基于知識(shí)圖譜的醫(yī)療問答系統(tǒng)

摘要在數(shù)字信息迅速增長的時(shí)代,人們獲取信息的途徑從書本逐漸邁向互聯(lián)網(wǎng)。為了了解自己的身體狀況并及時(shí)預(yù)防或治療，不少的人們選擇從互聯(lián)網(wǎng)上查找疾病和癥狀的相關(guān)信息。然而,傳統(tǒng)的通過捜索引擎來搜索醫(yī)藥信息的方法較為麻煩。因?yàn)橥ㄟ^搜索引擎檢索出來的信息存在虛假信息，其中還摻雜著不少的廣告信息,需要用戶做進(jìn)一步的篩選才能得到答案，難以滿足人們快速獲取醫(yī)療健康信息的需求?；谥R(shí)圖譜的醫(yī)療問答系統(tǒng)是從知識(shí)圖譜中獲取答案的自動(dòng)問答系統(tǒng)。作為一種人機(jī)交互的新趨勢(shì)，自動(dòng)問答逐漸深入人們的生活中。微信小程序作為輕量級(jí)的應(yīng)用程序，具有快速迭代的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)周期短，而且還能借助大廠的流量入口，快速導(dǎo)入用戶。綜合考慮各種成本因素及用戶量的規(guī)模，后端框架上面選擇flask。不同于人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)問答程序，以給患者提供醫(yī)療咨詢?yōu)槟康?，不涉及診斷決策與患者信息?；颊咄ㄟ^該程序所獲取的知識(shí)服務(wù)于患者就醫(yī)過程，具體方面包括：①幫助患者準(zhǔn)確了解與其病情相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識(shí)，提高對(duì)自身正確病情的闡述，減少在就診過程中表達(dá)錯(cuò)誤病情情況的發(fā)生；②提高問診效率，幫助患者了解醫(yī)生對(duì)其病情的解釋與醫(yī)囑，減少同一問題反復(fù)咨詢的情況；③幫助患者降低受互聯(lián)網(wǎng)錯(cuò)誤醫(yī)療信息影響，減少醫(yī)療詐騙事件發(fā)生，指導(dǎo)患者樹立正確的健康觀。綜上，該系統(tǒng)基于人工智能技術(shù)，臨床收集患者問答相關(guān)數(shù)據(jù)，以微信小程序?yàn)檩d體，能夠診前后提供正確的相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)，提高就醫(yī)效率。關(guān)鍵詞：知識(shí)圖譜微信小程序智能醫(yī)療AbstractIntheeraofrapidgrowthofdigitalinformation,people'saccesstoinformationhasgraduallymovedfrombookstotheInternet.Inordertounderstandtheirphysicalconditionsandpreventortreatthemintime,manypeoplechoosetofindinformationaboutdiseasesandsymptomsfromtheInternet.However,thetraditionalmethodofsearchingmedicalinformationthroughsearchenginesistroublesome.Sincetheinformationobtainedthroughthesearchenginehasfalseinformation,itisalsomixedwithagreatdealofpublicisedinformation,anditisalsomixedwithalotofadvertisinginformation,usersneedtodofurtherscreeningtogetanswers,itisdifficulttomeetpeople'sdemandforrapidaccesstomedicalandhealthinformationMedicalquestionansweringsystembasedonknowledgemapping.Asanewtrendofhuman-computerinteraction,automaticquestionansweringhasgraduallypenetratedintopeople'slives.Asalightweightapplicationprogram,WeChatapplethastheadvantagesofrapiditeration,shortdevelopmentcycle,andcanalsoquicklyimportusersthroughtheflowentranceoflargefactories.Consideringvariouscostfactorsandthescaleofuservolume,flaskisselectedontheback-endframework.Differentfromtheapplicationscenarioofartificialintelligenceinmedicalfield,theautomaticquestionansweringprogramdesignedinthispaperaimstoprovidemedicalconsultationforpatients,anddoesnotinvolvediagnosisdecisionandpatientinformation.Theknowledgeacquiredbythepatientthroughtheprogramservesthepatient'smedicaltreatmentprocess.Thespecificaspectsinclude:①helpthepatienttoaccuratelyunderstandthemedicalknowledgerelatedtotheircondition,improvethedescriptionoftheirowncorrectcondition,andreducetheoccurrenceofexpressingthewrongconditionduringthetreatmentprocess；②improvetheefficiencyofconsultation,helpthepatienttounderstandthedoctor'sexplanationandorderoftheircondition,andreducethesameThird,helppatientstoreducetheimpactofInternetwrongmedicalinformation,reducetheoccurrenceofmedicalfraud,andguidepatientstoestablishacorrectviewofhealth.Tosumup,thesystemisbasedonartificialintelligencetechnology,clinicalcollectionofpatients'Q&Arelateddata,withwechatsmallprogramsasthecarrier,canprovidecorrectrelevantmedicalknowledgebeforeandafterdiagnosis,andimprovetheefficiencyofmedicaltreatment.Keywords:Knowledge-graphWechat-appletIntelligent-medical-treatment廣東東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 第一章緒論1.1研究背景與意義問答系統(tǒng)正逐漸成為一種新趨勢(shì)，關(guān)于機(jī)器與人之間的自然交互，它可以更準(zhǔn)確地理解自然語言所描述的問題，并根據(jù)用戶的真實(shí)思想向用戶返回更準(zhǔn)確的答案REF_Ref7190\r\h[1]。隨著大數(shù)據(jù)近年來崛起和知識(shí)工程的發(fā)展，一種新形勢(shì)的搜索引擎：自動(dòng)問答系統(tǒng)也逐漸進(jìn)入人們的生活?；谥R(shí)圖譜的自動(dòng)問答系統(tǒng)通過信息爬取技術(shù)和數(shù)據(jù)清洗技術(shù)將來自專業(yè)論壇，互聯(lián)網(wǎng)百科，醫(yī)療問答的非結(jié)構(gòu)化文本信息轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化的文本數(shù)據(jù)來構(gòu)成醫(yī)療知識(shí)圖譜。從而可以更好地構(gòu)造海量數(shù)據(jù)并將其與人類認(rèn)知聯(lián)系起來。因此，近年來，由于知識(shí)圖譜概念的提出，學(xué)術(shù)界將自動(dòng)問答系統(tǒng)的的發(fā)展重心逐漸轉(zhuǎn)移到基于知識(shí)圖譜的的自動(dòng)問答系統(tǒng)上。知識(shí)問答可以在精確的問答服務(wù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在越來越多的垂直行業(yè)領(lǐng)域中，知識(shí)圖譜已被廣泛用作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，以提供上層智能應(yīng)用程序的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，特別是在醫(yī)療領(lǐng)域，因?yàn)槟承╊I(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程不斷發(fā)展，各種信息系統(tǒng)不斷發(fā)展。市場(chǎng)已經(jīng)產(chǎn)生了大量的醫(yī)療信息。在如此大數(shù)據(jù)的背景下，有必要考慮如何有效地提取，管理和使用這些醫(yī)學(xué)信息以提高醫(yī)學(xué)資源的利用率。