کاربرد هستان شناسی و وب معنایی در زمینه پزشکی 

پیچیدگی و تنوع دانش و اصطلاحات پزشکی یکی از معضلات مطالعات حوزه های تحقیقاتی و دانشگاهی می باشد. پیدا کردن و انتخاب داده های ارزشمند اغلب به خاطر فرمت های گوناگون و معانی متعددی که دارند دشوار است . در این مقاله می خواهیم بگوییم که آنتولوژی ها و تکنولوژی های وب معنایی نظیر OWL,RDF و SPARQL می‌توانند ساختارهای ضروری برای حوزه ه‌های مختلف پزشکی را فراهم کند و همچنین  به عنوان ابزاری برای ارائه راهکارهایی برای معضلات پیش رو به کار رود .

یکی از مسائل مهم در در زمینه سلامت، اطمینان از تعامل بین سیستم های سلامت و مراقبت می باشد .آنتولوژی یا همان هستی شناسی قابلیت تعامل در سیستم‌های مبتنی بر سلامت را بهبود می بخشد. در این حوزه ها تعامل بین سیستم ها نسبت به سایر حوزه ها مانند حوزه اقتصاد با دشواری بیشتری روبرو است و به همین دلیل استفاده از هستان شناسی گزینه بهتر می باشد.هستان شناسی کمک می کند سیستم های اطلاعات قوی تر و با تعامل پذیری بیشتری ساخته شود .اینگونه سیستم ها می توانند نیازمندی های مختلف نظیر  پردازش های مبتنی بر سلامت برای استفاده مجدد ،انتقال و اشتراک داده‌های شخصی بیماران و موارد متعدد دیگری را پشتیبانی کنند.استفاده از این تکنولوژی در پزشکی غالبا بر روی نمایش و سازماندهی و همچنین سازماندهی مجدد اصطلاحات علمی پزشکی متمرکز شده است .در واقع در حال حاضر هستان شناسی یک بخش اصلی و اساسی برای ارائه هرگونه راهکار مرتبط با اصطلاحات علمی پزشکی می باشد .

این مقاله قصد دارد به بررسی نقش هستان شناسی و شبکه های معنایی در حوزه پزشکی بپردازد.به نقش تکنولوژی اطلاعات در این حوزه و خصوصیات و ویژگی هایی که برای راهکارهای مبتنی بر تکنولوژی مورد نیاز است می پردازیم.به طور مشخص در این مطالعه اطلاعات پزشکی تعدادی بیمار مورد بررسی قرار گرفته است.هستان شناسی که اینجا مطرح شده است تنها بخش کوچکی از آن چیزی است که می تواند برای داده های پزشکی صورت پذیرد .

-مشخصه های وب معنایی

در حال حاضر وب به بخش جدایی ناپذیر از زندگی ما تبدیل شده است و حجم اطلاعات آنلاین به طور مداوم رو به رشد می باشد. علاوه بر متن ساده که وب را پر کرده است سایر اطلاعات نظیر تصاویر و ویدیو بخش رایج در این حوزه شده اند.اینجا سوال این است که چگونه در میان این حجم عظیم است اطلاعات،بتوانیم اطلاعات مفید و مورد نظر خود را پیدا کنیم؟این به این معنی است که چیزی که مورد نیاز مان هست را بدون جستجوی زیاد پیدا کنیم در حالی که اطلاعات بی شماری در رابطه با موضوع مورد نظر وجود دارد.موتور های جستجوی سنتی هنگامی که قرار است مفاهیم متون را درک کنند با مشکل و محدودیت روبرو می شوند. اینجاست که وب معنایی به کمک ما می آید. “تیم برنرزلی” دو هدف برای وب که باید تامین شود را تعریف کرده است :
اولین هدف امکان دادن به مردم برای کار کردن و تعامل با همدیگر به وسیله فراهم کردن شرایطی به منظور اشتراک دانش بین آنها است

