【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中藏药信息处理，具体为一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台。
技术介绍
1、中藏药信息处理是指利用现代信息技术对中藏药相关的数据、知识、研究成果等进行收集、整理、分析和应用的过程，它涉及中藏药学的各个领域，包括药材、药方、临床应用、药理研究等方面的信息，目的是通过信息化手段提升中藏药的研究、生产、管理和推广效率。
2、中藏药有着丰富的药材资源，其中存在大量交叉药材，其化学成分复杂且研究价值高，现有的中藏药材成分数据大多数散见于文献中，缺乏标准化、系统化的信息平台，且对药材成分的交叉信息分析和比对也不够深入，导致研究效率低下、信息不全面。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，解决现有的中藏药材成分数据大多数散见于文献中，缺乏标准化、系统化的信息平台，且对药材成分的交叉信息分析和比对也不够深入，导致研究效率低下、信息不全面的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，包括：
3、数据采集模块：用于从中藏药相关的数据源采集中藏药材化学成分信息，并进行预处理；
4、标准化模块：用于对采集到的药材化学成分信息进行标准化处理；
5、存储管理模块：用于存储和管理大量中藏药材成分数据；
6、成分交叉分析模块：用于对不同中藏药材化学成分进行交叉比对与分析，同时将中藏药材成分和药效信息以直观可视化方式呈现
7、评估预测模块：用于基于药理数据和化学成分信息，利用机器学习和人工智能算法对中藏药材药效进行评估和预测；
8、查询推荐模块：用于提供人机交互，辅助进行快速查询、成分比对和药效分析，并根据需求推荐相关药材；
9、更新维护模块：用于保障平台的持续稳定运行和数据的时效性。
10、优选的，所述数据采集模块包括爬虫单元、预处理单元，所述爬虫单元用于从多种数据源抓取化学成分相关信息，所述多种数据源包括中藏药的文献数据库、实验数据、现有药典、科研成果及用户提交的数据，所述预处理单元用于对采集的数据进行预处理，所述预处理包括去除数据中的噪声、无效信息；
11、所述预处理单元包括数据清洗子单元、特征编码子单元、特征选择子单元，所述数据清洗子单元用于对输入的药理数据和化学成分信息进行清洗，所述清洗包括检查数据的完整性，对于缺失值，根据数据分布特征采用相应填充方法填充，同时识别并处理异常值，通过统计方法确定异常值范围，对于异常值进行处理，所述处理包括删除、修正或根据领域知识特殊处理，所述相应填充方法包括均值填充、中位数填充或基于模型的填充方法，所述特征编码子单元用于对于分类特征采用独热编码或标签编码方法将其转化为数值形式，同时对于连续型的化学成分特征，进行标准化处理，所述分类特征包括药材类别、药效类别，所述特征选择子单元用于运用特征选择算法从化学成分特征中筛选出与药效相关性高的特征，并通过计算特征与药效之间的指标，评估特征的重要性，同时去除冗余和无关特征，所述指标包括信息增益、基尼系数。
12、优选的，所述标准化模块包括单位统一单元、名称规范化单元、同义词归一化单元、分类归档单元，所述单位统一单元用于将不同来源数据中的成分含量单位统一，所述名称规范化单元用于对成分名称进行规范，依据国际标准或行业通用标准统一命名，所述同义词归一化单元用于将同一成分的不同名称进行归一处理，所述分类归档单元用于根据化学成分的特征对其分类、归档，所述特征包括性质、结构。
13、优选的，所述存储管理模块包括分布式存储单元、备份恢复单元、权限管理单元，所述分布式存储单元用于采用分布式架构实现大规模数据存储与查询，所述备份恢复单元用于对各项数据进行备份和灾难恢复，所述权限管理单元用于依据分配不同级别的数据访问权限。
14、优选的，所述成分交叉分析模块包括化学成分比对单元、协同作用分析单元、可视化交互单元，所述化学成分比对算法单元用于通过相应算法计算不同药材之间成分的相似性和差异性，所述相应算法包括多光谱数据融合算法、色谱质谱数据融合算法、机器学习算法、数据挖掘算法，所述协同作用分析单元用于分析成分之间的协同作用，挖掘成分与药效之间的关联，所述可视化交互单元用于将比对和分析结果以直观的交互图表展示，自定义分析维度。