因此，臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建和應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間。微信小程序基于微信環(huán)境，具有很高的使用率，有利于軟件開發(fā)后的推廣和實(shí)際應(yīng)用。小型程序使用的MINA框架利用Java的異步輸入和輸出技術(shù)為用戶提供更流暢的體驗(yàn)。微信小程序于2017年1月9日開始公開測(cè)試。與傳統(tǒng)的App相比，小程序的使用方便。從用戶的角度來看，您無須下載即可使用的微型程序，從而完美解決了用戶需要下載App體驗(yàn)功能的弊端，使軟件觸手可及。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建研究現(xiàn)狀醫(yī)學(xué)知識(shí)數(shù)據(jù)集包括醫(yī)學(xué)術(shù)語集（本體數(shù)據(jù)庫）、醫(yī)學(xué)知識(shí)庫和醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜。其中，當(dāng)前的醫(yī)學(xué)術(shù)語（本體數(shù)據(jù)庫）為醫(yī)學(xué)知識(shí)庫和醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建提供醫(yī)學(xué)專業(yè)術(shù)語，受限詞匯分類和概念標(biāo)準(zhǔn)化。它具有權(quán)威性，涵蓋的數(shù)量和質(zhì)量范圍廣泛。該擔(dān)保得到了醫(yī)療行業(yè)的廣泛認(rèn)可。在醫(yī)學(xué)知識(shí)庫方面，當(dāng)前國內(nèi)外大多數(shù)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫都基于專業(yè)領(lǐng)域，但是醫(yī)學(xué)知識(shí)庫以結(jié)構(gòu)化領(lǐng)域定義的形式存儲(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)，并且缺乏豐富的結(jié)構(gòu)信息。醫(yī)學(xué)知識(shí)圖是具有相關(guān)圖的知識(shí)的集合。實(shí)際上，它是基于語義網(wǎng)的知識(shí)庫的直觀表示，著重于提取關(guān)系以顯示知識(shí)的高度相關(guān)性和高度結(jié)構(gòu)化的特征。結(jié)果，醫(yī)學(xué)知識(shí)圖可以包含更豐富的關(guān)系級(jí)別和關(guān)系鏈接，從而顯著提高知識(shí)推理的準(zhǔn)確性和效果?？傮w而言，大規(guī)模、多領(lǐng)域、跨語言的專業(yè)醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的建設(shè)仍處于發(fā)展和不斷增強(qiáng)的階段。為了獲得更完整的醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜，需要不同的醫(yī)學(xué)本體庫和知識(shí)庫。與知識(shí)圖譜集成，并將尚未涵蓋的知識(shí)和不斷生成的新知識(shí)集成到現(xiàn)有知識(shí)圖譜中。醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建必須是不斷迭代更新的過程。醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的發(fā)展所需的知識(shí)融合，知識(shí)補(bǔ)充和動(dòng)態(tài)知識(shí)更新表達(dá)變得迫在眉睫。1.2.2醫(yī)療領(lǐng)域問答系統(tǒng)應(yīng)用研究現(xiàn)狀問答系統(tǒng)是一種智能檢索系統(tǒng)，基于自然語言處理技術(shù)，模擬人類的行為處理輸入的問題并傳出知識(shí)庫中對(duì)應(yīng)解決答案。醫(yī)療問答系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是疾病知識(shí)問答系統(tǒng)，用于自然文本提出問題，系統(tǒng)可以返回相關(guān)疾病信息的需求。國外的問答系統(tǒng)發(fā)展比較早。1950年，“圖靈機(jī)測(cè)試”是問答系統(tǒng)的雛形；1961年，green為了便于回答體育賽事的相關(guān)問題，設(shè)計(jì)了第一個(gè)問答系統(tǒng)，這是智能問答系統(tǒng)發(fā)展的起點(diǎn)；1999年，文本檢索會(huì)議對(duì)系統(tǒng)衡量的指標(biāo)定制了標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了問答系統(tǒng)極大地發(fā)展。此后，國外眾多知名的高校陸續(xù)研究人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的巨頭如微軟、IBM等也紛紛加入智能對(duì)話系統(tǒng)研究的浪潮，以問答系統(tǒng)的研究目標(biāo)：用最精簡(jiǎn)有效的本文回答人們的提問，而不是某種概念的全部信息，并且首先要研究非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)變成結(jié)構(gòu)化的技術(shù)。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是涉及人體健康的領(lǐng)域。該領(lǐng)域?qū)︶t(yī)療信息檢索要求更強(qiáng)，但是面對(duì)搜索引擎上呈現(xiàn)巨大的醫(yī)療健康信息，非醫(yī)學(xué)專業(yè)的用戶很難從中篩選出對(duì)自己有利的信息，造成信息污染和信息浪費(fèi)，急需醫(yī)療問答系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效地幫助。問答系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以緩解醫(yī)生和患者之間的信息失衡，提高醫(yī)療數(shù)據(jù)資源的有效使用性。于是，社會(huì)資源的壓力推動(dòng)者國內(nèi)醫(yī)療問答系統(tǒng)的發(fā)展，克服傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)信息檢索局限性，促使我國醫(yī)療問答領(lǐng)域發(fā)展和迭代。1.3研究的內(nèi)容本項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容是搭建一個(gè)基于知識(shí)圖譜醫(yī)療問答系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是允許用戶輸入描述疾病或癥狀的白然語言句子,系統(tǒng)將自動(dòng)抽取問題句子中的癥狀或疾病,并識(shí)別用戶的查詢意圖。在意圖明確的情況下,系統(tǒng)會(huì)從知識(shí)庫中檢索出符合用戶意圖的答案，并將答案反饋給用戶。1.4論文的組織結(jié)構(gòu)本文由六章組成，具體文章的組織結(jié)構(gòu)如下：緒論：主要介紹了本課題的研究背景及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本課題的主體研究與目標(biāo)。關(guān)鍵技術(shù)和理論知識(shí)：本章節(jié)將會(huì)詳細(xì)地介紹基于微信小程序的醫(yī)療問答系統(tǒng)所采用的技術(shù)和方法。包括：知識(shí)圖譜、實(shí)體識(shí)別、實(shí)體抽取、flask和微信小程序。問答系統(tǒng)的需求分析：本章節(jié)會(huì)通過可行性、業(yè)務(wù)、功能的角度來分析本項(xiàng)目中問答系統(tǒng)的需求。問答系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)：本章節(jié)會(huì)詳細(xì)地介紹問答系統(tǒng)的總體框架以及問句解析模塊，問句分類模塊，答案檢索模塊的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：詳細(xì)介紹了問答系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境；知識(shí)圖譜的構(gòu)建方法；利用python的flask框架來實(shí)現(xiàn)基于微信小程序的自動(dòng)問答系?？偨Y(jié)與展望：對(duì)本文的主要內(nèi)容、成果、創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并闡述在研究中獲得的經(jīng)驗(yàn)以及存在的不足，以及對(duì)未來工作的展望。第二章關(guān)鍵技術(shù)和理論知識(shí)2.1知識(shí)圖譜和圖數(shù)據(jù)庫知識(shí)圖譜是用于存儲(chǔ)和表示復(fù)雜的用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化信息的技術(shù)REF_Ref8141\r\h[6]。知識(shí)圖譜與數(shù)據(jù)庫有著較為明顯的區(qū)別。數(shù)據(jù)庫以表格的形式按行存儲(chǔ),表格的列稱為字段,每個(gè)字段必須是基本的、不能拆分的數(shù)據(jù)類型,如整型、實(shí)型和字符型等,因而它的數(shù)據(jù)是扁平的，而且結(jié)構(gòu)或數(shù)組不能作為字段的類型。