CN107863157A - 基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置和系统 - Google Patents

基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置和系统 Download PDF

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李天泉
石远平
张鹏
彭家松
周波
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/248—Presentation of query results

Abstract

本发明公开了一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置和系统，其技术原理为：通过生成一个大数据关联分析的系统，从大数据中查询中成药/方剂与之组成药材、功能之间的关联，建立三者之间的相互关系；根据中成药分析方剂的来源；根据功能分析其关联药物/药材；并通过二维/三维关联图像、图表将这些关联表现出来，并在此基础上实现更多的交互操作，以挖掘出更多的中成药/方剂的潜在价值。

Description

基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置和系统
背景技术
现有的中医药数据的专业检索方法只能向用户提供直接的数据，而这些数据的呈现方式主要是表格或者图形等，这使得用户很难从其检索到的数据中找到相关规律，再加上这些数据本身具有较高的专业性，用户仅凭文字和表格等表层的数据呈现，很难获得其所期待的数据价值。
在传统中药研究过程中，研究人员寻找新药研发的处方依据，主要根据经典方剂处方或者研究人员本身经验，此种新药研发受限于从业人员本身的经验或者知识结构，大大降低新药研发的创新性和多样性。传统中医药数据库数据分散，无法根据需求集中数据以供分析，因此仅仅通过传统数据库的调研无法实现短期内对市场情况的充分调研。
此外，一般数据库主要是表格形式，缺乏丰富的用户交互，无法根据用户需求更加便利、有效地获得精准信息。因此，如何对这种专业性强的数据进行有效的呈现，使得用户可以直观地从数据中了解到这些数据中规律性和关联性，是现有的技术难题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于用于解决用户在对中药数据进行查询或检索时，所获取到的数据呈现方式过于直白和表面，进而无法直观和形象地向用户直提供有用的信息价值、以及无法挖掘出潜在信息价值的问题；以及如何让研究者可以更加直观、形象、清楚进行相关数据的分析和研究等先关技术问题。
技术方案
本发明的第一方面
一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置，包括：数据库，预先存储有中成药或方剂、以及所述中成药或方剂的功能和所述中成药或方剂之组成药材，且对所述中成药或方剂、所述中成药或方剂的功能、所述中成药或方剂之组成药材之间的关系进行关联分析设置；接收模块，用于从查询终端接收一查询信息，所述查询信息为中成药或方剂的名称、以及所述中成药或方剂的功能或所述中成药或方剂之组成药材的名称中的任一种；第一查询模块，用于根据该查询信息获取所述数据库中包含该查询信息的第一查询结果数据集合；第二查询模块，用于根据所述关联分析设置获取所述数据库中与所述查询信息相关联的第二查询结果数据集合和第三查询结果数据集合；数据分析模块，用于将所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合导入力导图展示模型中，生成分别以不同颜色的节点表示所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合的、以连线连接两不同节点表示所述关联关系的二维或三维动态图像数据分析模块。
优选地，还包括：节点显示选择模块，生成多个与所述二维或三维动态图像中各颜色所在节点相对应的颜色标记选块，用于在点击所述颜色标记选块时，隐藏或显示所述二维或三维动态图像中与所述颜色标记选块相对应的节点。
优选地，还包括：节点选中提示模块，用于在二维或三维图像中的任一节点被选中时，以区别于其它所有节点的显示方式显示所述节点，其中，所述显示方式包括区别颜色显示和放大镜显示。
优选地，还包括：节点状态切换单元，用于在点击所述二维或三维图像中的任一节点时，切换所述节点的显示状态，其中，所述节点的显示状态包括动态显示和固定显示。
本发明的第二方面：提供了一种服务器，其特征在于：包括上述任一基于大数据中成药处方和方剂分析结果的分析装置。
本发明的第三方面：提供了一种查询系统，包括：服务器，包括上述任一基于大数据中成药处方和方剂分析结果的分析装置；客户端，网络连接于所述服务器，用于在显示界面上显示所述二维或三维动态图像。
技术效果
本发明可以带来以下有益的效果：
