CN101582105A - 基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统 - Google Patents

Abstract

一种基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统，包括既病症候输入模块、未病推理判断模块和药物选择模块，以及药物数据库，所述药物数据库存储有每味药物的名称、性味、功能、主治症状、参考剂量及其与各个脏器和症候的施治关联；既病症候输入模块提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和症候；未病推理判断模块将所述既病脏器和症候转化为既病语义逻辑算符，并对其执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器和症候；药物选择模块获取既病和未病脏器和症候，根据药物与各个脏器和症候的施治关联选择药物。本发明实现了未病推断和处方推导的标准化和自动化。

Description

基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统

技术领域

本发明涉及计算机应用，具体而言，是一种基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统。

背景技术

中医理论博大精深，几千年成功的临床实践就是其科学性的有力佐证。但由于缺乏数学化和形式化，其科学性并未直观地凸现出来，因而中医的科学性一直是人们争论的焦点。首当其冲的，是作为其理论基础的阴阳五行学说。本案的发明人孟凯韬教授有鉴于此，从研究阴阳五行的数学理论发端，经过十余年研究，创立了“哲理数学”。与此同时，又将哲理数学反馈于中医阴阳五行学说的研究，从而建立了“阴阳五行数学”的理论体系，使之作为哲理数学的一个分支学科得以建立，同时与中医学密切结合。作为本发明的理论基础，“阴阳五行数学”原理保障了本发明的实用性。

“阴阳五行数学”是一项前无古人且具有重大科学意义和重大实用价值的原创性成果。该理论将作为哲学范畴的“五行”概念逻辑化，从逻辑上理顺了“五行”内部相生相克的辩证关系。然后，又借助于一系列对应关系，将逻辑化的“五行”应用于中医，从而建立了以“五行”为逻辑构架的中医概念关系网络，据此实现中医的逻辑化。它解决了中医界几千年悬而未解的重大理论问题，不仅使得中医的科学性充分凸现出来，使得中医学完全有可能成为一门具有现代科学特征的科学。从而使在基于形式逻辑和推理以及数值计算和判断的计算机中医专家系统，计算机辅助中医诊治等成为可能。

而以往中医理论中的逻辑性的欠缺和中药处方对经验和处方的医者的严重依赖是制约中医和中药普及和应用的另一主要问题。如何结合阴阳五行数学在中医中的应用的原理，将在非形式语义、非形式句法层次上，对于“五行”内部相生相克的辩证关系及其与中医相关范畴的对应关系的再分析转化为形式语义和形式句法，从而用计算机实现基于阴阳五行数学的中医未病推断和处方推导是当前需要解决的问题。

下面，结合本申请发明人所著的《阴阳五行数学及其在中医学上的应用》(孟凯韬著，科学出版社，2007.08)一书的内容，对本发明的理论基础加以简要介绍，以利于对本申请技术方案的理解。该书的内容同时作为参考被全文引用于此。同时，本发明是基于国家“973”计划项目No.2003CB517107，该项目的相关其它已公开的研究成果同时也作为本发明的参考引用于此。

(一)阴阳五行的中医理论基础

中医与西医具有完全不同的理论体系。西医以人体解剖学为理论基础，所谓“五脏”是解剖学意义上的五脏，即是指实体而言；中医以阴阳五行学说为理论基础，所谓“五脏”是思维意义上的五脏，即以五行为框架，以解剖学意义上的五脏为代表，包括与之功能相联系的身体其他组织器官在内的五个子系统。西医所谓“疾病”是指有关生理指标出现异常；中医所谓“疾病”则是指阴阳失去平衡。

中医所谓“阴”既是指有形的物质，又是指一切功能上的衰减和不足现象；所谓“阳”，既是指一切无形的功能本身，又是指一切功能上的兴奋和亢进现象。“阴”又有“阴精”和“阴邪”之分：一切正常生理活动所必需的物质，如血液、津液等，称为“阴精”；一切病理和生理代谢产物，非人体生理活动所必需甚至有害的物质，如痰、饮等称为“阴邪”。阳又有“阳气”和“阳邪”之分：一切正常生理功能和作用，称为“阳气”；人体功能上的病理性兴奋或亢进及使人体功能上产生病理性兴奋或亢进的各种因素称为“阳邪”。“阴精”不足或功能上的衰减和不足谓之“阴虚”或“燥”，“阴邪”过盛谓之“阴盛”或“湿”；“阳气”不足谓之“阳虚”或“寒”，“阳邪”过盛谓之“阳亢”或“火(热)”。