然而知識(shí)庫的數(shù)據(jù)是立體的,知識(shí)圖譜不僅要存儲(chǔ)字符串或數(shù)字等常規(guī)數(shù)據(jù),還要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,這些關(guān)系可以是從屬關(guān)系、子類等。知識(shí)圖譜既可以存儲(chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,也可以存儲(chǔ)在圖數(shù)據(jù)庫中。但后者不管是在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)還是查詢方面都優(yōu)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,因而本文釆用圖數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)知識(shí)圖譜?，F(xiàn)在主流的圖數(shù)據(jù)庫有titan、orientDB、Neo4j、Oracle、NoSQL等，其中neo4j是目前最流行的圖形數(shù)據(jù)庫，Neo4j創(chuàng)建的圖是用頂點(diǎn)和邊構(gòu)建一個(gè)有向圖，頂點(diǎn)是現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體，邊代表了實(shí)體間的關(guān)系，Neo4j中有圖數(shù)據(jù)庫中專用的Cpyher查詢語句，查詢也比較簡(jiǎn)單，在Neo4j中表現(xiàn)映射關(guān)系變成了圖關(guān)系，使用較少的資源就可以獲得較高的性能，Neo4j有活躍的社區(qū)和技術(shù)文檔，還有完善的Python工具包，所以本文選用Neo4j作為本系統(tǒng)的圖數(shù)據(jù)庫REF_Ref7282\r\h[2]。2.2實(shí)體識(shí)別和用戶意圖識(shí)別命名實(shí)體識(shí)別（NER）作為自然語言處理任務(wù)中的一種。命名實(shí)體識(shí)別從非結(jié)構(gòu)化的文本中識(shí)別出實(shí)體，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求（例如疾病，疾病癥狀，藥物等）識(shí)別更多類型的實(shí)體。命名對(duì)象識(shí)別技術(shù)是許多自然語言處理技術(shù)（例如信息提取，信息檢索，知識(shí)圖譜，機(jī)器翻譯和問答系統(tǒng)）的組成部分。在本項(xiàng)目中實(shí)體識(shí)別的作用就是分析出用戶輸入的問題語句中的實(shí)體，提供給問答系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)答案的檢索。模式匹配是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中字符串的一種基本運(yùn)算,該運(yùn)算用于在給定一個(gè)子串的情況下,從某個(gè)字符串中找出與該子串相同的所有子串,其廣泛應(yīng)用于信息檢索、入侵檢測(cè)等領(lǐng)域，模式匹配算法按其一次能夠匹配的模式數(shù)量可以分為單模式匹配算法和多模式匹配算法REF_Ref7759\r\h[3]。簡(jiǎn)単來說,單模式匹配與多模式匹配的不同點(diǎn)在于單模式匹配是捜索一個(gè)關(guān)鍵字,而多模式匹配是搜索多個(gè)關(guān)鍵字。當(dāng)前,利用已有的詞典來提取用戶輸入的自然語言問題句子中的疾病或癥狀詞語是準(zhǔn)確性最佳的方法。但為了保證系統(tǒng)有較快的響應(yīng)速度,匹配算法應(yīng)該一次就能匹配詞典中的所有詞。因此,本文采用多模式匹配的方法來從用戶輸入信息中匹配出實(shí)體詞典中的詞。目前,在實(shí)際應(yīng)用中使用最多的多模式匹配算法是Aho_Corasick（簡(jiǎn)稱AC）算法REF_Ref7863\r\h[4]。本文采用了基于詞典匹配方法，詞典匹配方法采用的是AC多模式匹配算法,主要負(fù)責(zé)從用戶輸入信息中找出已有詞典中的詞語,從而達(dá)到提取疾病癥狀實(shí)體的目的。意圖識(shí)別的目的是讓系統(tǒng)識(shí)別出于用戶輸入的查詢相關(guān)的信息，在本文中，意圖識(shí)別的作用就是讓系統(tǒng)識(shí)別出用戶所提出的查詢目的，即用戶是要查詢疾病還是詢問治療方法等等目的。意圖識(shí)別對(duì)于基于搜索的系統(tǒng)非常重要，若意圖識(shí)別準(zhǔn)確率高，則系統(tǒng)的檢索時(shí)間能大大加快，檢索的精確率也會(huì)相應(yīng)提高。意圖識(shí)別本質(zhì)上是一個(gè)分類問題，主要有三種方法：基于詞典匹配的規(guī)則分類、基于過完日志匹配和基于分類模型進(jìn)行分類。不同的方法適用于不同的場(chǎng)景。用戶提出醫(yī)藥領(lǐng)域的問題的說法相對(duì)有限，所以本項(xiàng)目主要采用基于詞典匹配的方法。2.3微信小程序和Flask微信小程序于2017年1月9日開始公開測(cè)試。與傳統(tǒng)應(yīng)用程序相比，小型程序易于使用。從用戶的角度來看，無須下載即可使用微程序。這將完全解決讓用戶下載應(yīng)用程序體驗(yàn)功能并訪問軟件的缺點(diǎn)。從開發(fā)人員的角度來看，小程序的開發(fā)成本低，開發(fā)周期短，并且還有其他獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此本項(xiàng)目使用微信小程序作為前端交互界面。因?yàn)榍昂蠖私换サ倪壿嫴⒉粡?fù)雜，所以該項(xiàng)目采用Python的Web框架之一的Flask作為后臺(tái)程序，并與前端微信小程序進(jìn)行交互。Flask是一個(gè)非常流行的微型Web框架，用于使用Python編程語言實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，“Micro”并不意味著將整個(gè)Web應(yīng)用程序放入一個(gè)Python文件中，而Micro框架中的“Micro”意味著Flask使擴(kuò)展代碼變得簡(jiǎn)單而容易，主要特征是核心配置相對(duì)簡(jiǎn)單，但是具有高度可伸縮性和兼容性REF_Ref8023\r\h[5]。Flask和微信小程序具有相同的優(yōu)勢(shì)。開發(fā)人員可以使用Python快速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站或Web服務(wù)。第三章問答系統(tǒng)的需求分析3.1可行性分析3.1.1技術(shù)可行性由于本項(xiàng)目不選擇部署在服務(wù)器上，所以在硬件上性能要求僅為一臺(tái)windows系統(tǒng)的電腦，以用于開發(fā)本系統(tǒng)。本項(xiàng)目開發(fā)所用的工具為：微信開發(fā)者工具、PyCharm、Neo4j。由于開發(fā)人員對(duì)微信小程序開發(fā)工具使用的熟練度較低，所以存在一定開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。3.1.2經(jīng)濟(jì)可行性本項(xiàng)目采用的開發(fā)工具皆為免費(fèi)版。由于不選擇在云端服務(wù)器部署本系統(tǒng)，所以開發(fā)本系統(tǒng)的所需的經(jīng)濟(jì)成本為零。本系統(tǒng)沒有任何的付費(fèi)接口，也沒有加入任何廣告模塊，純屬公益項(xiàng)目。所以本項(xiàng)目不會(huì)產(chǎn)生任何經(jīng)濟(jì)效益。3.1.3法律可行性本項(xiàng)目采用的工具和技術(shù)不違法任何法律道德，不會(huì)對(duì)社會(huì)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。值得一提的是，本項(xiàng)目將通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲來獲取的數(shù)據(jù)替換成現(xiàn)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，有效地避免了法律問題。3.2系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無論類型或數(shù)量如何，互聯(lián)網(wǎng)上的信息都呈爆炸性增長，人們對(duì)信息的訪問已逐漸從書報(bào)轉(zhuǎn)向Internet。另一方面，隨著智能移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展和移動(dòng)無線傳輸速度的提高，人們可以隨時(shí)隨地獲得各種信息，包括醫(yī)療服務(wù)信息?，F(xiàn)在，人們不僅會(huì)在疾病發(fā)生前在互聯(lián)網(wǎng)上搜索疾病預(yù)防信息，而且還將在疾病發(fā)生后在Internet上咨詢康復(fù)和保健信息。隨著Internet信息的不斷增長和改進(jìn)，有效的信息檢索已成為當(dāng)務(wù)之急[10]。日前，從互聯(lián)網(wǎng)上檢索信息主要使用Google和百度等關(guān)鍵字搜索模式。此模型要求用戶設(shè)計(jì)和優(yōu)化關(guān)鍵字。一旦關(guān)鍵字不正確或不完整，搜索網(wǎng)站將檢索與用戶查詢意圖不符的結(jié)果。同時(shí)，搜索站點(diǎn)的搜索結(jié)果是網(wǎng)頁列表，用戶需要閱讀和過濾更多內(nèi)容以獲得所需的知識(shí)。因此，上述缺點(diǎn)導(dǎo)致搜索站點(diǎn)上的搜索效率降低。與通過搜索網(wǎng)站來查詢問題相比，亟須一款問答系統(tǒng)可以讓用戶用自然語言直接描述他們的問題，并將其用作問答系統(tǒng)的輸入，而不必進(jìn)行細(xì)化關(guān)鍵字以獲取問題的答案，讓用戶擁有更好的使用體驗(yàn)。