1、根据对特定功能的分析，得到系统图形中关联度较大的几种药材，这些药材可以作为新药处方的参考。
2、在新药初步确定处方时，为了确认处方的独特性，可以用本发明根据处方组成药材查询中成药/方剂的功能，查明市面上是否存在与该处方相同的药物，一次排查雷同产品，避免研发决策失误。
3、中药研究时，对于已知某一种中成药/方剂，可以利用本发明对药物多层次信息挖掘的功能，一次性分析出与该药物相似的所有处方药物，并且可以根据精度调节功能选择相似度，这对于大数据中的处方对比研究有重要意义。
4、本发明可以查询中成药的方剂的来源。在本发明的药物查询框输入中成药的名称，调节合适的精度，根据跟发明的分析，显示出该药物的经典方剂来源，这对于中成药研发寻找处方依据有重要意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置的结构框图一。
图2为本发明提供的一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置的结构框图二。
图3为本发明一种服务器的原理图。
图4为本发明一种分析系统的原理图。
图5为本发明在一具体应用实例中在查询终端提供的查询界面上设有供用户进行信息查询的搜索框的示例图。
图6为在查询界面上提供对在查询界面上显示的二维图像或三维图像中显示节点和线条属性进行设置的设置框的示例图。
图7为本发明在一具体应用实例中精度设定为7时以逍遥丸为例的查询效果图。
图8为本发明在一具体应用实例中鼠标选中的节点后的显示效果图。
图9为本发明在一具体应用实例中以中成药初始查询进行分析的查询效果图。
图10为本发明在一具体应用实例中以药材为初始查询进行分析的查询效果图。
图11为本发明在一具用实例中能为初始查询进行分析的查询效果图。
图12为发明在一具用实例中节点详细情况查询的一示例图。
图13发明在一具用实例中点击查看相关节点可以查询药材相关节点的示例图。
图14-1在一具用实例中击全部节点以将相关节点以电子表格形式导出的示例图一。
图14-2在一具用实例中击全部节点以将相关节点以电子表格形式导出的示例图二。
图15为发明在一具用实例中隐藏节点击色块以隐藏节点的示例图一。
图16发明在一具用实例中隐藏节点击色块以隐藏节点的示例图二。
图17发明在一具用实例中隐藏节点击色块以隐藏节点的示例图三。
具体实施方式
见图1，为本实施例根据本发明提供的一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置的结构框图一，如图所示，该基于大数据分析的中成药处方和方剂分析装置(下文简称装置)包括数据库、接收模块、第一查询模块、第二查询模块及数据分析模块，第一查询模块与接收模块相连接，第二查询模块与第一查询模块相连接，所述数据库分别与所述第一查询模块和第二查询模块相连接，所述数据分析模块分别与所述第一查询模块和第二查询模块相连接。
其中，数据库预先存储有中成药或方剂、以及所述中成药或方剂的功能和所述中成药或方剂之组成药材，且对所述中成药或方剂、所述中成药或方剂的功能、所述中成药或方剂之组成药材之间的关系进行关联分析设置。
其中，接收模块用于产生一查询界面，自该查询界面从查询终端接收一查询信息，所述查询信息为中成药或方剂的名称、以及所述中成药或方剂的功能或所述中成药或方剂之组成药材的名称中的任一种。
其中，第一查询模块，用于根据该查询信息获取所述数据库中包含该查询信息的第一查询结果数据集合；第二查询模块用于根据所述关联分析设置查询关联设置获取所述数据库中与所述查询信息相关联关系的第二查询结果数据集合和第三查询结果数据集合。
其中，数据分析模块用于将所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合导入力导图展示模型中，生成分别以不同颜色的节点表示所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合的、以连线连接两不同节点表示所述关联关系的二维或三维动态图像。
本实施例提供的方案可以根据查询条件，可以从数据库中查询到中成药、方剂、组成药材及功能中的任一种数据，并将该数据与其它数据之间的关联关系通过二维或三维图像的方式展示出来，用户通过该二维或三维图像来直观地了解到数据之间的关系，以便于挖掘其中的有用信息。
上述实施例中的力导图展示模型为数据展示库，例如，具体实现可以根据现有的D3.js 数据展示库，即力导图展示模型，然后结合HTML、SVG和CSS等现有网页显示技术来将检索到的数据进行关联分析。
具体的，通过D3在二维或三维空间里配置节点，节点之间用线连接，称为连线；各连线的长度几乎相等，且尽可能不相交，节点和连线都被施加了力的作用，力是根据节点和连线的相对位置计算的；根据力的作用，来计算节点和连线的运动轨迹，并不断降低它们的能量，最终达到一种能量很低的安定状态。接着，将所述中成药/方剂称和药材、功能名称作为节点，而中成药/方剂称和药材、功能的相关关系由连线表示，从而形成一个二维或三维的图像供用户查看。