中医通过药物或针灸、推拿、按摩等其他手段使以五脏为代表的五个子系统达到“阴平阳秘”，即动态平衡。

(二)阴阳五行数学的三个公理

哲学意义上的阴和阳，是指一个整体中既相互依存又相互对立的两个方面或两种属性。具体到人体上，既可代表下与上、右与左、内与外，又可代表脏与腑；脏与腑还各有阴阳之分。阴阳学说具有六大要义，即阴阳的共存、对立、互根、消长、平衡和转化。其中，互根和平衡是和谐的基础，因此，阴阳学说实际上是一种和谐化的辩证法。它可用以下的公理1加以刻画：

公理1设A是任意一个事物，x，y是其既相互对立又相互依存的两个方面或两种基本属性.若x，y的强度分别为Q(x)和Q(y)，而就强度而言x，y的比重分别为A(x)，A(y)，且

A(x)+A(y)≡1，

则有

Q(x)＝kQ(y)，

其中，k为比例系数，而A的性质取决于A(x)和A(y)之差：

C＝A(x)-A(y)

如以x代表阳，y代表阴，则按C值的大小画出的下图刻画出人体阴阳和万事万物发展变化的客观规律，同时显而易见，只有当C等于0或与0无限接近时阴阳才是平衡的，如图1所示。

在公理1中，阴、阳强度比重之和等于1是对阴和阳不可分割地联系在一起的整体性及建立在整体性基础之上的对立性和消长性的刻画，阴、阳的强度成比例是对阴阳互根性的刻画；整体的状态取决于阴阳强度比重之差是对阴阳平衡性和转化性的刻画。

哲学意义上的五行是指一个系统中既相互助长又相互制约的5个方面或5种属性。具体到人体上，木、火、土、金、水分别代表以肝、心、脾、肺、肾为代表的人体的五个子系统。因为任何一个整体都可分为阴、阳两部分，阴和阳都至少可以分为盛、衰、平三种状态，所以，若阴阳各分为5部分，则由于每部分又有阴、阳之分，故而阴阳五行逻辑至少是60值逻辑。五行学说可用以下的公理2加以刻画：

公理2设A是任意一个系统，x，y，z，u，v是其既相互助长又相互抑制的五个方面或五种属性。若x与y，y与z，z与u，u与v，v与x，分别具有同一性，x与z，y与u，z与v，u与x，v与y，分别具有对立性，则x与y，y与z，z与u，u与v，v与x分别构成A的相生子系统A₁₁，A₁₂，A₁₃，A₁₄，A₁₅，x与z，y与u，z与v，u与x，v与y分别构成A的相克子系统A₂₁，A₂₂，A₂₃，A₂₄，A₂₅，又若x，y，z，u，v的强度依次分别为Q(x)，Q(y)，Q(z)，Q(u)，Q(v)，而就强度而言x，y，z，u，v在A中的比重分别为A(x)，A(y)，A(z)，A(u)，A(v)，x与z在A₂₁中的比重分别为A₂₁(x)，A₂₁(z)，y与u在A₂₂中的比重分别为A₂₂(y)，A₂₂(u)，z与v在A₂₃中的比重分别为A₂₃(z)，A₂₃(v)，u与x在A₂₄中的比重分别为A₂₄(u)，A₂₄(x)，v与y在A₂₅中的比重分别为A₂₅(v)，A₂₅(y)，且

A(x)+A(y)+A(z)+A(u)+A(v)＝1，

则有

Q(x)＝k₁Q(y)

Q(y)＝k₂Q(z)

Q(z)＝k₃Q(u)

Q(u)＝k₄Q(v)

Q(v)＝k₅Q(x)

A₂₁(x)+A₂₁(z)＝1

A₂₂(y)+A₂₂(u)＝1

A₂₃(z)+A₂₃(v)＝1

A₂₄(u)+A₂₄(x)＝1

A₂₅(v)+A₂₅(y)＝1

其中，k_i(i＝1，2，3，4，5)为比例系数，而A的性质取决于

C₁＝A₂₁(x)-A₂₁(z)

