利用推拿手法參數測定儀采集推拿專家的手法參數,建立推拿手法數據庫,并利用神經網絡、模糊智能學習方法等技術對數據庫目標數據進行發(fā)掘,得到手法的特征參數,并對其進行評估,分析其規(guī)律,發(fā)現各種手法的共同特征參數,建立相應的數學模型,為推拿手法的客觀化提供依據。后期整理專家推拿手法經驗,并整理古代和現代推拿手法文獻,建立推拿手法知識庫,并上傳至服務器,利用網絡信息技術,建立推拿手法網絡繼承及學習平臺。
1、科學技術內容、性能和技術指標
(1)推拿手法參數采集技術--推拿手法測定儀
應用TPA-2型推拿手法測定儀采集有關推拿參數,該項目將傳統(tǒng)的推拿與現代信息技術相結合而研制開發(fā)的高科技產品,該測定儀可以對推拿手法生物力學特性進行參數測定,并進一步進行量化和客觀化研究,從而改變了傳統(tǒng)推拿手法教學模式,克服了教師在傳授、示范帶有主觀性、隨意性。推拿手法力學信號經測力平臺、A/D轉換卡進入上位機,在上位機設計有數據庫,存入數據庫中,并且有電腦對獲得資料進行處理、測量、資料處理、統(tǒng)計分析、列印、存儲、再現等一系列功能。推拿手法參數測定儀是用于測定推拿手法生物力學特征的儀器,含硬件和軟件兩部分。其中硬件由測力平臺、A/D轉換卡和計算機組成。軟件有存儲獲得的數據的數據庫以及將對所有捕獲的資料進行分析管理,輸出并打印結果,滿足教學、臨床和科研的需要,該項目的技術水平為國內領先。
在測定力平臺四周下方,分別裝有能識別上下、左右、前后三個方向力的應變感測器,可感應微小力的變化。因而本測力平臺是從三維空間表達推拿手法作用力,并充分體現了力的向量特性。這些傳感信號轉化成電壓變化,經動態(tài)電阻應變儀加以放大,再由A/D轉換卡換成數位信號并通過單片機數據處理后輸入電腦。
(2)數據庫建立技術--建立推拿手法信息庫
通過推拿手法儀獲取推拿手法參數手法壓力,手法頻率、手法波形等參數,結合數據庫技術,從而建立專家推拿手法數據庫,可完成推拿手法參數曲線表達、師生手法比較測試、學生手法考試等功能。
(3)數據挖掘(Data mining)技術--數據挖掘,規(guī)律提取
首先,將采集的海量數據構建數據庫,數據挖掘系統(tǒng)利用數據庫的查詢機制從數據庫抽取數據,形成目標數據。然后對現有數據進行定性分析、整合后檢查,主要是針對錯誤或不一致的數據進行篩查和剔除。利用神經網絡、模糊等智能學習方法,對目標數據進行挖掘,并以推拿手法和生物力學相關領域的知識和模式為指導,確保挖掘出的信息有用,得到描述手法的特征參數,對挖掘出的知識進行評估,形成知識庫,建立推拿手法相應的模型。
(4)信息技術(Information Technology,簡稱IT)--建立網絡交流學習平臺
在建立推拿手法數據庫的基礎上,通過后整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識,回訪專家本人,整理專家推拿手法經驗,并整理古代和現代推拿手法文獻的研究,建立推拿手法知識庫,并上傳至服務器上,從而形成網絡推拿手法繼承及學習平臺。
2、技術先進性
(1)推拿手法測定儀
國內已經研制出幾種推拿手法測試儀。毛氏采用自制推拿手法測定儀將推拿手法轉變成一種波形,并記錄下來,其中波的寬度表示每一次推拿手法動作所需要的時間波的高度則表示用力的大小整體波形反映一次推拿中各方面力的相對變化情況。把施術者手法的波寬、波高兩參數作情況。當點位于上下警告限內表示手法合格,超出上下警告限但未超出上下控制限內,表示手法分別轉化成在事先已編好的該手法的標準頻率和力度均勻度質控圖上的點時,即可得知該手法的操誤差大,超出上下控制限則表示手法誤差太大。通過對該質控圖進行評估,手法較好的老師和經常練習的學生的點落在上下警告限以內。此外,由于該方法準確地表達了推拿手法的質量,有較客觀的指標,故既可作初學者受試、自測和指導初學者手法練習。但是該儀器的壓力感受器不是基于人體模型構建的,測試者不能良好的按照人體模型進行操作。
本項目采用的TPA-2型推拿手法測定儀的壓力感受器的表面是硅膠仿真人體背部,可以模擬人體的皮膚表面,方便受試者進行操作。推拿手法力學信號經測力平臺、A/D轉換卡進入上位機,在上位機設計有數據庫,存入數據庫中,并且有電腦對獲得資料進行處理、測量、資料處理、統(tǒng)計分析、列印、存儲、再現等一系列功能。與現有的其他推拿手法測試儀比較,在感受器與推拿手法參數的采集與存儲方面其具有先進性、實用性。
