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第7期 范玉妹等：基于结构模型的知识发现技术 ,833 抽象以及分组等过程将隐性的思维过程转化为显性 而无反馈上位集NF(s)中的概念不可达s·(2)有 知识构建和知识获取过程，结构建模的分析过程在 一些概念可到达s,即影响s,这些概念构成s的 原理上与医案解读有着相似之处，因此，结构建模 “下位集”D(s),(3)有一些概念既不被s:影响，也 分析可以作为医案知识获取方法用于医案解读分 不影响s,这些概念构成s1的“无关集”V(s),(4) 析，根据提供的部分医案内部知识节点的关系，运 有一些概念与S的关系不清楚，这些概念构成s:的 用结构模型本身的分析逻辑，通过推理求出其他未 “无知集”UNK(s)各部分关系如图1所示. 知知识节点之间关系，不断地重复这个过程可以根 F(s) NF(s,) 据认知规律利用人机交互过程，把人脑中隐含的中 医知识结构模型逐步地引导出来， s,) UNK(s,) 本文将结构建模分析技术用于我国著名肝病中 医专家钱英教授诊治的肝病医案分析，利用结构模 D(s) 型分析技术进行隐性知识的获取的实验研究，以验 证该方法的有效性[) 图1各部分的关系 1结构建模 Fig.1 Relation of all parts 隐含的、具有复杂结构的中医理论体系显化于 D(s:)中的概念都可达si,s可达NF(s)中所 知识结构之中就构成了中医知识结构模型，结构建 有的概念，s与F(s:)中的概念是相互可达的，s:到 模的过程是结构分析的过程，这个过程把主观世界 D(s:)中的概念一定是不可达的，否则这个概念应该 中不可见的分析过程以及思维建构过程变成了计算 属于F(s),NF(s)到s一定是不可达的，否则这个 机世界中可见的形象分析过程和形象构建过程，它 概念也应该属于F(s)·同时，由于可达具有传递 也是一个创新的过程，利用人的知识和已有的实例， 性，D(s)中的概念可达F(s)和NF(s)中的概念 通过交互来启发]，在中医知识模型中，模型的节 (D(s)→s→F(s)/NF(s),同理，F(s)中的概念 点是由知识结构中的概念组成，对应于中医药理论 可达NF(s)中的概念(F(s:)→sNF(s),F(s) 中的证、症、因、机以及方药等常用中医诊疗术语， 中的概念自身可达(F(s)→s:→F(s:) 本文采用基于核心要素的结构建模方法[]，其基本 取与其他概念关系最多的那个概念为核心概 原理是在已知系统的一个初始关系矩阵的前提下， 念，记为ser·核心概念初始有反馈上位集F(se), 能根据少量已知关系推导出其他的绝大多数未知关 初始无反馈上位集NF(se),初始下位集D(ser) 系，从而建立起系统的结构模型.本文对其算法进 和初始无知集UNK°(sr)的关系如图2所示. 行了简化并予以实现，提出了相应的结构模型建模 NFO UNK D 与知识获取方法，医案来自国家科技攻关课题“基 MNENF 0 MruNs 于信息挖掘技术的名老中医临床诊疗经验及传承方 MEUNK 法研究”综合数据库门，结构建模所涉及的初始关 系可由大量医案和中医专家给出 UNK MUNK.UNK 如果以领域知识中的一种和一类知识作为概 MoLNK 念，以知识之间的关联作为概念之间的关系，则领域 图2四个部分的划分 知识实质上形成了一个知识系统[].系统可以表示 Fig.2 Partition of four parts 为(S,M1)其中S={s1,s2,…,sn}表示具有不同 内涵的知识的集合，称之为知识点或概念，M1= 图中1为可达，0为不可达，其中加重边框的是 (s,S)表示不同概念之间关系的集合·系统S的 三个部分的内部关系，重要的是着色的九个子矩阵， 关系矩阵M=[m],m=l表明概念i可达概念 其中浅灰色的是无知集中的概念和其他部分的关 j,并且可达具有传递性，对任一概念s,其他概念s 系，其余三个是深灰色的， (≠)属于的下列集合之一[0：(1)s可到达 对于浅灰色的部分，无知集中的概念和其他部 一些概念，即$：要影响它们，这些概念构成s:的“上 分的关系依据以下变换规则：如果m=1或 位集”，此时又细分为有反馈上位集F(s)和无反馈 mu=1,那么sa∈NF,mker u=1,mker=0 上位集NF(s),反馈上位集F(s)的概念亦可达s, (即mm=l表明NF中有一概念可达UNK的一个抽象以及分组等过程将隐性的思维过程转化为显性 知识构建和知识获取过程．