C₂＝A₂₂(y)-A₂₂(u)

C₃＝A₂₃(z)-A₂₃(v)

C₄＝A₂₄(u)-A₂₄(x)

C₅＝A₂₅(v)-A₂₅(y)

在公理2中，具有相生关系的任意二行各构成一个子系统，其强度成比例，是对其同一性的刻画，而与阴阳的互根性相关；具有相克关系的任意二行各构成一个子系统，其强度的比重之和等于1，是对其对立性的刻画，而与阴阳的对立性相关；整体的状态取决于五对具有相克关系的二行强度比重之差，是对五行平衡性的刻画。同时显而易见，只有当C₁，C₂，C₃，C₄，C₅均为0时人体才是健康的。否则，即处于“既病”或“未病”状态。所谓“未病”即将要发病但无明显症状。

公理3五行之间由于具有同一性而相互助长(即相生)；由于具有对立性而相互制约(即相克)。

发明内容

本发明的目的在于克服长期以来中医在了解诊断结果之后，只能根据医者记忆和个人经验进行处方和选药，无法实现自动化的问题，提供一种以计算机为手段，进行辅助的中医“准专家系统”。将证候转化为计算机可读的语义符号，并通过计算机自动推理构建整体五行脏器的状态分布，再结合状态分布提供可选药物列表。

为达到上述目的，本发明提出了一种基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统，所述系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和药物选择模块，以及药物数据库，其中：

所述药物数据库存储有每味药物的名称、性味、主治症状、参考剂量及其与各个脏器和证候的施治关联；

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候，并生成既病脏器证候信息；

未病推理判断模块，将所述既病脏器证候信息转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器证候；

药物选择模块，获取既病脏器证候和未病脏器证候，根据所述药物与各个脏器和证候的施治关联，进行药物选择。

较佳地，所述系统还包括一药方数据库以及一自动处方模块，其中：

所述药方数据库存储中药处方以及中药处方与脏器和证候的施治关联，其中处方包括药物名称与药量；

所述自动处方模块获取既病和未病脏器和证候数据，根据中药处方与脏器和证候的施治关联从药方数据库中查找处方，并将查得的处方在计算机屏幕上进行显示。

对处方的外延加以推广，则广义的处方不是仅包括药物处方，而是包括治疗处方，例如药物处方和穴位治疗的处方(亦即穴位及穴位的施治手法)等。从这个意义上，本发明还提出了一种以穴位处方为目的的，基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统。所述系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和穴位选择模块，以及穴位数据库，其中：

所述穴位数据库存储有每个穴位的名称、位置、主治症状、施治手法及其与各个脏器和证候的施治关联；

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候，并生成既病脏器证候信息；

未病推理判断模块，将所述既病脏器证候信息转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器证候；

穴位选择模块，获取既病脏器证候和未病脏器证候，根据所述穴位与各个脏器和证候的施治关联，进行穴位选择。

本发明的有益效果在于，第一，建立了可计算机理解和识别的中医证候表示；第二，提供了既病证候与未病脏器的状态之间的关联的可被计算机程序执行的计算方式，从而将传统靠人脑来主观判断的内容用标准化计算进行统一，避免了主观因素导致判断结果的不一和错误；第三，药物选择和处方模块可以作为中医医者的辅助工具，在当前可减轻医护人员的工作难度，在今后更可作为中医专家系统的一个重要组成部分，使中医像西医一样可以标准化和更易于普及。