3.3系統(tǒng)功能需求3.3.1問句解析模塊實(shí)際上用戶提出的醫(yī)療相關(guān)問題形式多變，沒有固定的模板。所以問答系統(tǒng)的核心難題就是解析用戶提出的醫(yī)療問題，分析出醫(yī)療問題中的實(shí)體和用戶意圖。例如,用戶輸入問題“失眠癥屬于什么科室”,該模塊應(yīng)該抽取出疾病實(shí)體詞“失眠癥”,并將該詞標(biāo)記為疾病,同時(shí)應(yīng)該識(shí)別出查詢意圖為查詢科室。問題解析模塊是本問答系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊之一,該模塊的主要職責(zé)就是從用戶提出的醫(yī)療問題中抽取出醫(yī)藥實(shí)體和用戶意圖，并將實(shí)體信息和用戶意圖傳遞給問句分類模塊。3.3.2問句分類模塊圖據(jù)庫查詢需要查詢條件和查詢目標(biāo),疾病和癥狀實(shí)體是數(shù)據(jù)庫查詢的條件,那么用戶輸入信息的查詢意圖就是數(shù)據(jù)庫查詢的目標(biāo)。在通過問句解析模塊獲得了醫(yī)療問題中的實(shí)體信息和用戶意圖后，再把兩個(gè)信息融合在一起就是用戶的查詢意圖。問句分類模塊的職責(zé)就是根據(jù)用戶意圖結(jié)合實(shí)體信息來生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫查詢語句，最后該模塊會(huì)將相應(yīng)的查詢語句傳遞給答案檢索模塊。3.3.3答案檢索模塊本問答系統(tǒng)是檢索式系統(tǒng)，通過檢索圖數(shù)據(jù)庫來獲取相應(yīng)的答案。因此答案檢索模塊主要負(fù)責(zé)生成相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的查詢語句,并處理從數(shù)據(jù)庫檢索到的結(jié)果信息。該模塊通過獲取問句分類模塊傳遞進(jìn)來圖數(shù)據(jù)庫查詢語句,并將該語句傳遞給知識(shí)庫進(jìn)行查詢，把查詢結(jié)果包裝成自然語言答案，并反饋給前端交互界面。第四章問答系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目采用各種技術(shù)框架來構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的醫(yī)學(xué)問題解答系統(tǒng),包括前端UI采用了微信小程序,后臺(tái)業(yè)務(wù)采用Flask框架,數(shù)據(jù)庫采用圖數(shù)據(jù)庫neo4j等。Python作為主要的編程語言。在前端UI層面,采用微信小程序框架實(shí)現(xiàn)問答答系統(tǒng)前端交互界面的搭建,在后端業(yè)務(wù)層面采用Flask框架實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯構(gòu)建。本文系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖4.1所示。圖4.1技術(shù)框架圖根據(jù)本文3.3小節(jié)可知，本項(xiàng)目的問答系統(tǒng)主要由三個(gè)模塊構(gòu)成:問題解析模塊、問句分類模塊和問答檢索模塊,其中最重要的是問題解析模塊和答案檢索模塊，各模塊之間的關(guān)系如圖4.2。

圖4.2系統(tǒng)框架圖4.2系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)4.2.1問句解析模塊問題解析模塊是本系統(tǒng)的最關(guān)鍵模塊,該模塊目標(biāo)是從用戶輸入的醫(yī)療問題中抽取出實(shí)體,該模塊將使用第三章所提到的實(shí)體識(shí)別方法和意圖識(shí)別方法，也就是基于詞典匹配的用戶意圖識(shí)別和實(shí)體識(shí)別?；谠~典的命名實(shí)體識(shí)別，難度在于為其準(zhǔn)備一個(gè)覆蓋率足夠大的實(shí)體詞典。本項(xiàng)目在把結(jié)構(gòu)化的醫(yī)藥數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖數(shù)據(jù)庫時(shí)，把實(shí)體名稱同步寫入相應(yīng)實(shí)體類型的詞典中，最終生成了7類實(shí)體詞典，總計(jì)實(shí)體44111條，實(shí)現(xiàn)實(shí)體詞典的實(shí)體數(shù)量和圖數(shù)據(jù)庫的實(shí)體數(shù)量的全對(duì)齊，巧妙地解決了這個(gè)難題。各類實(shí)體詞典數(shù)量如下表所示。表4.1各類詞典的實(shí)體數(shù)量實(shí)體類型中文含義實(shí)體數(shù)量Check診斷檢查項(xiàng)目3,353Department醫(yī)療科目54Disease疾病8,807Drug藥品3,828Food食物4,870Producer在售藥品17,201Symptom疾病癥狀5,998由于用戶提出醫(yī)藥領(lǐng)域的問題的說法相對(duì)有限，所以本項(xiàng)目主要采用基于詞典匹配的方法，構(gòu)建了疑問詞特征詞典，如圖4.3所示。圖4.3問句疑問詞詞典并將這些疑問詞分類出13種意圖類型，如下表4.2所示.表3.1意圖類型設(shè)計(jì)意圖類型中文含義舉例symptom_qwds查詢癥狀心臟病的癥狀是什么？cause_qwds查詢病因?yàn)槭裁磿?huì)頭痛？acompany_qwds查詢并發(fā)癥冠心病的并發(fā)癥有哪些？food_qwds查詢食物失眠癥吃什么？drug_qwds查詢藥品咳嗽吃什么藥？prevent_qwd查詢預(yù)防措施流行性感冒的預(yù)防措施？lasttime_qwds查詢治療周期失眠癥的治療周期？cureway_qwds查詢治療方式肺炎的治療方式？cureprob_qwds查詢治愈概率青光眼的治愈概率？easyget_qwds查詢易感人群肺炎的易感人群有哪些？check_qwds查詢檢查科目腎結(jié)石應(yīng)該檢查什么項(xiàng)目？belong_qwds查詢科室失眠癥屬于什么科室？cure_qwds查詢藥效阿莫西林治療什么？在運(yùn)行該模塊時(shí)，將通過調(diào)用python中ahocorasick庫來生成Aho-Corasick自動(dòng)機(jī)，AC自動(dòng)機(jī)根據(jù)用戶問句來快速的匹配出實(shí)體詞典中的特征詞，從而識(shí)別出用戶問句中的實(shí)體.圖4.4為構(gòu)建AC自動(dòng)機(jī)的方法。圖4.4構(gòu)建AC自動(dòng)機(jī)的方法由于疑問特征詞典較小，本項(xiàng)目用for循環(huán)來遍歷疑問特征詞典,并通過判斷語句來判斷用戶問句中是否存在特征詞。從而識(shí)別出問句的用戶意圖，實(shí)現(xiàn)的方法如圖4.5所示。圖4.5判斷方法4.2.2問句分類模塊問句分類模塊通過實(shí)體和用戶意圖來分析出用戶的查詢意圖，來生成對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫查詢語句。圖數(shù)據(jù)庫Neo4j指定的查詢語句是Cypher.Cypher具有直觀的書寫方式，使得用戶可以通過編寫簡(jiǎn)單的查詢代碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)neo4j進(jìn)行各種復(fù)雜的操作，其中包括檢索數(shù)據(jù)庫。Cypher的查詢命令主要是MATCH命令，用戶可以通過MATCH命令查找有關(guān)節(jié)點(diǎn)的屬性或者節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的關(guān)系，它一般是與return和where命令組合和起來使用，從數(shù)據(jù)庫中篩選滿足條件的數(shù)據(jù)，然后返回指點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在本項(xiàng)目中，知識(shí)庫答案檢索的目標(biāo)就是將用戶提出的自然語言問題轉(zhuǎn)換成一個(gè)語義等價(jià)的Cypher查詢語句。例如，用戶描述的問題“失眠癥屬于什么科室？”，問題解析模塊應(yīng)從問題句子中抽取出疾病實(shí)體“失眠癥”，并應(yīng)該識(shí)別出用戶查詢意圖為查詢科室，然后系統(tǒng)應(yīng)將問題轉(zhuǎn)換為如下形式的查詢語句：MATCH(m:Disease)where='失眠癥'return,m.desc，并將轉(zhuǎn)換的查詢語句傳遞給答案檢索模塊。具體方法如下圖4.6所示。圖4.6根據(jù)相應(yīng)的用戶查詢意圖生成不同的查詢語句4.2.3答案檢索模塊本節(jié)主要描述在系統(tǒng)獲取到疾病實(shí)體以及用戶意圖，生成相應(yīng)的cypher查詢語句，并處理從數(shù)據(jù)庫檢索到的相關(guān)的醫(yī)療數(shù)據(jù).在完成問句分類和命名實(shí)體識(shí)別任務(wù)后，本項(xiàng)目已經(jīng)完成了cypher查詢語句的生成，最后需要在圖數(shù)據(jù)庫Neo4j中執(zhí)行查詢語句獲取答案REF_Ref7282\r\h[2]。通過python第三方庫中的py2neo庫，可以完成python和圖數(shù)據(jù)庫neo4j連接，py2neo支持對(duì)neo4j數(shù)據(jù)庫的結(jié)點(diǎn)創(chuàng)建，關(guān)系創(chuàng)建，屬性創(chuàng)建和結(jié)點(diǎn)查詢，屬性值查詢，節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系查詢等多種操作REF_Ref7282\r\h[2]。