基于知識圖譜的醫(yī)療問答系統(tǒng)研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-09-23 07:26
隨著互聯(lián)網和人工智能技術的飛速發(fā)展,自動問答系統(tǒng)成為一種新的人機交互方式。醫(yī)療健康問題是人們生活中最關心的問題之一,網絡上的各類醫(yī)療信息也越來越豐富。目前,網上各類醫(yī)療知識存在主觀性較強,缺乏針對性,而且由于醫(yī)療領域知識專業(yè)且復雜,現(xiàn)有的醫(yī)療科普網站難以根據用戶的各種問題給出針對性強的回答。知識圖譜以接近人類認知思維的形式對數(shù)據進行組織和理解,為互聯(lián)網上海量、異構、動態(tài)的大數(shù)據管理和使用提供了一種優(yōu)秀的解決方案。論文設計并開發(fā)了基于醫(yī)療知識圖譜的問答系統(tǒng),可以幫助用戶在海量醫(yī)療數(shù)據中篩選出問題的精準答案并返回給用戶。本文針對問答系統(tǒng)的研究內容主要包含以下方面:(1)研究如何構建一個高質量的醫(yī)學領域知識圖譜,主要分為數(shù)據收集、數(shù)據清洗和知識存儲。首先,利用網絡爬蟲在醫(yī)療網站上抽取數(shù)據,并通過設置停用詞庫過濾數(shù)據和詞匯切分的方式對數(shù)據進行清洗,然后對得到的數(shù)據進行醫(yī)療實體、實體關系和實體屬性的定義,再將它們寫入Neo4j圖數(shù)據庫;(2)研究如何實現(xiàn)問答系統(tǒng)的問答任務。首先針對缺乏問答訓練語料和標注數(shù)據的問題進行了問答語料生成,并對原始語料進行自動標注,得到訓練語料,再對用戶問句進行語義解析...
【文章來源】:華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.7醫(yī)療實體關系類型數(shù)量分布圖??知識圖譜的實體屬性類標簽包含以下8種類型:疾病名稱、疾病簡介、疾病病??因、預防措施、治療周期、治療方式、治愈概率、易感人群
?相對較校如句子“我頭疼發(fā)燒流鼻涕,這是什么病??”與句子“這是什么病?我??最近發(fā)燒流鼻涕頭疼”雖然整體和局部的語序都有變化,但其句子意圖并沒有發(fā)生??改變,因而用卷積神經網絡對短文本進行語義表示可以取得較好的效果,如今CNN??常被用于表示句子級別的信息以及短文本分類的任務。??textCNN是利用卷積神經網絡對文本進行分類的算法,文中釆用textCNN網絡??對用戶問句進行語義解析,利用被識別的醫(yī)療實體和語義關系實現(xiàn)對用戶問句的類??別分類。其中textCNN網絡的模型結構如圖4.6所示。??5*d*k??/IS?—??l_t===?2,日’?5\??吃??????_?y?_?—??n?—?國??■??? ̄?*k?Q?p?1? ̄1?*c?disease_drug??—睡一,麗\@*m/??\?3*d*k?I?/??ESL;LJi:?Lj?Z1-1??\?mu?I_?I??[j*k??v?v?v?y??/—v—’K?v?J?K ̄ ̄v—’v ̄v ̄J??g?convolutional?flattening?fully-c〇nnecti〇n?softmax?prediction??max-pooling??圖4.6?textCNN文本分類模型結構圖??35??
