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Chin Med:多智能体系统融合知识图谱,助力古籍中医智慧传承与创新

  1. 传统中医(TCM)
  2. 知识图谱(KG)
  3. 古籍中医经典(ACMC)

来源:梅斯循证中医药 2025-12-17 09:42

古籍中医智能化发展正步入新阶段,知识图谱成为核心技术,结合多智能体系统与检索增强生成技术,有望突破传统瓶颈,实现知识的高效抽取、动态推理及多样化应用。

传统中医(TCM)作为中华民族科学的根基,凭借独特的辨证论治理念及丰富的临床实践,在全球医学领域展现巨大价值。古籍中医经典(ACMC)包括《黄帝内经》、《伤寒论》、《金匮要略》和《温病条辨》等,是中医学理论和临床思维的基石。ACMC承载着中医理论体系的核心,指导临床实践并蕴含深厚文化价值,维护其传承和发展具有重要意义。 然而,ACMC的知识传承依旧依赖传统师徒制,存在文献零散、术语不统一、知识体系构建不系统等问题,限制了广泛传播与理论创新。

随着人工智能特别是知识图谱技术的发展,数字化、结构化ACMC知识成为可能。知识图谱通过统一术语、标准化数据、关联知识,实现知识的系统化管理和智能应用,极大地促进了中医经典的现代化利用。但由于古文语言复杂、辨证体系多样,现有技术在实体关系自动抽取和智能推理上仍有不足,智能应用多局限于基础问答系统。

图:论文首页

知识图谱(KG)作为命名实体、概念及其关系的图形数据结构,以三元组形式表达知识,具备强大的语义处理能力和开放互联特性。KG建设包括数据采集、实体识别、关系抽取、知识融合及存储等步骤,已广泛应用于医疗、金融、教育等领域。

针对ACMC,学者们围绕“四大经典”构建了KG,涵盖疾病、症状、方剂、中药及其历史和地域背景等多维度信息。技术手段包括本体构建、人工标注及自然语言处理(NLP)技术,尽管NLP技术在古籍实体识别中仍处于探索阶段,KG已实现知识系统化管理、智能问答及个性化学习推荐等应用。 

多智能体系统(MAS)由多个自主代理组成,具备感知环境、协同工作和任务分解能力,适合处理复杂协同任务。MAS在现代医疗领域如癌症管理、手术协调、流行病学建模及免疫学研究中表现出色。通过与KG结合,MAS在智能问答、问题生成、知识推理和个性化推荐等方面展现巨大潜力。

关键技术创新:MAS与KG及RAG的融合

MAS依赖预定义规则进行决策,KG则提供系统化的知识表示,但缺乏自然语言处理能力。检索增强生成(RAG)技术结合信息检索与生成模型,提升生成内容的事实准确性和上下文相关性。MAS协调KG和RAG,实现动态知识检索、多源信息融合及智能任务执行,有效减少幻觉现象,提高答案准确性。 基于MAS-RAG框架,智能体可协同完成古籍文本翻译、同义词识别、实体及属性抽取、关系识别和知识存储更新等任务,显著提升KG构建的语义质量和效率。同时,针对ACMC独特的理论体系和语言表达,采用本体驱动的Prompt设计,增强LLM在专业知识理解和生成上的适应性和覆盖面。

图:ACMC知识图谱构建与应用示意图

智能应用案例

1、智能问答系统:基于MAS架构,集成文本翻译、实体识别、意图分类、同义词转换及知识推理,提升查询复杂内容的理解和应答能力,实现高精度的ACMC问答。

2、个性化教育系统:利用KG构建层级知识体系,结合智能体进行认知能力测试、个性化辅导及学习资源推荐,提升中医学习效率和兴趣。特别是在舌诊等特色内容中,结合图像分析智能体增强学习体验。

3、智能中药研究系统:整合古籍文献、现代药理及临床数据,构建多维度语义网络,支持药物作用机制分析、配伍原则研究及安全性评价。MAS协同处理文献分析、临床兼容性、药理学和毒理学评估,实现中药知识的智能建模与应用。

4、智能疾病研究系统:构建诊断、治疗、预防和康复全过程的智能框架,涵盖症状识别、知识推理、并发症分析及动态交互,支持辨证施治及疾病管理。通过MAS实现多系统协同,促进中西医结合诊疗模式的智能化发展。

5、传统知识传承与创新系统:基于多主题KG构建医学理论、文化语义、学派传承和临床病例知识网络,MAS执行语义抽象、学派模拟、经验挖掘与跨源知识整合,实现知识的结构化保存和动态演化,推动中医理论的创新发展。

面临的挑战与未来展望

目前,ACMC的语言风格复杂多变,术语不统一且隐喻丰富,增加了自动抽取的难度。现有LLM在处理古文及松散结构文本时准确率有限,且缺乏专门针对ACMC的处理策略。MAS虽具备分布式协作优势,但存在计算负担重、收敛慢及缺乏全局知识框架等问题。此外,知识推理依赖丰富经验,难以量化,系统解释性不足,影响临床接受度。 未来需加强基于本体的Prompt设计,提升LLM对ACMC独特语言和诊断体系的适应能力;深化MAS与KG及RAG的融合,优化任务协同与知识动态更新;推动跨学科知识融合,促进理论创新和临床转化。同时,提升系统的透明度和可解释性,增强用户信任。智能ACMC系统应侧重辅助决策,配合专家经验,共同推动中医智慧传承与创新。

结论

古籍中医智能化发展正步入新阶段,知识图谱成为核心技术,结合多智能体系统与检索增强生成技术,有望突破传统瓶颈,实现知识的高效抽取、动态推理及多样化应用。该融合策略不仅提升了实体关系识别和知识组织能力,还促进了智能问答、教育和诊疗等领域的创新发展。尽管存在专业性强、语义复杂及解释性不足等挑战,智能化ACMC的发展潜力巨大,值得进一步深入探索和技术优化。

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