欧洲ELIXIR生物医学数据工具服务平台体系实践与启示

目的/意义满足生物医学领域海量数据分析和应用迫切需求,解决数据分析利用工具缺乏规范化管理等问题。方法/过程全面分析和总结ELIXIR生物医学数据工具服务平台体系工具标准化汇集、管理和共享利用方面的建设思路、方法和技术实现等,在生态系统构建、管理规范、运行环境管理、基准测试与验证、技术更新策略及社区驱动创新等方面对我国开展相关研究和实践提出建议。结果/结论汲取ELIXIR数据工具服务平台体系建设有益经验,可为我国生物医学数据分析利用相关工具规范化管理和服务平台建设提供综合性参考。

一种基于本体语义驱动的开放生物医学数据集成方法

生物医学研究通常需要结合大量异构数据,数据间的语义鸿沟限制了生物医学领域知识大规模融合与开发。语义Web使用机器可读的数据格式,为数据语义集成提供了可行的技术支持。本文提出了一种面向语义Web的开放式异构生物医学数据语义转换和集成方法,建立基于XML(Extensible Markup Language)数据实体与语义本体概念关系之间的映射关系集,包含不同类型的映射关系以及复杂数据变换模式,自动生成具备语义逻辑关系一致的映射数据集,实现多个异构数据源数据之间的互联与集成。试验结果表明,基于本体语义驱动的开放生物医学数据集成方法可以进一步提高计算机的异构数据理解能力,证明转换和集成异构生物医学数据信息是切实可行的。

本体:生物医学大数据与精准医学研究的基础

在最近兴起的生物医学大数据和精准医学研究中,本体正发挥着不可替代的作用。但一大部分人对本体的定义、类型与应用比较混淆。这篇综述对这些问题进行了回答。具体而言,本体使用人和计算机都可以理解的术语及关系集来表述各种实体/概念以及它们之间关系。根据本体的作用,本体可分为三类:具有多关系模型的增强版控制术语集,反映某知识域的本体知识系统,和对元数据在语义上的约束与标准化的元数据本体。基于这些作用,本体被广泛地应用于生物医学数据的标准化、整合、检索与分析,已经知识的挖掘。当代本体学的研究发展迅速,我国刚刚起步,机遇与挑战并存。广泛地开展国内与国际有关本体的合作研究,将促进国内生物医学本体领域研究水平的整体提升,提高生物与临床科研大数据整合与精准医学研究的能力。

国际生物医学科学数据审编研究热点探析

以2015-2016年两届国际生物医学审编会议上领域专家讨论的报告和会议论文集,以及PubMedCentral中近5年来有关Biocuration和Data Biocuration的研究文献为数据源,采用内容分析法对生物医学科学数据审编的研究主题进行分析、归纳和总结,重点从Biocuration的工作机制、生物医学数据标准构建与应用、集成与可视化、审编与应用、生物医学文本挖掘等方面进行梳理,以期为我国生物医学科学数据审编的发展提供国际经验。

MedPortal:面向精准医学的生物医学本体资源存储和应用平台

在过去10余年中,本体广泛应用于生物医学数据分析、检索、整合和再利用中。本体作为一种特殊类型的数据资源,数据量也在迅速增加。为了促进精准医疗领域数据集的整合,并为国内用户提供本体数据资源服务,构建MedPortal本体资源存储和应用平台。通过复用NCBO BioPortal技术,搭建MedPotal软件框架。遴选精准医学相关本体,建立本体资源库。对原框架中的代码和本体处理工具进行修正和完善,使之能够在本体稳定运行的基础上满足大批量数据的自动化处理。目前,该平台已整合42个生物医学本体,建立了本体之间术语映射关系,通过页面和REST API方式,提供术语检索、本体映射、数据标准化注释等本体应用服务(http://medportal.bmicc.cn)。MedPortal本体平台将为生物医学数据整合提供帮助。