讓用戶對醫(yī)療專業(yè)知識有更直觀和全面的認識,我們考慮實現(xiàn)一個知識檢??索的交互功能,該功能使知識以結構化、有關聯(lián)度的可視化圖譜形式展現(xiàn)在用戶面??前。文中通過Bask對Ne〇4j圖數(shù)據庫的結果查詢界面進行訪問,再通過Ajax與后??臺進行數(shù)據傳遞,使用戶能在web端進行疾病信息檢索的UI交互。??5.2系統(tǒng)總體架構設計??由以上的需求分析,本章將整合上文的問答服務和前端界面,構建一個以知識??圖譜作為數(shù)據基礎的醫(yī)療自動問答服務系統(tǒng),該系統(tǒng)名稱為“醫(yī)易達”輔助診療系??統(tǒng),整體架構圖如圖5.1所示。??(?r?\??應用服務層?醫(yī)療輔助問答服務?疾病信息檢索??、?匕?^?」?J??(?( ̄生成器_ ̄ ̄〕「」」、口]旬傭〕( ̄ ̄査詢邏輯映射 ̄^??知識庫?「?數(shù)據冷啟動?!?醫(yī)療實體識別!?,?,??—二二二二二二二二二二二:二?一?!?Cycher?語句映射?|??I?口J?口辰?「一?一—丨?丨醫(yī)療實體關系/屬i映射丨?'?"??V?vv?J?V ̄ ̄?^?J?V?/??(?(^?獅—驗____、1?f?醫(yī)療知識表示與存儲?^1??:網絡爬蟲爬取半結構化數(shù)據丨?產?-、??知識庫,二二::-廠二-二-^二二1、一格式化一匕?_3體、—屬JLJ??構建層!?tm?!?!?Sli?i?!?SS?|?「創(chuàng)建節(jié)點:關系_,—寫又數(shù)據??^?丨、???I?VJP^T?J?I???????I?、?^?^?J??圖5.1系統(tǒng)整體架構圖??具體上,“醫(yī)易達”系統(tǒng)的搭建自底向上主要有知識圖譜構建層、知識圖譜問答??層、應用服務層。??(1)知識圖譜構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LSTM-SPA的醫(yī)學領域問答技術研究[J]. 畢銘文,左敏,張青川. 山東工業(yè)技術. 2019(01)
[2]基于專家生成內容的領域知識圖譜構建[J]. 李保珍,蘇菁. 情報科學. 2018(10)
[3]基于圖計算和知識圖譜的疾病輔助診別研究[J]. 李苗苗,邢凱,張利萍,鐘春琳,龔海華. 電子技術. 2018(09)
[4]基于甲狀腺知識圖譜的自動問答系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 馬晨浩. 智能計算機與應用. 2018(03)
[5]人工智能在醫(yī)學診斷知識圖譜構建中的應用研究[J]. 聶莉莉,李傳富,許曉倩,朱川川,徐志鵬,武紅利. 醫(yī)學信息學雜志. 2018(06)
[6]醫(yī)學百科知識圖譜構建[J]. 劉燕,傅智杰,李姣,侯麗. 中華醫(yī)學圖書情報雜志. 2018(06)
[7]面向知識自動化的自動問答研究進展[J]. 曾帥,王帥,袁勇,倪曉春,歐陽永基. 自動化學報. 2017(09)
[8]醫(yī)學知識圖譜構建技術與研究進展[J]. 袁凱琦,鄧揚,陳道源,張冰,雷凱. 計算機應用研究. 2018(07)
[9]國外醫(yī)學領域自動問答系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及啟示[J]. 張芳芳,馬敬東,王小賢,盧乃吉,夏晨曦. 醫(yī)學信息學雜志. 2017(03)
[10]信息抽取研究綜述[J]. 郭喜躍,何婷婷. 計算機科學. 2015(02)
碩士論文
[1]基于Flask技術的分布式Android產品驗證系統(tǒng)[D]. 陳一欣.電子科技大學 2019
本文編號:3405292
【文章來源】:華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.7醫(yī)療實體關系類型數(shù)量分布圖??知識圖譜的實體屬性類標簽包含以下8種類型:疾病名稱、疾病簡介、疾病病??因、預防措施、治療周期、治療方式、治愈概率、易感人群
?相對較校如句子“我頭疼發(fā)燒流鼻涕,這是什么病??”與句子“這是什么病?我??最近發(fā)燒流鼻涕頭疼”雖然整體和局部的語序都有變化,但其句子意圖并沒有發(fā)生??改變,因而用卷積神經網絡對短文本進行語義表示可以取得較好的效果,如今CNN??常被用于表示句子級別的信息以及短文本分類的任務。??textCNN是利用卷積神經網絡對文本進行分類的算法,文中釆用textCNN網絡??對用戶問句進行語義解析,利用被識別的醫(yī)療實體和語義關系實現(xiàn)對用戶問句的類??別分類。其中textCNN網絡的模型結構如圖4.6所示。??5*d*k??/IS?—??l_t===?2,日’?5\??吃??????_?y?_?—??n?—?國??■??? ̄?*k?Q?p?1? ̄1?*c?disease_drug??—睡一,麗\@*m/??\?3*d*k?I?/??ESL;LJi:?Lj?Z1-1??\?mu?I_?I??[j*k??v?v?v?y??/—v—’K?v?J?K ̄ ̄v—’v ̄v ̄J??g?convolutional?flattening?fully-c〇nnecti〇n?softmax?prediction??max-pooling??圖4.6?textCNN文本分類模型結構圖??35??