下圖4.7為調(diào)用py2neo來連接neo4j數(shù)據(jù)庫的方法。圖4.7連接數(shù)據(jù)的方法在成功連接neo4j以后，該模塊將查詢語句傳遞給neo4j數(shù)據(jù)庫，并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)換成自然語言答案。實(shí)現(xiàn)的方法如下圖4.8.所示，該方法根據(jù)不同的查詢意圖，來調(diào)用不同的回復(fù)模板。圖4.8生成自然語言答案的方法第五章系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5.1開發(fā)環(huán)境和工具電腦的硬件信息如下表5.1所示。表5.1硬件信息表電腦型號(hào)microsoftsurfacepro6CPUIntel酷睿i58250U內(nèi)存8g硬盤128g顯卡IntelGMAUHD620開發(fā)工具：PyChram2018社區(qū)版、微信開發(fā)者工具、neo4j開發(fā)環(huán)境：python3.6、windows105.2醫(yī)藥數(shù)據(jù)的獲取本項(xiàng)目數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)上共享結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，用python中的scrapy庫從在線醫(yī)療健康網(wǎng)站抓取所需的json數(shù)據(jù)。本文抓取的主要數(shù)據(jù)來源于尋醫(yī)問藥網(wǎng)。如下圖5.1所示為獲取的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。圖5.1結(jié)構(gòu)化醫(yī)藥數(shù)據(jù)5.3醫(yī)藥知識(shí)圖譜的構(gòu)建若采用人工的方式構(gòu)建知識(shí)庫尤其是領(lǐng)域知識(shí)庫，那么需要領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)計(jì)，這將耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。因此，自動(dòng)化的構(gòu)建知識(shí)庫時(shí)所有學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)，本文首先利用scarpy工具從尋醫(yī)問藥網(wǎng)爬取結(jié)構(gòu)化的疾病相關(guān)，并保存在json文件中。然后處理json文件中的數(shù)據(jù)。通過程序自動(dòng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿M形式，并存入neo4j數(shù)據(jù)庫中的三元組信息REF_Ref7282\r\h[2]。根據(jù)醫(yī)藥信息之間的數(shù)據(jù)關(guān)系映射，如下表所示,本項(xiàng)目在圖數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了疾?。╠isease）、藥品（drug）,食物（food），在售藥品（producer）,疾病癥狀（symptom）、診斷檢查項(xiàng)目（check）、所屬科目（depatment）。這七類實(shí)體中以疾病實(shí)體為中心節(jié)點(diǎn)，其余類實(shí)體圍繞它建立關(guān)系網(wǎng)，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，最后得到了總計(jì)實(shí)體44111條，具體詳情見表5.2。表5.2各種實(shí)體類型的數(shù)量實(shí)體類型中文含義實(shí)體數(shù)量舉例Check診斷檢查項(xiàng)目3,353支氣管造影；關(guān)節(jié)鏡檢查Department醫(yī)療科目54整形美容科；燒傷科Disease疾病8,807血栓閉塞性脈管炎；胸降主動(dòng)脈動(dòng)脈瘤Drug藥品3,828主動(dòng)脈動(dòng)脈瘤，京萬紅痔瘡膏Food食物4,870番茄沖菜牛肉丸湯；竹筍燉羊肉Producer在售藥品17,201青霉素V鉀片Symptom疾病癥狀5,998乳腺組織肥厚；腦實(shí)質(zhì)深部出血此外本項(xiàng)目依據(jù)這7類實(shí)體定義了10類關(guān)系類型，詳情見表5.3?？傆?jì)得到實(shí)體關(guān)系類型294149條，由此可知一個(gè)疾病可能關(guān)聯(lián)多個(gè)同一類的實(shí)體。表5.3各類實(shí)體關(guān)系類型的數(shù)量實(shí)體類型中文含義實(shí)體數(shù)量舉例belongs_to屬于8,844婦科,屬于,婦產(chǎn)科common_drug疾病常用藥品14,649陽強(qiáng),常用,甲磺酸酚妥拉明分散片do_eat疾病宜吃食物22,238胸椎骨折,宜吃,黑魚drugs_of藥品在售藥品17,315青霉素V鉀片need_check疾病所需檢查39,422單側(cè)肺氣腫,所需檢查,支氣管造影no_eat疾病忌吃食物22,247唇病,忌吃,杏仁recommand_drug疾病推薦藥品59,467混合痔,推薦用藥京萬紅痔瘡膏recommand_eat疾病推薦食譜40,221番茄沖菜牛肉丸湯has_symptom疾病癥狀5,998早期乳腺癌,疾病癥狀,乳腺組織肥厚acompany_with疾病并發(fā)疾病12,029下肢交通靜脈瓣膜關(guān)閉不全,并發(fā)疾病,血栓閉塞性脈管炎數(shù)據(jù)圖譜能夠清晰地展示實(shí)體與實(shí)體這間的關(guān)系，如圖5.2所示，通常查詢語句查找到屬于心理科的疾病。圖5.2屬于心理科的疾病實(shí)體圖5.4醫(yī)療問答系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5.4.1問答系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的醫(yī)療問答系統(tǒng)主要為用戶提供疾病相關(guān)信息和治療建議,幫助用戶了解白身健康狀況,在去醫(yī)院就診時(shí)能心中有數(shù)。本系統(tǒng)的問答流程如圖5.3所示。從圖5.3可知,系統(tǒng)接收了用戶輸入的對(duì)于疾病或癥狀的描述信息后,首先執(zhí)行的是問題解析模塊中的疾病癥狀抽取子模塊,在該模塊中利用自定義的實(shí)體詞典抽取用戶輸入信息中的疾病和癥狀詞語。然后再執(zhí)行問題解析模塊中的用戶意圖識(shí)別子模塊,在該模塊中識(shí)別出用戶輸入信息的查詢意圖類型。如果識(shí)別出了意圖類型,則下一步將用戶輸入信息轉(zhuǎn)變?yōu)镃ypher查詢語句,再將該語句傳遞給醫(yī)療知識(shí)庫,由知識(shí)庫的查詢引擎執(zhí)行相應(yīng)的查詢命令,從而從知識(shí)庫中查詢出結(jié)果。問答系統(tǒng)檢索出答案后,將根據(jù)答案生成檢索結(jié)果報(bào)告。圖5.3系統(tǒng)流程圖5.4.2問答系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目將問句解析模塊、問句分類模塊和答案檢索模塊封裝成不同的類。此外還有chatbot_graph類，來完成各個(gè)模塊之間的調(diào)度。表5.4為各個(gè)類所屬的模塊和職能。表5.4方法類對(duì)應(yīng)所屬模塊表類名所屬模塊職能question_classifier問句解析模塊解析問句中的實(shí)體和用戶意圖question_parser問句分類模塊生成數(shù)據(jù)庫查詢語句answer_search答案檢索模塊查詢數(shù)據(jù)庫并返回自然語言答案chatbot_graph主模塊實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的調(diào)度。chat_graph類屬于主模塊，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的調(diào)用關(guān)系，從實(shí)現(xiàn)智能醫(yī)療的問答的效果。主模塊在獲得用戶提出的問題之后，將問題數(shù)據(jù)依次遞給其他的三個(gè)模塊，最后再接受來自答案檢索模塊的答案。在運(yùn)行chatbot_graph類后，系統(tǒng)會(huì)提示用戶輸入問題，并快速的返回答案。圖5.4運(yùn)行效果圖。圖5.4運(yùn)行效果圖5.5基于微信小程序的交互界面的實(shí)現(xiàn)基于微信小程序的交互界面為用戶提供一個(gè)交互窗口，即用戶可以在此界面輸入醫(yī)療問題，也可以在此界面了解到問題的答案。交互界面如下圖5.5所示。交互界面用微信開發(fā)者工具進(jìn)行開發(fā)，以微信小程序的形式來呈現(xiàn)。這個(gè)是仿微信聊天界面的交互窗口，用戶可以看到聊天記錄，在輸入框輸入醫(yī)藥知識(shí)問題，在點(diǎn)擊搜索按鈕來發(fā)送輸入的問題。圖5.5基于微信小程序的交互界面本項(xiàng)目前后端之間的交互較為簡(jiǎn)單：?jiǎn)柎鹣到y(tǒng)接收來自交互的問題；交互接收來自問答系統(tǒng)的。所以本項(xiàng)目采用python輕量級(jí)web框架flask來實(shí)現(xiàn)前后端數(shù)據(jù)的交互。5.6系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題,以便今后改進(jìn)系統(tǒng),為用戶提供體驗(yàn)性更好的系統(tǒng)。