[发明专利]一种用于中药核心药物识别的社区发现方法

说明书

本发明公开一种用于中药核心药物识别的社区发现方法，应用于中药方剂核心药物研究领域，针对现有技术识别中药核心药物准确率不高的问题；本发明通过设计药物节点传播能力、吸引能力、发射能力和接收能力，细粒度地衡量药物节点重要性；并首次提出标签融合思想，融合不同ID但相似的功效标签，减少冗余标签和迭代时间，快速地获得高质量的药物社区结果，以识别准确的核心药物。

技术领域

本发明属于中药方剂核心药物研究领域，特别涉及一种中药方剂核心药物识别技术。

背景技术

中药方剂讲究“君臣佐使”配伍原则，即中药方剂一般由君药、臣药、佐药、使药四个部分组成：1)君药是对主证或主病起主要治疗作用的药物，它体现了方剂的主攻方向，其药力居方中之首，是组方中不可缺少的药物；2)臣药是辅助君药加强治疗主证或主病的药物；3)佐药一为佐助药，用于治疗次要兼证，二为佐制药，用以消除或减缓君药、臣药的毒性；4)使药：一是引经药，引方中诸药直达病所的药物，二是调和药，即调和诸药的作用，使其共同发挥治病的效果。综上，一个方剂的君药和臣药是核心药物，即在方剂中经常一起搭配的治疗某种疾病的重要药物组合。但是目前大量的方剂并没有记录方剂的君臣佐使信息，因此，设计有效的核心药物发现方法，有利于中医“君臣佐使”的配伍理论的研究。

目前关于中药方剂核心药物发现的研究主要有以下三个方向：

1)基于关联规则的方法：通过关联规则挖掘药物在方剂中共同出现的规律，将共现概率高的药物组合识别为方剂的核心药物。

2)基于社区发现的方法：通过建立药物网络，采用社区发现的手段，研究网络的内在结构，发现药物社区，针对每个药物社区，识别药物节点重要性，将重要性高的药物识别为核心药物。

3)实验方法：通过分析方剂药物的主要化学成分，选择具有主要化学成分的药物为该方剂的核心药物。

上述方法为中药核心药物的研究奠定了基础，但存在如下缺点：

1)基于关联规则的方法依赖于药物出现的频次，较难发现出现次数少但疗效好的核心药物；

2)基于社区发现的方法受限于构建药物网络的方剂数据较少，不能在较小的药物网络中发现针对特定疾病的全部核心药物。目前流行的社区发现算法主要是基于标签传播的算法，其主要问题是，第一，考虑节点重要性因素单一，不能准确地体现节点的重要程度；第二，只关注节点，没有关注标签，特别是标签的相似性没有关注；

3)实验方法成本高，操作过程复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于中药核心药物识别的社区发现方法，通过考虑节点本身和邻居节点，设计了节点传播能力、吸引能力、发射能力和接收能力的多能力模型，更细粒度地衡量节点的重要性；同时算法考虑标签的相似性，对相似度高的标签进行融合，减少冗余标签，减少算法迭代次数，提高发现药物社区和重要药物节点的准确度和稳定性，提高核心药物识别的准确度。

本发明采用的技术方案为：一种用于中药核心药物识别的社区发现方法，包括：

首先，将药物作为节点，两个药物共同出现在同一方剂中作为边，将药物功效作为标签；

然后，计算节点之间的最短距离；计算节点相似性；计算标签的相似性；计算每个节点的传播能力、吸引能力、发射能力、接收能力；并将药物节点按传播能力的大小从小到大进行排序；

其次，进行标签发射、标签融合与标签接收的处理；

最后，根据标签分布，将具有相同标签的节点划分为同一药物社区，识别为可以对同类证候有效的药物；在每个药物社区中，将传播能力Top-3的节点识别为该类证候的核心药物。