시골약사
37821fefdb
PostgreSQL + Apache AGE에 식품-바이오마커 관계 추가: 1. schema_food_biomarker.sql - foods 테이블: 식품 마스터 (염증 유발/항염증) - biomarkers 테이블: IL-1β, CRP 등 바이오마커 - food_biomarker_effects: 식품-바이오마커 관계 - disease_biomarker_association: 질병-바이오마커 연결 - v_il1beta_increasing_foods 뷰: IL-1β 증가 식품 목록 - get_foods_to_avoid() 함수: 질병별 피해야 할 식품 2. age_food_graph.py - Apache AGE 그래프 노드 생성 (Food, Biomarker, Disease) - 관계 생성 (INCREASES, DECREASES, ASSOCIATED_WITH) - PostgreSQL 테이블 → Cypher 그래프 변환 3. import_il1beta_foods.py - PubMed 검색 결과 기반 식품 데이터 자동 입력 - 10개 식품 데이터 (7개 염증 유발 + 3개 항염증) - 근거 논문 PMID 포함 (36776889, 40864681 등) 4. il1beta_proinflammatory_foods_research.py - PubMed 검색: 고지방, 고당, 가공육, 적색육, 알코올 - 24개 논문 분석 - 카테고리별 분류 및 메커니즘 분석 활용: - NAFLD 환자 식이 지도 (고지방식 금지) - 관절염 환자 항염증 식단 (오메가-3 권장) - 근거 기반 영양 상담 (PubMed PMID 제시) Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
336 lines
12 KiB
Python
336 lines
12 KiB
Python
"""
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Apache AGE 그래프 생성: Food + Biomarker 노드 및 관계
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||
목적: PostgreSQL 테이블 데이터를 Apache AGE 그래프로 변환
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작성일: 2026-02-04
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"""
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import sys
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import os
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# UTF-8 인코딩 강제
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if sys.platform == 'win32':
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import io
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||
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
|
||
sys.stderr = io.TextIOWrapper(sys.stderr.buffer, encoding='utf-8')
|
||
|
||
import psycopg2
|
||
from psycopg2.extras import RealDictCursor
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||
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||
class AGEFoodGraphBuilder:
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"""Apache AGE 그래프 빌더"""
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def __init__(self, db_config):
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"""
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Args:
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||
db_config: PostgreSQL 연결 설정
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"""
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||
self.db_config = db_config
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||
self.conn = None
|
||
self.cursor = None
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||
self.graph_name = 'pharmacy_graph'
|
||
|
||
def connect(self):
|
||
"""PostgreSQL 연결"""
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||
try:
|
||
self.conn = psycopg2.connect(**self.db_config)
|
||
self.cursor = self.conn.cursor(cursor_factory=RealDictCursor)
|
||
print("✅ PostgreSQL 연결 성공")
|
||
|
||
# AGE 확장 로드
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self.cursor.execute("LOAD 'age';")
|
||
self.cursor.execute("SET search_path = ag_catalog, '$user', public;")
|
||
|
||
# 그래프 생성 (이미 있으면 무시)
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||
try:
|
||
self.cursor.execute(f"SELECT create_graph('{self.graph_name}');")
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ 그래프 '{self.graph_name}' 생성 완료")
|
||
except psycopg2.Error as e:
|
||
if 'already exists' in str(e):
|
||
print(f"ℹ️ 그래프 '{self.graph_name}' 이미 존재")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
else:
|
||
raise
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ PostgreSQL 연결 실패: {e}")
|
||
raise
|
||
|
||
def create_food_nodes(self):
|
||
"""Food 노드 생성"""
|
||
print("\n📦 Food 노드 생성 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
# SQL 테이블에서 식품 데이터 조회
|
||
self.cursor.execute("""
|
||
SELECT food_id, food_name, food_name_en, category, subcategory, description
|
||
FROM foods
|
||
""")
|
||
