一、赛题设置背景

睡眠是人维持生命活动的正常生理过程，可以恢复精力、促进身心健康，但据统计，我国超过3亿人面临睡眠障碍相关问题。研究表明，睡眠障碍会增加心血管病相关疾病、神经退行性疾病、认知障碍等疾病的风险，严重影响人们的生活、学习、工作及身心健康，因此睡眠障碍的早期发现、早期诊断及治疗干预十分重要。然而很多人对睡眠障碍认识不足，并没有意识到自己可能存在睡眠障碍，即使已经出现一些临床表现，如夜间喊叫、拳打脚踢等，又或者因就诊不便，迟迟未寻求专业医生诊疗处理，且医院的诊疗资源也十分紧张，故一个可以应用于生活中的睡眠障碍疾病诊断的知识图谱的开发可以在很大程度上缓和这一问题。利用相应的疾病诊疗数据，构建睡眠障碍疾病诊断及推理知识图谱，组建各种睡眠障碍疾病的临床特征之间的逻辑关系，将临床特征互相联系，最后给予相应睡眠疾病初步诊断及临床建议。

二、参赛对象

全球在校研究生、本科生、高职（高专）学生等均可报名参赛。

三、参赛要求：

1.选手可单人创建队伍参赛，也可与本校或其他高校选手组队参赛，每支参赛团队人数不超过3人；

2.每支团队设置1名队长，负责团队管理及提交比赛结果；

3.每支团队最多可设置2名指导老师。

四、比赛内容及比赛规则

（一）初赛阶段比赛内容

1.知识图谱构建

参赛者需初步构建一个睡眠疾病诊断的知识图谱，要求包括但不限于以下内容：

实体类型及权重：需要包含①睡眠障碍疾病病种20%（如失眠、睡眠呼吸暂停综合症、周期性肢体运动障碍等）；②症状与临床表现20%（与睡眠障碍相关的症状，如入睡困难、打鼾、早醒等）；③诊断标准20%（医学上用于诊断睡眠障碍的标准和指南，如DSM-5、ICD-10的相关条目等）；④检查与测试10%（诊断睡眠障碍的具体方法和工具，包括但不限于多导睡眠图（PSG）、便携式睡眠监测仪、手机程序、问卷调查等）；⑤易感因素7%（导致睡眠障碍的各种原因和风险因素，包括但不限于人群、年龄、药物副作用、生活习惯、环境因素、社会心理因素等）；⑥睡眠障碍相关疾病8%（包块但不限于睡眠障碍密切相关的其他疾病或健康问题，如抑郁症、焦虑症、帕金森病等）；⑦预防措施及诊疗建议10%（预防相关睡眠障碍的建议和措施，如健康睡眠习惯、压力管理、以及就诊建议等）；⑧并发症5%（睡眠障碍可能引发的其他健康问题，如高血压、心脏病、抑郁症等）。

关系类型：①关联关系（描述两个实体之间的关联，包括症状和临床表现与特定睡眠障碍的相关性、诊断标准与特定睡眠障碍之间的相关性、检查和测试与特定睡眠障碍之间的相关性、临床表现与诊断标准之间的相关性、检查和测试与诊断标准之间的相关性）；②共现（描述多个症状或疾病在同一患者中同时出现的关系）；③诊断关系（描述症状、检查结果与特定睡眠障碍的诊断之间的关系）；④风险评估关系（描述某一因素可能增加某种睡眠障碍的风险、某一生活习惯或预防措施如何降低睡眠障碍风险以及某种睡眠障碍可能导致的并发症或其他健康问题）；⑤建议适用关系（描述特定的健康教育内容以及诊疗建议适用于某种睡眠障碍）。

工具和方法：参赛者可以使用任意知识图谱构建工具和方法（如RDF、OWL、Neo4j、GraphDB等），但需在提交的报告中详细说明所使用的工具、方法及其优缺点。

2.数据处理与预处理

数据清洗：参赛者需对原始数据进行清洗，处理缺失值、重复数据、异常数据等问题。例如，删除重复的症状记录，填补缺失的疾病描述，处理异常的诊断标准数据等。

数据整合：将来自不同来源的数据进行整合，确保数据的一致性和完整性。例如，将来自不同数据库的睡眠障碍疾病信息整合成统一格式，确保数据无冲突且完整。

数据预处理：对数据进行预处理，包括数据标准化、分词等操作。例如，将所有症状描述转换为统一描述形式，去除停用词（如“的”、“是”等），对药物名称进行标准化处理等。

3.AI问诊系统开发

基于知识图谱，参赛者需开发一个AI问诊系统，要求包括但不限于以下内容：

系统功能：系统需能够根据用户逐步点击选择的症状，自动生成可能的睡眠障碍诊断，并提供相关的诊断标准和治疗建议。系统应包括用户界面、事件处理模块、逻辑判断模块、结果生成和治疗建议展示模块、安全模块、测试模块等。