讓用戶對醫(yī)療專業(yè)知識有更直觀和全面的認識,我們考慮實現(xiàn)一個知識檢??索的交互功能,該功能使知識以結構化、有關聯(lián)度的可視化圖譜形式展現(xiàn)在用戶面??前。文中通過Bask對Ne〇4j圖數(shù)據庫的結果查詢界面進行訪問,再通過Ajax與后??臺進行數(shù)據傳遞,使用戶能在web端進行疾病信息檢索的UI交互。??5.2系統(tǒng)總體架構設計??由以上的需求分析,本章將整合上文的問答服務和前端界面,構建一個以知識??圖譜作為數(shù)據基礎的醫(yī)療自動問答服務系統(tǒng),該系統(tǒng)名稱為“醫(yī)易達”輔助診療系??統(tǒng),整體架構圖如圖5.1所示。??(?r?\??應用服務層?醫(yī)療輔助問答服務?疾病信息檢索??、?匕?^?」?J??(?( ̄生成器_ ̄ ̄〕「」」、口]旬傭〕( ̄ ̄査詢邏輯映射 ̄^??知識庫?「?數(shù)據冷啟動?!?醫(yī)療實體識別!?,?,??—二二二二二二二二二二二:二?一?!?Cycher?語句映射?|??I?口J?口辰?「一?一—丨?丨醫(yī)療實體關系/屬i映射丨?'?"??V?vv?J?V ̄ ̄?^?J?V?/??(?(^?獅—驗____、1?f?醫(yī)療知識表示與存儲?^1??:網絡爬蟲爬取半結構化數(shù)據丨?產?-、??知識庫,二二::-廠二-二-^二二1、一格式化一匕?_3體、—屬JLJ??構建層!?tm?!?!?Sli?i?!?SS?|?「創(chuàng)建節(jié)點:關系_,—寫又數(shù)據??^?丨、???I?VJP^T?J?I???????I?、?^?^?J??圖5.1系統(tǒng)整體架構圖??具體上,“醫(yī)易達”系統(tǒng)的搭建自底向上主要有知識圖譜構建層、知識圖譜問答??層、應用服務層。??(1)知識圖譜構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LSTM-SPA的醫(yī)學領域問答技術研究[J]. 畢銘文,左敏,張青川. 山東工業(yè)技術. 2019(01)
[2]基于專家生成內容的領域知識圖譜構建[J]. 李保珍,蘇菁. 情報科學. 2018(10)
[3]基于圖計算和知識圖譜的疾病輔助診別研究[J]. 李苗苗,邢凱,張利萍,鐘春琳,龔海華. 電子技術. 2018(09)
[4]基于甲狀腺知識圖譜的自動問答系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 馬晨浩. 智能計算機與應用. 2018(03)
[5]人工智能在醫(yī)學診斷知識圖譜構建中的應用研究[J]. 聶莉莉,李傳富,許曉倩,朱川川,徐志鵬,武紅利. 醫(yī)學信息學雜志. 2018(06)
[6]醫(yī)學百科知識圖譜構建[J]. 劉燕,傅智杰,李姣,侯麗. 中華醫(yī)學圖書情報雜志. 2018(06)
[7]面向知識自動化的自動問答研究進展[J]. 曾帥,王帥,袁勇,倪曉春,歐陽永基. 自動化學報. 2017(09)
[8]醫(yī)學知識圖譜構建技術與研究進展[J]. 袁凱琦,鄧揚,陳道源,張冰,雷凱. 計算機應用研究. 2018(07)
[9]國外醫(yī)學領域自動問答系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及啟示[J]. 張芳芳,馬敬東,王小賢,盧乃吉,夏晨曦. 醫(yī)學信息學雜志. 2017(03)
[10]信息抽取研究綜述[J]. 郭喜躍,何婷婷. 計算機科學. 2015(02)
碩士論文
[1]基于Flask技術的分布式Android產品驗證系統(tǒng)[D]. 陳一欣.電子科技大學 2019
本文編號:3405292
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