軍事醫(yī)學(xué)本體概念獲取方法研究

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隨著語義網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，本體(ontology)成為知識組織的研究熱點(diǎn)，越來越多的研究人員開始構(gòu)建基于本體的知識庫。本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[1]，包含概念、關(guān)系、屬性、公理、函數(shù)、實例6個要素[2]。在本體的六要素中，概念是中心屬性，其它屬性都是對概念的明確的形式化規(guī)范說明。本體的構(gòu)建需要以概念為核心，實現(xiàn)對領(lǐng)域概念術(shù)語的整合，概念獲取是構(gòu)建本體的重要工作。

1 軍事醫(yī)學(xué)概念的特點(diǎn)及內(nèi)涵

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15237.1-2000 中，將其“概念”定義為是對特征的獨(dú)特組合而形成的知識單元[3]。軍事醫(yī)學(xué)概念應(yīng)滿足領(lǐng)域概念的一般性特點(diǎn)：首先是概念的詞性通常為名詞，其次是概念所表達(dá)的內(nèi)容一般是一類或者具有實際意義的事物，不能太過具體[4]。軍事醫(yī)學(xué)是研究在軍事活動中鑒定、保護(hù)、恢復(fù)和促進(jìn)軍隊成員健康的理論、技術(shù)和組織方法的特種醫(yī)學(xué)，是醫(yī)學(xué)與軍事學(xué)的交叉學(xué)科[5]。軍事醫(yī)學(xué)是一個特殊的分支范疇，目前學(xué)科體系的劃分沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，定義不明確，邊界不明顯。軍事醫(yī)學(xué)概念應(yīng)包含軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的全部方面，其概念表達(dá)的全面性和代表性應(yīng)獲得領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)同。隨著時代變革及學(xué)科的不斷發(fā)展演化，軍事醫(yī)學(xué)的概念也應(yīng)不斷更新。

軍事醫(yī)學(xué)概念包含通用性概念、上位學(xué)科領(lǐng)域概念和軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特有概念3個部分。

通用性概念是任何學(xué)科領(lǐng)域都需要的，屬于通用本體的基本內(nèi)容，在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域概念中也不可或缺，如時間、地名、人名、機(jī)構(gòu)等。

上位學(xué)科領(lǐng)域概念(以軍事醫(yī)學(xué)為例)。軍事醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)和軍事學(xué)的交叉學(xué)科，軍事醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)學(xué)和軍事學(xué)概念存在相似性[6]。因此既可以繼承某些醫(yī)學(xué)領(lǐng)域概念，如基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)等概念，也可以繼承某些軍事學(xué)概念，如戰(zhàn)創(chuàng)傷等軍事傷病防治領(lǐng)域概念。

軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特有概念的特點(diǎn)是在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域頻繁出現(xiàn)，而在其他領(lǐng)域及通用領(lǐng)域中出現(xiàn)的概率較小，如軍隊衛(wèi)生學(xué)、軍隊流行病學(xué)、核化生武器醫(yī)學(xué)防護(hù)學(xué)、軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、軍隊衛(wèi)生裝備學(xué)、軍事藥學(xué)、軍事醫(yī)學(xué)史學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域概念。

2 傳統(tǒng)的基于知識組織法獲取軍事醫(yī)學(xué)本體概念

2.1 從分類法中獲取本體概念

《中國圖書館圖書分類法》(簡稱“中圖法”)第五版中包含5大部類、22個大類、51 881個類目，中圖法是我國圖書情報界廣泛使用的綜合性分類法，對中文圖書和文獻(xiàn)的分類標(biāo)引起到重要作用，能夠為領(lǐng)域本體構(gòu)建提供基本概念。其中與軍事醫(yī)學(xué)相關(guān)的類目為R82軍事醫(yī)學(xué)、R83航海醫(yī)學(xué)、R84潛水醫(yī)學(xué)、R85航空航天醫(yī)學(xué)。

2.2 從敘詞表中獲取本體概念

《軍用醫(yī)學(xué)主題詞表》是軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)敘詞表，是《軍用主題詞表》系列的重要組成部分，1993年出版。該詞表對統(tǒng)一和規(guī)范我國軍事醫(yī)學(xué)用語、建立軍事醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫、健全軍事醫(yī)學(xué)情報系統(tǒng)、實現(xiàn)全軍聯(lián)機(jī)檢索和資源共享具有重要作用[7]。用戶可以從字順表、范疇表(學(xué)科分類)和英文譯名3個角度查找。詞表總詞量為23 387個，其中正式主題詞(含有專業(yè)名詞)為20 662個，非正式主題詞為2 725個，屬大型專業(yè)詞表。詞表包含了軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的概念系統(tǒng)，并提供了概念術(shù)語間“用、帶、屬、分、參”關(guān)系。詞表中設(shè)置了族首詞，表示在詞族中概念最大的主題詞。如在衛(wèi)生裝備的本體構(gòu)建中，族首詞“醫(yī)療后送工具”的款目格式實例如下：