附图说明

图1是阴阳五行数学的阴阳平衡原理示意图；

图2a是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例一的结构示意图；

图2b是本发明的实施例一附加结果输出模块的示意图；

图2c是本发明实施例一附加处方参考模块的实施例的示意图；

图3是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例二的结构示意图；

图4是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例三的结构示意图。

具体实施方式

一、本发明中使用的名词和符号说明：

五脏：即以五行为框架，以解剖学意义上的五个脏器官为代表，包括与之功能相联系的身体其他组织器官在内的五个子系统。

脏器：与人体的器官有关的子系统，本发明中提及脏器时如无特别说明则指：肝、心、脾、肺、肾、胆、小肠、胃、大肠、膀胱，脏器分属五行。

证候：对疾病相关信息的抽象概括，包括病位和病性两方面特征，为了突出其病位特征，有时也用“脏器证候”表示。

病位：证候所涉及的脏器。

病性：证候的性质，包括：阴虚(或燥)、阳虚(或寒)、阴盛(或湿)、阳亢(或火、热)四种。

脏器的状态：包括病态与非病态，病态对应病性的四种状态之一或其可能组合；非病态指阴阳平衡的状态，又称阴平阳秘。

状态的互补：当一个脏器的两个状态相互作用可以使得其阴平阳秘时，称为两个状态互补，也用两个状态“相反”来表示。

为便于对本发明的原理进行说明，先将本文将涉及的阴阳五行数学中有关的特有常用记号列表说明如下：

二、本发明中脏器的证候与病性的相互作用推导原则和公式

为了使本发明系统中使用的计算方式和方法更为清晰明确，便于理解，将其首先说明如下。

(一)单脏器状态分布原则：就一个脏器而言，阳亢必然导致阴虚，阴盛必然导致阳虚；但阳虚既有可能导致阴盛又有可能导致阴虚，阴虚既有可能导致阳亢又有可能导致阳虚。即

${\mathrm{\α}}^{\↑}\→\mathrm{\α}_{\⇑},$

$\mathrm{\α}_{\↑}\→{\mathrm{\α}}^{\⇓},$

${\mathrm{\α}}^{\⇓}\→\mathrm{\α}_{\↑}{\∪}^{\⇑}\mathrm{\α},$

$\mathrm{\α}_{\⇑}\→{\mathrm{\α}}^{\↑}{\∪\mathrm{\α}}^{\⇓}.$

其中，符号“→”表示其左侧状态为右侧状态的充分条件。

(二)双脏器的状态相互作用原则：就两个脏器而言，要分情况讨论，视其在五行中的归属来决定两个脏器的状态的作用关系。对于五行中具有对立性的任意二行(例如，属于同一相克子系统中的两行)，一方阴盛，则另一方阳虚；一方阳亢，则另一方阴虚；但一方阴虚，另一方既有可能阳亢，又有可能阳虚；一方阳虚，另一方既有可能阴盛，又有可能阴虚。对于五行中具有同一性的任意二行(例如属于同一相生子系统中的任意两行)，其阴阳的盛虚具有同一性。如此，通过五行的相生与相克链条，就可以建立属于五行中任意一行的脏器与属于其它四行的脏器的状态之间的相互作用关系。即若α，β是任意两个脏器，则当(α，β)时，有公式组1：

(^↑α，β)оβ＝^↑β，

(α^↑，β)оβ＝β^↑，

(α，^↑β)оα＝^↑α，

(α，β^↑)оα＝α^↑；

当<α，β>时，有公式组2：

(三)一个脏器的状态受多个其它脏器影响时的综合

当一个脏器的状态受到多个其它脏器的多个状态(即多个证候)影响时，要对多种影响进行综合。

综合的方法为：

当有两个证候对当前脏器产生影响时，按以下步骤：

首先根据只有第一证候时的作用原则(即公式组1和公式组2)推断出第一状态；再根据只有第二证候时的作用原则(即公式组1和公式组2)推断出第二状态。

之后，对所述第一状态和第二状态进行集合比较推出脏器的当前状态，这种比较称为“状态综合”，这里第一和第二状态可以看作是两个病性的集合。状态比较的原则是：当二者有交集时，交集部分的病性为当前状态；若二者完全相反(即相互作用使得阴平阳秘)则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者都是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列。

上述方法可以的结果可以用下述表1概括：

表1两个“证候”影响下状态的综合

当对当前脏器产生影响的证候为三个时，先将其中两个进行比较，再将比较的结果状态与第三个证候单独作用时的第三状态进行比较。状态比较的原则与两个证的相同。根据计算结果，可以将三个证时的比较结果概括为表2。其中，第一列表示前两个证的影响状态的比较结果，第一行表示第三个证的影响状态。

表2三个“证候”影响下状态的综合

下面结合具体实例对上述方法进行说明：

例1胃热阴虚即T₊ ^↑，根据阴阳五行生理公式，由T₊ ^↑以推得

即心火，肺火，肝阴虚，肾阴虚；由

可以推得

即心阴虚，肺阴虚，肝火或肝阳虚，肾火或肾阳虚.因为肝火和肾火可分别与肝阴虚和肾阴虚同时发生，且

$M_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;M_{-}^{\&DoubleUpArrow;},$

