統(tǒng)面對現(xiàn)實世界需要處理的數(shù)據(jù)屬性及其分類與關(guān)系；另一方面，應(yīng)簡單、清晰，易于非技術(shù)人員的理解[1]。

在中醫(yī)藥領(lǐng)域，數(shù)據(jù)模型研究基本處于探索階段。謝琪[2]等提出的應(yīng)用領(lǐng)域本體方法建立中醫(yī)概念信息模型的思路與構(gòu)想，解決了中醫(yī)藥領(lǐng)域頂層設(shè)計理論指導(dǎo)不足的問題；郭磊[3]根據(jù)方證相關(guān)性構(gòu)建中醫(yī)藥關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)概念模型；李明[4]等采用本體方法，探討中醫(yī)證候本體表達(dá)模式的構(gòu)建方法及其在語義檢索、智能診斷、數(shù)據(jù)分析等方面的應(yīng)用；周揚[5]等提出構(gòu)建中藥本體的思路，以期全面描述中藥本質(zhì)，揭示中藥本身及中藥間復(fù)雜的功效與物質(zhì)關(guān)系，澄清中藥的知識結(jié)構(gòu)。中醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)于數(shù)據(jù)模型已經(jīng)探索到概念層次，已經(jīng)發(fā)表的成果數(shù)量少，未見系統(tǒng)完整的概念數(shù)據(jù)模型，且質(zhì)量不高，體現(xiàn)為語義把握不準(zhǔn)確，概念層次不清。根據(jù)筆者參與的多項系統(tǒng)構(gòu)建經(jīng)驗，中醫(yī)藥領(lǐng)域的數(shù)據(jù)模型構(gòu)建的難點在于中醫(yī)藥概念信息抽取、概念體系梳理、語義把握難度以及復(fù)合型人才稀缺。

由于沒有統(tǒng)一語義的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)庫構(gòu)建沒有參照，容易重復(fù)建設(shè)。低質(zhì)量的數(shù)據(jù)模型直接影響應(yīng)用系統(tǒng)的質(zhì)量，更談不上應(yīng)用互操作，阻礙了信息資源的集成、交換。

本文前期完成對中藥領(lǐng)域數(shù)據(jù)資源調(diào)研分析[6]，結(jié)合已有中藥數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)研究成果[7]，對中藥概念體系進(jìn)行梳理，參考中醫(yī)藥學(xué)語言系統(tǒng)[8]相關(guān)語義類型及語義關(guān)系進(jìn)行概念間關(guān)系設(shè)定，形成中藥概念數(shù)據(jù)模型整體框架。

1 中藥核心概念框架體系解析

在整個中藥概念數(shù)據(jù)模型框架中，核心為中藥理論體系內(nèi)的核心概念。科技部“973項目”子課題“中藥理論框架構(gòu)建”(2013CB532005)[9]明確了中藥核心概念，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(xué)”與“中藥”，中藥下含中藥材、飲片和中成藥；二級概念反映學(xué)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。在這個核心概念框架體系中，可以明確“中藥材”“飲片”“中成藥”是中藥概念體系的核心概念，與之相關(guān)的二級概念則可基于本體思路將其作為概念的屬性或相關(guān)概念存在。

在核心概念體系框架中，“中藥”是抽象概念，為中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下使用的藥物，包括各種形態(tài)下的中藥，是整個核心體系的統(tǒng)領(lǐng)；“中藥材”是指原料藥材，來源于藥用動、植、礦物的經(jīng)初加工的藥用部位；“中藥飲片”是以中藥材為原料藥，加工炮制，用于臨床和制劑生產(chǎn)，具有自己的規(guī)格、臨床特性，受現(xiàn)代技術(shù)影響，飲片規(guī)格多樣，具有多種形態(tài)，如通用中藥飲片、中藥超微飲片、中藥配方顆粒、中藥超微配方顆粒等；“中成藥”是復(fù)方或單方使用的成品藥劑，飲片是其原料藥。