基于本体和关联数据的知识集成模型研究

由于目前各领域集成模型还主要以数据集成、信息集成为主,但这些集成模型中缺乏对标准的融合等问题,而本体和关联数据技术不仅能从根本上解决“知识孤岛”现象,且基于该技术还能在模式层将语义进行链接,减少数据的冗余,为知识元提供集成化的知识模型。为此首先比对并分析了传统知识组织方法,然后依据本体、关联数据知识组织方法,提出并构建了标准驱动的知识集成模型。该模型通过复用领域主题词表和国际上相关的事实标准本体中的叙词表实现对领域知识本体的表示。最后通过关联数据技术将实体RDF(Resource Description Framework)序列化,并实现与外部知识库中的实体进行链接,发布成统一的、集成化的关联数据,为领域提供知识服务。为验证所提模型的可行性,以石油领域为背景,复用了石油主题词等标准词汇表并构建了标准化石油领域本体,再将石油领域知识与GeoNames和DBpedia百科知识库关联实现了集成,验证了所提模型的合理性与可用性,该标准化的集成模型同样适用于其他领域的知识集成。

基于元数据标准的语义化教育资源本体库构建与实现

为解决当前教育资源库在通用性和共享性的不足,结合CELTS元数据标准,利用本体技术设计了一个语义化的教育资源本体库。参照元数据标准构建教育资源本体,对学科领域知识进行语义分析和关联构建学科知识本体,对教育资源实例做语义标注,并通过推理机Jena实现了本体推理和查询。为教育资源库的语义搜索及智能服务奠定基础。

基于XML和本体的物联网数据交换标准体系研究

针对当前物联网应用层中相关数据交换标准纷繁复杂,相关标准主体各行其是的问题,从XML(可扩展标记语言)和本体的角度出发,从互联网、语义网和物联网的关系入手,提出了建立物联网数据交换标准体系的思路,即标准应以XML为语法格式,以标准化的本体为语义共识;标准体系应以顶级本体为基础,以纵向的领域本体和横向的任务本体为支撑,建立起各种不同的应用本体标准。文章最后通过一个应用实例分析了所述标准体系发展的若干关键要点。

学科文献系统“KOS-元数据”知识组织模型研究——兼论国史学科文献描述元数据框架和国史本体构建

文章从知识组织体系KOS和元数据标准框架对文献系统信息组织的不同作用入手,提出了网络环境下学科文献系统的“KOS-元数据”融合知识组织模型,对模型在文献系统的信息描述、组织与控制功能进行了剖析。针对领域知识的特点和文献特征,结合文献需求和利用的规律,提出了国史文献集成描述元数据框架,并详解了基于工具书语料进行国史学科概念模型分析和国史本体知识库的构建。

基于本体的数据可移植性——大学生创新创业语义标准

近年来,中国高校大学生创新创业发展日益蓬勃.利用信息技术的优势,控制和提高大学生创新创业项目的质量,各大高校纷纷设计、开发、以及维护学校特色的大学生创新创业管理系统.但是各种各样的IT系统中产生各种各样的数据,各院校对这些数据的定义、保存和解析不一致,无法实现数据的可移植性.为了信息数据的标准化,我们提出一个大学生创新创业语义标准化的的本体.首先,以大学生创新创业为对象,调查和分析要求用语的特征.基于特征,构建本体.该本体是实现大学生创新创业信息的语义标准化和数据可移植的解决方案.

《现代生物医学进展》杂志简介

《现代生物医学进展》(原《生物磁学》)杂志是一个以生命科学为主的综合性科技期刊,是国家科技部中国科技论文统计源期刊,中国科技核心期刊。1987年创刊,国内统一刊号:CN 23-1544/R,国际标准刊号:ISSN 1673-6273,邮发代号:14-12,月刊。

基于本体的产品数据交换模型研究

传统的产品数据模型交换标准不能实现真正意义上的数据共享。为此,分析了该交换标准在数据集成中的应用,指出了传统数据交换方法的不足。在此基础上,讨论了基于本体的产品数据表达与交换,从本体建模的角度重新组织了Web本体描述语言的体系结构,并给出了产品数据交换标准形式化描述语言EXPRESS到Web本体描述语言的映射规则。提出了一个基于本体的产品数据交换模型,以导弹制导系统的数据交换为应用背景,详细描述了基于该模型的产品数据交换过程,并利用Protégé工具对数据交换结果进行了验证。

利用本体簇生成标准概念模式

提出了一种标准概念模式的生成方法 ,为概念模式的复用提供了一种新的方法 .其通过引入本体与本体簇 ,对给定概念模式的语义完整性进行评估 ;然后 ,对符合完整性要求的概念模式采用量化手段进行处理 ,从而产生具有代表性的标准概念模式 .该方法从语义与结构两个方面对概念模式进行处理 ,使产生的标准概念模式更具有复用价值 .