$S_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;S_{-}^{\&DoubleUpArrow;},$

但不能与肝阳虚和肾阳虚同时发生，所以不会出现肝阳虚和肾阳虚。因此，它们共同导致肝阴虚有火、心阴虚有火、肺阴虚有火和肾阴虚有火。而

$H_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;H_{-}^{\&DoubleUpArrow;},$

$M_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;M_{-}^{\&DoubleUpArrow;}$

故由心火和肝火最终导致心阴虚和肝阴虚。

例2肾阳虚弱，即

则摄纳无权，从而造成气不化津，肠失孺润而致肠阴虚，即根据阴阳五行生理公式，由

可以推得：

即肝阳虚，脾湿或脾阴虚，心湿或心阴虚.因为

$J_{+}^{\&DoubleUpArrow;}\&LeftRightArrow;J_{-}^{\&DoubleUpArrow;},$

而根据阴阳五行生理公式，由

可以推得

即肝阳亢或肝阳虚，脾阴虚，心火或心阳虚，又因为

$M_{-}^{\&DoubleDownArrow;}\&cap;(M_{-}^{\&UpArrow;}\&cup;M_{-}^{\&DoubleDownArrow;})=M_{-}^{\&DoubleDownArrow;},$

$(T_{-}^{\&UpArrow;}\&cup;T_{-}^{\&DoubleUpArrow;})\&cap;T_{-}^{\&DoubleUpArrow;}=T_{-}^{\&DoubleUpArrow;}$

$H_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;H_{-}^{\&DoubleDownArrow;},$

$H_{-}^{\&UpArrow;}\&RightArrow;H_{-}^{\&DoubleUpArrow;},$

所以，它们共同导致肝阳虚，脾阴虚，心阳虚，心阴虚.而

故还可能导致肾湿(肾浊)，大肠阳虚，肺阳虚.

三、本发明系统的实施例

图2a是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例一的结构示意图。该实施例既可以作为单独的系统使用，也可以作为大型专家系统的一个子系统与其它子系统协同工作。从图中可见，所述系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和药物选择模块，以及药物数据库。

药物数据库存储有每味药物的名称、性味、主治症状、参考剂量及其与各个脏器和证候的施治关联。当病性用阴虚(或燥)、阳虚(或寒)、阴盛(或湿)、阳亢(或火、热)加以规范时，按照阴阳五行生理公式推得的结果不外阳虚、阳虚夹湿、阴虚、阴虚有热、湿和热交加。因此，若将中药按滋阴、助阳、祛湿、泻火(热)加以归经分类，而分成补气助阳药、祛湿助阳药、祛湿药、滋阴益血药、滋阴泻火(热)药、祛湿热药和其他药，就可通过在推出的结果与药物之间建立对应关系推出适用的药物，这也就是所谓药物与各个脏器和证候的施治关联，其至少包括药物的归证项，也就是药物对哪些证候是有作用的。要说明的是，由于各味药物在不同的组方中和针对不同症状、不同患者时的用量是有差别的，所述参考用量只是一个常用范围。

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候。这里考虑到减轻语义理解对计算机人工智能的苛求和避免错误，优选的是以结构化形式提供既病脏器和证候输入，即以标准化菜单的形式提供选项给使用者，使用者只需作出选择而无需主动输入。

为了使本发明的选药和处方更为精确对症，还可以在既病证候输入模块增设症状输入单元。症状输入单元可以是提供结构化的选择菜单，也可以是提供文本输入框。由于症状种类繁多，形式各异，因此提供文本输入，并在选药模块支持文本的模糊匹配查询是优选的解决方式。为了实现基于病症的选药，在药物数据库中对于每味药对应的条目必须有主治症状的项目。

未病推理判断模块，将所述既病脏器和证候转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器和证候。这一模块是本发明的重要特征之一，其推导运算的方式的详细说明请参考本说明书上述具体实施方式第二部分“本发明中脏器的证候与病性的相互作用推导原则和公式”中所阐述的方法。

