基于本体的公共卫生事件推理方法、装置、电子设备

技术领域

本申请涉及大数据技术领域，特别是涉及基于本体的公共卫生事件推理方法、装置，及电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

公共卫生数据对药品使用、公共卫生事件监控等应用具有重要意义。在公共卫生领域，已经出台了相关元数据国家标准，涵盖了公共卫生所涉及到的各方面数据在关系数据库中的表示方法。然而，公共卫生数据涉及多方面异构数据来源，数据清洗和对齐工作量大，且目前尚无统一的知识图谱标准对结构化公共卫生知识进行表达，对公共卫生数据集成和相关知识图谱构建和应用形成了障碍。

目前公共卫生数据的知识图谱构建方法主要针对文本进行自然语言处理，信息表达能力弱，基于公共卫生知识图谱进行推理时，得到的信息量少，准确度低。

发明内容

本申请实施例提供一种基于本体的公共卫生事件推理方法、装置，及电子设备，用于解决现有技术中基于公共卫生知识图谱进行推理时，针对文本进行自然语言处理，信息表达能力弱，基于公共卫生知识图谱进行推理时，得到的信息量少，准确度低的问题。

第一方面，本申请实施例公开了一种基于本体的公共卫生事件推理方法，所述方法包括：

对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体；

对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制；

对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示；

根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件；

响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，包括：

获取所述公共卫生事件查询的查询参数；

响应于所述查询参数不包括事件模式，根据所述查询参数和所述原子事件对应的事件服务接口的匹配结果，获取公共卫生事件推理结果；

响应于所述查询参数包括事件模式，根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果，包括：

根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树；

根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案；

根据所述事件服务组装方案中包括的复合事件服务和/或原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树，包括：

对所述查询参数中携带的事件模式进行语义分析，根据语义分析得到的事件嵌套关系和所述查询参数中携带的监测事件，生成事件树。

可选的，所述根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案，包括：

获取所述查询参数中携带的事件模式；

获取符合所述事件模式中原子事件类型的原子事件服务以及仅包含原子事件服务的复合事件服务，作为候选事件服务；

按照所述候选事件服务包括的原子事件服务的数量由大到小的顺序，采用启发式搜索方法，搜索所述候选事件服务，获取符合所述事件树的子图的复合事件服务和/或原子事件服务；

根据依序搜索得到所述复合事件服务和/或所述原子事件服务结果，得到符合所述查询参数的事件服务组装方案。

可选的，所述对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制，包括：

对时间段、时间组、模糊时间、相对时间中的一种或多种时间进行知识表示，得到时间关联机制；和/或，

对地理点、地理线、地理面和行政区域隶属中的一种或多种地理关系进行知识表示，得到空间关联机制。

可选的，所述对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体，包括：

对疾病感染面社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售中的一项或多项，进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。

可选的，所述对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示，包括：

对所述公共卫生领域的事件服务的接口、服务描述和服务请求，以及复合事件服务的组成进行知识表示；以及，

对事件关联和因果关系进行知识表示，得到事件模式。

第二方面，本申请实施例公开了一种基于本体的公共卫生事件推理装置，所述装置包括：

公卫领域本体表示模块，用于对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体；

时空关联机制表示模块，用于对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制；

事件服务和事件模式表示模块，用于对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示；

原子事件推理预测模块，用于根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件；

推理查询模块，用于响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，包括：

获取所述公共卫生事件查询的查询参数；

响应于所述查询参数不包括事件模式，根据所述查询参数和所述原子事件对应的事件服务接口的匹配结果，获取公共卫生事件推理结果；

响应于所述查询参数包括事件模式，根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果，包括：

根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树；

根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案；

根据所述事件服务组装方案中包括的复合事件服务和/或原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树，包括：