漢語拼音→Yi liao hou song gong ju

款目詞 →醫(yī)療后送工具* [0210]←范疇號

英文譯名→Medical evacuation mean

參照項“代”→ D 傷病員運(yùn)輸工具

參照項“分”→ F 擔(dān)架

·海軍擔(dān)架

海上傷員換乘工具

·換乘吊籃

救護(hù)車

衛(wèi)生船舶

·救護(hù)艇

·衛(wèi)生運(yùn)輸船

·醫(yī)院船

衛(wèi)生列車

參照項“參”→ C 衛(wèi)生飛機(jī)

醫(yī)療后送飛機(jī)

在上面這個實例中，可以得到的本體概念有“工具、傷病員、擔(dān)架、救護(hù)車、衛(wèi)生船舶、救護(hù)艇、衛(wèi)生列車、衛(wèi)生飛機(jī)、”，而“海軍擔(dān)架、換乘吊籃”為概念的實例，“運(yùn)輸、換乘、后送”這種與動作相關(guān)的詞可以作為概念之間的關(guān)系。

傳統(tǒng)《軍用醫(yī)學(xué)主題詞表》提供了相對豐富的軍事醫(yī)學(xué)概念及可靠的概念關(guān)系，是構(gòu)成軍事醫(yī)學(xué)本體概念的良好基礎(chǔ)，應(yīng)該最大程度地加以繼承。

2.3 從專業(yè)詞典和書籍中獲取本體概念

專業(yè)詞典能夠?qū)ζ漕I(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)詞匯作出解釋，因此可以從中抽取領(lǐng)域本體的概念及關(guān)于概念的定義。軍事醫(yī)學(xué)詞典包括《軍事醫(yī)學(xué)辭典》 和《漢英常用軍事醫(yī)學(xué)詞匯》等。代表領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威的書籍包括著作、教科書、百科全書等，其專業(yè)性較強(qiáng)，包含領(lǐng)域的概念及解釋，可從中提取核心概念，用于領(lǐng)域本體的構(gòu)建。軍事醫(yī)學(xué)的論著有《軍事醫(yī)學(xué)概論》和 《軍事醫(yī)學(xué)系統(tǒng)論》，教科書有《現(xiàn)代野戰(zhàn)內(nèi)科學(xué)》 《海戰(zhàn)外科學(xué)》 《軍事醫(yī)學(xué)地理學(xué)》《防化醫(yī)學(xué)》 《軍事勞動衛(wèi)生學(xué)》《軍事環(huán)境衛(wèi)生學(xué)》 《軍事醫(yī)學(xué)社會學(xué)》《軍事檢驗醫(yī)學(xué)》 《軍事作業(yè)醫(yī)學(xué)》 《核武器與核事件醫(yī)學(xué)防護(hù)學(xué)》 《生物武器損傷防護(hù)學(xué)》《軍隊營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)》《外科學(xué)及戰(zhàn)創(chuàng)傷外科學(xué)》 《野戰(zhàn)護(hù)理學(xué)》《軍事醫(yī)學(xué)病理學(xué)》《軍事醫(yī)學(xué)心理學(xué)》《軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)》等，百科全書有《中國醫(yī)學(xué)百科全書：軍事醫(yī)學(xué)卷》和《中國醫(yī)學(xué)百科全書:軍隊衛(wèi)生學(xué)》以及與醫(yī)學(xué)相關(guān)的各卷。

3 基于文獻(xiàn)詞頻統(tǒng)計的綜合集成法獲取軍事醫(yī)學(xué)本體概念

傳統(tǒng)的軍事醫(yī)學(xué)知識組織法如敘詞表、百科全書等，大多為20世紀(jì)90年代出版，內(nèi)容較為陳舊，且后續(xù)無更新版本。隨著科技進(jìn)步和軍隊?wèi)?zhàn)斗力的發(fā)展變化，軍事醫(yī)學(xué)也在不斷地發(fā)展演化。新的領(lǐng)域概念不斷產(chǎn)生，詞義不斷引申，軍事醫(yī)學(xué)概念需要不斷擴(kuò)充新詞及概念間的語義關(guān)聯(lián)，同時要根據(jù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，甄別和去除那些陳舊過時的概念或概念間關(guān)系，確保軍事醫(yī)學(xué)本體的科學(xué)性、全面性和及時性?；诖耍覀兲岢鲆环N基于文獻(xiàn)詞頻統(tǒng)計的綜合集成法來獲取軍事醫(yī)學(xué)的本體概念，其技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 軍事醫(yī)學(xué)本體概念獲取技術(shù)路線