在一优选实施例中，见图2，上述装置还可以包括节点显示选择模块，生成多个与所述二维或三维动态图像中各颜色所在节点相对应的颜色标记选块，用于在点击所述颜色标记选块时，隐藏或显示所述二维或三维动态图像中与所述颜色标记选块相对应的节点。
在一优选实施例中，见图2，上述装置还包括节点选中提示模块，用于在二维或三维图像中的任一节点被选中时，以区别于其它所有节点的显示方式显示所述节点，其中，所述显示方式包括区别颜色显示和放大镜显示。
在一优选实施例中，见图2，上述装置还可以包括节点状态切换单元，用于在点击所述二维或三维图像中的任一节点时，切换所述节点的显示状态，其中，所述节点的显示状态包括动态显示和固定显示。
在另一实施例中，见图3，还提供了一种服务器，该服务器包括上述任一基于大数据分析的中成药处方和方剂查询装置。这样，上述服务器即具备了上述装置的功能。
其中，上述服务器可以为数据库服务器或WEB服务器，或者数据库服务器或WEB服务器的组合，在实际应用中，通过上述服务器可以实现数据检索服务。
在另一实施例中，见图4，还提供了一种分析系统，其包括服务器和客户端，客户端与服务器相网络连接，用户可以在客户端上实现数据检索或分析功能，其中，该服务器包括上述任一基于大数据分析的中成药处方和方剂分析装置；客户端，具有显示界面，与服务器网络连接，用于在显示界面上显示所述二维或三维动态图像。
下面结合上述各实施例，根据本发明的查询系统来对上述进行详细说明，具体的，以下主要通过用户根据本发明可以在客户端所进行操作或能够实现功能进行说明。
关于分析查询与设置
用户可以在客户端(即查询终端)上进行数据查询，例如，见图5，在查询终端提供的查询界面上设有供用户进行信息查询的搜索框，其中，搜索条件包括：
1、中成药或方剂名称，可供用户输入中成药或方剂名称进行搜索的搜索框；
2功能，可供用户输入中成药或方剂的功能进行搜索的搜索框；
3药材名称，可供用户输入中成药或方剂之组成药材进行搜索的搜索框。
此外，见图6，在查询界面上还提供了对在查询界面上显示的二维图像或三维图像中显示节点和线条属性进行设置的设置框，该设置可以决定结果图形的属性。
具体地：包括线条宽度、线条长度、作用力及半径设置，其中，参数越大，图中线条越宽，长度越长；作用力参数越大，节点之间牵制力越大；半径参数越大，节点图形越大。
参数具体含义可参见下表：
此外，还包括精度调节设置，用于调节节点级。根据节点连接的节点数定义：连接的节点数1为一级节点，连接的节点数2为二级节点以此类推。设置精度为1，则查询结果图形中显示一级以上的节点(包括一级)，设置精度为2，则查询结果图形中显示二级以上的节点 (包括二级)，以此类推。
例如，见图7，以逍遥丸为例，图中精度设定为7，图中展示了连接的节点数为7个及以上的节点。
关于中成药处方和方剂的分析
场景一：以中成药初始查询进行分析
输入框中输入中成药后激发服务器从的药物数据库中查找出所有中成药的组成药材、功能，并查询到的数据导入力导图展示模型中，生成包括以蓝色表示中成药(紫色表示方剂)、以绿色表示中药材、以橙色表示功能、以线条形表示联系的三维图像，鼠标选中的节点呈红色，见图8。中成药节点大小表示其组成药材的多少，药材节点大小表示其参与处方组成的中成药/方剂的多少。此外，该发明有精度调节功能。本发明更有利于分析，形成了一种创新的中药处方表现方式，这是目前技术中所没有的。
如图精度为8，蓝色或者紫色节点表示处方药材组成中与逍遥丸有八味相同药材的所有中成药和方剂，绿色节点表示逍遥丸的所有组成药材，橙色节点表示逍遥丸的功能，即疏肝健脾，养血调经。隐藏中成药节点，显示的三个经典方剂是逍遥丸的方剂来源，如图9。
场景二：以药材为初始查询进行分析
输入框中输入药材后激发服务器从的药物数据库中查找出所有与该药材相关的中成药/方剂、功能，并将查询到的数据导入力导图展示模型中，生成包括以蓝色表示中成药(紫色表示方剂)、以绿色表示中药材、以线条形表示联系的二维或三维图像，鼠标选中的节点呈红色。如图表示处方组成药材中有龙胆的中成药或方剂，如图10。
场景三：以功能为初始查询进行分析
输入框中输入功能后激发服务器从的药物数据库中查找出所有与该药材相关的中成药/方剂、药材，并查询到的数据导入力导图展示模型中，生成包括以蓝色表示中成药(紫色表示方剂)、以绿色表示中药材、以线条形表示联系的二维或三维图像，鼠标选中的节点呈红色。如图11，表示具有利尿消肿功能的中成药是八味石灰华丸，以及它的组成药材。
场景四、交互操作
1节点详细情况查询
见图12，在任何的查询图形技术上，鼠标指针位于节点右击时，可以选择进一步信息展示，点击详细信息可以查询节点详细情况.
2点击查看相关节点可以查询药材相关节点，如图13。
3击全部节点，可以将相关节点以电子表格形式导出，如图14-1和图14-2。
4节点的隐藏或显示
显示界面左上区域有颜色标示块，如图15，点击色块可以隐藏节点。
例如：见图16，点击表示方剂的蓝色色块，该色块变灰，图中的中药节点隐藏；再次点击变色的色块，颜色恢复，图中隐藏的节点恢复，如图17。
5点击固定节点可以将动态节点固定，点击取消节点可以取消该固定。