2 中藥概念及概念間關(guān)系設(shè)定

通過對核心概念內(nèi)涵的分析，基于本體構(gòu)建理念，參照中醫(yī)藥學(xué)語言系統(tǒng)中藥相關(guān)語義類型及語義關(guān)系，對前期整理的中藥相關(guān)數(shù)據(jù)元進(jìn)行抽取[10]，確認(rèn)概念及概念間關(guān)系。整理結(jié)果咨詢中醫(yī)、中藥、文獻(xiàn)方面的專家，專家建議對中藥相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的概念進(jìn)行擴展和深入。數(shù)據(jù)信息的抽取多來源于國家標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威辭典以及文獻(xiàn)信息，中藥相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域可以從中藥生產(chǎn)、制備、應(yīng)用等領(lǐng)域進(jìn)行整理，也可以從中藥文獻(xiàn)主題分類進(jìn)行信息的抽取。

結(jié)合專家的反饋意見，對中藥相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域范圍的確定重新進(jìn)行調(diào)研及相關(guān)文獻(xiàn)分析，最終確定了以下思路：為提高概念數(shù)據(jù)模型的實用性，參照中藥學(xué)學(xué)科分類，基于權(quán)威數(shù)據(jù)庫(如CNKI)文獻(xiàn)主題分類進(jìn)行中藥相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域概念信息的抽取及關(guān)系設(shè)定。一方面中藥學(xué)學(xué)科分類能夠反映學(xué)科研究內(nèi)容，另一方面CNKI文獻(xiàn)分類目錄可以反映中藥相關(guān)文獻(xiàn)信息。中藥學(xué)學(xué)科分類見圖1，CNKI文獻(xiàn)分類目錄見圖2。

2.1 中藥概念分類的確定

基于以上分析，將中藥核心概念設(shè)定為“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”，相關(guān)領(lǐng)域確定以學(xué)科分類為基礎(chǔ)，CNKI中藥學(xué)文獻(xiàn)分類作為補充，即相關(guān)中藥藥理、中藥化學(xué)、中藥藥劑、中藥鑒定、中藥炮制、中藥資源、中藥藥事管理、中藥相關(guān)本草等領(lǐng)域概念屬性及關(guān)系設(shè)置。

圖1 中藥學(xué)學(xué)科分類

圖2 CNKI中藥學(xué)文獻(xiàn)分類

2.2 概念屬性及關(guān)系設(shè)定

確定中藥核心概念及相關(guān)領(lǐng)域概念分類之后，基于前期對中藥類數(shù)據(jù)元的整理[6]，結(jié)合CNKI中藥學(xué)文獻(xiàn)分類篩選文獻(xiàn)分析，抽取中藥概念屬性及相關(guān)概念。在語義關(guān)系的設(shè)定上基于本體思路，通過關(guān)系表達(dá)概念內(nèi)涵及相關(guān)概念。在概念及關(guān)系的設(shè)定中，一方面要保證通過關(guān)系可以表達(dá)概念內(nèi)涵，另一方面概念及關(guān)系的設(shè)定可以參照中醫(yī)藥語言系統(tǒng)(Traditional Chinese Medical Language System，TCMLS)中藥類語義類型及語義關(guān)系，保證概念及關(guān)系的通用性。

2.3 概念及概念間關(guān)系

基于以上分析對中藥核心概念及概念間關(guān)系進(jìn)行整理(表1)。從表1中可以看出，概念的大分類，抽取的概念除了核心概念外，其相關(guān)概念也分類列出，每一類概念都設(shè)定了語義關(guān)系及目標(biāo)概念。語義關(guān)系的設(shè)定充分考慮了該概念的內(nèi)涵及相關(guān)信息，關(guān)系描述解釋了概念與目標(biāo)概念之間設(shè)置的語義關(guān)系。如“中藥飲片|中藥藥性|中藥藥性”，關(guān)系描述為“中藥所具有的與治療作用有關(guān)的性能”，具體飲片納入則為“桂枝|中藥藥性|溫”。關(guān)系設(shè)定也充分參照了TCMLS中的語義關(guān)系，并在表中加以標(biāo)注，如“中藥飲片”的關(guān)系“中藥特性(TCMLS‘特性’)”，在TCMLS中“特性”關(guān)系指的是“特征或特性”。在此將其具體細(xì)化為“中藥特性”進(jìn)行表達(dá)。