15、优选的，所述化学成分比对单元包括特征提取子单元、相似度计算子单元，所述特征提取子单元用于从采集并标准化后的中藏药材化学成分数据中提取关键特征，所述相似度计算子单元用于基于提取的特征，运用相似度算法计算不同药材化学成分的相似性，同时设置权重调整机制，根据研究重点调整不同特征在相似度计算中的权重，所述相似度算法包括余弦相似度算法、欧几里得距离算法、谷本系数，所述研究重点包括结构相似、性质相似；
16、所述协同作用分析单元包括成分关联挖掘子单元、药效关联分析子单元，所述成分关联挖掘子单元用于收集各个化学成分的中藏药复方数据以及对应的药效数据，并运用关联规则挖掘算法挖掘不同化学成分在复方中同时出现的频繁项集，建立成分之间的关联关系模型，所述药效关联分析子单元用于结合药理学知识和已建立的成分关联模型，通过统计分析方法分析成分组合与特定药效之间的相关性，并对于具有显著相关性的成分组合，进一步构建基于网络的分析模型，同时利用图论算法挖掘成分协同作用对药效影响的潜在机制；
17、所述可视化交互单元包括图形生成子单元、交互操作子单元，所述图形生成子单元用于根据化学成分比对结果和协同作用分析结果，生成交互图表，所述交互图表包括维恩图、相似度矩阵热图、成分-药效网络图形，所述交互操作子单元用于对可视化图形的交互操作功能。
18、优选的，所述评估预测模块包括模型训练单元、评估预测单元，所述模型训练单元用于采用相应算法，结合预处理数据训练药效评估和预测模型，所述相应算法包括支持向量机、神经网络，所述评估预测单元用于根据药材化学成分特征，利用训练好的药效评估和预测模型提供量化依据进行药效评估，并预测潜在药效。
19、优选的，所述模型训练单元包括模型初始化子单元、交叉验证子单元，所述模型初始化子单元用于根据选择的机器学习或人工智能算法初始化模型结构，同时确定核函数类型和相关参数，对于神经网络，设计网络层数、每层神经元数量、激活函数类型以及优化算法，所述交叉验证子单元用于根据交叉验证方法将数据集划分为训练集和验证集，将数据分为k个子集，每次选取其中k-1个子集作为训练集，剩余1个子集作为验证集，轮流训练和验证模型，评估模型的泛化能力和稳定性，并根据交叉验证结果调整模型参数，避免过拟合；
20、所述评估预测单元包括评估指标计算子单元、预测子单元，所述评估指标计算子单元用于在训练好的模型上，使用测试集数据评估模型性能，计算评估指标，并根据具体的药效评估任务选择合适的指标，同时通过绘制受试者工作特征曲线和计算曲线下面积评估模型的分类性能，所述评估本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述数据采集模块包括爬虫单元、预处理单元，所述爬虫单元用于从多种数据源抓取化学成分相关信息，所述多种数据源包括中藏药的文献数据库、实验数据、现有药典、科研成果及用户提交的数据，所述预处理单元用于对采集的数据进行预处理，所述预处理包括去除数据中的噪声、无效信息；
3.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述标准化模块包括单位统一单元、名称规范化单元、同义词归一化单元、分类归档单元，所述单位统一单元用于将不同来源数据中的成分含量单位统一，所述名称规范化单元用于对成分名称进行规范，依据国际标准或行业通用标准统一命名，所述同义词归一化单元用于将同一成分的不同名称进行归一处理，所述分类归档单元用于根据化学成分的特征对其分类、归档，所述特征包括性质、结构。
4.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述存储管理模块包括分布式存储单元、备份恢复单元、权限管理单
5.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述成分交叉分析模块包括化学成分比对单元、协同作用分析单元、可视化交互单元，所述化学成分比对算法单元用于通过相应算法计算不同药材之间成分的相似性和差异性，所述相应算法包括多光谱数据融合算法、色谱质谱数据融合算法、机器学习算法、数据挖掘算法，所述协同作用分析单元用于分析成分之间的协同作用，挖掘成分与药效之间的关联，所述可视化交互单元用于将比对和分析结果以直观的交互图表展示，自定义分析维度。
6.根据权利要求5所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述化学成分比对单元包括特征提取子单元、相似度计算子单元，所述特征提取子单元用于从采集并标准化后的中藏药材化学成分数据中提取关键特征，所述相似度计算子单元用于基于提取的特征，运用相似度算法计算不同药材化学成分的相似性，同时设置权重调整机制，根据研究重点调整不同特征在相似度计算中的权重，所述相似度算法包括余弦相似度算法、欧几里得距离算法、谷本系数，所述研究重点包括结构相似、性质相似；