对所述查询参数中携带的事件模式进行语义分析，根据语义分析得到的事件嵌套关系和所述查询参数中携带的监测事件，生成事件树。

可选的，所述根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案，包括：

获取所述查询参数中携带的事件模式；

获取符合所述事件模式中原子事件类型的原子事件服务以及仅包含原子事件服务的复合事件服务，作为候选事件服务；

按照所述候选事件服务包括的原子事件服务的数量由大到小的顺序，采用启发式搜索方法，搜索所述候选事件服务，获取符合所述事件树的子图的复合事件服务和/或原子事件服务；

根据依序搜索得到所述复合事件服务和/或所述原子事件服务结果，得到符合所述查询参数的事件服务组装方案。

可选的，所述时空关联机制表示模块，进一步包括：

对时间段、时间组、模糊时间、相对时间中的一种或多种时间进行知识表示，得到时间关联机制；和/或，

对地理点、地理线、地理面和行政区域隶属中的一种或多种地理关系进行知识表示，得到空间关联机制。

可选的，所述公卫领域本体表示模块，进一步包括：

对疾病感染面社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售中的一项或多项，进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。

可选的，所述事件服务和事件模式表示模块，进一步包括：

对所述公共卫生领域的事件服务的接口、服务描述和服务请求，以及复合事件服务的组成进行知识表示；以及，

对事件关联和因果关系进行知识表示，得到事件模式。

第三方面，本申请实施例还公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例所述的基于本体的公共卫生事件推理方法。

第四方面，本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时本申请实施例公开的基于本体的公共卫生事件推理方法的步骤。

本申请实施例公开的基于本体的公共卫生事件推理方法，通过对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体，可以有效利用跨领域数据(如社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售医疗机构)和跨时空维度的数据，提供更强的数据互操作性，提升推理准确度。进一步的，基于网络本体语言自带的推理机，即可实现知识图谱的推理。进一步的，通过扩展OWL-Time本体(例如，扩展时间段、时间组、以及模糊时间、相对时间)和GeoNames本体(例如，扩展点、线、面及行政区域隶属关系)，建立时空关联机制，同时，对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示，为复杂事件推理提供支撑，使得本方法可以对复杂公共卫生事件进行推理。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例公开的基于本体的公共卫生事件推理方法的流程图；

图2是本申请实施例公开的公共卫生与应急大数据知识本体组成示意图；

图3是本申请实施例中通用模块中实体类型关系示意图；

图4是本申请实施例中传染病人群信息模块中实体、属性、关系示意图；

图5是本申请实施例中医疗机构诊疗模块中实体、属性、关系示意图；

图6是本申请实施例中医疗物资模块中实体、属性、关系示意图；

图7是本申请实施例中药品销售模块中实体、属性、关系示意图；

图8是本申请实施例中时间和空间知识表示示意图；

图9是本申请实施例中事件服务知识表示示意图；

图10是本申请实施例中事件模式知识表示示意图；

图11是本申请实施例中一个公共卫生事件的实体、属性和关系示意图；

图12是本申请实施例公开的基于本体的公共卫生事件推理装置结构示意图；

图13示意性地示出了用于执行根据本申请的方法的电子设备的框图；以及

图14示意性地示出了用于保持或者携带实现根据本申请的方法的程序代码的存储单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例公开的一种基于本体的公共卫生事件推理方法，包括：步骤110至步骤150。

步骤110，对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。

本申请实施中所述的知识表示，是采用本体描述语言对本体进行语义描述，从而实现指定领域的本体建模。具体到公共卫生领域，可以采用网络本体语言(Web OntologyLanguage,OWL)对公共卫生领域关联的本体、时间和空间、事件服务、事件模式等进行语义描述，从而实现公卫领域本体建模，时空关联机制建模，以及事件服务和事件模式建模。

本申请的实施例中，为了实现基于公共卫生领域数据进行知识推理，构建了公共卫生与应急大数据知识本体。如图2所示，本申请的一些实施例中，所述公共卫生与应急大数据知识本体包括：基础本体模块、复杂事件模块、地理信息知识本体(GeoNames)、时间知识本体(OWL-TIME)以及服务知识本体(OWL-SERVICE)。

其中，所述基础本体模块用于对各公共卫生数据来源的底层数据进行实体、关系和属性表示。本申请的一些实施例中，可以通过对公共卫生领域数据进行抽象，提取公共卫生领域与疾病、医疗等事件相关的概念，进行知识建模，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体构成的知识库，组成所述基础本体模块。