foods = self.cursor.fetchall()
|
||
|
||
for food in foods:
|
||
# Cypher 쿼리로 노드 생성
|
||
query = f"""
|
||
SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$
|
||
MERGE (f:Food {{
|
||
food_id: {food['food_id']},
|
||
name: '{food['food_name']}',
|
||
name_en: '{food['food_name_en'] or ''}',
|
||
category: '{food['category']}',
|
||
subcategory: '{food['subcategory'] or ''}',
|
||
description: '{food['description'] or ''}'
|
||
}})
|
||
RETURN f
|
||
$$) AS (result agtype);
|
||
"""
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ Food 노드 {len(foods)}개 생성 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ Food 노드 생성 실패: {e}")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
raise
|
||
|
||
def create_biomarker_nodes(self):
|
||
"""Biomarker 노드 생성"""
|
||
print("\n📦 Biomarker 노드 생성 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
# SQL 테이블에서 바이오마커 데이터 조회
|
||
self.cursor.execute("""
|
||
SELECT biomarker_id, biomarker_name, biomarker_type,
|
||
normal_range_min, normal_range_max, unit, description
|
||
FROM biomarkers
|
||
""")
|
||
biomarkers = self.cursor.fetchall()
|
||
|
||
for bm in biomarkers:
|
||
query = f"""
|
||
SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$
|
||
MERGE (b:Biomarker {{
|
||
biomarker_id: {bm['biomarker_id']},
|
||
name: '{bm['biomarker_name']}',
|
||
type: '{bm['biomarker_type']}',
|
||
normal_min: {bm['normal_range_min'] or 0},
|
||
normal_max: {bm['normal_range_max'] or 0},
|
||
unit: '{bm['unit'] or ''}',
|
||
description: '{bm['description'] or ''}'
|
||
}})
|
||
RETURN b
|
||
$$) AS (result agtype);
|
||
"""
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ Biomarker 노드 {len(biomarkers)}개 생성 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ Biomarker 노드 생성 실패: {e}")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
raise
|
||
|
||
def create_food_biomarker_relationships(self):
|
||
"""Food → Biomarker 관계 생성"""
|
||
print("\n🔗 Food → Biomarker 관계 생성 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
# SQL 테이블에서 관계 데이터 조회
|
||
self.cursor.execute("""
|
||
SELECT
|
||
f.food_id, f.food_name,
|
||
b.biomarker_id, b.biomarker_name,
|
||
fbe.effect_type, fbe.magnitude, fbe.percent_change,
|
||
fbe.mechanism, fbe.evidence_pmid, fbe.study_type, fbe.reliability
|
||
FROM food_biomarker_effects fbe
|
||
JOIN foods f ON fbe.food_id = f.food_id
|
||
JOIN biomarkers b ON fbe.biomarker_id = b.biomarker_id
|
||
""")
|
||
effects = self.cursor.fetchall()
|
||
|
||
for effect in effects:
|
||
# 관계 타입 결정
|
||
if effect['effect_type'] == 'increases':
|
||
rel_type = 'INCREASES'
|
||
elif effect['effect_type'] == 'decreases':
|
||
rel_type = 'DECREASES'
|
||
else:
|
||
rel_type = 'AFFECTS'
|
||
|
||
# Cypher 쿼리로 관계 생성
|
||
query = f"""
|
||
SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$
|
||
MATCH (f:Food {{food_id: {effect['food_id']}}})
|
||
MATCH (b:Biomarker {{biomarker_id: {effect['biomarker_id']}}})
|
||
MERGE (f)-[r:{rel_type} {{
|
||
magnitude: '{effect['magnitude'] or 'unknown'}',
|
||
percent_change: {effect['percent_change'] or 0},
|
||
mechanism: '{effect['mechanism'] or ''}',
|
||
evidence_pmid: '{effect['evidence_pmid'] or ''}',
|
||
study_type: '{effect['study_type'] or ''}',
|
||
reliability: {effect['reliability'] or 0.5}
|
||
}}]->(b)
|
||
RETURN r
|
||
$$) AS (result agtype);
|
||
"""
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ Food-Biomarker 관계 {len(effects)}개 생성 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ 관계 생성 실패: {e}")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
raise
|
||
|
||
def create_disease_nodes(self):
|
||
"""Disease 노드 생성 (질병-바이오마커 연결용)"""
|
||
print("\n📦 Disease 노드 생성 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
# SQL 테이블에서 질병 데이터 조회
|
||
self.cursor.execute("""
|
||
SELECT DISTINCT disease_icd_code, disease_name
|
||
FROM disease_biomarker_association
|
||
""")
|
||
diseases = self.cursor.fetchall()
|
||
|
||
for disease in diseases:
|
||
query = f"""
