简易抗生素用药知识图谱问答

项目概述

简易抗生素用药知识图谱问答项目旨在构建一个基于知识图谱的智能问答系统，专注于抗生素用药领域的知识管理与查询。该系统通过整合抗生素相关的复杂医学知识，辅助用户快速获取专业的用药指导和相关知识，提升医疗信息的可访问性与智能化水平。

核心解决的问题包括：

• 抗生素用药信息的结构化管理与高效查询
• 面向专业与普通用户的智能化问答交互
• 结合图数据库实现复杂关系数据的可视化与探索

目标用户群体涵盖医疗从业人员、医学生、药学研究者及关注抗生素用药知识的普通用户。

技术架构

整体采用Django Web框架作为后端基础，辅以Neo4j图数据库存储和管理知识图谱数据。前端采用Django模板渲染技术，配合现代前端框架和静态资源，实现良好的用户交互体验。

主要技术栈：

• Python 3.9+
• Django 3.2.7
• Neo4j图数据库（通过py2neo库交互）
• OpenAI GPT模型集成，实现自然语言智能问答
• jieba中文分词，优化中文语义处理
• Bootstrap、Material Design Icons等前端UI框架

模块间关系与交互：

• root模块：项目入口，承担环境配置、依赖管理及数据库初始化，支撑全局运行环境。
• myneo4j模块：核心业务模块，负责图数据库操作、知识图谱的节点关系管理及智能问答接口。
• accounts模块：用户认证与管理模块，提供用户注册、登录、权限控制等基础服务。
• templates模块：前端视图层，负责页面模板的渲染与用户界面展示。
• 静态资源（static）模块：存放CSS、JS、图片等静态文件，支撑前端界面美化与交互。
• 项目整体通过Django的URL路由系统实现模块功能的访问和调用。

功能模块

1. root模块

• 功能：项目的环境配置与启动说明中心。
• 主要职责：提供详细的README文档，说明环境依赖、安装步骤、Neo4j账号配置、数据导入更新流程和示例问答，确保项目部署的顺利进行。
• 核心技术：基于Django框架，结合Neo4j数据库，采用HTTP接口完成知识图谱数据的初始化和更新。
• 与其他模块的协作：为业务模块提供运行环境和数据库配置基础，支持前端和API数据交互。

2. myneo4j模块

• 功能：知识图谱数据管理与智能问答服务。
• 详细功能：
• 定义图谱核心数据模型：节点（MyNode）、问答记录（MyWenda）。
• 提供图谱可视化展示接口，支持前端动态加载和交互。
• 集成OpenAI GPT模型，支持基于自然语言的智能问答。
• 结合jieba分词，优化中文文本处理。
• 提供数据初始化接口，支持图谱数据的批量导入和更新。
• 技术特点：
• 利用Django ORM与py2neo结合，实现高效数据库操作。
• 采用前后端分离设计，基于JSON数据交换实现动态交互。
• 通过后台管理界面方便问答数据的维护。
• 协作关系：
• 与accounts模块集成，支持用户问答数据关联管理。
• 依赖settings配置参数（如OpenAI API密钥）和前端模板文件完成完整业务流程。
• 为前端页面提供图谱数据和问答结果的API支持。

3. accounts模块

• 功能：用户账户及认证管理。
• 详细功能：
• 用户注册、登录、登出。
• 用户信息的展示与修改。
• 密码加密与安全存储。
• 管理员后台用户数据管理。
• 技术特点：
• 基于Django内置认证系统，扩展用户模型（UserProfile）支持手机号等字段。
• 使用表单验证确保输入数据合法。
• 权限控制通过装饰器和会话管理实现。
• 后台管理界面定制，提升管理便利性。
• 协作关系：
• 为全系统提供身份认证和权限保障。
• 支撑myneo4j模块的用户问答数据管理。
• 结合前端模板实现用户交互。

4. templates模块

• 功能：项目的前端页面模板。
• 详细功能：
• 提供基础页面框架（base.html），统一页面结构和样式。
• 实现用户登录、注册、个人信息管理、密码修改页面。
• 提供知识图谱查询（index.html）和智能问答（wenda.html）页面。
• 技术特点：
• 使用Django模板语言，支持模板继承和动态内容渲染。
• 采用Bootstrap和Material Design Icons打造响应式且美观的UI界面。
• 集成CSRF安全机制确保表单安全。
• 协作关系：
• 与后端视图逻辑紧密配合，接收数据并渲染展示。
• 依赖静态资源模块，提供样式和脚本支持。
• 与accounts、myneo4j模块实现前端功能的完整交互。

项目结构

xy25_neo4j_antibiotic/
├── accounts/          # 用户账户管理模块
├── datas/             # 数据文件及Neo4j数据导入脚本
├── myneo4j/           # 核心知识图谱与问答模块
├── templates/         # 前端页面模板
├── static/            # 静态资源（CSS, JS, 图片等）
├── media/             # 用户上传或生成的媒体文件
├── xy_neo4j/          # Django项目配置目录（settings, urls, wsgi等）
├── .venv/             # 虚拟环境及依赖库
├── manage.py          # Django项目管理脚本
├── README.md          # 项目说明文档
└── requests.txt       # 依赖包列表

关键目录和文件作用：

• accounts/：定义用户模型、视图、表单、路由及管理后台，实现用户认证和管理。
• datas/：存放抗生素及相关知识数据文件，提供导入Neo4j数据库的脚本。
• myneo4j/：定义知识图谱数据模型，封装图数据库操作和智能问答视图逻辑。
• templates/：存放HTML模板，构建用户界面。
• static/：包含项目所需的CSS样式、JavaScript脚本及图片资源。
• xy_neo4j/：Django核心配置文件目录，管理项目全局路由和配置。
• .venv/：Python虚拟环境，隔离项目依赖。
• README.md：项目核心说明文档，指导环境配置、安装、部署及使用。
• manage.py：Django命令行管理工具。

部署和运行

环境要求

• Python 3.9及以上
• Django 3.2.7
• Neo4j数据库（推荐版本与驱动兼容）
• 虚拟环境推荐使用 .venv
• 依赖包通过requests.txt安装
• OpenAI API密钥（用于智能问答功能）

安装与配置步骤

1. 创建并激活虚拟环境：

   python3 -m venv .venv
   source .venv/bin/activate

2. 安装依赖包：

   pip install -r requests.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

3. 配置Neo4j数据库：

• 安装并启动Neo4j服务。
• 在项目的settings.py或相关配置文件中配置Neo4j连接参数（地址、用户名、密码）。

3. 导入知识图谱数据：

• 运行datas/importneo4j.py脚本或通过项目提供的HTTP接口/init_node_datas和/init_relation_datas进行数据初始化。

3. 配置OpenAI API密钥：

• 在项目配置文件中设置OpenAI相关参数，确保问答功能正常调用。

启动方式

• 使用Django自带的开发服务器启动：

  python manage.py runserver

• 访问 http://127.0.0.1:8000/ 进入系统首页。
• 登录或注册账户后，可使用图谱查询和智能问答功能。

总结

本项目通过结合Django框架和Neo4j图数据库，构建了一个专注于抗生素用药知识的智能问答系统。项目不仅实现了知识图谱的结构化管理和动态可视化，还融合了OpenAI的自然语言处理能力，极大提升了用户的交互体验和信息获取效率。完善的用户管理体系保障系统安全，前端模板与静态资源确保界面友好。整体架构设计合理，技术栈成熟，具备较强的扩展性和实用价值，适合医疗信息智能化应用推广。

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如有问题请联系作者：https://qalangtao.com 。
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