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1語義網絡是構建概念相互關系的權威規則

UMLS語義網絡是通過135種語義類型,為出現在UMLS超級敘詞表中的所有概念提供一種目錄組織結構。語義類型之間的51種連接關系為這種組織結構提供構架,并代表生物醫學領域中的重要相互關系。語義網絡為超級敘詞表提供了指定給每一個概念至少一種語義類型的信息,同時語義類型也指定給情報源圖譜中特定的數據庫,以表達情報資源之間的內在聯系。也就是說,語義網絡是試圖建立一種語義類型及其相互關系的權威規則,用以標引每一個超級敘詞概念,或表達概念之間可能存在的相互關系。語義網絡的這種權威規則,既在文字上,也從等級關系或非等級關系上界定語義類型及其相互間可能存在的關系與內在涵義。

2構思新穎的語義類型等級結構

UMLS語義網絡設計了135種語義類型,這些語義類型的高層分為“物”和“事”兩大類,并由此層層展開形成“樹形結構”。由全部語義類型形成的等級結構中,每一語義類型除有一個樹狀等級號之外,還被賦予一個語義類型代碼,如〈T071〉、〈T001〉等,這些代碼并無實質上的含義。語義類型的等級結構的局部。

3語義關系“鏈”將語義類型連結成為語義網絡

在UMLS語義網絡中,語義類型可以看成是有層次結構的“節點”,而把這些節點連成網的連接,稱為“鏈”(Link),“鏈”所表達的是語義類型之間的“關系”(Relationship)。

3•1isa關系鏈是語義網絡中的基本等級鏈

UMLS語義網絡中最常用的鏈是isa,它表達語義類型之間的等級關系。也就是說,如果一種語義類型與另一種語義類型之間是“isa”關系,則表示第一種語義類型在定義上比第二種語義類型更為專指。

3•2非等級關系鏈表達語義類型之間的多樣性相關關系

除“isa”關系之外,其余50種語義關系是相關關系鏈(associated-with),它們包括:物理上相關(physically-related-to),空間上相關(spatially-related-to),功能上相關(functionally-related-to),時間上相關(temporally-related-to)和概念上相關(conceptully-related-to)五類(詳見圖3)。它們表示語義類型之間的非等級相關關系。語義網絡為每一種語義關系設定一個定義,并規定它可鏈接的語義類型。例如,語義關系“影響”(affects)的定義是:對…產生一種直接的效果。意為對一種存在的條件、狀態、環境或物的改變或影響,包括對…起作用、改變、影響,使易感染、催化、激發、調節、抑制、阻礙、增強、有助于…、致使、修訂。從上例可見,對語義關系“affects”所下的定義包含了較為寬泛的語義范圍,因而能夠鏈接較多的語義類型節點,并分別表達語義類型之間的多樣性相關關系。如[解剖學異常affects生物體]表達因解剖學異常對生物體產生的影響,[化學物質af-fects自然現象或過程]表達化學物質對自然現象或過程所產生的作用,[規章或法律affects機構]表達機構對規章或法律的影響或修訂等等。

3•3語義關系的等級繼承規則和繼承阻斷

在語義類型等級結構的高層節點之間的語義關系,在任何可能的情況下都是固定的,正如上例所列舉的語義關系“影響”鏈接的這些高層語義類型節點。而且高層語義類型之間的語義關系,一般地可通過等級結構(isa鏈)繼承給這些節點的所有子類。例如在上例中,語義關系affects可鏈接的語義類型節點,有一對是[解剖學異常affects生物體],這就是說,語義關系“影響”固定存在于“解剖學異常”和“生物體”之間,那么這種語義關系也存在于這兩種語義類型的所有子類語義類型之間。其中“獲得性異常”是“解剖學異常”的一個子類語義類型,那么“獲得性異常”與“生物體”的所有子類語義類型之間都存在語義關系“影響”,例如:[獲得性異常affects植物]、[獲得性異常affects真菌]、[獲得性異常af-fects細菌]、[獲得性異常affects病毒]、[獲得性異常affects動物]等等。又如,語義關系“…的進程”固定存在于“生物學功能”和“生物體”兩種語義類型之間(根據語義關系“…的進程”的定義,它所表達的含義為:生物學功能是生物體的活動、功能或狀態),那么,這種關系也存在于“器官或組織功能”和“動物”兩種語義類型之間,因為在語義類型等級結構中它們分別是“生物學功能”和“生物體”的子類。也就是說,器官或組織功能也是動物的活動、功能或狀態。在有些情況下,如果按照語義類型的等級結構及鏈的繼承規則,會使語義類型與語義關系的連接產生歧義。例如,語義關系“…的進程”存在于語義類型“生物體功能”和“生物體”之間,“生物體功能”有一個子類是“心理功能”,而植物也是一種“生物體”,按照繼承規則,心理過程也是一種“植物的活動、功能或狀態”,顯然,植物不可能有“心理過程”。于是,這種鏈不能繼承。不能繼承的鏈稱為阻斷(tobeblocked),其方法是只將語義關系界定在直接連接的兩種語義關系之間,而使其子類不繼承這種關系。