Claims (6)

1.一种基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置，包括：
数据库，预先存储有中成药或方剂、以及所述中成药或方剂的功能和所述中成药或方剂之组成药材，且对所述中成药或方剂、所述中成药或方剂的功能、所述中成药或方剂之组成药材之间的关系进行关联分析设置；
接收模块，用于从查询终端接收一查询信息，所述查询信息为中成药或方剂的名称、以及所述中成药或方剂的功能或所述中成药或方剂之组成药材的名称中的任一种；
第一查询模块，用于根据该查询信息获取所述数据库中包含该查询信息的第一查询结果数据集合；
第二查询模块，用于根据所述关联分析设置获取所述数据库中与所述查询信息相关联的第二查询结果数据集合和第三查询结果数据集合；
数据分析模块，用于将所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合导入力导图展示模型中，生成分别以不同颜色的节点表示所述第一查询结果数据集合、第二查询结果数据集合、第三查询结果数据集合的、以连线连接两不同节点表示所述关联关系的二维或三维动态图像。
2.根据权利要求1所述的基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置，其特征在于，还包括：
节点显示选择模块，生成多个与所述二维或三维动态图像中各颜色所在节点相对应的颜色标记选块，用于在点击所述颜色标记选块时，隐藏或显示所述二维或三维动态图像中与所述颜色标记选块相对应的节点。
3.根据权利要求1所述的基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置，其特征在于，还包括：
节点选中提示模块，用于在二维或三维图像中的任一节点被选中时，以区别于其它所有节点的显示方式显示所述节点，其中，所述显示方式包括区别颜色显示和放大镜显示。
4.根据权利要求1所述的基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置，其特征在于，还包括：
节点状态切换单元，用于在点击所述二维或三维图像中的任一节点时，切换所述节点的显示状态，其中，所述节点的显示状态包括动态显示和固定显示。
5.一种服务器，其特征在于：包括上述权利要求1-4任一所述的基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置。
6.一种查询系统，其特征在于，包括：
服务器，包括上述权利要求1-4任一所述的基于大数据中成药处方和方剂查询结果的分析装置；
客户端，网络连接于所述服务器，用于在显示界面上显示所述二维或三维动态图像。
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