用户界面：设计一个友好的用户界面，使用户能够方便、准确地使用系统进行疾病诊断。界面需简洁美观，操作便捷。应具备但并不限制于以下功能，例如，a.具有清晰的导航：提供清晰的导航菜单或按钮，帮助用户了解当前位置和如何回到主菜单或上一级菜单；b.简洁的布局：界面布局应简洁明了，避免过多的杂乱信息干扰用户；c.直观的选项：选项应直观易懂，避免使用过于专业的医学术语，或者为专业术语提供易于理解的解释；d.逐步引导：通过问题或选项逐步引导用户，每个问题或选项都应与前一个相关联，形成逻辑流程；e.结果展示：诊断完成后，应清晰的展示结果，并提供进一步的解释或建议；f.隐私保护：确保用户输入的个人信息得到保护，遵守隐私法规；g.数据可视化：如果适用，使用图表或图形来展示复杂的数据或诊断结果，以增强用户的理解；h.反馈机制：允许用户对诊断过程和结果提供反馈，以不断改进系统。

系统性能：确保系统具有良好的响应速度和稳定性，能够处理大量用户的同时访问。参赛者需对系统进行压力测试，确保系统在高并发情况下的稳定性和响应速度。同时，系统也应具备可扩展性以适应用户增长或数据量的增加，具备良好的容错性确保业务的连续性，具备兼容性以兼容不同的硬件、操作系统和软件环境等。

4.系统演示视频

视频内容：参赛者需录制一段5-10分钟的系统演示视频，演示AI问诊系统的主要功能和用户界面。视频需清晰展示系统的功能和使用方式。

视频质量：视频需清晰流畅，解说准确，操作步骤明了，确保评审人员能够清楚了解系统的功能和使用方法。

5.技术报告

报告内容：技术报告需包括知识图谱构建的背景介绍、数据来源的详细说明、数据处理和预处理的方法、知识图谱构建的具体过程、技术难点及解决方案等。报告需详尽描述参赛者在构建知识图谱过程中所采取的每一步操作和思考过程。AI问诊系统的开发过程、技术难点及解决方案、系统测试结果等。报告需包含详细的技术细节、代码示例、测试数据和结果分析等。

报告格式：报告需提交为PDF文档，字数不限，但需条理清晰、内容详细，并包含必要的图表和代码示例以增强说服力。

6.评分标准

（二）总决赛阶段比赛内容

1.知识图谱完善

在初赛基础上，参赛者需进一步扩展和完善知识图谱，要求包括但不限于以下内容：

提高诊断及推理准确性：通过多种方法验证和提高知识图谱的准确性。参赛者可以通过与专家进行讨论、查阅更多的文献、使用更高级的数据处理技术等方法来提高知识图谱的准确性。例如，通过交叉验证方法验证知识图谱中疾病和症状之间的关联，确保其科学性和准确性。

优化结构：对知识图谱及问诊系统的结构进行优化，提高查询效率和可视化效果。例如，使用图数据库中的索引技术提高查询速度，优化图谱的层级结构，使得查询结果更加直观和易于理解。

2.系统演示视频

视频内容：参赛者需录制一段5-10分钟的系统演示视频，演示AI问诊系统的主要功能和用户界面。视频需清晰展示系统的功能和使用方式。

视频质量：视频需清晰流畅，解说准确，操作步骤明了，确保评审人员能够清楚了解系统的功能和使用方法。

3.详细技术报告

报告内容：参赛者需提交一份详细的技术报告，描述知识图谱的进一步完善过程、AI问诊系统的开发过程、技术难点及解决方案、系统测试结果等。报告需包含详细的技术细节、代码示例、测试数据和结果分析等。

报告格式：报告需提交为PDF文档，字数不限，但需条理清晰、内容详细，并包含必要的图表和代码示例以增强说服力。

4.评分规则

五、赛程安排

1.报名系统开放时间：9月13日早9点；

2.报名截止时间：10月31日晚8点；

3.初赛及总决赛时间：11月31前完成，具体时间另行通知；

4.比赛地点：另行通知。

六、联系方式

（一）赛题负责人

联系人：陈老师，17856998116；张老师，025-82296616；

邮箱：neuro_zhangli@163.com

QQ群：943491332

（二）国赛组委会

国赛组委会邮箱：lican@digix.org.cn