1、医学信息2006年9月第19卷第9期Medical InformationSep2006Vo119 No 9 方案促进医院诊治水平的提高。例如有一例病人肺部经CT 扫描和局部穿刺检验后，疑为肺毛滴虫病，先在CHKD中检 索仅找到一篇文献，临床肺科杂志2002年第3期报导，但 该刊是新收录刊，2004年以前的没有全文，我馆又没有该刊 馆藏。后在EMCC中查到二篇文献，立即索取全文，为病人 作出明确诊断和制订治疗方案提供了依据。医务人员撰写 科研论文时，引用国外文献较少，到图书馆中查找，往往耗费 很多时间而收获甚少，现只须几分钟就能解决问题。例如肿 瘤科一位医师，向中国癌症杂志投了一篇论文，回执要
2、求 之一增加国外参考文献，他求助于图书馆，EMCC中检出了5 篇相关文献。近年来，我院的科研项目不断增加，EMCC的引 进也为科研工作避免盲目性，提高科研水准作出了贡献。江 苏大学医学部在我院设立一个本科班，所有临床教学课都由 我院临床医生担任，EMCC为他们备课、丰富教学内容提供了 良好的工具。江苏大学在我院实习硕士生也经常利用EMCC 获取外文，以助实验和科研论文写作。 总之，EMCC在我院局域网的使用，收到了良好的效果， 受到了读者的一致好评。有几位临床专家说，EMCC的研发 成功是为医院办了件大好事，省事省力，不用到网上搜索。 EMCC不仅仅适用于大型现代化医院，也同样适用于中小型 图
3、书馆，利用现代化的信息和网络技术为医务工作者提供一 个方便的学习、检索、查新外文生物医学期刊的好途径，最大 限度地满足读者文献需求。 参考文献： 1雷春炳，张晓梅，颜世刚，等 西文生物医学期刊数据库(EM- CC)建设J现代图书情报技术，2005，(8)：5457 2 张晓梅，雷春炳，王国庆，等外文生物医学期刊数据库EMCC 的特色J医学信息，2005，18(7)：754775 3 盂笑梅，王玲，魏虹中国医院知识仓库在我院局域网上的 使用J医学信息，2004，17(8)：508509 4 李芳侠，陈航中国医院知识仓库镜像站点在医院局域网上的 使用J医学信息，2004，17(9)：556558
4、编辑任鸿兰 医学知识库与医学知识的获取 蒋立辉，王伟 (吉林大学公共卫生学院医药信息与卫生管理学系，吉林长春130021) 摘要：本文概述了医学知识的来源、医学知识库的构成及其知识表达；阐述了知识获取的方式和一般步骤；对医学知识库建 设中需要解决的几个关键问题进行了分析和探讨。 关键词：医学知识库；医学知识；知识获取 Medical Knowledge-Base and Medical Knowledge Acquirement JIANG Lihui，WANG Wei (Department of Medical Information and Health Management， Coll
5、ege of Public Health，Jilin University，Changchun 130021，China) Abstract：The article summarized the sources of medical knowledge，structure of medical knowledgebase and its expression，introduced the methods and general processes of knowledge acquirement，and discussed the main problems which need to be
6、solved in the construc tion of medical knowledgebase Key words：Medical KnowledgeBase；Medical Knowledge；Knowledge Acquirement 1976年美国斯坦福大学的医学专家系统MYCIN，被认 为是医疗专家系统最成功的实例之一。MYCIN的成功研 制，激发和鼓舞了把专家系统技术应用于医学领域的努力， 特别是对医学专家系统的核心部分医学知识库的广泛 收稿13期：200604一t3 研究已经成为近年来人工智能研究中最活跃的一个分支。 1 医学知识库与医学知识的表达 11医学知识的来源 在