本申请的一些实施例中，在所述基础本体模块中，上层通用模块包含人员、机构、事件、疾病、资源5个顶层类，每个顶层类用于支持公卫领域本体的知识表示和语义处理。所述基础本体模块的上层通用模块还包括：用于表示地理信息(SpatialEntity)、时间信息(TemporalEntity)和服务信息的(Service)的三个外部关联顶层类。

在公共卫生领域，人员和机构的参与，会触事件的发生，而事件中包括关于疾病的事件，同时，事件又会导致资源(如药品、医院、药店等)的变化。上述事件可以基于时间信息和地理信息产生关联，生成公共卫生领域的服务信息(如疾病查询)。

所述基础本体模块中通用模块的各类之间的逻辑关系如图3所示。

本申请的一些实施例中，通用模块中的类型定义如下表1所示。

表1

表1中，PHEO表示公共卫生与应急大数据知识本体，GEONAMES表示地理信息知识本体，OWL-TIME表示时间知识本体，OWL-S表示服务知识本体。本申请的实施例中，所述基础本体模块、复杂事件模块采用OWL网络本体语言描述。

基于上述通用模块中的各类型，本申请实施例中采用OWL网络本体语言对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。

可选的，所述对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体，包括但不限于：传染病人群信息、医疗机构诊疗、医疗物资、药品销售中的一项或多项，进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。每种公卫领域本体的描述、关系、属性分别构成基础本地模块的一部分。下面，分别对各公卫领域本体的知识标识方法进行举例说明。

(一)传染病人群信息

传染病人群信息模块用于传染病监测与预测相关信息的知识表示，主要包含社会人群流动、天气情况、疾控上报传染病感染例数及相应时空关联信息。疾病感染面社会人群模块的主要概念、关系和属性如下表2至表4所示。

表2，传染病人群信息模块实体表示上述表2中，对疾病感染事件和相关概念进行了知识表示。

表3，传染病人群信息模块关系表示以上表3中对传染病人群信息模块中关系概念进行了知识表示。

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表4，传染病人群信息模块属性表示

以上表4中对传染病人群信息模块中属性概念进行了知识表示。

传染病人群信息模块中各概念、属性和关系之间的逻辑关系如图4所示。图4中展示了各属性与传染病事件之间的触发关系。

(一)医疗机构诊疗

医疗机构诊疗模块用于对医疗机构院内诊疗事件进行知识表示。医疗机构诊疗模块的主要概念、关系和属性的知识表示如下表5至表7所示。

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表5，医疗机构诊疗模块实体表示

表6，医疗机构诊疗模块关系表示以上表6中对医疗机构诊疗信息模块中的关系概念进行了知识表示。

/>

表7，医疗机构诊疗模块属性表示

以上表7中对医疗机构诊疗模块中属性概念进行了知识表示。

医疗机构诊疗模块中各概念、属性和关系之间的逻辑关系如图5所示。图5中展示了各属性与医疗机构诊疗事件之间的触发关系。如图5所示，诊疗事件的参与人员包括医生和患者，不同人员具有不同属性信息，诊疗事件的发生预示着疾病的发生，诊疗事件中又包括门诊处方事件、住院处方事件等。多种医疗机构诊疗信息，根据定义的关系进行推理，可以推理出诊疗事件的发生。

(三)医疗物资

医疗物资模块用于对医疗物资的库存与储备信息进行知识表示。例如，针对药物类和急救设备类物资的存储和消耗事件进行知识表示。医疗物资模块的主要概念、关系和属性的知识表示如下表8至表10所示。

表8，医疗物资模块实体表示

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表9，医疗物资模块关系表示以上表9中对医疗物资模块中的关系概念进行了知识表示。

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表10，医疗物资模块属性表示

以上表10中对医疗物资模块中属性概念进行了知识表示。

医疗物资模块中各概念、属性和关系之间的逻辑关系如图6所示。图6中展示了药品、设备资源的属性变化与药品库存事件、物资库存事件之间的触发关系。

(四)药品销售

药品销售模块用于对连锁药房门店的药品销售事件进行建模。例如，针对连锁药房公司、连锁药房门店、药品销售事件等进行知识表示。药品销售模块的主要概念、关系和属性的知识表示如下表11至表13所示。