為了測(cè)試基于知識(shí)圖譜的醫(yī)療問答系統(tǒng)的實(shí)際效果,本項(xiàng)目對(duì)醫(yī)療問答系統(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的方法：模擬用戶的實(shí)際操作，在交互界面輸入與醫(yī)療相關(guān)的自然語言問題，對(duì)比預(yù)期結(jié)果和實(shí)際結(jié)果的出入。此次系統(tǒng)測(cè)試準(zhǔn)備100條醫(yī)療相關(guān)的測(cè)試語料。部分測(cè)試語料如下表5.5所示。表5.5部分測(cè)試語料測(cè)試案例預(yù)期結(jié)果流感通常會(huì)和啥病一起出現(xiàn)流感一般發(fā)生在冬季，春季也有但很少見，要注意及時(shí)的預(yù)防。小兒咳嗽如何預(yù)防幫助還在養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。流行性感冒引起的發(fā)燒可以用什么藥酚咖片支配眼瞼閉合的神經(jīng)是哪個(gè)？面神經(jīng)在本次測(cè)試中，大部分測(cè)試案例的測(cè)試結(jié)果都符合預(yù)期結(jié)果。第六章總結(jié)與展望6.1論文工作總結(jié)知識(shí)圖譜在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用有助于提高醫(yī)療智能化的水平，目前醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜主要應(yīng)用于臨床決策支持系統(tǒng)、醫(yī)療智能語義搜索引擎、醫(yī)療問答系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)知識(shí)科普等方面，醫(yī)學(xué)知識(shí)推理人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，提高了醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建效率和知識(shí)推理的準(zhǔn)確率REF_Ref8408\r\h[7]。即使是擁有豐富醫(yī)學(xué)知識(shí)的醫(yī)生面對(duì)相同的疾病，也要通過參考患者的身體情況來給出不同的診斷結(jié)果，再根據(jù)診斷結(jié)果向患者提供不同的治療方案。人工智能有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)在挖掘醫(yī)藥信息方面?；ヂ?lián)網(wǎng)通過各種各樣的渠道中收集數(shù)據(jù)，處理大量重復(fù)冗余的醫(yī)療知識(shí)是目前醫(yī)療知識(shí)圖譜面臨的一大難題，而人工智能有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)在于挖掘醫(yī)藥信息方面。知識(shí)推理更專注于在方法的運(yùn)用和知識(shí)的選擇上，可以做到推理自然語言問題缺失的部分以便于自然語言問題的分析和求解。醫(yī)療知識(shí)圖譜的使得醫(yī)療數(shù)據(jù)可視化，可以協(xié)助醫(yī)生通過分析大數(shù)據(jù)，以進(jìn)行更加合理的決策。知識(shí)推理還可以根據(jù)病人的癥狀和檢查結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，協(xié)助醫(yī)生對(duì)患者提供更加合理的治療方案。于此同時(shí)，知識(shí)推理還可以通過分析醫(yī)生的治療方案，對(duì)其治療方案提供建議，使得醫(yī)生提供的治療方案更具針對(duì)性。同時(shí)，醫(yī)藥行業(yè)人員可以在醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜中搜索和查詢相關(guān)的實(shí)體屬性和實(shí)體間關(guān)，對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展查詢，以此提高醫(yī)學(xué)信息搜索和查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性，能夠?yàn)橛脩籼峁┳匀徽Z言形式的準(zhǔn)確回答。了解到相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)答案的患者可以根據(jù)找到適合自己的醫(yī)生，同時(shí)也避免了醫(yī)生與患者之間的因?yàn)閷I(yè)性較強(qiáng)的醫(yī)學(xué)知識(shí)通過溝通較為困難導(dǎo)致的醫(yī)患關(guān)系緊張，可以有效改善患者就診體驗(yàn)，并提高后續(xù)護(hù)理的準(zhǔn)確性和效率以及患者滿意度。6.2未來工作的展望智能問答系統(tǒng)是目前人工智能領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，從今往后的發(fā)展也離不開人工智能。而就當(dāng)前國內(nèi)用醫(yī)困難的現(xiàn)狀而言，醫(yī)療健康問答系統(tǒng)無疑就是一個(gè)很有優(yōu)勢(shì)的解決方法，但是目前尚未能夠制作出完整的系統(tǒng)，本論文就目前醫(yī)療健康問答系統(tǒng)的原理進(jìn)行介紹，目前尚未能夠?qū)崿F(xiàn)REF_Ref2405\r\h[9]。這個(gè)系統(tǒng)不但緩解了“看病難和看病貴”的社會(huì)痛點(diǎn)，而且減少了目前醫(yī)療體系的壓力。知識(shí)圖譜具有強(qiáng)大的語義處理能力和開放訪問能力，是語義網(wǎng)和知識(shí)庫的轉(zhuǎn)換和升華。醫(yī)學(xué)知識(shí)地圖集將醫(yī)學(xué)知識(shí)和知識(shí)地圖集結(jié)合起來，以促進(jìn)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的智能和自動(dòng)化處理，這將為醫(yī)學(xué)行業(yè)的發(fā)展提供新的機(jī)會(huì)。在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用知識(shí)圖譜為醫(yī)療行業(yè)創(chuàng)造了新的機(jī)遇，并帶來了一系列挑戰(zhàn)REF_Ref8408\r\h[7]。目前，由醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜構(gòu)建的主要關(guān)節(jié)仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)和挑戰(zhàn)。例如，當(dāng)前應(yīng)用于醫(yī)學(xué)文本提取的算法通常具有較低的準(zhǔn)確性，有限的限制和較差的可伸縮性。醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜的多樣性導(dǎo)致在具有不同數(shù)據(jù)源的醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間出現(xiàn)嚴(yán)重的多源查找問題，動(dòng)態(tài)醫(yī)學(xué)知識(shí)圖的表示不正確，信息更改的傳播和更新不足以及醫(yī)學(xué)知識(shí)圖的可視化問題為您的醫(yī)生找到最佳的診斷和治療顯示計(jì)劃，并讓患者了解您的顯示結(jié)果也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜是大數(shù)據(jù)，人工智能和醫(yī)學(xué)的結(jié)合，將成為醫(yī)學(xué)界的熱點(diǎn)和前沿問題，未來將成為大數(shù)據(jù)智能研究REF_Ref8591\r\h[8]。參考文獻(xiàn)張崇宇.基于知識(shí)圖譜的自動(dòng)問答系統(tǒng)的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2019.申豪杰.基于知識(shí)圖譜的電影知識(shí)問答系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D].重慶師范大學(xué),2019.王培鳳,李莉.基于Aho-Corasick算法的多模式匹配算法研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2011,28(04):1251-1253+1259.AlfredV.Aho,MargaretJ.Corasick.Efficientstringmatching[J].CommunicationsoftheACM,1975,18(6).沈宏偉.基于Flask的企業(yè)內(nèi)網(wǎng)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué),2018.S侯夢(mèng)薇,衛(wèi)榮,陸亮,蘭欣,蔡宏偉.知識(shí)圖譜研究綜述及其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展,2018,55(12):2587-2599.修曉蕾,吳思竹,崔佳偉,鄔金鳴,錢慶.醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜構(gòu)建研究進(jìn)展[J].中華醫(yī)學(xué)圖書情報(bào)雜志,2018,27(10):33-39.袁凱琦,鄧揚(yáng),陳道源,張冰,雷凱.醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)與研究進(jìn)展[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2018,35(07):1929-1936.顏昕.基于自然語言處理的醫(yī)療健康問答系統(tǒng)[J].通訊世界,2018(06):255-256.方正.信息檢索中關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào),2011,31(03):39-41.致謝我花了將近兩個(gè)月的時(shí)間來完成本文，在撰寫本文的過程中，我遇到了許多困難和障礙，所有這些都是在同學(xué)和老師的幫助下解決的。我要特別感謝論文導(dǎo)師向燕飛無私的指導(dǎo)和幫助，以及她對(duì)論文的修改和改進(jìn)的提出了不少的建議。此外，在學(xué)校圖書館中查找資料時(shí)，圖書館老師還提供了許多支持和幫助。感謝幫助我的老師！感謝本文參考文獻(xiàn)的學(xué)者，本文引用了幾位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，沒有每位學(xué)者的發(fā)現(xiàn)的幫助和啟發(fā)，很難完成本文中的各種研究成果。我要感謝我的朋友在論文撰寫過程中向我提供所需的材料，以及在論文撰寫和排版過程中提供的熱情幫助。由于本人學(xué)術(shù)水平有限，論文不可避免地存在缺陷。我誠摯地邀請(qǐng)所有老師和校友批評(píng)和糾正我！