未病的判断是从既病出发，可概括分为既病脏器证候为单一的和多个两种情况。或者按照既病脏器的个数为一个或多个进行划分，以及考虑每个脏器的病性是否唯一时的分类等。这些划分只是为了逻辑明晰，但是从作为病位和病性相结合的“证候”角度出发来对既病脏器证候对未病脏器产生的影响进行判断和推导时，其基本原理是相同的，如上述本说明书上述具体实施方式第二部分“本发明中脏器的证候与病性的相互作用推导原则和公式”中所示。

根据本发明的一实施例，所述未病推理判断模块包括一判断单元，所述判断单元对输入的既病脏器证候的个数进行判断，

当既病脏器证候的个数为一时，直接进行根据既病脏器证候推导未病脏器的状态的单证运算；

当既病脏器证候的个数为P个，P＞1时，要对多个证候的影响进行证候作用综合，所述证候作用综合的方法为：

根据第一个既病脏器证候推导未病脏器的状态进行单证运算，得到未病脏器的第1次运算结果，记为第一次推断结果；

按照参数K从2到P循环执行：

根据第K个既病脏器的证候执行单证运算，得到未病脏器的第K次运算结果；

对所述第K次运算结果和第K-1次推断结果进行状态综合得到第K次推断结果；

其中，所述状态综合的方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列。

根据本发明的另一实施例，一种优选的实施方式为：所述未病推理判断模块包括一判断单元，所述判断单元对既病脏器的个数进行判断，当既病脏器的个数为一时，所述推导运算的步骤执行第一运算，根据所述一个既病脏器的证候计算其余脏器的证候；当既病脏器的个数多于一时，所述推导运算的步骤执行第二运算，根据所有既病脏器的证候计算其余脏器的证候。

其中，所述第一运算包括以下步骤：

判断既病脏器的证候中病性的个数；

C1：当所述病性的个数为一时，根据该单个病性直接确定其余待定脏器的证候；

C2：当所述病性的个数为二时，根据该二个病性分别计算其余待定脏器的证候，并对两次的计算结果进行状态综合：所述状态综合的方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列；

C3：当所述病性的个数大于二时，则依次执行将将前N次计算的结果与第N+1次计算的结果进行综合，其中N＞1，所述综合使用与步骤C2相同的方式。

而对于有多个既病脏器的情况，例如P个(P＞1)，所述第二运算包括以下步骤：

根据第一个既病脏器的证候执行第一运算，得到未病脏器的第1次运算结果，记为第一次推断结果；

按照参数K从2到P循环执行：

再根据第K个既病脏器的证候执行第一运算，得到未病脏器的第K次运算结果；

对所述第K次运算结果和第K-1次推断结果进行状态综合得到第K次推断结果；

其中，所述综合的方式为：所述状态综合的方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补(即相互作用使得阴平阳秘)，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非互补，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列。

药物选择模块是获取既病和未病脏器和证候，根据所述药物与各个脏器和证候的施治关联进行药物选择。一般来说，药物选择包括以下步骤：

对每个既病和未病脏器和证候依次执行步骤S1到S3：

S1，根据证候在药物数据库中查找特征项中归证项包括该证候的药物条目；

S2，将查得的药物条目的药名生成并显示一屏幕菜单列表；

S3，等待选择输入，并将被选中的药物记录到已选药物集合；

将所有的选药结果合并成选药结果，由计算机屏幕输出。

此时，输出的选药结果即可看作是一个处方。

为了给用户提供更多的帮助，所述步骤S2中，显示屏幕菜单列表时可以在常用药物的名称上设置一标记。例如高亮或用不同颜色的字体显示。

图2b是本发明第一实施例附加结果输出模块的示意图。当图2的系统单独使用时，结果输出模块可以是用于计算机屏幕显示输出或打印输出，或其它任何现有技术的显示终端，使其能够显示或打印药物选择和未病推导的结果。当图2的系统用于更大的专家系统的一个子系统时，结果输出模块也可以作为该子系统与系统其它部分的通信接口提供相应的数据通信与数据格式转换等功能。这些对现有技术而言并非新的内容，故不加赘述。

图2c是本发明第一实施例附加结果输出模块的示意图。所述处方参考模块存储有常用处方，且在药物选择模块选定了药物之后，将选药结果与其存储的常用处方进行对比，并显示与所述选药结果重叠最多的常用处方，以供使用者对比和参考。

