中医药数据共享平台的技术实现.doc

1、中医药数据共享平台的技术实现【关键词】 中医药数据共享平台；数据挖掘中医药数据共享平台是中医药科学数据中心建设项目中的一个服务支撑平台,他的建立是科学数据发布公示的窗口,如何利用现代技术实现数据利用的需求,是本技术实现的关键。1 共享平台实现的整体设计以分布在全国各地的、由中医药科学数据中心及其分中心研制的中医药科技信息数据库群为基础,以中医个体化诊疗临床决策支持和中药创新开发为背景,以 863 软件重大专项及相关主题研究成果为依托,研究并建立支持大规模数据资源智能共享平台1。通过对中医药信息进行规范化的组织与表达,实现一个组织动态、管理有序的可扩展中医药网上智能虚拟组织环境,以支持中医药数据

2、和知识的协同获取、分布式透明存储和个性化的智能信息服务。主要研究内容包括：基于门户技术和元数据标准的共享服务门户和元数据资源目录；基于信息网格和数据库网格技术的虚拟数据中心及共享服务；基于本体技术和语义网格的中医药一体化语言系统工程；面向信息网格和知识网格的分布式知识挖掘。2 基于门户技术和元数据标准的共享服务门户和元数据资源目录中医药学元数据资源目录系统根据“科学数据共享元数据内容标准”和“医药卫生领域元数据标准”及“中医药学元数据标准”等元数据标准,基于资源描述框架(RDF)及元数据资源库技术构建而成。它不仅能智能抽取中医药学领域相关的文献、文档、图片、医学视频等非结构化数据的元数据,也能

3、提取关系型数据集和 XML 半结构化数据集的元信息和语义,通过元数据目录系统汇交到科学数据共享中心。在元数据资源目录系统中,用户可以浏览、查询、搜索相关数据的元数据信息,可以导航、定位和下载相关数据资源。基于应用服务器的门户技术构建的中医药学数据平台共享服务门户,为用户提供了多点接入、统一入口、统一工作任务列表、单点登录、个性化展现、信息整合和应用集成等功能。对不同的用户根据共享服务分级机制,实现对科学数据的分级共享,提供分级的个性化服务。该技术架构的核心部件是应用服务器。通过应用服务器可以架构一个基于 Internet、拥有极高稳定性、可扩展性和安全性的系统。门户技术能确保所有的应用得以集成

4、,为各个应用实现各自所需的功能,数据安全可靠、可扩充性好。基于应用服务器的门户系统具有以下特点。角色分配管理：不同用户分配与其现实身份相对应的角色,支持灵活的角色定义、管理策略。个性化展现：合法用户登录系统后按设定的角色权限来浏览与身份对应的内部信息内容,支持角色对应缺省页面推送功能和内部信息定制中的权限审查功能。单点登陆功能：登录一次,按照帐号角色权限访问后台的不同应用,无须重新输入另外的口令。多门户页面和灵活的门户布局：构建具有多个页面并且每个页面都有定制 Portlet布局的高档门户,可创建具有任意栏和栏跨度的复杂门户页面,可使用内置布局或另外创建新的布局。用户组和最终用户定制：在用户组

5、和独立用户级别定制门户布局、外观和感受以及内容。平台无关性、可移植性好：使用最新的纯 Java 技术开发,可运行在任何支持 Java 的平台和操作系统上,运行在中间件服务器上,可重用性、可扩充性好。在用户登陆平台共享服务门户之后,就进入元数据资源目录系统。3 基于信息网格和数据库网格技术的虚拟数据中心及共享服务中医药学虚拟数据中心是中医药学科学数据共享平台的基础和核心。基于信息网格技术和数据库网格的中医药学虚拟数据中心,依赖高性能网格计算机结点搭建网上虚拟数据中心,支持全国范围的中医药科技信息数据库群远程共建、分布式虚拟存储和透明访问等。3.1 数据库网格理论模型和原型开发主要内容包括数据库网