電腦不啟動(dòng)故障診治了解電腦啟動(dòng)的過程在諸多電腦故障中，無法正常啟動(dòng)是最令用戶頭痛的事了。筆者長期從事維護(hù)電腦的工作，在這個(gè)方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在就將這些經(jīng)驗(yàn)整理歸納出來與朋友們分享。本文將以家用電腦和windows98操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹電腦無法正常啟動(dòng)故障的診治。要想準(zhǔn)確地診斷電腦不啟動(dòng)故障，首先要了解的起動(dòng)過程，當(dāng)我們按下電源開關(guān)時(shí)，電源就開始向主板和其它設(shè)備供電，此時(shí)電壓還沒有完全穩(wěn)定，主板控制芯片組會(huì)根據(jù)CMOS中的CPU主頻設(shè)置向CPU發(fā)出一個(gè)Reset(重置)信號(hào)，讓CPU初始化，電壓完全穩(wěn)定后，芯片組會(huì)撤去Reset信號(hào)，CPU馬上從地址FFFF0H處執(zhí)行一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動(dòng)代碼處。系統(tǒng)BIOS首先要做的事情就是進(jìn)行POST(PowerOnSelfTest，加電自檢)。POST的主要任務(wù)是檢測(cè)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵設(shè)備(電源、CPU芯片、BIOS芯片、定時(shí)器芯片、數(shù)據(jù)收發(fā)邏輯電路、DMA控制器、中斷控制器以及基本的64K內(nèi)存和內(nèi)存刷新電路等)是否存在和能否正常工作，如內(nèi)存和顯卡等。自檢通過后，系統(tǒng)BIOS將查找顯示卡的BIOS，由顯卡BIOS來完成顯示卡的初始化，顯示器開始有顯示，自此，系統(tǒng)就具備了最基本的運(yùn)行條件，可以對(duì)主板上的其它部分進(jìn)行診斷和測(cè)試，再發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，屏幕上會(huì)有提示，但一般不死機(jī)，接著系統(tǒng)BIOS將檢測(cè)CPU的類型和工作頻率，然后開始測(cè)試主機(jī)所有的內(nèi)存容量，內(nèi)存測(cè)試通過之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測(cè)系統(tǒng)中安裝的一些標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，這些設(shè)備包括：硬盤、CD－ROM、軟驅(qū)、串行接口和并行接口等連接的設(shè)備，大多數(shù)新版本的系統(tǒng)BIOS在這一過程中還要自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)置內(nèi)存的相關(guān)參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問模式等。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測(cè)完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部的支持即插即用的代碼將開始檢測(cè)和配置系統(tǒng)中已安裝的即插即用設(shè)備。每找到一個(gè)設(shè)備之后，系統(tǒng)BIOS都會(huì)在屏幕上顯示出設(shè)備的名稱和型號(hào)等信息，同時(shí)為該設(shè)備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。最后系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，擴(kuò)展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù))。ESCD數(shù)據(jù)更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動(dòng)代碼將進(jìn)行它的最后一項(xiàng)工作，即根據(jù)用戶指定的啟動(dòng)順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動(dòng)。以從C盤啟動(dòng)為例，系統(tǒng)BIOS將讀取并執(zhí)行硬盤上的主引導(dǎo)記錄，主引導(dǎo)記錄接著從分區(qū)表中找到第一個(gè)活動(dòng)分區(qū)，然后讀取并執(zhí)行這個(gè)活動(dòng)分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄，而分區(qū)引導(dǎo)記錄將負(fù)責(zé)讀取并執(zhí)行IO.SYS，這是Windows最基本的系統(tǒng)文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后就顯示出我們熟悉的藍(lán)天白云，在這幅畫面之下，Windows將繼續(xù)進(jìn)行DOS部分和GUI(圖形用戶界面)部分的引導(dǎo)和初始化工作，一切順利結(jié)束，電腦正常啟動(dòng)。根據(jù)故障現(xiàn)象診治了解電腦啟動(dòng)的過程，故障就好判斷了，下面我們就根據(jù)故障現(xiàn)象開始診治了：現(xiàn)象一：系統(tǒng)完全不能啟動(dòng)，見不到電源指示燈亮，也聽不到冷卻風(fēng)扇的聲音。這時(shí)，基本可以認(rèn)定是電源部分故障，檢查：電源線和插座是否有電、主板電源插頭是否連好，UPS是否正常供電，再確認(rèn)電源是否有故障，最簡(jiǎn)單的就是替換法，但一般用戶家中不可能備有電源等備件，這時(shí)可以嘗試使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盤，CPU風(fēng)扇，或者CDROM連好，然后把ATX主板電源插頭用一根導(dǎo)線連接兩個(gè)插腳（把插頭的一側(cè)突起對(duì)著自己，上層插腳從左數(shù)第4個(gè)和下層插腳從右數(shù)第3個(gè)，方向一定要正確），然后把ATX電源的開關(guān)打開，如果電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，說明電源正常，否則電源損壞。如果電源沒問題直接短接主板上電源開關(guān)的跳線，如果正常，說明機(jī)箱面板的電源開關(guān)損壞。現(xiàn)象二：電源批示燈亮，風(fēng)扇轉(zhuǎn)，但沒有明顯的系統(tǒng)動(dòng)作。這種情況如果出現(xiàn)在新組裝電腦上應(yīng)該首先檢查CPU是否插牢或更換CPU，而正在使用的電腦的CPU損壞的情況比較少見（人為損壞除外），損壞時(shí)一般多帶有焦糊味，如果剛剛升級(jí)了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻擊，這要考慮BIOS損壞問題（BIOS莫名其妙的損壞也是有的），修復(fù)BIOS的方法很多雜志都介紹過就不重復(fù)了；確認(rèn)CPU和BIOS沒問題后，就要考慮CMOS設(shè)置問題，如果CPU主頻設(shè)置不正確也會(huì)出現(xiàn)這種故障，解決方法就是將CMOS信息清除，既要將CMOS放電，一般主板上都有一個(gè)CMOS放電的跳線，如果找不到這個(gè)跳線可以將CMOS電池取下來，放電時(shí)間不要低于5分鐘，然后將跳線恢復(fù)原狀或重新安裝好電池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都沒問題還要考慮電源問題：PC機(jī)電源有一個(gè)特殊的輸出信號(hào)，稱為POWERGOOD（PG）信號(hào)，如果PG信號(hào)的低電平持續(xù)時(shí)間不夠或沒有低電平時(shí)間，PC機(jī)將無法啟動(dòng)。如果PG信號(hào)一直為低電平，則PC機(jī)系統(tǒng)始終處于復(fù)位狀態(tài)。這時(shí)PC機(jī)也出現(xiàn)黑屏、無聲響等死機(jī)現(xiàn)象。但這需要專業(yè)的維修工具外加一些維修經(jīng)驗(yàn)，因此，建議采用替換法；電源沒有問題就要檢查是否有短路，確保主板表面不和金屬（特別是機(jī)箱的安裝固定點(diǎn)）接觸。