هدف دوم فراهم کردن ابزار هایی که بتواند به مردم برای تحلیل و مدیریت کردن اطلاعاتی که به اشتراک می گذارند به نحوی معنی دار کمک کند.
این رویکرد به عنوان وب معنایی شناخته شد(SW). پس در ابتدا اصطلاح وب معنایی توسط “تیم برنرزلی” مطرح شد که البته از مطالعات فراوانی که در این حوزه صورت پذیرفت الهام گرفته است . از زمان مطرح شدن این موضوع، توسعه تکنولوژی های وب معنایی به شکل فزاینده‌ای در حوزه مرتبط با وب (WWW) مطرح شد. ,وب معنایی در واقع یک نسخه توسعه یافته از وب سنتی می باشد، به این معنی که اطلاعاتی که در متون معمولی وجود دارد توسط معانی مبتنی بر ساختارهای دانش تکمیل می شود .وب معنایی همچنین به عنوان یک بسط یا توسعه از وب(WWW) می باشد که به کامپیوترها اجازه جستجو، ترکیب کردن و پردازش هوشمندانه محتوا به را مبتنی بر مفهوم و درکی که انسان ها از این متون دارند ارائه می دهد.در غیاب هوش مصنوعی در سطح درک انسان، این نتیجه فقط در صورتی به دست می آید که منابع به طور واضح به فرمی که برای کامپیوتر ها قابل پردازش باشد تعریف شده باشد.

در واقع برای رسیدن به این نتیجه صرفاً ذخیره کردن داده ها در یک ساختار قابل خواندن برای ماشین کافی نیست بلکه لازم است که این داده ها با معانی و مفاهیمی که به طور واضح نتایجی که باید از اطلاعات در دسترس به دست آید را ارائه دهد .غالباً برای مردم پذیرش اعتبار و صحت محتوای یک سند دشوار است و به همین نسبت، فرموله کردن آن سند برای آن که برای کامپیوتر قابل درک باشد به مراتب دشوارتر است.بنابراین این یک تلاش غیر ممکن است.هدف وب معنایی توانمند کردن ماشین هاست تا نسبت به گذشته که به زمان و توجه انسان ها نیاز بوده است، اطلاعات بیشتری داشته باشند.به عنوان یک نتیجه گیری معانی و مفاهیم وب مربوط به بسط و توسعه مشخصی از www نمی شود بلکه به عنوان یک هدف ایده آل در رابطه با رشد روز افزون فضای شبکه مطرح است .ضمنا هر پیشرفتی در این حوزه می تواند همچنین نیز در کاربردهایی که الزاما مربوط به وب نیست، نیز مفید باشد.

دورنمای وب معنایی شامل اضافه کردن یک ساختار، به صورتی که منابع به صورت ساده تری توسط نرم افزار ها و کامپیوتر ها قابل درک و فهم باشد می باشد.همانطور که قبلا اشاره شد وب معنایی یک دور نما از آینده وب می باشد که اطلاعات، معانی واضحی دارند و در نتیجه پردازش آنها برای ماشین ها ساده تر می شود و امکان تجمیع و ترکیب اطلاعات در فضای وب به صورت خودکار فراهم می شود.در واقع برای درک بهتر وب معنایی ،معماری طراحی شده توسط “تیم برنرزلی”، که “پشته وب معنایی” یا “کیک لایه وب معنایی” نامیده می شود،مفید به نظر می رسد.

.چرا معنا شناسی برای ما مهم است؟

زبان طبیعی شگفت انگیز است، پیدا کردن یک واسط بهتر از این، دور از تصور است.بدون تلاش زیاد ،می توانیم از یک خارجی مکانی را که به دنبال آن هستیم سوال کنیم،می توانیم دانش خود در رابطه با موضوعات مختلف را در جمع دوستان مطرح کرده و به اشتراک بگذار یم،می توانیم به یک کتابخانه برویم یک کتاب را برداریم و از نویسنده ای که صدها سال قبل از ما می زیسته است بیاموزیم.معنی شناسی فرآیند برقراری ارتباط معنادار به منظور رسیدن به نتیجه برای انجام یک کار می باشد.مجموعه ای از نمادها می‌تواند برای رساندن مفهوم مورد استفاده قرار گیرد و این ارتباط می تواند بر نحوه رفتار تاثیر بگذارد.

برای مثال هنگامی که این اسناد را می خوانیم کاری که انجام می دهیم این است که نظراتی که در این عبارات بیان شده است را با هر آنچه که از قبل می دانستیم یکپارچه سازی می کنیم.اگر مفاهیم نوشته شده در مقاله واضح باشد به خواننده کمک می‌کند تا ایده‌ای و تصوری در رابطه با آنتولوژی و معناشناسی وب پیدا کند تا به عنوان نقطه شروعی برای سایر هدف ها و فعالیت ها به کار رود.اگر به هدف معناشناسی نرسیم، خواننده اطلاعات مفید زیادی از این مطالعه به دست نمی آورد.بنابراین معناشناسی موضوع بسیار مهمی است و موضوع محوری در رابطه با هرکاری می باشد. اساس تکنولوژی های وب معنایی ساختارهای داده ه ای هستند که می‌توانند برای کد کردن دانش به منظور پردازش کامپیوتری مورد استفاده قرار گیر، .اگر چه تمرکز بر روی شکل های مختلف دانش می باشد .

