基于数据挖掘技术的方剂配伍规律探索研究-生物医学工程专业论文.docx

目 录 引 言 1 第一章 方剂配伍的研究进展 2 1.1 方剂配伍研究的重要性 2 1.2 方剂配伍研究的方法 2 1.2.1 理论研究 2 1.2.2 实验研究 3 1.2.3 计算机研究 4 1.3 方剂配伍研究中存在的问题 4 第二章 数据挖掘技术相关研究 6 2.1 数据挖掘概况 6 2.2 数据挖掘的任务 6 2.3 数据挖掘研究的意义 8 2.4 数据挖掘的国内外研究现状 8 2.4.1 学术研究 8 2.4.2 应用研究 9 2.4.3 存在的问题 9 2.5 关联规则挖掘 10 2.5.1 概述 10 2.5.2 关联规则经典算法 11 2.6 数据挖掘在方剂配伍规律研究中的应用进展 11 第三章 方剂配伍挖掘系统研究设计 13 3.1 系统总体架构 13 3.2 方剂信息抽取 14 3.2.1 Web 信息抽取 14 3.2.2 信息抽取的方法 15 3.2.3 数据标准化及方剂信息数据库的构建 19 3.3 信息的发布 22 3.4 基于 Apriori 算法的方剂关联规则挖掘 23 3.4.1 Aprriori 算法 23 3.4.2 方药组成结构化 26 第四章 系统实现 29 4.1 系统的使用 29 4.2 系统测试与评价 31 第五章 结 语 35 5.1 本研究的主要工作 35 5.2 不足和展望 35 参考文献 37 致 谢 42 发表文章 43 科研课题 51 PAGE PAGE 10 引 言 方剂是中华传统医药知识的宝库，经过几千年的发展，流传下来的方剂数以万计， 如典型的代表《中医方剂大辞典》[1]载方就有近10万首[2]；这些方剂纷繁复杂，大量 方剂治病机理并不明确。如何明确方中各药的作用机理，揭示方剂的配伍规律，是当 前方剂研究的重要课题。 目前国内外对方剂配伍规律的研究主要从四个方面着手：理论研究、实验研究、 临床研究和计算机研究[3]。相对于前三种传统的研究手段，运用计算机技术对方剂的 研究，是一种新的研究方法和研究方向，是计算机技术应用于中医药现代化研究的一 个新的尝试，符合中医药信息化的发展要求；在相关的计算机技术当中，应用较多的 一项技术是关联规则挖掘。关联规则属于数据挖掘的范畴，是目前应用于方剂配伍规 律研究的一种最经典的方法[4]。运用数据挖掘技术研究方剂配伍规律，旨在中医理论 指导下，通过相关数学方法与计算机技术的结合，从大量的、不完全的、有噪声的、 模糊的、随机的数据中挖掘出其中已经存在的、隐含的、未被发现的但又潜在有用的、 最终可被理解的知识的过程[5]。 运用数据挖掘技术对方剂配伍规律研究的基础是对方中药对的研究，具体说来， 就是运用数据挖掘技术，获得组成方剂的单味药之间的相互关联信息，并结合中医理 论和临床实验研究确定药对、药组，发现其配伍规律，为进一步揭示中药方剂的组方 规律奠定基础。当前数据挖掘在方剂上的研究应用大概有三种模式：分类、聚类和关 联 [6]。数据挖掘运用到很多算法，其中应用最多最经典的算法是Apriori算法，其基 本的思想是，以支持度和置信度为指标，通过挖掘频繁项集，生成规则，并在中医理 论指导下进行研究分析，从而能够推断方剂的配伍规律。 本课题主要是设计了一个关联规则挖掘系统，其中的信息抽取运用相关技术生成 了结构化的中医药数据库；查询功能为中医药爱好者的学习和中医药工作者的研究提 供了丰富的资源平台；以基于 Apriori 算法的关联规则挖掘运对方剂配伍规律进行了 初步的探索研究。智能信息处理的方法为大规模研究方剂配伍规律提供了良好的技术 支持，使全面研究方剂配伍规律成为可能，关联规则的挖掘结果与中医理论和临床经 验总体相符，为进一步研究奠定了坚实的基础。 第一章 方剂配伍的研究进展 1.1 方剂配伍研究的重要性 随着当前世界经济的飞速发展，人们的生活水平越来越高，人类的生活理念也发 生着巨大的变换，即对于生活质量的要求越来越高，对健康水平的重视程度也越来越 高。然而，随着药源性疾病的不断增多，以及现代化学药品和医疗费用的不断增长， 经济发展的速度和医疗水平提高的效率越来越受到制约。当前，回归自然，开发天然 药物成为世界医药学发展的主流方向。因此，普遍来源是天然药物的中药越来越成为 研究的热门。有着几千年历史的传统中医药，以其独有的理论、独特的疗效，必将把 人类的健康水平带入一个全新的高度。 方剂是中药防治疾病和临床应用的主要形式，是传统中医药理、法、方、药的一 项重要组成部分，是在中医“辨证施治”的理论基础上进行药物遴选的一种科学方法。 方剂的配伍理论是传统中医药理论的一项重要组成部分，是方剂配伍理论的精髓所 在，更是传统中医药学的主流。有“方书之祖”之称的《伤寒杂病论