网络论坛中中医药信息的聚类分析研究

2012-11-21 12:29贾李蓉李园白刘丽红李敬华张竹绿
世界中医药 2012年6期
关键词:分词数据挖掘预处理

田 野 贾李蓉 李园白 刘 静 刘丽红 李敬华 于 彤 杨 策 张竹绿

(中国中医科学院中医药信息研究所,北京市东城区东直门内南小街16号,100700)

1 研究背景

近年来,随着INTERNET网络在国内的普及以及互联网用户的大量增加,以文本信息为载体的网络论坛已经成为人们获取信息[1],发表个人看法或评论,与其他人进行交流的重要平台[2-3]。每天在线论坛中皆会涌现大量主题信息,这些信息的特点往往是数量巨大,难于持久,也就是说发表过的主题隔一段时间就会被后来出现的主题所替代,最终淹没在诸多主题信息中。这些信息虽然数量庞大,但往往内容杂乱,即使有一些信息是有效的,也很容易被淹没掺杂在无效垃圾信息之中。

从这些海量的、有噪声的数据中提取挖掘出隐含其内、但又有用的信息知识是我们要尝试进行探讨的问题。数据挖掘是一门新近的热门研究方法,它是从大型数据集中发现可行信息的过程,数据挖掘使用数学分析来派生存在于数据中的模式和趋势。通常,由于这些模式的关系过于复杂或涉及数据过多,因此使用传统数据浏览无法发现这些模式。它主要探讨如何在海量的、有噪声的、模糊的数据资料中,挖掘出潜在的有用信息,从而为相关决策人员提供数据参考。

2 研究方法

2.1 选择数据 数据的选择是根据需求设定数据抽取目标。对本文而言,数据的抽取目标就是当前热点中医药网站论坛中的词条。随着网络的极速发展,疾病、健康、养生,已不仅是医生才关心的问题,越来越多的普通大众开始予以关注。在绝大多数医药网站中都专门辟有沟通平台——网络论坛。各种角色的人们活跃在论坛上各抒己见。我们试对这些论坛上的词条进行抽取来作为数据的选择。需要注意的是,为了避免人为导向因素的影响,抽取时不对具体内容进行筛选,仅按顺序对词条进行抽取。抽取内容包括论题标题及所有回贴信息。

2.2 数据预处理 数据挖掘对数据的要求比较高,因此对未规范化的数据进行预处理就十分必要。数据的预处理是一个对数据进行格式转化的过程,它的一般过程包括数据清理、用户识别、会话识别、路径补充、事务识别等等[4]。这其中,数据清理是整个数据预处理工作的基础,在数据挖掘中起着至关重要的作用。在这一阶段,可根据挖掘任务的不同对抽取后的词条进行整理转化,如消除噪声、清除重复记录,并对不完整数据进行处理等等,使之成为一种可用形式。

人们在论坛中所使用的往往是自然语言,自然语言因其用词不够规范,或者词汇的重复使用造成了查全率和查准率低下,这就对词条内信息全面抽取工作带来了一定的影响,因此对选择的数据进行预处理就成为了一项不可或缺的工作[5]。

2.3 数据转换 数据转换的主要目的是降维,也就是从初始特征中找出真正有用的特征。在此可以选择中文分词技术[6-7]。网络论坛的特点决定了使用者的用词遣句往往不是那么标准严谨,而是以自然语言为主。中文分词技术刚好属于自然语言处理技术范畴[8]。对于一句话,人可以通过自己的知识来明白哪些是词,哪些不是词,但如何让计算机也能理解[9]?这个处理过程就需要分词算法技术的支持。中文分词方法的基本原理是针对输入文字串进行分词、过滤处理,输出中文单词、英文单词以及数字串等一系列分割好的字符串[10]。

图1

2.4 数据挖掘 聚类方法最早应用于20世纪70年代中后期,近年逐渐被广泛应用于各个领域,并为我们的研究提供了参考与借鉴[11]。针对本文研究的情况,对主题论坛中的论题标题及相关回贴信息中的信息进行分词处理后,对词语进行两两统计,得出其在同一论题中出现的次数,形成共词矩阵[12]。共词分析认为两个词语在同一篇文献中出现的频率越高,表示主题间的关系越紧密。以共同矩阵为基础进行聚类分析,通过分析确认与中医药信息相关的词语间的联系,进而分析学科结构的变化[13]。

要想找到词语之间真正的共现关系,需要对词语之间的共现强度按照特定公式进行计算。常用Salton指数表示词语之间的关联强度,其计算公式为:

通过SPSS软件对词语进行聚类分析,最终形成共词聚类树。把每一点作为一类,找出距离最小的dij,从而得出距离最近的两类i、j,把它们合并成为层次最高的一类。此动作重复进行,直到所有的点都并成一个大类。再根据实际需要确定以第几层的类为最终分类标准。

3 结语

我所作为中医药信息领域的研究机构,可以国内中医药领域的论坛为基础,通过对这些论坛数据的提取,汇聚,运用数据挖掘的技术及时获得中医药领域热点问题,掌握中医药科研机构的最新动向,以及普通民众对于中医药的关注话题[14],为我所及数据库建设今后的工作提供一些新的思路[15]。

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