图3是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例二的结构示意图。图3所示系统与图2a所示系统有许多相同之处，其不同之处在于，所述系统还包括一药方数据库以及一自动处方模块。

所述药方数据库存储中药处方以及中药处方与脏器和证候的施治关联，其中处方包括药物名称与药量。这里，可以将经过多年乃至千年临床实践的经典处方全部进行整理和存储，给用户提供最大限度的参考。这里处方与脏器和证候的施治关联除了与药物类似的根据对于证候的功效进行划分之外，还可进一步增加根据主治症状乃至主治疾病进行划分的施治关联。

所述自动处方模块获取既病和未病脏器和证候数据，根据中药处方与脏器和证候的施治关联从药方数据库中查找处方，并将查得的处方在计算机屏幕上进行显示。

同时，在该自动处方模块中还可设一药方比较单元，当所述药物选择模块中选择了某种或某几种药物时，可以自动或根据用户的选定来显示所有含有被选择药物的处方，以便于使用者引用验方进行参考或者将其选择的药物构成的处方与已有处方进行比较。

当然，实施例二中也可包括图2b中的结果输出模块。

图4是本发明计算机未病推断和处方推导系统的结构实施例三的结构示意图。由于中医的主要治疗手段除药物治疗外还有物理治疗，例如穴位治疗。而由于穴位与五行生理系统的先天内在关联，基于五行的穴位治疗甚至比药物治疗更易明确。

本实施例中对处方的外延进行了推广，这里广义的处方不是仅包括药物处方，而是包括治疗处方，例如药物处方和穴位治疗的处方(亦即穴位及穴位的施治手法)等。本实施例基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和穴位选择模块，以及穴位数据库。

所述穴位数据库存储有每个穴位的名称、位置、主治症状、施治手法及其与各个脏器和证候的施治关联。其中，穴位与各个脏器和证候的施治关联比之药物更容易确定。根据中医理论，穴位与五脏六腑之间存在着一定的联系，每一穴位与脏器和证候的施治关联(即哪个穴位对哪个证候是有或没有作用)由此而定，属于现有技术，本发明中只是引用其结果，故对此不做详述。而施治手法包括：施治方式，如针灸、热炙、按摩等；施治时长，即治疗持续的时间长度；以及施治时机，即治疗的最佳时间。

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候，并生成既病脏器证候信息。

未病推理判断模块，将所述既病脏器证候信息转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器证候。

对于既病证候输入模块和未病推理判断模块，其与上述第一和第二实施例类似，可以使用与之相同的上述各种实现形式，在此不再复述。

穴位选择模块，获取既病脏器证候和未病脏器证候，根据所述穴位与各个脏器和证候的施治关联，进行穴位选择。

较佳地，所述系统还可包括一施治参考模块。在所述穴位选择模块选定穴位之后，由施治参考模块根据穴位的施治手法给出治疗方案的参考。例如，由屏幕或打印机输出穴位的施治手法信息，或根据“子午流注”理论排定穴位的治疗顺序和治疗时间等。所谓“子午流注”反映的是时辰或时间(子午)与人体血气运行(流注)之间的相互关系，“子午流注”理论是中医的现有理论，可参见《内经》、《难经》、《子午流注针经》、《针灸大全》等现有技术文献。

并且，较佳地，为了给使用者提供更好的参考，本系统还可附加一个图片数据库，用于显示相应穴位所对应的人体位置。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1、一种基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统，其特征在于，

所述系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和药物选择模块，以及药物数据库，其中：

所述药物数据库存储有每味药物的名称、性味、主治症状、参考剂量及其与各个脏器和证候的施治关联；

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候，并生成既病脏器证候信息；

未病推理判断模块，将所述既病脏器证候信息转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器证候；

药物选择模块，获取既病脏器证候和未病脏器证候，根据所述药物与各个脏器和证候的施治关联，进行药物选择。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述未病推理判断模块还包括一判断单元，所述判断单元对既病脏器证候的个数进行判断，