7.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述评估预测模块包括模型训练单元、评估预测单元，所述模型训练单元用于采用相应算法，结合预处理数据训练药效评估和预测模型，所述相应算法包括支持向量机、神经网络，所述评估预测单元用于根据药材化学成分特征，利用训练好的药效评估和预测模型提供量化依据进行药效评估，并预测潜在药效。
8.根据权利要求7所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述模型训练单元包括模型初始化子单元、交叉验证子单元，所述模型初始化子单元用于根据选择的机器学习或人工智能算法初始化模型结构，同时确定核函数类型和相关参数，对于神经网络，设计网络层数、每层神经元数量、激活函数类型以及优化算法，所述交叉验证子单元用于根据交叉验证方法将数据集划分为训练集和验证集，将数据分为K个子集，每次选取其中K-1个子集作为训练集，剩余1个子集作为验证集，轮流训练和验证模型，评估模型的泛化能力和稳定性，并根据交叉验证结果调整模型参数，避免过拟合；
9.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述查询推荐模块包括智能查询单元、药材推荐单元，所述智能查询单元用于通过自然语言处理技术和智能搜索算法，进行精准个性化查询，所述药材推荐单元用于依据成分和药效相似性推荐药材，同时根据最新科研成果实时更新推荐内容。
10.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述更新维护模块包括数据更新单元、系统监控单元、故障修复单元，所述数据更新单元用于定期检查并更新数据源连接，所述系统监控单元用于实时监测平台各模块的性能指标，发现异常时进行警示，所述性能指标包括运行速度、资源占用，所述故障修复单元用于存储常见故障解决方案，同时修复系统故障。
...【技术特征摘要】
1.一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述数据采集模块包括爬虫单元、预处理单元，所述爬虫单元用于从多种数据源抓取化学成分相关信息，所述多种数据源包括中藏药的文献数据库、实验数据、现有药典、科研成果及用户提交的数据，所述预处理单元用于对采集的数据进行预处理，所述预处理包括去除数据中的噪声、无效信息；
3.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述标准化模块包括单位统一单元、名称规范化单元、同义词归一化单元、分类归档单元，所述单位统一单元用于将不同来源数据中的成分含量单位统一，所述名称规范化单元用于对成分名称进行规范，依据国际标准或行业通用标准统一命名，所述同义词归一化单元用于将同一成分的不同名称进行归一处理，所述分类归档单元用于根据化学成分的特征对其分类、归档，所述特征包括性质、结构。
4.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述存储管理模块包括分布式存储单元、备份恢复单元、权限管理单元，所述分布式存储单元用于采用分布式架构实现大规模数据存储与查询，所述备份恢复单元用于对各项数据进行备份和灾难恢复，所述权限管理单元用于依据分配不同级别的数据访问权限。
5.根据权利要求1所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述成分交叉分析模块包括化学成分比对单元、协同作用分析单元、可视化交互单元，所述化学成分比对算法单元用于通过相应算法计算不同药材之间成分的相似性和差异性，所述相应算法包括多光谱数据融合算法、色谱质谱数据融合算法、机器学习算法、数据挖掘算法，所述协同作用分析单元用于分析成分之间的协同作用，挖掘成分与药效之间的关联，所述可视化交互单元用于将比对和分析结果以直观的交互图表展示，自定义分析维度。
6.根据权利要求5所述的一种中藏药交叉药材化学成分信息化平台，其特征在于：所述化学成分比对单元包括特征提取子单元、相似度计算子单元，所述特征提取子单元用于从采集并标准化后的中藏药材化学成分数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：热增才旦，利毛才让，文成当智，
申请(专利权)人：青海民族大学，
类型：发明
国别省市：
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