生物医学知识整合论漫谈2

老包

上述分析力学的对象是理想的动力系统，主要是对一些较为简单的刚性物理动力系统的抽象，其中自由度，质点系（其行为往往是线性累加的），约束（如完整约束和理想约束），虚位移，主动力（如保守力）等都是高度理想化概念。而生物医学对象是复杂的非刚性动力系统。所以笔者相信，虽然二者的哲学层次是互通的，但技术层次却大相径庭，生物医学和生物医学信息学必须建立自身的“拉格朗日方程”，而它可能完全是另一个世界。

老包

低维投影空间与数字虚拟人体




我们习惯于把任何事物都解析为几个因素或几个方面。如果我们假设这些因素或方面的量度是可以自由均匀地伸展的（当然在物理世界它们一般都是局部均匀的），那么它们就可以被看成是一个维度。例如我们试图用年龄，身高，体重来描述一个人体，那么这就是一个三维空间，所描述的人体就是这一三维空间中的人体。当然这三维空间中的人体不等于自然人体，而仅仅是自然人体在这个三维空间中的投影（泛系理论用语）。自然人体还包括性别，肤色，发色，三围，心血管系统发育，呼吸系统发育，先天性知识潜力，后天性知识背景，……所以自然人体也许需要亿万维（或无穷维）空间来描述，需要自然空间来描述。
我们可不要小看了这些维度较低的非自然空间中的人体（或投影）。俗话说，沙尘末末，聚而成山；细流涓涓，汇而成海。世界万事，贵在“整合”二字。
当今医学信息学尚在其幼年，可以说位低而言微，受了不少委屈也是很自然的事。但他小子与生俱来的独特之处是具有信息整合能力（可扩展性海量的存储容量，基于光电的处理速度和无与伦比的表达能力的综合），这是他从娘胎带来的与众不同的光彩。也注定了他将成为演绎形形色色的数字虚拟人体的主角。而这些数字虚拟人体就是各种较简单的维度空间的整合。在一定的临床目标下，它们既可能是简易的，又可能是完美的。

老包

物理世界的永恒意外性公理获得引证

     BMKI在研究所谓人工智能难题（“教士和食人者”故事等）的有关文献中指出了形式系统和物理系统的本质差异：在形式系统背后有一个潜原则，即“除了表述的内容和其普通逻辑所蕴涵的内容外，其余一切均不存在或不成立”；而“物理系统本质上是无穷的，不测的，不确定的，无边界的，发散的，……”。(*)在BMKI的其他文献中，物理系统（特别是生物医学系统）被一再强调具有“永恒的意外性”。这里我们不妨把它称为物理世界的永恒意外性公理。

     因为BMKI为自己规定了非常独特的探讨目标，因而其发展演化轨迹也往往是非常独特的。物理世界的永恒意外性公理完全是BMKI的生物医学知识整合的探索历程中自悟自建的公理。读者从发表的BMKI文献中可以清晰地看到它是怎样逐步形成而最终成为重要结论的。

     但笔者却在后来研究时间本体以及相关的表达语言（描述逻辑和OWL）及其实现工具Protégé 中却不无意外地为其获得了引证，同时也获得了该公理具有重要的知识工程学意义的佐证。

      Protégé是知识本体的开发工具[**]，它基于owl语言。在其有关的拓导文献中[**]有如下说明：owl描述逻辑声明其推理是基于“开放世界假设”的，因此称为开放世界推理(Open world reasoning，OWR)。所谓“开放世界假设”是指“除非被明确说明某物不存在，否则我们不能假定该物不存在”。“如果某事物没有说明为真，我们不能因此说它是假”。我们只能假设“这知识还没有加到知识库”。该文献说，“在我们的pizza本体中,我们说明了MargheritaPizza有两类盖顶，MozzarellaTopping类盖顶和TomatoTopping类盖顶”；但“因为我们假设在开放世界中推理，除非明确地说 “一个MargheritaPizza只有这两类的盖顶,否则推理器就认为MargheritaPizza可能还有其他类型的盖顶”[**]。

      很明显，该文的所谓“开放世界”就是BMKI的“物理系统”；而文中所说的“开放世界推理”的特点就是指“永恒意外性”。

      为了明确地规定说明“MargheritaPizza具有MozzarellaTopping类或MargheritaTopping类盖顶,并且只有MozzarellaTopping类或MargheritaTopping类盖顶”,我们必须对hasTopping特征加上所谓封闭公理（Closure axiom）[**]。对一个特征的封闭的公理，包括一个全称限定,它与该特征一起表示“只能填入规定的值”。例如对MargheritaPizza类的特征hasTopping的一个封闭公理为： hasTopping (MozzarellaTopping TomatoTopping )。

      加上封闭公理的实质是把“开放世界”设为“封闭世界”，后者相当于BMKI所说的形式系统。

      如何把“开放世界的推理”转化为“封闭世界的推理”（即把一个物理系统的问题转化为一个形式系统的问题）其实是一个更为重要的问题。这种通过人为地加上封闭公理把物理系统强行转化为形式系统的方法有太武断之嫌（笔者并未见到对于这一重要问题的讨论）；在医学知识工程中，更可能出现人命关天的重大错误。BMKI对这一重要问题作过一些初步探索，读者可以在有关物理系统向准物理系统转化或从不确定性向确定性转化等问题的讨论中见到相关的内容。


*包含飞：生物医学知识整合论（Ⅵ），《医学信息》，8（7）：452-457，2004-12-17
**Matthew Horridge, Holger Knublauch, Alan Rector, Robert Stevens, Chris Wroe: A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using The Prot´eg´e-OWL Plugin and CO-ODE Tools (Edition 1.0), www.co-ode.org/resources/tutorials/ProtegeOWLTutorial.pdf

[ 本帖最后由 老包 于 2009-6-2 05:14 编辑 ]