3.1 建立軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集

軍事醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)是軍事醫(yī)學(xué)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)主體中從事與軍事任務(wù)需求最密切相關(guān)科研項目的主體，研究軍事醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)的發(fā)文可掌握軍事醫(yī)學(xué)核心研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢[8]，因此采用軍事醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)發(fā)表的文獻(xiàn)集作為軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集。

3.1.1 軍事醫(yī)學(xué)樣本文獻(xiàn)集的搜集

選取大型中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，用軍事醫(yī)學(xué)相關(guān)主題詞進(jìn)行檢索，并設(shè)定檢索范圍為數(shù)據(jù)庫中“醫(yī)學(xué)衛(wèi)生”領(lǐng)域，得出軍事醫(yī)學(xué)樣本文獻(xiàn)集。通過在軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞表及論著中提取與軍事醫(yī)學(xué)密切相關(guān)主題詞，得到如下檢索詞，如“軍隊”、“軍事”、“海軍”、“戰(zhàn)爭”、“武器”、“空軍”、“防護(hù)”、“勤務(wù)”、“野戰(zhàn)”、“戰(zhàn)傷”、“航?！?、“航空”等。

3.1.2 軍事醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)檢索集的確定

提取軍事醫(yī)學(xué)樣本文獻(xiàn)集的機(jī)構(gòu)名稱，按照出現(xiàn)頻次排序，得出排名靠前的機(jī)構(gòu)名稱，再手工對其進(jìn)行篩選。在得出的機(jī)構(gòu)集中，由于醫(yī)院的定位不僅僅服務(wù)于軍事醫(yī)學(xué)，還要保障廣大人民群眾的醫(yī)療健康，發(fā)文范圍遠(yuǎn)大于軍事醫(yī)學(xué)的研究范疇，因此軍事醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)集中應(yīng)去除醫(yī)院，通過進(jìn)一步核實得出軍事醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)檢索集。

3.1.3 軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集的建立

在選取的中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中，按照機(jī)構(gòu)的檢索方式，在專業(yè)檢索中編輯輸入軍事醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)檢索集的名稱，得出軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集。

3.2 基于文獻(xiàn)關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計法構(gòu)建軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)詞匯集

關(guān)鍵詞能夠表現(xiàn)出文獻(xiàn)的主題，便于分割，不需要進(jìn)行分詞，并且經(jīng)過了初步規(guī)范，因此利用關(guān)鍵詞提取詞匯方便可行。關(guān)于概念的獲取方法，無論國外還是國內(nèi)，基于統(tǒng)計的方法都是主流[9]。在軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集中，提取關(guān)鍵詞，統(tǒng)計每個關(guān)鍵詞的頻次，再通過以下兩種選取方式構(gòu)建軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)詞匯集。

3.2.1 選取軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域高頻詞匯

詞頻信息為領(lǐng)域詞匯的選取提供了重要依據(jù)，詞頻高的詞匯是領(lǐng)域的核心詞匯，但光憑高頻詞還不夠準(zhǔn)確。對于一些典型的通用概念，如“設(shè)計”、“實驗”、“應(yīng)用”等，雖然出現(xiàn)頻次很高，但不能代表軍事醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域概念，因此還需要判斷詞頻專業(yè)偏向度。詞頻專業(yè)偏向度的含義為一個關(guān)鍵詞在專業(yè)領(lǐng)域文獻(xiàn)中的詞頻與在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)總庫中的詞頻比值，取值范圍為0至100%[10]。詞頻專業(yè)偏向度越高，代表該詞屬于專業(yè)領(lǐng)域詞匯的可能性越大；同時，頻次越高，代表該詞在專業(yè)領(lǐng)域中使用越多。通過詞頻專業(yè)偏向度和詞頻絕對值，可以確定軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高頻詞匯。如我們在中國知網(wǎng)CNKI中，利用關(guān)鍵詞檢索“衛(wèi)生裝備”一詞，檢索結(jié)果的學(xué)科分布如圖2。從圖2可以看出“衛(wèi)生裝備”在“特種醫(yī)學(xué)”和“軍事醫(yī)學(xué)與衛(wèi)生”學(xué)科中的詞頻明顯高于其他科學(xué)。由于這兩個學(xué)科均屬于“軍事醫(yī)學(xué)”范疇，將這兩個學(xué)科詞頻相加，得出“衛(wèi)生裝備”的詞頻專業(yè)偏向度為72.86%，確定為軍事醫(yī)學(xué)范疇。