表11，药品销售模块实体表示

表12，药品销售模块关系表示

以上表12中对药品销售模块中的关系概念进行了知识表示。

表13，药品销售模块属性表示

以上表13中对药品销售模块中属性概念进行了知识表示。

药品销售模块中各概念、属性和关系如图7所示。图7中展示了各属性与药品销售事件之间的触发关系。

以上仅仅是公共卫生领域的部分概念和属性、关系，并非对本申请实施例中公开的公共卫生事件推理方法实施的限定。

上述概念、属性和关系可以通过OWL网络本体语言描述之后，可以转换成计算机可以理解的类、属性、关系，用于推理机进行事件或知识推理。

步骤120，对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制。

本申请的实施例中，所述对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制，包括：对时间段、时间组、模糊时间、相对时间中的一种或多种时间进行知识表示，得到时间关联机制；和/或，对地理点、地理线、地理面和行政区域隶属中的一种或多种地理关系进行知识表示，得到空间关联机制。

时空关联机制在时空关联模块中实现。

在标准化本体中，现有OWL-Time本体仅对单一时间戳进行知识表示，GeoNames本体仅对地理坐标进行知识表示。鉴于公共卫生领域数据的特点，本申请实施例中提出了复杂时空关联表示与推理机制。在时间表示方面，在现有OWL-Time本体对单一时间戳表示的基础上，扩展对时间段、时间组、以及模糊时间、相对时间的知识表示方法；在GeoNames本体对地理坐标进行表示的基础上，扩展对点、线、面及行政区域隶属关系的表示方法。

下面分别在表14和15中对时间和空间的知识表示进行举例说明。

表14，时间和空间实体表示

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表15，时间和空间关系表示

以上表15中对时空关联模块中的关系概念进行了知识表示。

以上知识表示方法包含对复杂时空关联推理的规则支持，实现公共卫生领域事件的复杂时空关联表示与推理机制。如图8所示，对于有时间信息和有地点信息的时间时间关系和空间关系是事件推理的两个因素。

步骤130，对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示。

为更好的支持公共卫生事件智能监测场景，本申请的一些实施例中，在复杂事件模块中进一步设置了复杂事件服务模块和复杂事件模式模块，分别用于对复杂事件服务和复杂事件模式两部分知识表示的实现。在事件服务中，针对OWL-S提供的基础服务框架进行扩展，使其支持面向公共卫生数据的事件服务知识表示；在事件模式中，构建原子事件和复杂事件的多种关联关系。

本申请的一些实施例中，所述对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示，包括：对所述公共卫生领域的事件服务的接口、服务描述和服务请求，以及复合事件服务的组成进行知识表示；以及，对事件关联和因果关系进行知识表示，得到事件模式。

其中，扩展OWL-S网络服务知识描述本体，对公共卫生领域的事件服务进行表示，从服务接口、服务描述和服务请求3个方面进行本体建模的过程，可以参见表16、17和18。

表16，复杂事件服务模块实体表示以上表16中对复杂事件服务模块中的实体概念进行了知识表示。

表17，复杂事件服务模块关系表示以上表17中对复杂事件服务模块中的关系概念进行了知识表示。

表18，复杂事件服务模块属性表示

以上表18中对复杂事件服务模块中的属性概念进行了知识表示。

复杂事件服务模块中概念之间的逻辑关系如图9所示。图9从类、实体、属性之间的关系角度描述了复杂事件服务模块的推理过程。例如，公共卫生事件服务包括：原子事件服务和复合事件服务。参照表16、17、18中的知识表示，通过OWL网络本体语言进行事件服务建模之后，事件服务知识转换成计算机可以识别的语言，之后，计算机通过图9中所示的类、实体、属性之间的关系，实现事件服务的接口。

复杂事件模式模块用于描述事件关联与事件模式，从而对复杂事件知识进行表示和推理。下面参见表19、20和21对复杂事件模式相关的概念、属性和关系的知识表示进行举例说明。