7、医学知识域的两端存在着两种类型的知识 ：一是科 学知识或正式知识，这种知识主要包括认知(cognition)或推 维普资讯 http:/ 医学信息2006年9月第l9卷第9期Medical InformationSep2006Vo119No9 理(deduction)，如生物学过程的原理、病理生理状态与疾病 症状的关系等；二是经验性知识，即专家的临床经验，这类知 识与识别(recognition)或归纳(induction)有关，如记录完整的 病人数据库和行之有效的指导原则等。通常情况下，医生根 据具体病人的症状和体征进行推理的时候，这两种类知识是 相互交织的。计算机可以把病人的数据储存在数据
8、库中，还 可把知识储存在知识库中。但计算机存储时要求对这些知 识进行组织和格式化，形成具有一定规则的数据结构以支持 症 状 和辅助决策。 12医学知识库的构成与医学知识的表达 传统的医学专家系统结构各异，但主要包括知识库、推 理机、学习机和用户界面四个部分 。其中，知识库是用来 存储和管理问题求解所需的专家系统知识，知识库中拥有知 识的数量和质量是衡量一个专家系统的性能和问题求解能 力的关键因素(图1)。 图l 质量诊断的模糊专家系统 医学知识的表达可以通过模糊数学或基于神经网络等 推理方法实现 J。这种方式比较接近于人类的思维方式，规 则间相对独立，条件、动作、结论的层次也比较分明，易于理
9、解。一个医学知识库应包括三部分：一是规则库，存储把问 题域的医学知识和专家的临床试验知识形式化的规则；二是 条件库，只有当规则的条件前提表中的每个事实都成立且 其结论的权值大于预先设定的阈值时该规则才为真；三是动 态知识库，包括用户在系统运行中输入的数据、系统推理用 的规则、根据规则得出的结论，以及在解释用户提问时的运 行过程记录等。 2医学知识库中的知识获取 21知识获取的方式 知识获取(knowledge acquisition)是指从某个领域或某些 知识源(如专家、书本或专家处理的实例)获取专家系统实现 问题求解所需要的专门知识，包括共性知识和个性知识。其 实质是确定知识范围，采集和加工
10、逻辑知识的过程 。医学 知识获取的任务就是将人类已有的医学知识从医学专家的 大脑中或书本上抽取出来，加以归纳总结，编码成计算机可 以利用的形式，并输入到计算机中，为计算机完成医学专家 所能完成的工作提供知识基础。其方式可分为两大类 ：一 类是直接获取方式，即专家向医学专家系统提供一定数量的 数据和资料，运用统计归纳、因果推理和人工神经网络等技 术从医学专家系统中提取出医学知识；另一类是间接获取方 式，其过程是：首先，医学专家将自己的医学知识用语言及书 面的形式整理出来，然后，知识工程师在医学专家的帮助下 对所提供的医学知识进行分析、抽象及简化，编码成能被计 算机理解的形式，通过知识编译器之类的
11、工具，将医学知识 输入该专家系统的医学知识库中。前者类似于数据库领域 中的数据挖掘过程，后者在数据库的逻辑设计中主要表现为 如何向数据库中添加记录。 22知识获取的步骤 一般而言，在医学专家系统中，医学知识的获取要经过 以下四个步骤 ：一是领域确定和问题定义，该阶段的任务 是确定重点专题知识库的应用领域和所要研究问题的类型， 从而确定知识的来源；二是领域知识的概念化，该阶段把领 域知识形式化为某些基本概念和概念关系的抽象形式；三是 知识的形式化和编码，即通过一定形式把领域知识转化为计 算机识别的可执行程度；四是系统测试，主要测试知识库中 的错误、不一致性和不完全性等。因为在获取知识时，由于 经
12、验等方面的原因容易造成知识的不完备、形式化不严密、 事实与事实之间的关系遗漏及缺少领域专家的关键启发知 识等，这部分功能可以由领域专家的系统一致性、完备性维 护模块来完成(图2)。 在实际应用中，一般依此步骤构建专门领域的专家系 统，实现医学知识获取的目的。例如，在人工髋关节优选专 家系统研究 中，知识库的构建，特别是对于人工髋关节相 关知识的表示和问题的求解成为专家系统建立的核心问题。 基本过程是：首先需要明确领域问题应用人工髋关节假 体置换术(hIp replacement，HR)重建髋关节功能，应属于临床 维普资讯 http:/ 医学信息2006年9月第l9卷第9期Medical Inf