|
||
SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$
|
||
MERGE (d:Disease {{
|
||
icd_code: '{disease['disease_icd_code']}',
|
||
name: '{disease['disease_name']}'
|
||
}})
|
||
RETURN d
|
||
$$) AS (result agtype);
|
||
"""
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ Disease 노드 {len(diseases)}개 생성 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ Disease 노드 생성 실패: {e}")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
raise
|
||
|
||
def create_biomarker_disease_relationships(self):
|
||
"""Biomarker → Disease 관계 생성"""
|
||
print("\n🔗 Biomarker → Disease 관계 생성 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
self.cursor.execute("""
|
||
SELECT
|
||
b.biomarker_id, b.biomarker_name,
|
||
dba.disease_icd_code, dba.disease_name,
|
||
dba.association_strength, dba.threshold_value,
|
||
dba.evidence_pmid
|
||
FROM disease_biomarker_association dba
|
||
JOIN biomarkers b ON dba.biomarker_id = b.biomarker_id
|
||
""")
|
||
associations = self.cursor.fetchall()
|
||
|
||
for assoc in associations:
|
||
query = f"""
|
||
SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$
|
||
MATCH (b:Biomarker {{biomarker_id: {assoc['biomarker_id']}}})
|
||
MATCH (d:Disease {{icd_code: '{assoc['disease_icd_code']}'}})
|
||
MERGE (b)-[r:ASSOCIATED_WITH {{
|
||
strength: {assoc['association_strength'] or 0.5},
|
||
threshold: {assoc['threshold_value'] or 0},
|
||
evidence_pmid: '{assoc['evidence_pmid'] or ''}'
|
||
}}]->(d)
|
||
RETURN r
|
||
$$) AS (result agtype);
|
||
"""
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
|
||
self.conn.commit()
|
||
print(f"✅ Biomarker-Disease 관계 {len(associations)}개 생성 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ 관계 생성 실패: {e}")
|
||
self.conn.rollback()
|
||
raise
|
||
|
||
def verify_graph(self):
|
||
"""그래프 검증"""
|
||
print("\n🔍 그래프 검증 중...")
|
||
|
||
try:
|
||
# 노드 개수 확인
|
||
queries = {
|
||
'Food': f"SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$ MATCH (f:Food) RETURN COUNT(f) $$) AS (count agtype);",
|
||
'Biomarker': f"SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$ MATCH (b:Biomarker) RETURN COUNT(b) $$) AS (count agtype);",
|
||
'Disease': f"SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$ MATCH (d:Disease) RETURN COUNT(d) $$) AS (count agtype);"
|
||
}
|
||
|
||
for node_type, query in queries.items():
|
||
self.cursor.execute(query)
|
||
result = self.cursor.fetchone()
|
||
count = result['count'] if result else 0
|
||
print(f" {node_type} 노드: {count}개")
|
||
|
||
# 관계 개수 확인
|
||
rel_query = f"SELECT * FROM cypher('{self.graph_name}', $$ MATCH ()-[r]->() RETURN COUNT(r) $$) AS (count agtype);"
|
||
self.cursor.execute(rel_query)
|
||
rel_result = self.cursor.fetchone()
|
||
rel_count = rel_result['count'] if rel_result else 0
|
||
print(f" 관계: {rel_count}개")
|
||
|
||
print("✅ 그래프 검증 완료")
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"❌ 그래프 검증 실패: {e}")
|
||
|
||
def build(self):
|
||
"""전체 그래프 빌드"""
|
||
print("\n" + "=" * 60)
|
||
print("Apache AGE 그래프 빌드 시작")
|
||
print("=" * 60)
|
||
|
||
try:
|
||
self.connect()
|
||
self.create_food_nodes()
|
||
self.create_biomarker_nodes()
|
||
self.create_disease_nodes()
|
||
self.create_food_biomarker_relationships()
|
||
self.create_biomarker_disease_relationships()
|
||
self.verify_graph()
|
||
|
||
print("\n" + "=" * 60)
|
||
print("✅ 그래프 빌드 완료!")
|
||
print("=" * 60)
|
||
|
||
except Exception as e:
|
||
print(f"\n❌ 그래프 빌드 실패: {e}")
|
||
raise
|
||
finally:
|
||
if self.conn:
|
||
self.conn.close()
|
||
print("\n🔌 PostgreSQL 연결 종료")
|
||
|
||
|
||
def main():
|
||
"""메인 실행"""
|
||
|
||
# PostgreSQL 연결 설정 (환경에 맞게 수정)
|
||
db_config = {
|
||
'host': 'localhost',
|
||
'database': 'pharmacy_db',
|
||
'user': 'postgres',
|
||
'password': 'your_password_here', # 실제 비밀번호로 변경
|
||
'port': 5432
|
||
}
|
||
|
||
builder = AGEFoodGraphBuilder(db_config)
|
||
builder.build()
|
||
|
||
|
||
if __name__ == '__main__':
|
||
main()
|