Разработка и проектирование онтологии лекарственных препаратов, предназначенной для поиска лекарств по лексически связанным (смысловым) структурам языка

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 154с., 28 рис., 9 табл., 19 источников.

ОНТОЛОГИЯ, ОНТОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ БАЗ ДАННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, СЕМАНТИКА, PROTÉGÉ.

Целью настоящего дипломного проекта является разработка и проектирование онтологии лекарственных препаратов, предназначенной  для поиска лекарств по лексически связанным (смысловым) структурам языка.

Объект исследования: онтологии.

Полученные результаты: проведено проектирование онтологии лекарственных препаратов с использованием инструмента проектирования онтологий Protégé, заполнение онтологии некоторым количеством экземпляров, составление вопросов на естественном языке, их трансляция в SPARQL запросы,  результаты которых доказали перспективность данного подхода к построению баз данных.

Эффективность построенной онтологии обуславливается семантическими связями между основными понятиями предметной области, которые дают ощутимые преимущества в поиске информации:

·  устраняется дублирование и исключаются противоречия за счет того, что все синонимы сведены к одному и тому же понятию, многозначные слова отнесены к разным понятиям;

·  запросы пользователя могут стоиться в виде вопросов, заданных на естественном языке;

·  дает возможность отвечать на такие вопросы из предметной области, ответы на которые в явном виде не присутствуют в базе;

·  представляет собой открытую модель;

·  обеспечивается большую релевантность и пертинентность поиска лекарственных препаратов;

·  повышается скорость поиска.

ANNOTATION

Explanatory note 154 p., 28 fig., 9 tab., 19 sources.

ONTOLOGY, ONTOLOGY MEDICAL PRODUCTS, THE ONTOLOGIC APPROACH TO CONSTRUCTION OF DATABASES OF MEDICAL PRODUCTS, SEMANTICS, PROTÉGÉ.

The purpose of the present degree project is working out and designing ontology the medical products, intended for search of medicines on the lexical connected (semantic) structures of language. Object of research: ontology. The received results: designing ontology medical products with use of the tool of designing онтологий Protégé, filling ontology a quantity of copies, drawing up of questions in a natural language, their translation in SPARQL the inquiries which results have proved perceptivity of the given approach to construction of databases is spent. Efficiency constructed ontology is caused by semantic links between the basic concepts of a subject domain which offer notable advantages in information search:

• duplication is eliminated and contradictions are excluded because all synonyms are shown to the same concept, multiple-valued words are carried to different concepts;

• inquiries of the user can be cost in the form of the questions set in a natural language;

• gives the chance to answer such questions from a subject domain answers on which in an explicit form are not present at base;

 • represents open model;

• it is provided the big relevance and pertinent  search of medical products; • speed of search raises.

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ_ 5

Введение_ 6

1.     СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ ПОИСКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ_ 9

1.1.       Обзор существующих подходов к поиску информации_ 9

1.2.       Аналитический обзор существующих систем поиска  лекарственных препаратов 12

1.2.1.         Поиск информации в Интернете 12

1.2.2.         Поиск информации в справочниках лекарственных препаратов, реализованных на основе реляционных баз данных 14

1.2.3.         ER-модель реляционной базы данных лекарственных препаратов 21

1.3.       Недостатки реляционных баз данных 24

2.     ОСНОВНЫЕ  ИНСТРУМЕНТЫ  РЕАЛИЗАЦИИ  И  ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ  МЕДИЦИНСКИХ  ОНТОЛОГИЙ__ 27

2.1.       Современные информационные технологии поиска релевантной информации в текстах 27

2.1.1.         Методы внутреннего представления документов 28

2.2.       Введение в предметную область 33

2.2.1.         Ключевые понятия 33

2.2.2.         Языки описания онтологий_ 36

2.2.3.         Обоснование  широкого  распространения  и  использования  онтологий_ 38

2.2.4.         Преимущества онтологического подхода к построению баз данных 41

2.3.       Обзор существующих онтологий медицины_ 42

2.4.       Обзор инструментов инженерии онтологий_ 50

2.4.1.         Инструменты построения онтологий_ 50

2.4.2.         Инструменты для отображения, объединения и выравнивания онтологий_ 55

2.4.3.         Сравнительный анализ инструментов 59

3.     ПОСТРОЕНИЕ ОНТОЛОГИИ  И  ЕЁ АНАЛИЗ_ 67

3.1.       Основные положения онтологии_ 67

3.1.1.         Определение терминов онтологии_ 67

3.1.2.         Выделение  и  создание  концептов  (классов)  онтологии_ 70

3.1.3.         Определение и создание свойств концептов (слотов) и их аспектов (ограничений) 80

3.2.       Заполнение онтологии экземплярами_ 94

3.3.       Анализ свойств онтологии_ 103

3.4.       Составление вопросов на естественном языке_ 107

3.5.       Трансляция вопросов, заданных на естественном языке, в запросы SPARQL 107

4.     ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ_ 115

4.1.       Концепция экономического обоснования_ 115

4.2.       Трудоемкость и календарный план выполнения НИР_ 117

4.3.       Cмета затрат на проведение НИР_ 120

4.3.1.         Статья «Материалы»_ 121

4.3.2.         Статья «Спецоборудование»_ 121

4.3.3.         Статья «Расходы на оплату труда»_ 122

4.3.4.         Статья «Отчисления на социальные нужды»_ 123

4.3.5.         Статья «Затраты  по работам, выполняемым сторонними организациями»_