13、ormationSep2006Vo119No9 医学骨科手术治疗问题，并应围绕该领域问题获得人工髋关 节优选系统的最基本知识；其次是根据不同知识源的控制级 别差异，对知识内容加以概念化可分为概念级、领域级 和策略级三个层次；第三个环节是通过形式化和编码进行领 域知识的表示一种基于规则的符号化模式，如专家系统 中常用的生产式规则表示法；第四步即测试通过对领域 问题的求解，建立相应的求解模型和人工髋关节优选推理框 架并在临床实践中应用。应用过程中获得的反馈信息可用 于领域问题和概念的修正(再构造)以及符号化模式的再设 计，最终获得最优解决方案。 图2知识获取流程图 3 医学知识库建设中的几个关键问
14、题 3 1知识库的完整性 知识库的完整性是指库中内容的正确性和一致性。知 识库的完整性如果得不到保证，一方面会产生错误的推理结 果，另一方面还可能引起整个知识库的全面崩溃。特别是在 临床应用中，一旦产生了错误的推理，其影响是十分巨大的， 直接关系病人的安全。 3 2知识库的安全性 对于医学知识库来说，保证知识库不被非法使用，避免 库中内容泄露、更改和破坏是十分必要的。为了确保知识库 的安全，每个用户都必须拥有合法的用户名和口令才能进入 进行相应的操作，可以对不同的用户授予不同的操作权限， 使用户只能在自己权限允许的范围内活动，任何超越权限范 围的活动将会被拒绝。 3 3知识获取工具 知识获取可
15、以看作是一个学习的过程，可包括机械记忆 式学习、提问指导学习、实际示例学习、类比学习和归纳总结 学习等。其中类比、归纳和示例式学习目前还处于探索阶 段，用得较多的是前两种，通过专家与知识工程师的交流获 取知识，但它需要时间相对较长，因此研制开发实用的医学 知识获取工具是目前研究中的一个重要内容。 34知识管理 知识管理包括知识项的添加、删除、修改和检查等功能。 随着时间的推移，生物医学的迅速发展，医学知识库必然要 不断进行更新，扩充新知识，删除无用或过时的知识，使医学 专家系统适应新的实际情况。因此，只有对医学知识库进行 有效的管理，才能使医学知识库和专家系统在医学领域的应 用获得长远发展，充
16、分发挥其作用。 目前，我国医院信息化建设和医院信息系统(HIS)的快 速发展与我国医学知识库领域的研究、开发与应用上的落后 状况产生了巨大的矛盾，使得开发出能够支持临床咨询与决 策、提示与警告、减少医疗失误与差错的HIS系统变得十分 困难 j。但是随着不同领域专家系统的开发，通过对医学知 识库和医学知识获取更加深入的研究，以及从事计算机研究 的专家和医学专家们的共同努力，相信我国的医学知识库理 论和技术必将达到完善和成熟，并最终使以医学知识库为核 心的专家系统在医学领域中突破目前的“瓶颈”，在临床医疗 实践中得到广泛应用。 参考文献： 1Welzer，T，Rozman l，Dru&zcaron
17、，et a1Database Reusability in In telligent Medical SystemsJJournal of Medical Systems，2001，25 (2)：8393 2Bemmel JH Van，Musen M A 主编，包含飞，郑学侃主译 医 学信息学M上海：上海科学技术出版社，2002 3 高峻，寇德齐基于模糊推理的质量诊断专家系统的设计J 计算机应用与软件，2004，21(1)：8082 4 李照，袁勇 医学专家系统中知识表示、获取和推理的两种方 法J计算机工程与应用，2002，2：213 5 郭慧，胡兆吉 专家系统的一种智能知识获取技术研究J 化工装备技术，1999，20(1)：3538 6 吴海桥，刘毅，丁运亮，等、基于关系数据库的知识库的建立 J微型电脑应用，2001，17(11)：5254 7 钱智勇 基于数据挖掘的重点学科专题知识库开发J图书 馆，2004，3(3)：5053 8 王群，马如宇，陆晴友，等人工髋关节优选专家系统知识库的 构建J机电一体化，2004，2：9192 9 李包罗我国医院信息系统新进展及面临的任务J当代医 学2ool，l：3943 编辑任鸿兰 维普资讯 http:/