结构建模的分析过程在 原理上与医案解读有着相似之处．因此结构建模 分析可以作为医案知识获取方法用于医案解读分 析．根据提供的部分医案内部知识节点的关系运 用结构模型本身的分析逻辑通过推理求出其他未 知知识节点之间关系不断地重复这个过程可以根 据认知规律利用人机交互过程把人脑中隐含的中 医知识结构模型逐步地引导出来． 本文将结构建模分析技术用于我国著名肝病中 医专家钱英教授诊治的肝病医案分析利用结构模 型分析技术进行隐性知识的获取的实验研究以验 证该方法的有效性［4］． 1 结构建模 隐含的、具有复杂结构的中医理论体系显化于 知识结构之中就构成了中医知识结构模型．结构建 模的过程是结构分析的过程这个过程把主观世界 中不可见的分析过程以及思维建构过程变成了计算 机世界中可见的形象分析过程和形象构建过程它 也是一个创新的过程利用人的知识和已有的实例 通过交互来启发［5］．在中医知识模型中模型的节 点是由知识结构中的概念组成对应于中医药理论 中的证、症、因、机以及方药等常用中医诊疗术语． 本文采用基于核心要素的结构建模方法［6］其基本 原理是在已知系统的一个初始关系矩阵的前提下 能根据少量已知关系推导出其他的绝大多数未知关 系从而建立起系统的结构模型．本文对其算法进 行了简化并予以实现提出了相应的结构模型建模 与知识获取方法．医案来自国家科技攻关课题“基 于信息挖掘技术的名老中医临床诊疗经验及传承方 法研究”综合数据库［7］．结构建模所涉及的初始关 系可由大量医案和中医专家给出． 如果以领域知识中的一种和一类知识作为概 念以知识之间的关联作为概念之间的关系则领域 知识实质上形成了一个知识系统［8］．系统可以表示 为（ SM1）．其中 S＝｛s1s2…sn｝表示具有不同 内涵的知识的集合称之为知识点或概念M1＝ ｛（ sisj）｝表示不同概念之间关系的集合．系统 S 的 关系矩阵 M＝［ mij ］．mij＝1表明概念 i 可达概念 j并且可达具有传递性．对任一概念 si其他概念 sj （ i≠ j）属于 si 的下列集合之一［9—10］：（1） si 可到达 一些概念即 si 要影响它们这些概念构成 si 的“上 位集”此时又细分为有反馈上位集 F（ si）和无反馈 上位集 NF（ si）反馈上位集 F（ si）的概念亦可达 si 而无反馈上位集 NF（ si）中的概念不可达 si．（2） 有 一些概念可到达 si即影响 si这些概念构成 si 的 “下位集” D（ si）．（3） 有一些概念既不被 si 影响也 不影响 si这些概念构成 si 的“无关集” V （ si）．（4） 有一些概念与 si 的关系不清楚这些概念构成 si 的 “无知集”UNK（ si）．各部分关系如图1所示． 图1 各部分的关系 Fig．1 Relation of all parts D（ si）中的概念都可达 sisi 可达 NF（ si）中所 有的概念si 与 F（ si）中的概念是相互可达的si 到 D（ si）中的概念一定是不可达的否则这个概念应该 属于 F（ si）NF（ si）到 si 一定是不可达的否则这个 概念也应该属于 F（ si）．同时由于可达具有传递 性D（ si）中的概念可达 F（ si）和 NF （ si）中的概念 （ D（ si）→si→F（ si）／NF（ si））同理F（ si）中的概念 可达 NF（ si）中的概念（F（ si）→si→NF（ si））F（ si） 中的概念自身可达（F（ si）→si→F（ si））． 取与其他概念关系最多的那个概念为核心概 念记为 sker．核心概念初始有反馈上位集F 0（ sker） 初始无反馈上位集 NF 0（ sker）初始下位集 D 0（ sker） 和初始无知集 UNK 0（ sker）的关系如图2所示． 图2 四个部分的划分 Fig．2 Partition of four parts 图中1为可达0为不可达其中加重边框的是 三个部分的内部关系重要的是着色的九个子矩阵 其中浅灰色的是无知集中的概念和其他部分的关 系其余三个是深灰色的． 对于浅灰色的部分无知集中的概念和其他部 分的关系依据以下变换规则：如果 mnu ＝1 或 mf u＝1那 么 su ∈ NFmker u ＝1muker ＝0 （即 mnu＝1表明 NF 中有一概念可达 UNK 的一个 第7期 范玉妹等： 基于结构模型的知识发现技术 ·833·