中藥飲片類中除了“中藥藥性”“中藥藥味”“中藥歸經(jīng)”“中藥功能”等自身屬性信息描述之外，還增加設(shè)置了如“預(yù)防”“治療”“炮制方法”等相關(guān)屬性信息，是表達(dá)中藥飲片在圖書以及文獻(xiàn)中的相關(guān)其他信息表達(dá)，如“中藥飲片|治療|疾病”，關(guān)系描述為“中藥飲片可以治療某種疾病”，具體飲片納入則為“桂枝|治療|風(fēng)寒感冒”。這些關(guān)系的設(shè)置，盡可能表述中藥的相關(guān)信息，以提高此數(shù)據(jù)模型的實用性。

3 中藥概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計

以本體論方法為指導(dǎo)，基于標(biāo)準(zhǔn)、教材、辭典及權(quán)威數(shù)據(jù)庫全面分析提取概念，參照TCMLS語義關(guān)系進(jìn)行關(guān)系設(shè)定，基于統(tǒng)一語義表達(dá)構(gòu)建中藥概念數(shù)據(jù)模型框架。

圖3以中藥材、中藥飲片、中成藥為核心，相關(guān)領(lǐng)域如中藥資源、中藥藥理、中藥化學(xué)、中藥炮制、中藥本草等做擴展，形成網(wǎng)狀模型。該模型圖以表1為基礎(chǔ)，直觀表達(dá)概念屬性及相關(guān)概念屬性描述。抽象概念“中藥”做統(tǒng)領(lǐng)，下分“中藥材”“中藥飲片”“中成藥”，各類概念及目標(biāo)概念之間以關(guān)系相連，并納入實例，方便理解。圖3中，中藥飲片“麻黃”在概念層次上具有相通的藥性、藥味、歸經(jīng)、藥理作用、化學(xué)成分等，在具體的飲片中又分為“生麻黃”和“炙麻黃”，炙麻黃又分為“蜜炙麻黃”和“水炙麻黃”，具體飲片分別與相關(guān)炮制方法相連。這樣就可以在概念層次方面進(jìn)行分層表達(dá)。

中藥概念數(shù)據(jù)模型的建立，一方面有助于指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫規(guī)范建設(shè)，方便數(shù)據(jù)交換與共享；另一方面作為領(lǐng)域概念信息的抽取，可以豐富和補充TCMLS，有利于完善中醫(yī)藥領(lǐng)域頂層本體建設(shè)。

表1 中藥核心概念及概念間關(guān)系

續(xù)表1

圖3中藥概念數(shù)據(jù)模型

4 結(jié)語

在中藥概念數(shù)據(jù)模型構(gòu)建過程中，值得注意的是中藥相關(guān)領(lǐng)域概念的抽取來自于權(quán)威藥典、教材、詞典及文獻(xiàn)。這些信息屬于概念表達(dá)，描述的是中藥學(xué)科知識體系及研究信息，可以用于中藥基礎(chǔ)知識及文獻(xiàn)信息集成建模指導(dǎo)，在概念數(shù)據(jù)模型的實際應(yīng)用過程中，需進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型，才能在具體的數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)[1]。下一步可以提取中藥相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)實例或者基于已有的中藥領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息映射集成完成驗證，符合標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行存放認(rèn)證，不符合的進(jìn)行模型調(diào)整，討論修正，再次進(jìn)行專家咨詢予以論證。對于中藥作為實體在生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)的建模，尚未涉及，此概念數(shù)據(jù)模型還待進(jìn)一步修改完善。