OWL建模工程方法学上的一些个人看法

南京猿人

最近看到大家一些有关owl的争议，关于owl的定义，用例，适用范围和局限性。其实很正常，一个新事物的出现，到被大家接受，到流行，到批判，到最后的扬弃，这是一个经典的过程。关于owl的定义问题，是一个过程，而不是静态的。我们都知道，定义往往聚焦在事物的内涵和外延上。随着人类对事物理解的不断加深，理论的创造和发展，人类对事物的定义也是一代一代的加深和拓展，比如医学的定义，从经验医学，逐渐转向循证医学，又比如医药信息学的定义，从狭义的医学的相关软件，上升到生物医学，公共卫生的广义的信息服务。

个人觉得，一个技术，或者是方向，在没有达到工程学水平研究的时候，是很难被大规模运用的，比如大型架构的设计，开发效率和debug，易用性和易学性，共享和重用等。owl的技术，也从基本理论的研究，向大型工程学应用在拓展.定义,斯坦福给出的,就可以.不过大家需要把ontology和owl区分开来,ontology是一个偏哲学的定义,表述事物的客观实在,owl是一种基于哲学思路延伸的知识建模语言.实现基于语意网的拓展和应用.

最近看了一些文献，owl建模有好几种设计思路，这里结合自己的用例，和大家探讨一下owl建模，也为以后的医疗建模寻找一些思路。

1.首先是确定目的，我们要做什么？比如，我们需要一个带病历结构的医学模型（model），实现病例的自动分类，把个体数据上升到群体的水平上，实现流行病的预防和监控。

2.根据目的，确定设计的domain。比如，根据上面的目的，我们看到，这里牵涉到三个domain,1.临床的基本知识，2.流行病的基本知识. 3.病历的基本框架结构。

3.确定domain的Meta model,我们既然确定了domain,就要考虑如何表达这个domain，通过什么样的知识框架来表达呢？这就是meta model。说到医学基本模型，大家可以参考UMLS semantic network,或者是 SNOMED hierarchical relationship,或者Galen,大家可以看到几个高频率的抽象词汇，比如：致病源，诊断分类，症状和体征的描述，辅助检查，辅助检查的结果，描述性词汇等。这些就可以作为meta model的雏形，建出基本的框架。然后，我们需要确立框架之间的基本联系，比如致病源导致疾病，疾病有解剖相关定位等，疾病有相关的发展周期和预后，有诊断的标准和方法等。这时候，高层次抽象的对象已经被提取出来了，之间的关系也被概括了。把这些建入模型。病历结构，我们可以参照HL7 CDA,流行病模型，我们可以参照CDC网站，涉及到疾病的群体分型，

4.在meta-model的基础上，我们需要考虑如何丰满这个模型。这是一个top->down的过程，比如，我们从解剖结构开始分头部，背部，臀部等，然后头部分鼻子，耳朵，眼睛，嘴巴等，耳朵分中耳，外耳等，逐渐分解开，把concept建成模型的class。我们可以借助umls的词库，作为定义的来源和reference。

5.面向对象，这个时候的模型还只是一个taxonomy，还没有完全的面向对象，我们需要严格的面向对象整理模型，因为模型的质量影响到推理的正确性。比如:Peumonia hasAnatomiclocation Lung.

6.当三个模型整理完毕之后，我们需要集成，也就是把三个domain关联起来，比如，通过import model。 然后我们通过模型的相关性，通过class的mapping,或者restriction,或者Relationship，把三个模型关联起来，比如，病历模型的血压，可以关联到医疗模型高血压的疾病，体格检查，莫非氏症可以关联到胆囊炎。比如，临床模型的呼吸短促，咳嗽，发热可以关联到公共健康模型的流感疑似疾病。

7.建立rules, 有一些没有定律的东西，我们可以做成规则，rules.比如，如果...那么。。。

8.进行inference的测试，也就是推理测试，推理是否符合现实的所有规范。是否有悖论或者脱漏的地方。然后debug,修改模型.

9.编程，既然模型设计完了，后面就是模型驱动的编程，根据你的目的，模拟出若干个task，比如，数据录入，数据分析，决策数据展现等。然后基于task，开始软件工程的工作programming。你可以类似于数据驱动型编程，把模型当作数据库，开始写sparql，而不是sql.把存储的东西，类似于xml，存成rdf。

现在的oracle 11g beta 2已经开始支持rdf,大型的存储机制正在被优化，而且还有一些小型的数据库公司在做。你可以参考一下HP公司的jena,或者IBM公司的东东，semtek应该有更精辟的见解。

常见的做法，不是把模型大型化或者复杂化，比如若干模型集成到一起，模型的集成和软件系统的集成一样，都是大工程。大家都期待建立一些小的模型，实现一些小的服务，然后通过SOA的方法，实现大型应用。

欢迎大家提出自己的见解.

[ 本帖最后由 南京猿人 于 2007-7-24 12:23 编辑 ]

tyq

非常好,终于有了一个初步认识.

小城医生

在我看来是项目管理的思路体系。。。