表19，复杂事件模式模块实体表示

表20，复杂事件模式模块关系表示以上表20中对复杂事件模式模块中的关系概念进行了知识表示。

表21，复杂事件服务模式属性表示

以上表19、20和21中分别对复杂事件模式相关的概念、关系、属性进行了知识表示。上述知识表示转换成计算机可识别的语言之后，上表中各概念通过相应类实现为实体。复杂事件模式模块中的各概念、关系和属性通过在事件推理过程中的关系如图10所示。由图10可以看出，公共卫生事件服务包括：原子事件服务和复合事件服务，如果事件模式有子模式，则可以查询复合事件服务，如果事件模式无子模式，则可以查询原子事件服务。

本申请的一些实施例中，事件模式由具体模式类型和监测事件组成。

以上对事件模式、查询参数等概念的知识表示过程进行了举例说明，本领域技术人员应当理解，事件模式的知识表示不限于上述表格中的概念、关系和属性。

步骤140，根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件。

在使用网络本体语言(OWL)进行上述本体描述之后，公卫领域本体知识将形式化为计算机能够处理的语言。之后，可以使用现有技术中的推理机(如Jena，面向语义Web的应用开发包)，基于前述步骤中描述的公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据，进行推理，监测相应的原子事件或者进行知识推理。

现有技术中的推理机根据网络本体语言中描述的语义进行推理的方案为现有技术，本申请实施例中不再赘述。

本申请的另一些实施例中，也可以自定义推理规则，生成推理机，挂载到已有的推理机中。

推理规则的定义根据具体事件监测逻辑设置，本申请实施例中不再赘述。

推理机的自定义方法参见现有技术，此处不再赘述。推理机通过按照定义的规则，基于所述公卫领域本体中实体、属性和关系的动态数据进行推理，可以预测原子事件的发生。例如，当药房中的药物库存发生变化时，推理机可以推理出药品库存事件。

本申请的实施例中，针对复合事件的推理，需要定制推理机。

有前文复杂事件服务模块和复杂事件模式模块的描述可知，复合事件包括多个原子事件，因此，根据复合事件包括的原子事件可以推理出复合事件。

本申请的一些实施例中，复杂事件服务模块可以根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据，实时进行推理，或者，按照预设时间周期进行推理。推理得到的结果可以通过相应的事件服务接口获取。

步骤150，响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

本申请的实施例中，所述公共卫生事件查询可以为原子事件服务查询，也可以为复合事件服务查询。针对不同类型的公共卫生事件查询，需要设备不同的查询参数。例如，当查询复合事件服务时，需要存在查询参数中设置事件模式。

本申请的一些实施例中，所述根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，包括：获取所述公共卫生事件查询的查询参数；响应于所述查询参数不包括事件模式，根据所述查询参数和所述原子事件对应的事件服务接口的匹配结果，获取公共卫生事件推理结果；响应于所述查询参数包括事件模式，根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果。

本申请的实施例中，通过利用语义数据流封装监控数据服务，形成语义事件服务描述，支持服务请求和服务接口的发现和匹配。

根据前述步骤中事件服务的知识表示，原子事件服务可形式化表示为：ES＝{g,et,sp,qos},其中g为服务基础设施，即接口描述，et为监测事件类型，sp为服务配置描述，qos为非功能属性描述。一个原子事件请求可形式化为EQ＝{et

即原子事件服务ES匹配事件请求EQ，当且仅当其所监测的事件类型为请求事件子类型，且原子事件请求EQ中的服务配置需求与非功能需求得到满足。可选的，匹配规则可通过SPARQL查询实现。

在所述查询参数不包括事件模式的情况下，获取所述查询参数中携带的原子事件请求，即请求监测事件、请求服务配置和请求非功能属性，并将获取的请求监测事件、请求服务配置和请求非功能属性和已有原子事件服务进行匹配，如果当前查询与已有某个原子事件服务匹配，则可以通过匹配成功的原子事件服务的事件服务接口获取当前查询对应的原子事件服务的推理结果。