当既病脏器证候的个数为一时，直接进行根据既病脏器证候推导未病脏器的状态的单证运算；

当既病脏器证候的个数为P个，P＞1时，要对多个证候的影响进行证候作用综合，所述证候作用综合的方法为：

根据第一个既病脏器证候推导未病脏器的状态进行单证运算，得到未病脏器的第1次运算结果，记为第一次推断结果；

按照参数K从2到P循环执行：

根据第K个既病脏器的证候执行单证运算，得到未病脏器的第K次运算结果；

对所述第K次运算结果和第K-1次推断结果进行状态综合得到第K次推断结果；

其中，所述状态综合的方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述未病推理判断模块还包括一判断单元，所述判断单元对既病脏器的个数进行判断，当既病脏器的个数为一时，所述推导运算的步骤执行第一运算，根据所述一个既病脏器的证候计算其余脏器的证候；当既病脏器的个数多于一时，所述推导运算的步骤执行第二运算，根据所有既病脏器的证候计算其余脏器的证候。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一运算包括以下步骤：

判断既病脏器的证候中病性的个数；

C1：当所述病性的个数为一时，根据该单个病性直接确定其余待定脏器的证候；

C2：当所述病性的个数为二时，根据该二个病性分别计算其余待定脏器的证候，并对两次的计算结果进行状态综合，方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列；

C3：当所述病性的个数大于二时，则依次执行将将前N次计算的结果与第N+1次计算的结果进行状态综合，其中N＞1，所述状态综合使用与步骤C2相同的方式。

5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，对于有P个既病脏器的情况，所述第二运算包括以下步骤：

根据第一个既病脏器的证候执行第一运算，得到未病脏器的第1次运算结果，记为第一次推断结果；

按照参数K从2到P循环执行：

根据第K个既病脏器的证候执行第一运算，得到未病脏器的第K次运算结果；

对所述第K次运算结果和第K-1次推断结果进行状态综合得到第K次推断结果；

其中，所述状态综合的方式为：若两次结果的状态有交集，则交集为所求的结果；若两次结果的状态互补，则该脏器不受影响；若二者既无交集，也非完全相反，则二者的并集是所求的结果；若二者之中有一个是两个元素的并集且另一个可由该并集中的一个元素推得，或由另一个可推出该并集中的一个元素，则它们都是所求的结果，而并集中的另一个元素属于被排除之列。

6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述药物选择模块根据既病和未病脏器和证候，根据所述药物与各个脏器和证候的施治关联进行药物选择包括以下步骤：

对每个既病和未病脏器和证候依次执行步骤S1到S3：

S1，根据证候在药物数据库中查找特征项中施治关联的归证项包括该证候的药物条目；

S2，将查得的药物条目的药名生成并显示一屏幕菜单列表；

S3，等待选择输入，并将被选中的药物记录到已选药物集合；

将所有的已选药物合并成选药结果，并控制由计算机屏幕输出。

7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述步骤S2中，显示屏幕菜单列表包括在常用药物的名称上设置一标记。

8、根据权利要求1或6或7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一个处方参考模块，所述处方参考模块存储有常用处方，且在药物选择模块选定了药物之后，将选药结果与其存储的常用处方进行对比，并显示与所述选药结果重叠最多的常用处方。

9、根据权利要求1到7任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一药方数据库以及一自动处方模块，其中：

所述药方数据库存储中药处方以及中药处方与脏器和证候的施治关联，其中处方包括药物名称与药量；

所述自动处方模块获取既病和未病脏器和证候数据，根据中药处方与脏器和证候的施治关联从药方数据库中查找处方，并将查得的处方在计算机屏幕上进行显示。

10、一种基于阴阳五行数学的计算机中医未病推断和处方推导系统，其特征在于，

所述系统包括既病证候输入模块、未病推理判断模块和穴位选择模块，以及穴位数据库，其中：

所述穴位数据库存储有每个穴位的名称、位置、主治症状、施治手法及其与各个脏器和证候的施治关联；

所述既病证候输入模块，其提供一既病选择菜单，供使用者根据已有诊断结果通过点选所述既病选择菜单的选项输入相应的既病脏器和证候，并生成既病脏器证候信息；

未病推理判断模块，将所述既病脏器证候信息转化为既病语义逻辑算符；对所述既病语义逻辑算符执行推导运算，得到未病语义逻辑算符表示的未病脏器证候；

穴位选择模块，获取既病脏器证候和未病脏器证候，根据所述穴位与各个脏器和证候的施治关联，进行穴位选择。

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