基于本体的医疗数据仓库维度建模研究与应用

摘要

随着大数据时代的来临，海量的数据以超乎人想象的速度进行积累。我国医疗信息化经过近些年的建设和发展，也已积累了丰富的医疗数据资源，而医疗数据的使用仍处于较低层次，海量的医疗数字资源依托传统的操作型数据库无法提供必要的分析决策支持，需要对医疗数据进行有效的集成，构建以分析决策为目的的医疗数据仓库。医疗数据仓库维度建模过程中的两个驱动力是数据源和业务需求。由于各医疗信息系统中的数据库存在着数据类型多、数据量大、缺少参照完整性约束、字典表混杂等现象，大量医疗数据概念之间缺乏基本的组织和联系，导致各医疗数据源之间存在大量的语义异构，并且医疗数据仓库需求更加的复杂多样，很难准确的描述业务语义以及整合这些业务需求，采用传统的方式并不能够很好的处理医疗数据仓库维度模型中存在的问题。本文提出了一种基于本体的医疗数据仓库维度模型构建方法，其主要内容包括: 1.提出基于本体的医疗数据整合方法: 针对医疗数据特点，提出基于医疗数据构建医疗本体，通过本体对医疗异构数据源进行全局的语义描述，解决数据源之间异构问题; 2.提出基于本体的医疗数据仓库多维模型需求分析方法: 使用一种面向目标的数据仓库需求分析方法进行需求分析，并提出基于本体的需求模型合理性检验规则，利用本体的语义表达能力去检验需求模型的合理性; 3.提出基于本体的医疗数据仓库维度建模方法: 提出维度表自动生成算法，将本体通过生成算法生成维度表，并提出分割策略优化维度表结构，提高查询效率; 4.基于本体的医疗数据仓库应用: 完整实现从需求分析到数据可视化一整套流程，验证了本方法的可行性以及在消除语义异构、构建效率、可复用性等方面的优势。最后将该方法与传统方法作比较，给出各方法的优缺点以及建模方法选取建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1课题研究的背景及意义

1．2国内外发展现状

1．2．1数据集成发展现状

1．2．2医疗数据仓库发展现状

1．2．3医疗本体发展现状

1．3本文主要研究工作

1．4本文组织结构

第二章医疗数据仓库理论知识

2．1医疗数据相关概念

2．1．1医疗数据来源

2．1．2医疗数据特征

2．2数据仓库设计

2．2．1数据仓库特征

2．2．2数据仓库系统的组成

2．2．3 ETL

2．2．4元数据管理

2．2．5数据仓库维度建模方法

2．3本体论

2．3．1本体概念

2．3．2本体作用

2．3．3本体描述语言OWL

2．4本体在医疗数据仓库中的应用

2．5本章小结

第三章基于本体的医疗数据整合研究

3．1局部本体构建方法

3．2全局本体构建方法

3．2．1全局本体构建指导方针

3．2．2全局本体构建方法

3．3医疗数据本体构建实例

3．3．1局部本体构建实例

3．3．2全局本体构建实例

3．4本体映射

3．5本章总结

第四章基于本体的医疗数据仓库维度建模研究

4．1需求分析

4．1．1组织模型

4．1．2决策模型

4．2本体对需求模型的合理性检验

4．2．2有效性检验

4．2．3汇总性检验

4．3维度表的自动生成

4．3．1 相关定义

4．3．2维度表自动生成算法

4．4维度表的优化

4．4．1垂直分割

4．4．2水平分割

4．5多维模型的生成

4．6 本章小结

第五章医疗数据仓库多维模型应用

5．1需求分析

5．1．1组织模型

5．1．2决策模型

5．2本体对需求模型的合理性检验

5．3多维模型的生成

5．4多维模型应用效果

5．5多维模型比较

5．5．1分割策略分析

5．5．2建模过程比较

5．5．3建模方法选择

5．6本章小结

第六章总结与展望

6．1总结

6．2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