中医文献元数据标准的应用评价研究

本研究以protégé4.1为工具,构建了中医文献元数据标准的各个元素及元素修饰词本体,进行了20余本中医古籍的元数据著录,实现了对相关古籍作者、刊行者、储藏地、版本信息、行款等多种信息的全方位记录,并实现了基于本体的图形化展示,对已使用、未使用元素进行了简要分析,研究表明,OWL(Web Ontology Language)可以比较明晰地表示中医药文献元数据元素,本研究中提示可以添加的元素修饰词则可以考虑在申请ISO国际标准中考虑修订增加,以期进一步完善丰富。

美国国立医学图书馆IndexMedicus/MEDLINE收录期刊的标准

就医学期刊而言,美国国立医学图书馆的Index Medicus／Medline／PubMed应是生物医学类期 刊的最佳选择,是否被该检索系统收录对医学期刊及其内容的影响至关重要。期刊被该数据库的收录审 查过程极其严格,涉及很多具体问题。

基于知识图谱的标准文献多维知识发现研究

[目的/意义]我国经济迈入高质量发展阶段,标准文献在新发展格局中起着基础引领作用。基于知识图谱进行标准文献多维知识发现,能够创新标准文献的资源利用方式,提高利用效率。[方法/过程]结合标准文献内容结构特征和标准文献情报需求,提炼多维知识发现需求。通过对标准文献编写规范、标准文献元数据、标准文献内容等进行系统化的分析,完善和构建标准文献本体模型,最后选取版权领域进行知识发现实例探索。[结果/结论]面向用户情报需求,提出了“标准文献—机构—人员—术语—结构—内容”六维知识发现框架,并聚焦标准文献的通用内容与结构,构建了“元数据—结构—内容”3层标准文献本体模型,包含15个概念、21个对象属性,可一定程度上支撑六维知识发现,包括关联标准文献、潜在机构人员合作关系、术语不一致发现、结构重用、内容关联发现等应用。文章提出的3层标准文献本体模型拓展并细化了标准文献实体类型,基于知识图谱的多维知识发现框架能够为标准文献开发利用提供新方向。

互操作性本体:智能精准医学的基础

近年来,互联网与物联网等技术的快速发展为探寻精准医学与人工智能之间的关联应用提供了战略机遇。然而,如何组织、集成和共享复杂异构的生物医学数据业已成为阻碍该领域发展的严重技术挑战。本体因其能够提供知识与元数据层面的语义基础而推动了生物医学人工智能的发展,而基于互操作性的本体对异构知识与数据的整合和分析发挥着关键性的作用。将人工智能与精准医疗的有机集合称之为智能精准医疗,并提出一个“河马假设”,用以阐明互操作性本体与智能精准医疗之间的正相关关系及如何发挥协同增效作用;同时,提出和展示了使用可扩展本体开发的原理和工具来实现本体的互操作性,进而支持智能精准医疗的应用与发展。此外,还对国内外互操作性本体的研究现状、本体中国的成立与发展以及医学伦理在智能精准医疗中的重要性等进行了综述和深入探讨。

非物质文化遗产信息资源知识本体构建研究——以传统戏剧茂腔为例

[目的/意义]为解决传统戏剧资源描述语义程度低、关联深度不够等问题,提出基于本体技术的资源组织方式。[方法/过程]通过以CIDOC CRM语义框架为中介的DC元数据集成方案,构建传统戏剧领域本体模型,确定领域概念和属性关系。[结果/结论]选取非遗项目“茂腔”戏剧对构建的本体模型进行实证研究,验证了模型的有效性,并证明了本体技术在资源组织、语义揭示等方面的潜力与优势。

一种基于本体集成的生物医学数据库中语义映射维护方法研究

生物医学数据库到生物医学本体的语义映射是基于本体集成生物医学数据库系统的一个重要环节。而生物医学本体随着学科的发展不断演化,造成了集成系统不稳定。针对这个问题,本文在本体演化条件下,分析并发现了语义映射的变化规律,设计了对应的维护流程和维护方法,并通过计算维护收益率证明了该方法对映射的维护是有效性的,从而增强了集成系统在本体演化条件下的稳定性。