在所述查询参数包括事件模式的情况下，认为查询需求为查询复合事件，可以通过分别获取所述查询参数中携带的监测事件的推理结果，之后，再根据每个监测事件的推理结果，进行推理，得到查询的公共卫生事件推理结果。例如，事件模式为A区域出现感染事件且出现药品库存事件，之后，与A区域相邻的B区域出现现感染事件时，可以首先通过原子事件服务匹配感染事件、药品库存事件，然后，再根据时空关联规则推理A区域中出现感染事件和药品库存事件，再根据时空关联规则推理B区域出现现感染事件，才能确定查询到推理结果。

在原子事件服务较多，服务配置较多，时空关联规则复杂的情况下，逐个原子事件服务匹配推理的方法效率低下，会消耗大量计算资源。

本申请的一些实施例中，根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果，包括：根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树；根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案；根据所述事件服务组装方案中包括的复合事件服务和/或原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。即可以通过复合事件组装的方式，将复合事件服务优先拆解为已有复合事件服务的组合，从而减少事件服务匹配的运算量。

在复合事件进行组装时，需要在考虑各原子事件服务的事件类型、事件服务配置和非功能属性匹配要求以外，考虑到事件模式的语义。由于事件模式具备嵌套定义的特点，可以将事件模式表示为一颗事件模式树。

本申请的一些实施例中，所述根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树，包括：对所述查询参数中携带的事件模式进行语义分析，根据语义分析得到的事件嵌套关系和所述查询参数中携带的监测事件，生成事件树。例如，所述查询参数中携带的事件模式为合取模式，所述查询参数中携带的监测事件包括：B、C和D，经过语义分析，确定监测事件C和D为监测事件B嵌套定义的两个监测事件，则生成的事件模式树为：B为根节点，C和D为B的子节点。

接下来，通过子图匹配方法进行搜索，得到符合条件的事件组装方案。

本申请的一些实施例中，所述根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案，包括：子步骤S1至子步骤S4。

子步骤S1，获取所述查询参数中携带的事件模式。

本申请的实施例中，所述查询参数中携带的事件模式为根据知识本体中定义的事件模式类型和待查询的监测事件列表等查询参数组成的复合事件模式。例如，所述查询可以表示为事件服务请求EQ＝{et

子步骤S2，获取符合所述事件模式中原子事件类型的原子事件服务以及仅包含原子事件服务的复合事件服务，作为候选事件服务。

通过对获取的事件模式进行语义分析，可以获取到查询针对的监测事件，进而可以获取到监测事件的类型，例如，监测药品事件、药房事件、天气事件等。之后，通过原子事件服务匹配方法，获取已有事件服务中所有符合查询的复合事件模式p

子步骤S3，按照所述候选事件服务包括的原子事件服务的数量由大到小的顺序，采用启发式搜索方法，搜索所述候选事件服务，获取符合所述事件树的子图的复合事件服务和/或原子事件服务。

接下来，将候选事件服务集合ES

如此依序匹配，直至候选事件服务集合ES

当候选事件服务集合ES

当事件树的各个子图均已匹配成功，即

子步骤S4，根据依序搜索得到所述复合事件服务和/或所述原子事件服务结果，得到符合所述查询参数的事件服务组装方案。

前述步骤中，在组装复合事件服务时，优先匹配包含最多原子事件服务的复合事件，如果已有复合事件服务中存在符合查询条件的复合事件服务，将可以极大减少匹配次数，减小匹配运算量。

本申请的实施例中，如果两个复合事件服务的事件模式相同(如监测事件、事件模式类型、滑动窗口等)，则认为这两个复合事件服务的模式匹配。

由前述复合事件组装方法可知，得到的事件服务组装方案可能仅包括复合事件服务，也可能包括复合事件服务和原子事件服务，还可能仅包括原子事件服务。在获取到事件服务组装方案之后，根据所述事件服务组装方案中包括的复合事件服务和/或原子事件服务，调用相应的事件服务接口，获取相应事件服务的状态。之后，根据获取的事件服务的状态，即可推理出查询的公共卫生事件推理结果。例如，对于包括监测事件B、C和D的合取模式的复合事件，如果组装方案中B和C构成的复合事件服务查询到B和C构成的复合事件已经发生，原子事件服务查询到事件D以发生，则可以推断监测事件B、C和D的复合事件已发生。