(2)數據庫及數據挖掘
對推拿手法客觀化及作用規(guī)律的研究已經從不同角度開展起來,取得了一些有價值的研究資料。陳氏根據生物力學原理,建立了攘法的多剛體生物力學模型,作運動學和動力學分析并導出了相應的動力學方程,利用實測到的運動學數據和外力數據進行了數值統(tǒng)計計算,描述了中醫(yī)推拿攘法的多剛體生物力學模型和理論方程。喻氏從力學的角度來研究推拿手法的生物力學特征,認為手法用力的大小,臨床中可分為3級:輕度、中等、重度用力,力的大小與接觸面積呈反比,與作用時間成正比。喻氏還將各種推拿手法的方向歸納為垂直用力、平面用力(水平用力)、回旋方向用力、多方向混合用力(分力、剪力、合力、扭轉力)、其它混合用力等5個方面,為手法的分類提出了又一方法,并認為施術時對用力方向應明確不誤,才能保證療效。
總的來說,推拿手法量化、規(guī)范化的研究多為統(tǒng)計學的比較分析,缺少規(guī)律的提煉和系統(tǒng)的歸納,系統(tǒng)深入的研究尚不多見,各手法參數之間還沒有建立起相互聯系、相互影響的綜合概念?;诙鄬W科交叉開展的推拿手法參數的提取和表征,可部分顯示推拿手法參數,但對于推拿手法參數這個復雜系統(tǒng)來說,尚不全面。因此,采集大量的推拿手法信息,全面的提取表征推拿手法參數,挖掘其規(guī)律,實現推拿手法的客觀化,可視化,就顯得非常重要!
本課題利用數據挖掘技術對推拿手法參數數據庫進行分析與研究,提取表征推拿手法的特征規(guī)律參數,建立相應的數學模型,實現推拿手法的特征刻畫和科學表達;構建推拿手法客觀化、可視推拿手法的特征刻畫和科學表達;構建推拿手法客觀化、可視化平臺,為推拿手法的學習和考評提供規(guī)范參考,具有先進性,為推拿教學提供新的教學儀器。
(3)網絡平臺
目前國內外尚無推拿手法網絡共享學術交流平臺。本課題在建立推拿手法數據庫的基礎上,通過整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識,回訪專家本人,整理專家推拿手法經驗,并整理古代和現代推拿手法文獻的研究,建立推拿手法知識庫,并上傳至服務器上,從而形成網絡推拿手法繼承及學習平臺。并將數據更新及時公布,不斷提供最新的數據信息,并且通過加密的xml文件,實現本地客戶端與網絡數據庫的信息交互與同步,并保證信息安全。
3、技術的實用性
(1)參數采集技術
應用TPA-2型推拿手法測定儀采集有關推拿參數,該儀器是將傳統(tǒng)的推拿與現代信息技術相結合而研制開發(fā)的高科技產品,已通過成果鑒定,具有實用性。
(2)數據挖掘技術
數據挖掘 (Data Mining) 是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。是知識發(fā)現 (Knowledge Discovery in Database) 和規(guī)律抽提的關鍵步驟和重要方法。本項目利用推拿手法參數儀采集的推拿專家手法參數,建立推拿手法專家數據庫,并充分利用神經網絡、模糊等智能學習方法等數據挖掘技術對數據庫目標數據進行發(fā)掘,并以針灸推拿和生物力學相關領域的知識和模式為指導,確保挖掘出的信息有用,得到描述手法的特征參數,對挖掘出的知識進行評估,形成知識庫,分析其規(guī)律,發(fā)現各種手法的共同特征參數,建立相應的數學模型,為推拿手法的客觀化提供依據,因此方法具有實用性。
(3)網絡信息技術(Information Technology,簡稱IT)
為建立網絡交流學習平臺的技術。在建立推拿手法數據庫的基礎上,通過后整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識,回訪專家本人,整理專家推拿手法經驗,并整理古代和現代推拿手法文獻的研究,建立推拿手法知識庫,并上傳至服務器,利用網絡信息技術,建立推拿手法網絡繼承及學習平臺,具有實用性。
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