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基于语义Web服务的医院信息集成系统研究与实现

徐良儒  
【摘要】:随着我国医疗行业的不断发展,越来越多的信息化技术进入医疗行业,医院信息系统逐渐完善。但与此同时,由于各系统采用的技术和体系结构不同,数据结构和术语标准差异较大,使得医疗系统的集成、数据整合和协同开发成为现阶段医院信息化建设的技术难点问题。医院信息系统之间的不兼容性和不通用性制约了医院信息化的发展。本文对我国医院信息化的现状深入分析,针对医院数据量大、数据来源复杂、数据源间存在语义异构、Web服务缺乏语义支持能力等问题提出了建设医疗本体实现Web服务语义化进而搭建以语义Web为核心的新型医院信息集成系统的解决方案。主要工作如下:(1)使用本体技术解决医疗系统集成中的语义异构问题。首先,设计了医疗本体构造方案,从多个方面对关系数据库本体语义模型的提取规则进行研究。其次,设计并实现了从关系数据库抽取医疗本体模型,构建局部医疗本体,使得医疗信息可以相互流通、互相理解。(2)针对系统集成中异构医疗本体融合映射的问题,对异构本体的映射计算进行详细研究,建立异构本体映射综合计算模型,使用自动加权的方式从多个角度对本体映射进行计算,得到更加精确的本体概念相似度计算结果。通过使用该计算结果,提出了改进的K-Means层次聚类算法,在实现本体映射过程中批量本体概念映射关系发现的同时,完成了对本体概念层次关系的判断。通过实验分析,该算法提高了异构医疗本体融合映射的准确性和工作效率。(3)基于医疗本体的建设,设计并实现了医疗语义Web服务平台。针对现有集成系统缺乏语义支持能力的问题,通过使用本体建模技术,对传统Web服务进行语义化改造,对Web服务的语义匹配进行详细的介绍。通过在Web服务匹配过程中添加语义支持信息来实现基于服务功能的Web服务发现,并在此基础上研究了基于描述特征的语义Web服务聚类算法和基于本体的语义Web服务弱化匹配算法,使用先聚类后匹配的方式,兼顾了Web服务的查询和匹配效率,提高了Web服务的检索能力。(4)本文在综合应用本体技术和语义Web服务技术的基础上,并使用医院服务总线技术完成了医院信息集成系统的建设。在功能模块上把信息集成系统划分为一体化服务平台和一体化监控平台。一体化服务平台负责对医院本体字典和Web服务的统一管理,实现系统彼此之间的信息流畅。一体化监控平台实现对医院信息集成系统运行情况的可视化监控,保障平台高效平稳运行。


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