中醫(yī)辨證的機(jī)器推演

前言

　　智能中醫(yī)診斷信息處理的研究是中醫(yī)現(xiàn)代化和信息化進(jìn)程中的一個(gè)重要方面，尤其就我國中醫(yī)藥走向國際化發(fā)展而言，更是如此。隨著中醫(yī)信息處理技術(shù)研究的深入發(fā)展，中醫(yī)四診的客觀化、中醫(yī)病證的規(guī)范化、中醫(yī)診斷的智能化研究漸趨成熟，系統(tǒng)地提出中醫(yī)辨證的計(jì)算方法就成為一個(gè)迫切需要解決的問題。在這種情況下，總結(jié)該領(lǐng)域中已有的思想方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)和研究成果，出版一部內(nèi)容充實(shí)、思想新穎，既能反映這一研究領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，又有助于一般科技人員了解這一研究領(lǐng)域的概貌的參考書，無疑對促進(jìn)智能化中醫(yī)診斷信息技術(shù)的研究進(jìn)程、普及智能中醫(yī)新技術(shù)，都有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)效益?！　”緯俏覀冏?999年以來系統(tǒng)開展智能中醫(yī)診斷信息技術(shù)研究成果的總結(jié)。[999年，我還在浙江大學(xué)任教，應(yīng)上海中醫(yī)藥大學(xué)張志楓博士的邀請，協(xié)助該校方肇勤教授指導(dǎo)博士生許家佗的研究課題，希望能夠開辟新的中醫(yī)診斷信息處理研究方向。一開始涉入的具體問題是有關(guān)舌象診斷信息的客觀化研究。在此之前，我了解的主要是并不很成功的、有關(guān)傳統(tǒng)中醫(yī)專家系統(tǒng)方面的情況，而對四診客觀化研究卻沒有多少了解。但隨著合作研究的初步深入，我漸漸覺得，目前先進(jìn)的人工智能方法與技術(shù)在中醫(yī)信息處理研究中大有用武之地，可以取得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)中醫(yī)專家系統(tǒng)所能處理的范圍和水平的成果。研究思路也可以與傳統(tǒng)中醫(yī)專家系統(tǒng)有所不同，我們可以從根本上提出實(shí)現(xiàn)中醫(yī)診斷智能化的思想與方法，全方位地開展中醫(yī)診斷信息處理研究?！　〉?，9年來，經(jīng)過實(shí)際的深入研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)診斷過程的計(jì)算實(shí)現(xiàn)問題，遠(yuǎn)非是開始所想象的那樣簡單，許多表面上看起來輕而易舉的事情，實(shí)際做起來往往會(huì)遇到種種意想不到的困難。盡管如此，我們還是堅(jiān)持采用最先進(jìn)的人工智能方法與技術(shù)，不斷壯大研究隊(duì)伍，圍繞著研究中遇到的各種具體問題，針對中醫(yī)辨證過程各個(gè)環(huán)節(jié)的需求系統(tǒng)展開我們的研究工作，給出了一部分有代表性的研究成果。而本書的內(nèi)容除了一般性介紹外，也就可以看做是我們所做研究工作的一個(gè)階段性總結(jié)：在以中醫(yī)辨證為核心的框架下組織內(nèi)容，給出了一種中醫(yī)辨證的機(jī)器推演原理及其所涉及各階段實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)描述。希望本書成為一部內(nèi)容新穎、思想獨(dú)到的學(xué)術(shù)著作，以實(shí)現(xiàn)撰寫本書的初衷。

內(nèi)容概要

本書是關(guān)于智能中醫(yī)診斷信息技術(shù)方面的一部著作，是作者長期從事智能中醫(yī)學(xué)研究成果的系統(tǒng)總結(jié)。全書主要以中醫(yī)辨證過程的計(jì)算實(shí)現(xiàn)為核心，系統(tǒng)介紹了中醫(yī)辨證機(jī)器實(shí)現(xiàn)的人工智能方法和技術(shù)。主要內(nèi)容包括：智能中醫(yī)診斷信息技術(shù)的研究綜述、中醫(yī)病證規(guī)范化體系的分析思考、中醫(yī)辨證邏輯推演與軟計(jì)算實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)闡述、有關(guān)中醫(yī)面診信息獲取方法的詳盡介紹，以及包括四診合參處理在內(nèi)的中醫(yī)診斷應(yīng)用系統(tǒng)的描述?！　”緯晒┤斯ぶ悄?、機(jī)器視覺、中醫(yī)診斷學(xué)和中醫(yī)信息處理等方面的研究人員和高等院校有關(guān)專業(yè)教師、研究生等參考。