4語義網絡使概念之間語義關系的準確細致表達成為可能

語義網絡的51種語義關系雖然尚不能表達語義類型之間可能存在的一切關系,但是它比常規敘詞表的“詞樹”所能表達的“屬分”、“相關”關系要細致得多。以MeSH詞(MedicalSub-jectHeadings,醫學主題詞)在語義網絡中的表達為例,MeSH樹狀范疇表的若干部分,包括“解剖學”、“疾病”、“精神病學和生理學”的全部以及“生物科學”的一部分,都已標記為等級上下位形式的語義關系。語義網絡中的“isa”關系和所有非等級關系的語義關系規則對于這些MeSH語義結構均有效。MeSH詞之間所表達的鏈,除極少數例外,均在語義網絡中得到反映。也就是說,如果兩個MeSH詞之間具有某種關系的話,那么就會采用標引給這兩個MeSH的語義類型之間的一種鏈來表達這種關系。MeSH樹狀范圍表所表達的MeSH上位詞與下位詞之間的關系,只是簡單的較泛指與較專指關系。例如,MeSH“羊水”(Amnioticfluid)是MeSH“胚胎”(Embryo)的一個下位詞:EmbryoA16•254AmnioticfluidA16•254•72在UMLS語義網絡中,Embryo標引的語義類型是“胚胎結構”(Embryonicstructure),Am-nioticfluid標引的語義類型是“機體物質”(BodySubstance),語義關系標引的是“周圍”(Sur-round)。所以“羊水”與“胚胎”之間的關系就被確切地表達為“胚胎結構周圍的機體物質”。

5語義類型和語義關系標引規則在詞匯控制中的靈活應用

綜上所述,語義網絡不僅設計了語義類型等級結構和語義類型之間可能存在的語義關系系統,而且對每一語義類型和每一種語義關系都給出了定義、注釋和使用規則。它們是構成語義網絡的多種要素,也是用于標引具體概念時可供遵循的權威規則。但這些規則在實際應用中需要根據實際情況靈活運用。

5•1語義類型標引的專指性原則

135種語義類型包含的范圍是廣泛的,可使多學科范圍的概念詞匯能納入系統化語義類目結構。通常,指定給一個概念的語義類型,是在等級結構中最為專指的一種。但所謂最專指,只能說是盡可能最專指,因為所設語義類型的數目,不可能無限增加以窮盡一切最專指的概念。例如,語義類型“實質性物”之下有一個子樹是“人造物”,在“人造物”之下只有兩個子類,“醫學儀器”和“研究儀器”,很顯然,還有許多不屬于這兩個子類的人造物,那些既不屬“醫學儀器”,也不屬“研究儀器”的人造物概念則全都給標引為泛指的語義類型“人造物”。這類似于常規分類法所采取的原則。

5•2語義關系標引時的概念個性原則

語義類型之間固定存在的語義關系并不意味著所有標引了這些類型的概念之間均存在有這種語義關系。例如語義關系“…的評價”存在于語義類型“癥狀”和“生物體屬性”之間(根據語義關系“…的評價”的定義,它在這里表達的含義是:生物體的某些屬性或過程的程度或值的評判)。但是并不是任何一種特定的癥狀與任何一種特定的屬性之間都能用這種關系來連接。例如癥狀“超重”和“發熱”分別是生物體屬性“體重”和“體溫”的評價,然而“超重”就不是“體溫”的評價,“發熱”也不是“體重”的評價。也就是說,語義關系規則只表達語義類型之間可能存在的語義關系,在用于標引個別概念時,須考慮到概念的含義。