اکنون سه موضوع کلیدی که ساختار مفهومی برای وب معنایی فراهم می کند را به اختصار بیان می کنیم:
ساخت مدل، یعنی تلاش برای تشریح یا توصیف جهان به نحوی انتزاعی، تا امکان درک آسان تر یک موضوع واقعیت پیچیده را امکان پذیر سازد.
محاسبات مبتنی بر دانش، تلاش برای ساختن ماشین ها و کامپیوترهای استنتاجی که می توانند نتایج با معنی از دانش نامفهوم به دست آورند.
تبادل اطلاعات، ارسال منبع پیچیده اطلاعات بین کامپیوتر ها و فراهم کردن این امکان که بتوانیم دانش را در یک مقیاس جهانی انتشار و پیونددهی کنیم.

 محدوده وب معنایی

تکنولوژی های وب معنایی و معناشناسی راه جدیدی را برای مدیریت اطلاعات و پردازش آنها که قاعده اصلی تولید و استفاده از فراداده های معنایی می باشد، پیش روی پای ما می گذارد.قرار دادن مجموعه ای از داده ها می باشد که اطلاعاتی را در رابطه با سایر داده ها ارائه می کند. فراداده در دو سطح وجود دارد.
از یک سو فراداده ها می توانند یک سند را تشریح کنند، برای مثال یک وبسایت، یا بخشی از یک سند مثلاً یک پاراگراف. از سوی دیگر فراداده ها می توانند موضوعاتی یا چیزهایی را در یک سند تشریح کنند، برای مثال یک شخص،کشور یا شرکت.در هر دو مورد مسئله مهم این است که فرا داده موجودیتی معنا دار است.بنابراین می تواند در رابطه با محتوای یک سند و پیوند آن با سایر اسناد یا حتی در رابطه با یک موجودیت درون آن سند مطالبی را به ما بگوید.این مساله با چیزی که در حال حاضر در رابطه با وب سایت ها به کار می‌رود در تضاد است، چرا که در ساختار وب سایت ها از فراداه ها صرفا برای چگونگی نمایش داده ها استفاده می شودبرای مثال با استفاده از HTML از فراداده استفاده می‌کنیم تا بگوییم که مثلا یک عبارت باید به صورت برجسته با رنگ قرمز نمایش داده شود اما نمی‌توانیم بگوییم که آن عبارت در واقع معرف قیمت آن محصول یا نام آن و سایر می باشد .

برخی خدمات و کاربردهای دیگری هستند که فرا داده می تواند از عهده آن برآید.در ابتدا با توجه به معنای اطلاعات می توانیم نه تنها متن که اطلاعات را دسته بندی و پیدا کنیم.سیستم ها با استفاده از معناشناسی می تواند تعیین کنند در چه موقعیت هایی کلمات و عبارت با یکدیگر معادل هستند.هنگامی که ما به جستجوی “George W Bush” می پردازیم، می توانیم سندی به دست آوریم که ما را ارجاع می دهد به سندی در رابطه با رئیس جمهوری ایالات متحده . به طور معکوس سیستم ها تشخیص متفاوتی می دهند در زمانی که همین کلمه با معانی متفاوتی استفاده می شود.اگر به دنبال مراجعی برای کلمه “پلنگ خال دار” در متن یا محتوای صنعت موتور جستجو کنیم،سیستم ممکن است ارجاعاتی که به گربه های بزرگ یا سیستم های عملیاتی با این نوع اسم وجود دارد را از نتایج خود حذف کند و در نظر نگیرد.روشی که اطلاعات نمایش داده می شود می تواند با استفاده از معناشناسی بهبود یابد.به جای یک جستجو که یک لیست خطی از نتایج را برمی گرداند، نتایج می تواند بر مبنای معانی جمع آوری شود. بنابراین یک جستجو برای پلنگ خالدار می تواند اسنادی را برگرداند که مربوط به نوعی ماشین، گربه های بزرگ، سیستم های عملیاتی و سایر موارد باشد که همگی آنها را به صورت یک جا بر می گرداند. اگر چه ما می توانیم با استفاده از روش معنی شناسی جلوتر رویم، که این کار به صورت ترکیب اطلاعات از همه اسناد مرتبط،حذف موارد زائد و جمع آوری داده های متناسب صورت گیرد.