作者簡介

周昌樂，男，1990年畢業(yè)于北京大學(xué)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)，獲理學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)任廈門大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長、教授、博士生導(dǎo)師，長期從事人工智能及其應(yīng)用技術(shù)的研究工作，中國人工智能學(xué)會(huì)理事，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人工智能與模式識(shí)別專業(yè)委員會(huì)委員，上海中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院兼職教授、博士生導(dǎo)師，浙江大學(xué)語言與認(rèn)知研究中心兼職教授、博士生導(dǎo)師等。
　　目前在人工智能基礎(chǔ)研究方面主要從事機(jī)器心智（隱喻、覺知、感興）方面的研究工作；在人工智能應(yīng)用研究方面，則主要開展有關(guān)智能中醫(yī)診斷信息技術(shù)的開發(fā)工作。已出版專著六部，發(fā)表論文二百余篇。

書籍目錄

《智能科學(xué)技術(shù)著作叢書》序前言第一章　研究概述  1.1　機(jī)器診斷的研究現(xiàn)狀    1.1.1　研究領(lǐng)域界說    1.1.2　歷史簡要回顧    1.1.3　研究現(xiàn)狀分析  1.2　中醫(yī)診斷的過程分析    1.2.1　癥狀收集    1.2.2　證型推斷    1.2.3　病證互參  1.3　辨證計(jì)算的構(gòu)建思想    1.3.1　客觀化癥狀信息獲取    1.3.2　形式化證型推導(dǎo)過程    1.3.3　規(guī)范化診斷標(biāo)準(zhǔn)體系第二章　診病體系  2.1　中醫(yī)理論體系論述    2.1.1　陰陽五行的整體思想    2.1.2　經(jīng)絡(luò)藏象的機(jī)體學(xué)說    2.1.3　重構(gòu)中醫(yī)的藏象理論  2.2　中醫(yī)診斷學(xué)說概要    2.2.1　辨證學(xué)說的八綱分析    2.2.2　推演視角的臟腑辨證    2.2.3　四診診察的內(nèi)容分析  2.3　建立辨證規(guī)范體系    2.3.1　中醫(yī)辨證規(guī)范化綜論    2.3.2　病案數(shù)據(jù)的收集整理    2.3.3　證型模型的計(jì)算獲取第三章　辨證計(jì)算  3.1  五行辨證的邏輯推演系統(tǒng)　　3.1.1　邏輯推演構(gòu)造原理    3.1.2　中醫(yī)辨證推演系統(tǒng)    3.1.3　推演系統(tǒng)實(shí)例分析  3.2　八綱辨證的計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法    3.2.1　八綱辨證計(jì)算方法概要    3.2.2　八綱辨證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型    3.2.3　辨證模型遺傳優(yōu)化算法  3.3　臟腑辨證的基因打靶算法    3.3.1　基因打靶技術(shù)概要    3.3.2　臟腑辨證分型算法    3.3.3　機(jī)器辨證病例分析第四章　面診分析  4.1　人臉定位的分析檢測方法    4.1.1　人臉檢測的基本方法    4.1.2　多姿態(tài)人臉檢測方法    4.1.3　人臉五官的特征定位  4.2　面色分類的圖像處理方法    4.2.1　面診區(qū)域的要點(diǎn)分析    4.2.2　人臉面色的分析提取    4.2.3　面色證型的識(shí)別歸類  4.3　動(dòng)態(tài)神色的視覺計(jì)算方法    4.3.1　實(shí)時(shí)人臉的跟蹤方法    4.3.2　動(dòng)態(tài)目光的跟蹤計(jì)算    4.3.3　神色辨證的診斷計(jì)算第五章　診斷系統(tǒng)  5.1　四診信息的機(jī)器獲取    5.1.1　舌象信息分析技術(shù)    5.1.2　脈象信息獲取技術(shù)    5.1.3　機(jī)器問診對話系統(tǒng)  5.2　診斷知識(shí)的歸納發(fā)現(xiàn)    5.2.1　知識(shí)發(fā)現(xiàn)的粗糙集方法    5.2.2　知識(shí)分類的形式化描述    5.2.3　知識(shí)聚焦思維獲取算法  5.3　診斷應(yīng)用系統(tǒng)的合成    5.3.1　舌象診斷性識(shí)別系統(tǒng)　　……附錄A　診病體系的各類統(tǒng)計(jì)表附錄B　中醫(yī)辨證計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析附錄C　中醫(yī)面診信息采集與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表集后記