圖2關(guān)鍵詞“衛(wèi)生裝備”在CNKI中按學(xué)科詞頻分布

3.2.2 選取軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn)詞匯

有些關(guān)鍵詞的詞頻絕對值不高，不屬于高頻詞，但是按照年代分析該詞的詞頻時發(fā)現(xiàn)，某一年該詞突然出現(xiàn)并且頻次快速提高，這類詞稱為領(lǐng)域熱點(diǎn)詞。如“非典型肺炎”在2003年之前沒有該關(guān)鍵詞，但由于2003年我國爆發(fā)大規(guī)?！胺堑洹币咔?，使該關(guān)鍵詞從2003年起突然出現(xiàn)并達(dá)到383次，被認(rèn)定為領(lǐng)域熱點(diǎn)詞(圖3)。在構(gòu)建軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)詞匯集時，應(yīng)把這部分詞匯也考慮在內(nèi)，使軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域詞匯更加全面。

圖3關(guān)鍵詞“非典型肺炎”在CNKI中按年代詞頻分布

3.3 對專業(yè)詞表數(shù)字化，建立軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞匯庫

傳統(tǒng)的敘詞表、分類法、詞典、百科全書、專業(yè)論著等為領(lǐng)域概念獲取提供了豐富的術(shù)語庫，應(yīng)最大程度加以繼承。對這些傳統(tǒng)知識組織法進(jìn)行數(shù)字化，將其加工成TXT、XML等格式，便于對詞表進(jìn)行分析和利用。敘詞表中還包含范疇表，為專業(yè)詞匯定義了范疇分類，數(shù)字化的過程中應(yīng)保留對應(yīng)關(guān)系，便于獲取領(lǐng)域概念及概念間關(guān)系。

3.4 通過比對得出軍事醫(yī)學(xué)新增專業(yè)詞匯，并確定范疇

將通過關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計得出的軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)詞匯集與原有軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞匯庫進(jìn)行匹配，判斷文獻(xiàn)詞匯集中的詞匯是否為新增詞。若軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞匯庫中沒有該詞，則判斷為新增詞，否則舍棄。對于新增詞，還應(yīng)進(jìn)一步判斷該詞所屬的范疇分類，利用該詞在數(shù)據(jù)庫中不同學(xué)科分組出現(xiàn)的詞頻，詞頻最高的學(xué)科分組為該詞的范疇分類。

3.5 提取軍事醫(yī)學(xué)本體概念

利用范疇表可以從更新后的軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞匯庫提取本體概念。另外，對軍事醫(yī)學(xué)專業(yè)詞匯進(jìn)行同義詞合并，利用合并后的詞頻排序，也可以為本體概念的提取提供參考。

4 結(jié)論

本文通過對軍事醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)知識組織方式進(jìn)行分析，提出了基于文獻(xiàn)關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計的綜合集成法獲取軍事醫(yī)學(xué)本體概念，既繼承了傳統(tǒng)詞庫的權(quán)威性和系統(tǒng)性，又能夠從文獻(xiàn)中提取高頻詞和熱點(diǎn)詞對傳統(tǒng)詞庫加以補(bǔ)充，使傳統(tǒng)詞匯庫不斷更新和更加完善。

與傳統(tǒng)的基于知識組織法獲取軍事醫(yī)學(xué)本體概念的方法相比，本文提出的基于文獻(xiàn)關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計的綜合集成法具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是傳統(tǒng)知識組織法大多較為陳舊過時，無法緊跟軍事醫(yī)學(xué)學(xué)科的發(fā)展演化，基于文獻(xiàn)的概念獲取方法更具及時性和客觀性；二是傳統(tǒng)知識組織法能夠體現(xiàn)完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)，基于文獻(xiàn)的概念獲取方法更能體現(xiàn)不同時期軍事醫(yī)學(xué)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以用來甄別和去除傳統(tǒng)知識法中陳舊過時的概念；三是基于文獻(xiàn)關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計的綜合集成法能夠提取出軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特有的概念集。傳統(tǒng)知識組織法涵蓋了軍事醫(yī)學(xué)相關(guān)的所有概念，但不利于對軍事醫(yī)學(xué)特有概念的提取。

軍事醫(yī)學(xué)是由自然科學(xué)、社會科學(xué)和人文科學(xué)交叉生成的一門特殊學(xué)科，學(xué)科領(lǐng)域范圍不明確、邊界不清晰，概念的提取也比較復(fù)雜。軍事醫(yī)學(xué)在近幾十年的發(fā)展中積累了大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，目前我們已經(jīng)完成了軍事醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)集的建立，接下來會通過大量實驗數(shù)據(jù)驗證本文方法的適用性，并不斷修正技術(shù)流程，使軍事醫(yī)學(xué)本體概念的獲取方法更加科學(xué)可行。