ارتباط بین موجودیت های اصلی در اسناد می تواند به صورت گرافیکی نمایش داده شود.تمامی این کارها به این خاطر است که بتوانیم از دانش موجود، دانش جدیدی را ایجاد کنیم.کاربرد فراداده معنایی برای یکسان سازی اطلاعات از منابع ناهمگن که درون یک سازمان یا بین سازمان های متفاوت وجود دارد ضروری است. شماتیک های متعددی برای توصیف و دسته بندی کردن اطلاعات استفاده می شود، و همچنین اصلاح علمی متعددی به همراه اطلاعات استفاده می شود. با ایجاد شماهای مختلف، امکان ایجاد یک نمای یکسان،و برقراری تعامل بین پردازش هایی که از اطلاعات استفاده می کنند فراهم می شود. توصیفات معناشناسی همچنین می‌تواند به فرایند هایی که در سرویس ها و خدمات وب وجود دارد اعمال گردد. زمانی که عملیات یک سرویس اینترنتی به صورت معنایی توصیف شود، وب سرویس مربوطه بسیار ساده تر پیدا خواهد شد.هنگامی که سرویس‌های موجود توسط فراداد هایی که عملیات و محتوای آن ها را توصیف می کنند فراهم شده باشند، آن گاه سرویس های جدید می توانند به صورت خودکار از ترکیب سرویس های موجود ایجاد شوند.

هستان شناسی

تکنولوژی معنا شناسی پتانسیل فراهم کردن راهکارهایی برای بسیاری از محدودیت ها را دارد، نظیر فراهم کردن دسترسی پیشرفته به دانش با اتکا به فراداده های پردازش شده توسط کامپیوتر ها.با استفاده از معناشناسی می توانیم روش یا نحوه ای که اطلاعات نمایش داده می شوند را بهبود بخشیم. اساساً در همه برنامه های مبتنی بر وب معناشناسی، صحبت در مورد چگونگی استفاده از آنتولوژی می باشد.هستی شناسی ها اشتراک گذاری و استفاده مجدد از دانش رابین مصرف کننده های مختلف تسهیل می کنند، این مصرف کننده می تواند انسان یا کامپیوتر باشد.کلمه هستی شناسی در واقع علم شناخت موجودیت ها می باشد.در علوم کامپیوتر هستی شناسی نمایش رسمی دانش از مفاهیم متنوع درون یک حوزه و روابط بین این مفاهیم می باشد.فراگیرترین تعریف مربوط به Gruber می باشد.Gruber هستی شناسی را به عنوان “ذکر واضح مشخصات یک مفهوم سازی ” نامید.از ابتدا در رابطه با این تعریف مطرح بوده و تصور بر این بوده است که این تعریف کامل نیست. بنابراین نویسنده های دیگر در طول سالیان سعی کردند این تعریف را را تکمیل کنند در سال ۱۹۹۷، Borst هستی شناسی را ” ذکر مشخصات رسمی از یک مفهوم سازی مشترک نامید”.چندین سال بعد Studer این تعریف را با معرفی یک تعریف کامل تر توسعه داد:” هستی شناسی ذکر مشخصات واضح و رسمی از یک مفهوم سازی مجزا می باشد” .این توصیف به مطرح کردن موضوع خوانا بودن هستی‌شناسی برای کامپیوتر پرداخت.واضح بودن یعنی نوع مفاهیم استفاده شده و محدودیت ها آنها به طور واضح تعریف شده‌اند بنابراین ابهام را از بین می برد.درواقع مفهوم سازی یک انتزاع می باشد، یعنی در واقع یک تصویر ساده شده از جهانی که می خواهیم معرفی کنیم.مفهوم سازی دانش را در یک حوزه توصیف می کند.آنتولوژی باید شامل دانش به دست آورده شده است از گروه‌های مختلف به جای صرفاً یک شخص باشد.

در صورتی که مایل باشید می توانید پیاده سازی پروژه طراحی آنتولوژی خود را به ما بسپارید. برای اطلاعات بیشتر کلیک کنید
Open chat