6、格资源层服务的定义和研发；数据库基础服务如分布式数据库管理、事务处理、安全性的标准定义和开发；数据库工厂服务即数据库资源核心服务的创建工厂的研制和开发。3.2 数据库网格协同层服务的定义和研发主要内容：数据库元信息目录服务及数据库元信息索引服务研制和开发；虚拟数据库即紧耦合的联邦式数据库的管理和应用的研制和开发；高层数据库网格功能服务的定义和研发；支持远程协同数据库共建的数据库联合建模服务研制和开发；支持远程透明存储和访问的数据库联合查询服务研制和开发。3.3 基于数据库网格技术的中医药数据库群建设主要内容包括：基于数据库网格平台建立各种中医药数据库；集成已有中医药数据库资源；面向中医药开发若

7、干服务和工具,如提供相关信息导航功能的关联导航服务,提供对各种信息进行统计、分析和预测的统计服务；提供基于语义的结构化查询服务,基于中医药同义词的扩展查询服务,基于中医药本体论概念层次的缩放式查询服务。4 基于本体技术和语义网格的中医药一体化语言系统通过知识工程对中医药信息知识化,依赖语义万维网和信息网格技术实现中医药知识的管理和共享,以支持网上中医药知识库系统(如临床决策专家系统)的建立,并对中医药数据库网格提供语义层次的支持。4.1 基于本体技术和语义网格的知识库网格模型研究2和原型开发主要内容包括研究和开发语义浏览器：支持语义信息的图形显示、多知识源的语义图融合、提供基于约束描述的查询用

8、户接口和对语义信息进行过滤、支持应用规则进行推理。基于 OGSA(基于开放网格服务体系)定义知识服务的接口规范,并实现支持三种知识服务的知识服务器原型：本体论知识服务(提供概念术语的查询和解析),基于规则推理的知识服务和基于案例表达的知识服务,并研究它们之间如何协同提供一致的知识服务。定义知识源的元目录服务：支持知识源的动态注册与发现。基于语义万维网和网格技术研究知识的分布式存储模型：支持中医药的本体论存储等。研究分布式推理算法,支持分布式知识库之间的协同语义查询和推理。4.2 中医药知识表达框架的研究主要内容包括：中医药知识表达支持中药配伍规律的研究3、中药临床诊疗数据的分析,建立基于描述逻

9、辑的中医药本体论知识表达和基于霍恩(Horn)逻辑的中医药规则知识表达,提供对支持配伍规律的表达；基于领域的中医药案例知识表达,提供支持基于案例推理的临床决策系统。4.3 基于知识库网格建立中医药分布式知识库系统4主要内容包括：建立一个分布式的中医药本体论知识库系统,依赖知识库网格的本体论知识服务,并提供中医药本体论浏览服务、语义查询服务、中医药同义词查询服务、支持缩放式的数据库查询的中医药概念层次查询服务、基于中医药概念的关联查询服务等典型的知识服务和语义服务；建立支持基于语义的数据库资源和知识库资源的注册和发现的语义注册表服务；建立中药配伍规律规则库,研究和开发基于规则的网上在线中医药专家

10、系统；结合已有的中医药数据库及中医药本体论建立和开发分布式的中医药案例库,以支持临床诊疗决策。5 面向信息网格和知识网格的分布式知识挖掘在中医药现代化研究中,采用以数据挖掘为代表的高级信息处理技术进行反映其隐含本质知识的获取研究,将进一步加速中医药知识更新的步伐,为构建现代中医药学和中药现代饮片理论奠定坚实的理论和实践基础。应用数据挖掘多种分析方法,与数据仓库、联机分析处理和专家系统等技术相结合,建立能够实现中医药数据多层面智能分析的综合智能决策支持系统,是加速推进中医药现代化的有效途径。【参考文献】1 Zhou Xuezhong, Wu Zhaohui, Lu Wei. CMMDB：A di

11、stributed multidatabase query system and its key technique implementJ. Proceedings of the IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics,2001,2(10)：710.2 Zhaohui Wu,Yuxin Mao,Huajun Chen.Semantic View for Grid ServicesC.2004 IEEE International Conference on Services Computing (SCC 2004),2004.9.3 何前锋,周雪忠,周忠眉,等.基于功效聚类分析J.中国中医药信息杂志,2004,11(6)：561562.4 周雪忠,陆 伟,吴朝晖.基于 soap 的 Web 数据库实现J.计算机科学, 2002,(增刊)：8.