中医药要点科学研究范畴的规则包含 论描绘逻辑在中医药范畴的使用
于彤++刘静++朱玲++董燕++贾李蓉++杨硕++谭丽娜
摘要：描绘逻辑是一种面向计算机常识标明的逻辑言语，首要用于描绘概念分类以及概念之间的联系。因其表达能力强、逻辑谨慎、支撑主动推理等特色，在本体工程中得到了广泛运用。本文结合中医药常识系统的详细事例介绍描绘逻辑的概念、特色和表达方式，并讨论其在中医药范畴的运用价值。
关键词：描绘逻辑；中医药；本体；常识标明
在计算机科学范畴，本体是针对一个概念系统的正式而明晰的标准。传统的本体构建办法包括结构系统（frames）和语义网络（semanticnetwork）等。这些办法在语义上缺少谨慎性，实践运用作用并不尽善尽美。近年来，描绘逻辑（description logics，DL）以其强壮的表达能力和可计算性的确保，已逐步替代上述两种本地构建办法而成为新的干流。
DL为中医药常识系统的系统整理供给了谨慎的逻辑模型。它不仅能有用处理中医药范畴的杂乱常识，对中医药概念系统进行精确描绘和规则，并且将有助于提高中医药范畴本体的标准性。但中医药信息学者在本体工程实践中没有充分利用DL的表达能力，有关DL在中医药范畴运用的文献较少。笔者将结合中医事例介绍DL的概念、特色和表达方式，并讨论DL在中医药范畴的运用价值，为构建依据DL的中医药范畴本体供给参阅。
1 描绘逻辑的根本概念
DL是一类形式化常识标明言语的总称，可用于对概念界说及特征进行形式化描绘，并据此完成概念之间联系的主动推理，因而适用于范畴概念化和本体规划。DL技能产生于20世纪80年代，在90年代取得了一系列理论和算法上的打破，从21世纪开端则趋于有用化。经过20余年的展开，DL已成为老练的常识标明系统。
依据DL，一个常识系统中包括3种根本组件：概念（concept）、人物（role）和个别（individual）。其间，“个别”对应某个详细的目标；“概念”对应由两个或多个目标所构成的调集，这些目标被称为这一“概念”的实例（instance）；“人物”则标明某种个别之间的二元联系。例如，“患者”归于一个概念，某位患者“张三”归于个别；“四君子汤”归于一个概念，“张三”某次服用的一副“四君子汤”则是一个个别；若“张三”被确诊为“肾虚”，则能够说“肾虚”归于一个概念，而“张三”的临床表现归于“肾虚”的一个实例；“医治”“临床表现”等二元联系则归于人物。DL为表达范畴实体之间的联系供给了多种手法。
1.1 包括（i nc lusi on）联系
DL可表达概念或人物之间的包括联系（ ）。例如，“中药 药物”标明“药物”这一概念包括（subsume）了“中药”这一概念；又如，“医治 影响”标明“医治”联系是一种特别的“影响”联系。
1.2 等价（equivalence）联系
DL可表达概念或人物之间的等价联系（ ）。例如，“患者；患者”标明“患者”和“患者”是同义的概念；又如，“治；医治”标明“治”和“医治”是同义的人物。
1. 3 从属（type）联系
DL可表达“个别”和“概念”之间的从属联系（∈）。个别是从某个（或某些）概念延伸出来的一个特别的实例，而这个（这些）概念被称为该个别的类型（type）。例如，“人参∈中药”标明人参归于一种中药；“气虚证∈证候”标明气虚证归于一种证候。
1.4 个别相相联系
DL可经过断语（assertion）标明个别之间的二元联系。可将“四君子汤”“人参”“气虚证”等范畴实体标明为个别，再经过“包括”“医治”等人物表达个别之间的相相联系，如（人参，医治，气虚证）（四君子汤，包括，人参）等。
2 描绘逻辑的表达方式举例
DL为表达杂乱的范畴常识供给了丰厚的表达方式。如表1所示，DL供给“合取（ ）”“析取（ ）”“非（ ）”“存在量词（ ）”“全称量词（ ）”等结构算子（constructor），用于经过简略概念和人物来结构杂乱概念。例如，可将“疏肝剂”这一概念标明为“丹方 疏.肝”；又如，“中医典籍 作者.中医”标明“中医典籍的作者仅能为中医”。可见，DL是一种侧重于描绘“疏肝汤”之类杂乱概念的逻辑言语，这也是“描绘逻辑”称号的由来。下面临DL的表达方式进行详细介绍。
2.1 互斥联系
DL可被用于界说两个概念是互斥的。在DL中，A
B标明概念A和B是互斥的；即恣意A的实例不可能一起是B的实例。例如，可经过“寒；一热”标明“寒”和“热”两者之间没有交集。
2.2 全称束缚
在DL中，全称量词V标明“只是”“只”等意思。例如，“丹方 包括.中药”标明“恣意丹方所包括的仅能是中药（它不能包括西药）”的概念，即“恣意一种丹方都仅能与中药发作‘包括联系”；又如，“水 克.火”标明“属水者仅能克火”的意思。
2.3 存在束缚
在DL中，存在量词 标明“存在”的意思。例如，“丹方 包括.中药”描绘“恣意丹方都‘存在一些组成成分”的概念，即“每种丹方都与某些中药存在‘包括联系”。
2.4 人物互逆
在DL中，一个人物可被声明为另一个人物的逆人物。P为Q的逆人物，则恣意形如（x，P，y）的陈说包括形如（y，Q，x）的陈说。DL运用负号来标明逆人物，P-Q即标明P为Q的逆人物。例如，“被医治；医治”表达“医治”和“被医治”之间的互逆联系。
2.5 人物的界说域和值域
经过DL能够描绘各种人物的界说域（束缚人物适用的主体的取值规模）和值域（束缚特色适用的客体的取值规模）。例如，“ 医治.