章節(jié)摘錄

　　1．3．3規(guī)范化診斷標(biāo)準(zhǔn)體系　　經(jīng)過長期的臨床實(shí)踐、研究和分析，中醫(yī)已經(jīng)積累、總結(jié)和發(fā)現(xiàn)了大量有關(guān)中醫(yī)診斷方面的數(shù)據(jù)、知識(shí)，并將研究結(jié)果應(yīng)用于臨床醫(yī)療，為人類健康事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。然而中醫(yī)診斷是一門復(fù)雜的、實(shí)踐性很強(qiáng)的知識(shí)體系，人類對于其認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)未結(jié)束，隨著大量中醫(yī)診斷病歷數(shù)據(jù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，傳統(tǒng)人工的數(shù)據(jù)分析和處理方法已經(jīng)不再適應(yīng)，利用現(xiàn)代信息處理手段進(jìn)一步深刻揭示中醫(yī)診斷規(guī)律的時(shí)代已經(jīng)到來。信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用，將幫助人們從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)代化科研信息的大量數(shù)據(jù)中，提取出許多有價(jià)值的知識(shí)和線索來，從而幫助人們設(shè)計(jì)出對診斷某種疾病的最佳規(guī)則，大大提高診斷效果。采用大規(guī)模數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，可以全面高效地分析多數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)之間蘊(yùn)涵的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)深藏在數(shù)據(jù)內(nèi)部的有用知識(shí)。通常中醫(yī)診斷知識(shí)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)可以采用以下兩個(gè)階段完成。　　第一階段是中醫(yī)診斷數(shù)據(jù)倉庫的建立。數(shù)據(jù)倉庫的來源主要有兩種：一是根據(jù)目前已有的中醫(yī)診斷數(shù)據(jù)（經(jīng)典病案著作、典型病例、臨床病歷、原始知識(shí)等）；二是老中醫(yī)專家臨床的診療過程、辨識(shí)經(jīng)驗(yàn)、思維方法等，同步檢測客觀信息數(shù)據(jù)源。由于數(shù)據(jù)來源不同，首先需要經(jīng)過數(shù)據(jù)清理，規(guī)范數(shù)據(jù)格式，并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；然后確定數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)屬性，進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與約簡；最后定義數(shù)據(jù)倉庫，將經(jīng)過預(yù)處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)人數(shù)據(jù)倉庫?！　〉诙A段是中醫(yī)診斷知識(shí)（規(guī)則）的數(shù)據(jù)挖掘。在數(shù)據(jù)倉庫框架下，通過對數(shù)據(jù)篩選、歸類等操作對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過挖掘算法發(fā)現(xiàn)未知知識(shí)（規(guī)則）。挖掘的內(nèi)容包括：①關(guān)聯(lián)規(guī)則，即發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)屬性之間的蘊(yùn)涵關(guān)系，這種關(guān)系可能涉及多個(gè)表中的多個(gè)屬性，這種關(guān)聯(lián)規(guī)則只有在數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境下才能有效發(fā)現(xiàn)；②序列模式，即反映系列數(shù)據(jù)之間的規(guī)律模式；③分類知識(shí)，即建立基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、決策樹和支持向量機(jī)的自動(dòng)分類器，對數(shù)據(jù)進(jìn)行層次化精細(xì)分類處理；④聚類知識(shí)，即在無專家指導(dǎo)的條件下對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分簇，揭示數(shù)據(jù)之間內(nèi)在的相似性；⑤離群數(shù)據(jù)，離群數(shù)據(jù)反映了數(shù)據(jù)的特異性，是客觀事物多樣性和特殊性的一種反映，在中醫(yī)診斷領(lǐng)域中離群數(shù)據(jù)具有明確的實(shí)際背景，因此動(dòng)態(tài)識(shí)別離群數(shù)據(jù)也是需要發(fā)現(xiàn)的一種知識(shí)。

編輯推薦

　　到目前為止，完全按照中醫(yī)辨證過程來構(gòu)建一個(gè)完整的機(jī)器診斷體系，還是一個(gè)尚未涉足的嶄新領(lǐng)域。本書運(yùn)用人工智能高新技術(shù)，對中醫(yī)辨證的計(jì)算過程進(jìn)行系統(tǒng)化研究，其中不乏開拓性研究成果的介紹。除此之外，本書在重建中醫(yī)藏象理論、中醫(yī)的科學(xué)性問題等方面，也均有獨(dú)到的見解。在醫(yī)療技術(shù)資源短缺、亞健康問題日益凸顯的當(dāng)今社會(huì)，相信廣大中醫(yī)學(xué)界人士乃至關(guān)注中醫(yī)現(xiàn)代化發(fā)展的普通讀者，都能從本書中獲益。

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