本申请的一些实施例中，仅包括原子事件服务的复合事件服务的服务接口，基于其包含的原子事件服务的推理结果得到。

下面结合附图11对使用本申请实施例公开的公共卫生领域的知识表示方法，以及，基于知识表示公共卫生事件进行推理的方法进行进一步举例说明。

图11中所示的应用场景中，甲流监测事件服务包含4个数据服务，分别监测天气事件、区域感染事件、药品库存事件和药品销售事件。可利用X中所述服务推理机制进行服务发现和组装，比如在天气事件中对E区域的寒潮事件进行捕获；在药品销售事件对E区域的抗生素类药物(如阿莫西林)的销售进行捕获；在区域感染事件对F地区的甲流感染事件进行捕获；在药品库存事件对F地区抗病毒药(如奥司他韦)售罄进行捕获；4个事件实例捕获时间为同一天(2022.01.01)，恰逢节假日，当日F与E的区域关联强度为高。在以上时空关联背景下，有理由对E区域进行传染病预警，即利用合取模式，监测以上事件是否同时发生。

本申请的实施例中，还可以基于知识表示针对购药人群进行疾控重点关注。基于以上事件可构建实时语义数据流查询，可为购药顾客进行风险提示，可建议其购买预防用药品，如针对购买抗生素药物顾客，提示购买抗病毒药(如奥司他韦或利巴韦林)进行预防。其中，药品之间的关联信息(如建议同用和同类同效)可通过外部知识图谱(如drugbank)进行提供。

本申请实施例中还公开的基于本体的公共卫生事件推理方法，通过对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体；对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制；对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示；根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件；响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，有效解决了针对文本进行自然语言处理，信息表达能力弱，基于公共卫生知识图谱进行推理时，得到的信息量少，准确度低的问题。

本申请实施例中还公开的基于本体的公共卫生事件推理方法，通过对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体，可以有效利用跨领域数据(如社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售医疗机构)和跨时空维度的数据，提供更强的数据互操作性，提升推理准确度。进一步的，基于网络本体语言自带的推理机，即可实现知识图谱的推理。进一步的，通过扩展OWL-Time本体(例如，扩展时间段、时间组、以及模糊时间、相对时间)和GeoNames本体(例如，扩展点、线、面及行政区域隶属关系)，建立时空关联机制，同时，对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示，为复杂事件推理提供支撑，使得本方法可以对复杂公共卫生事件进行推理。

更进一步的，通过在查询事件时，基于子图匹配的方法对复合事件服务进行组装，以根据组装方案中的复合事件服务推理查询事件，可以减小事件服务匹配的运算量，提升推理效率。

相应的，本申请实施例还公开了一种基于本体的公共卫生事件推理装置，如图12所示，所述装置包括：

公卫领域本体表示模块1210，用于对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体；

时空关联机制表示模块1220，用于对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制；

事件服务和事件模式表示模块1230，用于对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示；

原子事件推理预测模块1240，用于根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件；

推理查询模块1250，用于响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，包括：

获取所述公共卫生事件查询的查询参数；

响应于所述查询参数不包括事件模式，根据所述查询参数和所述原子事件对应的事件服务接口的匹配结果，获取公共卫生事件推理结果；

响应于所述查询参数包括事件模式，根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件、事件模式，进行复合事件服务推理，获取公共卫生事件推理结果，包括：

根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树；

根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案；

根据所述事件服务组装方案中包括的复合事件服务和/或原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果。