把主板和電源拿出機(jī)箱，放在絕緣體表面，如果能啟動(dòng)，說明主板有短路現(xiàn)象；如果還是不能啟動(dòng)則要考慮主板問題，主板故障較為復(fù)雜，可以使用替換法確認(rèn)，然后更換主板?，F(xiàn)象三：電源指示燈亮，系統(tǒng)能啟動(dòng)，但系統(tǒng)在初始化時(shí)停住了，而且可以聽到嗽叭的鳴叫聲（沒有視頻）：根據(jù)峰鳴代碼可以判斷出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短聲：說明系統(tǒng)正常啟動(dòng)。表明機(jī)器沒有問題。2短聲：說明CMOS設(shè)置錯(cuò)誤，重新設(shè)置不正確選項(xiàng)。1長1短：說明內(nèi)存或主板出錯(cuò)，換一個(gè)內(nèi)存條試試。1長2短：說明顯示器或顯示卡存在錯(cuò)誤。檢查顯卡和顯示器插頭等部位是否接觸良好或用替換法確定顯卡和顯示器是否損壞。1長3短：說明鍵盤控制器錯(cuò)誤，應(yīng)檢查主板。1長9短：說明主板FlashRAM、EPROM錯(cuò)誤或BIOS損壞，更換FlashRAM。重復(fù)短響：說明主板電源有問題。不間斷的長聲：說明系統(tǒng)檢測(cè)到內(nèi)存條有問題，重新安裝內(nèi)存條或更換新內(nèi)存條重試。AMIBIOS1短：說明內(nèi)存刷新失敗。更換內(nèi)存條。2短：說明內(nèi)存ECC較驗(yàn)錯(cuò)誤。在CMOS中將內(nèi)存ECC校驗(yàn)的選項(xiàng)設(shè)為Disabled或更換內(nèi)存。3短：說明系統(tǒng)基本內(nèi)存檢查失敗。換內(nèi)存。4短：說明系統(tǒng)時(shí)鐘出錯(cuò)。更換芯片或CMOS電池。5短：說明CPU出現(xiàn)錯(cuò)誤。檢查CPU是否插好。6短：說明鍵盤控制器錯(cuò)誤。應(yīng)檢查主板。7短：說明系統(tǒng)實(shí)模式錯(cuò)誤，不能切換到保護(hù)模式。8短：說明顯示內(nèi)存錯(cuò)誤。顯示內(nèi)存有問題，更換顯卡試試。9短：說明BIOS芯片檢驗(yàn)和錯(cuò)誤。1長3短：說明內(nèi)存錯(cuò)誤。內(nèi)存損壞，更換。1長8短：說明顯示測(cè)試錯(cuò)誤。顯示器數(shù)據(jù)線沒插好或顯示卡沒插牢?，F(xiàn)象四：系統(tǒng)能啟動(dòng)，有視頻，出現(xiàn)故障提示，這時(shí)可以根據(jù)提示來判斷故障部位。下面就是一些常見的故障提示的判斷：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS參數(shù)丟失，有時(shí)可以啟動(dòng)，使用一段時(shí)間后死機(jī)，這種現(xiàn)象大多是CMOS供電不足引起的。對(duì)于不同的CMOS供電方式，采取不同的措施：1.焊接式電池：用電烙鐵重新焊上一顆新電池即可；2.鈕扣式電池：直接更換；3.芯片式：更換此芯片，最好采用相同型號(hào)芯片替換。如果更換電池后時(shí)間不長又出現(xiàn)同樣現(xiàn)象的話，很可能是主板漏電，可檢查主板上的二極管或電容是否損壞，也可以跳線使用外接電池，不過這些都需要有一定的硬件維修基礎(chǔ)才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS檢驗(yàn)和讀出錯(cuò)；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系統(tǒng)未設(shè)置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中顯示類型的設(shè)置與實(shí)測(cè)不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存儲(chǔ)器與CMOS中設(shè)置的不一樣；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的時(shí)間和日期沒有設(shè)置。這些都需要對(duì)CMOS重新設(shè)置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死機(jī)原因：主板上鍵盤接口不能使用，拔下鍵盤，重新插入后又能正常啟動(dòng)系統(tǒng)，使用一段時(shí)間后鍵盤無反應(yīng)，這種現(xiàn)象主要是多次拔插鍵盤引起主板鍵盤接口松動(dòng)，拆下主板用電烙鐵重新焊接好即可；也可能是帶電拔插鍵盤，引起主板上一個(gè)保險(xiǎn)電阻斷了（在主板上標(biāo)記為Fn的東西），換上一個(gè)1歐姆／0.5瓦的電阻即可。四、自檢過程中斷在xxxKCache處這表示主板上Cache損壞，可以在CMOS設(shè)置中將“ExternalCache”項(xiàng)設(shè)為“Disable”故障即可排除。同理，在自檢主板部件時(shí)出現(xiàn)中斷，則可以認(rèn)為該部件損壞，解決方法一般可以在CMOS中將其屏蔽，如果不能屏蔽該部件最好更換主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能與軟盤驅(qū)動(dòng)器交換信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能與硬盤驅(qū)動(dòng)器交換信息。應(yīng)檢查FDD（HDD）控制卡及電纜。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片壞；提示“DMAError”，DMA控制器壞。這種故障需要更換。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的顯示模式跳線設(shè)置錯(cuò)誤，重新跳線。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”鍵盤被鎖住，打開鎖后重新引導(dǎo)系統(tǒng)。九、IDE接口設(shè)備檢測(cè)信息為：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示該IDE接口都沒有找到硬盤，如果該IDE口確實(shí)接有硬盤的話，則說明硬盤沒接上或硬盤有故障，可以從以下幾方面檢查：1、硬盤電源線和數(shù)據(jù)線是否接觸不良，或換一根線試試；2、CMOS設(shè)置有無錯(cuò)誤，進(jìn)入CMOS將“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三項(xiàng)的的“TYPE”都設(shè)置成“Auto”；3、替換法確認(rèn)硬盤本身有故障。十、IDE接口設(shè)備檢測(cè)信息下面顯示“Floppydisk(s)fail(40)”出錯(cuò)信息表示CMOS所指定的軟盤驅(qū)動(dòng)器有問題。判斷和解決的方法與硬盤相似?，F(xiàn)象五：系統(tǒng)不能引導(dǎo)。這種故障一般都不是嚴(yán)重問題，只是系統(tǒng)在找到的用于引導(dǎo)的驅(qū)動(dòng)器中找不到引導(dǎo)文件，比如：BIOS的引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置中將軟驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動(dòng)的前面，而軟驅(qū)中又放有沒有引導(dǎo)系統(tǒng)的軟盤或者BIOS的引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置中將光驅(qū)排在了硬盤驅(qū)動(dòng)的前面，而光驅(qū)中又放有沒有引導(dǎo)系統(tǒng)的光盤，這個(gè)都很簡(jiǎn)單，將光盤或軟盤取出就可以了，實(shí)際應(yīng)用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多數(shù)都是這個(gè)原因。如果是硬盤不能引導(dǎo)的話一般有兩種情況：一種是硬盤數(shù)據(jù)線沒有插好，另一種就是硬盤數(shù)據(jù)損壞。前者一般多會(huì)出現(xiàn)硬盤容量檢測(cè)不正確和引導(dǎo)時(shí)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象；后者則是干脆找不到引導(dǎo)文件或提示文件損壞。前者只需重新連接好數(shù)據(jù)線即可；后者則需要用win98的啟動(dòng)軟盤或啟動(dòng)光盤啟動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況來定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，這說明找不到硬盤活動(dòng)分區(qū)，需要對(duì)硬盤重新分區(qū)。二、提示“Missoperationsyste”，說明硬盤活動(dòng)分區(qū)需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或顯示“StartingWindows98…”時(shí)出現(xiàn)死機(jī)，說明硬盤上的系統(tǒng)文件丟失了或損壞，使用“sysc:”，命令傳遞系統(tǒng)文件給c盤，再將C拷貝給c盤?，F(xiàn)象六：硬盤可以引導(dǎo)，但Windows不能正常啟動(dòng)，也不能進(jìn)入安全模式。這種情況表明Windows98出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯(cuò)誤，首先，用殺毒軟件查殺病毒，看是不是病毒造成的，如果沒有發(fā)現(xiàn)病毒可以用以下方法試一試。一、直接將接口卡與各個(gè)外設(shè)都撥去，再插回去，并調(diào)整