药物”标明“医治”的界说域为药物，“ 医治.疾病”标明“医治”的值域为疾病（T标明包括一切事物的类型）。
3 描绘逻辑的运用价值
近年来，本体成为完成生物医学术语标准化的一项新式技能，它协助交互各方对特定范畴内共用的概念、术语以及概念分类树立共同的了解，然后支撑常识的标明与同享。现在，生物医学范畴已出现了数百个本体，闻名的UMLS、SNOMED CT、Gene Ontology等生物医学术语系统都表现了本体的规划理念和办法。本体技能在中医药范畴也得到了成功运用，建成了温病学、传统针灸、中医脾胃病、中医证候、中药、中医古籍等方面的一系列本体。DL作为现在国际上干流的本体标明办法，在中医药范畴具有宽广的运用远景。
DL在中医药范畴的核心作用在于构建范畴本体以及依据本体的常识库，然后系统性地存储和办理中医药范畴常识，为常识效劳系统供给安稳的常识来历。中医药常识系统具有结构杂乱、表达方式多样、含糊性强等特色，DL为中医药范畴供给了高档的常识建模手法。依据DL，可对中医证候学等杂乱常识进行明晰表达，有利于整理证候、疾病、症状、中药、丹方、治法、出处等之间错综杂乱的相相联系，树立以本体为主结构的中医药常识系统。因而，DL为中医药本体常识库系统的构建供给了解决方案。
DL在确保可计算性的前提下，供给了强壮的表达能力。依据DL的理论，己出现了FaCT、Racer、Pellet等一系列有用的推理机，在实践运用中均表现出杰出的功能。在未来，有可能将中医辨证论治的常识存入常识库中，依据DL完成中医药常识的主动推理，然后改善临床决议计划支撑系统的作用，协助临床医生做出更精确的确诊。
依据DL的逻辑模型可为语义联系赋予愈加切当的意义。例如，假设在本体中具有“中药，医治，疾病”这样一条语义联系，若这条联系意味着“任何中药都能医治某种疾病”，则对应的DL公式为“中药 医治.疾病”。谨慎的DL公式可用于主动检测本体中的过错。例如，“丹方”和“中药”之间的联系一般是“某丹方是由某些中药组成的”，两者之间不可能出现“医治”联系。可经过DL规则“丹方和中药之间只能存在‘由……组成联系”，辅导推理机找出本体中的过错，藉此坚持本体内逻辑联系的共同性。例如，若机器发现形如“丹方，医治，中药”的语义联系，则可将其作为一个过错出现给系统办理员，由办理员查看过错的原因并修正。别的，DL还能支撑本体主动转化、主动重构等办法的完成，促进中医药本体的标准化。
DL与语义网（semantic web）技能有密切联系。语义网是一个机器能够了解且人机同享的信息空间，为在互联网环境中进行语义信息和结构性常识的交流供给了抱负的解决方案。DL为语义网技能系统之中的万维网本体言语OWL供给理论根底，对OWL的规划和语义界说起到辅导作用。因而，依据DL构建的常识库与互联网具有天然的结合点，有利于经过互联网对中医药常识进行广泛传播，
4 小结
DL是近年来常识标明范畴的研讨热门，因其表达能力强、逻辑谨慎、支撑主动推理等特色，在本体工程中得到广泛的运用。DL为中医药范畴供给了高档的常识建模手法，使范畴本体在逻辑上愈加谨慎，运用上更为可行。在中医药范畴中运用DL，需求剖析实践的言语环境，了解语义联系的切当内在和用法，进而决议逻辑模型的规划。可选择中医证候学等触及杂乱概念系统和范畴逻辑的子学科展开DL的示范性运用研讨，终究树立完好的中医药逻辑模型，为中医药范畴的常识标明与同享奠定根底。