可选的，所述根据所述查询参数中携带的监测事件和事件模式，获取事件树，包括：

对所述查询参数中携带的事件模式进行语义分析，根据语义分析得到的事件嵌套关系和所述查询参数中携带的监测事件，生成事件树。

可选的，所述根据所述事件树，采用子图匹配法搜索符合所述查询参数的事件服务组装方案，包括：

获取所述查询参数中携带的事件模式；

获取符合所述事件模式中原子事件类型的原子事件服务以及仅包含原子事件服务的复合事件服务，作为候选事件服务；

按照所述候选事件服务包括的原子事件服务的数量由大到小的顺序，采用启发式搜索方法，搜索所述候选事件服务，获取符合所述事件树的子图的复合事件服务和/或原子事件服务；

根据依序搜索得到所述复合事件服务和/或所述原子事件服务结果，得到符合所述查询参数的事件服务组装方案。

可选的，所述时空关联机制表示模块1220，进一步包括：

对时间段、时间组、模糊时间、相对时间中的一种或多种时间进行知识表示，得到时间关联机制；和/或，

对地理点、地理线、地理面和行政区域隶属中的一种或多种地理关系进行知识表示，得到空间关联机制。

可选的，所述公卫领域本体表示模块1210，进一步包括：

对疾病感染面社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售中的一项或多项，进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体。

可选的，所述事件服务和事件模式表示模块1230，进一步包括：

对所述公共卫生领域的事件服务的接口、服务描述和服务请求，以及复合事件服务的组成进行知识表示；以及，

对事件关联和因果关系进行知识表示，得到事件模式。

本申请实施例公开的基于本体的公共卫生事件推理装置，用于实现本申请实施例中所述的基于本体的公共卫生事件推理方法，装置的各模块的具体实施方式不再赘述，可参见方法实施例相应步骤的具体实施方式。

本申请实施例公开的一种基于本体的公共卫生事件推理装置，通过对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体；对时间和空间进行知识表示，得到时空关联机制；对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示；根据所述公卫领域本体中实体、属性和关系动态数据进行推理，监测相应的原子事件；响应于公共卫生事件查询，根据查询匹配的事件模式、所述时空关联机制和/或所述原子事件对应的原子事件服务，获取公共卫生事件推理结果，有效解决了针对文本进行自然语言处理，信息表达能力弱，基于公共卫生知识图谱进行推理时，得到的信息量少，准确度低的问题。

本申请实施例中还公开的基于本体的公共卫生事件推理装置，通过对公共卫生领域数据进行知识表示，得到公共卫生事件关联的公卫领域本体，可以有效利用跨领域数据(如社会人群、医疗机构诊疗信息、医疗物资储备、药品销售医疗机构)和跨时空维度的数据，提供更强的数据互操作性，提升推理准确度。进一步的，基于网络本体语言自带的推理机，即可实现知识图谱的推理。进一步的，通过扩展OWL-Time本体(例如，扩展时间段、时间组、以及模糊时间、相对时间)和GeoNames本体(例如，扩展点、线、面及行政区域隶属关系)，建立时空关联机制，同时，对所述公共卫生领域的事件服务和事件模式进行知识表示，为复杂事件推理提供支撑，使得本方法可以对复杂公共卫生事件进行推理。

更进一步的，通过在查询事件时，基于子图匹配的方法对复合事件服务进行组装，以根据组装方案中的复合事件服务推理查询事件，可以减小事件服务匹配的运算量，提升推理效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本申请提供的一种基于本体的公共卫生事件推理方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其一种核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的电子设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图13示出了可以实现根据本申请的方法的电子设备。所述电子设备可以为PC机、移动终端、个人数字助理、平板电脑等。该电子设备传统上包括处理器1310和存储器1320及存储在所述存储器1320上并可在处理器1310上运行的程序代码1330，所述处理器1310执行所述程序代码1330时实现上述实施例中所述的方法。所述存储器1320可以为计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器1320可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器1320具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机程序的程序代码1330的存储空间13201。例如，用于程序代码1330的存储空间13201可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机程序。所述程序代码1330为计算机可读代码。这些计算机程序可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。所述计算机程序包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码在电子设备上运行时，导致所述电子设备执行根据上述实施例的方法。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例所述的基于本体的公共卫生事件推理方法的步骤。

这样的计算机程序产品可以为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以具有与图13所示的电子设备中的存储器1320类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩存储在所述计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质通常为如参考图14所述的便携式或者固定存储单元。通常，存储单元包括计算机可读代码1330’，所述计算机可读代码1330’为由处理器读取的代码，这些代码被处理器执行时，实现上面所描述的方法中的各个步骤。

本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。