現(xiàn)代信息科學(xué)與藥學(xué)信息技術(shù)

1、第一章現(xiàn)代信息科學(xué)與藥學(xué)信息技術(shù),了解現(xiàn)代信息科學(xué)與藥物信息技術(shù)的發(fā)展歷程，理解基本概念，深刻理解現(xiàn)代信息科學(xué)與藥物信息技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向,第一節(jié)現(xiàn)代信息科學(xué)概述,狹義信息論的產(chǎn)生過(guò)程和標(biāo)志 1928年，哈特利發(fā)表了《信息傳輸》，第一次把信息和消息區(qū)別開(kāi)來(lái)，并首次提出信息量的概念，同時(shí)指出可以用消息出現(xiàn)的概率的對(duì)數(shù)來(lái)度量信息量。,香農(nóng)信息論1948年香農(nóng)《通信的數(shù)學(xué)理論》和1949年《噪聲中的通信》集中了香農(nóng)的研

2、究成果，系統(tǒng)的論述了信息理論，奠定了現(xiàn)代信息論的基礎(chǔ)。維納信息論1948年維納《控制論－動(dòng)物和機(jī)器中的通信與控制問(wèn)題》從控制和通信的角度研究了信息問(wèn)題，以自動(dòng)控制的觀點(diǎn)解決了信號(hào)被噪聲干擾時(shí)的處理問(wèn)題，建立了“維納濾波理論”，從而擴(kuò)大了信息論的研究范圍。,Claude Elwood Shannon (1916-2001),這幾篇論文的相繼發(fā)表，標(biāo)志著信息論的正式誕生僅限于通信領(lǐng)域——狹義信息論，通信的數(shù)學(xué)理論，主要研究狹義

3、信息的度量方法，研究各種信源、信道的描述和信源、信道的編碼定理。,二狹義信息的概念,通信系統(tǒng)模型香農(nóng)認(rèn)為通信應(yīng)該是信息在系統(tǒng)中識(shí)別、傳輸、變換、存儲(chǔ)、處理、顯示的過(guò)程。因此通信系統(tǒng)必須是一個(gè)發(fā)送與接收，輸入與輸出兩者相互聯(lián)系的不可分割的統(tǒng)一體。,信息,信號(hào),干擾,信號(hào)+干擾,信息,自然現(xiàn)象的分類(lèi)必然事件：在一定條件下必然發(fā)生的現(xiàn)象不可能事件：在一定條件下不會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象隨機(jī)事件：在一定條件下可能發(fā)生，也可能不發(fā)生的現(xiàn)象

4、概率信息是表示關(guān)于事物的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和方式的信息，它與事物的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)，不同的方式有不同信息表示。香農(nóng)信息定義：信息是用來(lái)消除不確定性的東西維納信息定義：信息就是人和外界相互作用的過(guò)程中相互交換的內(nèi)容總稱。,（三）狹義信息度量概率空間由隨機(jī)試驗(yàn)中的基本事件及其發(fā)生的相應(yīng)的概率組成，即：其中Xi表示事物運(yùn)動(dòng)的n種可能狀態(tài)；Pi則是相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生的概率，且P1＋P2＋…＋Pn＝1,,實(shí)例：擲骰子有六個(gè)基本事

5、件，即出現(xiàn)一點(diǎn)、二點(diǎn)、三點(diǎn)、四點(diǎn)、五點(diǎn)、六點(diǎn)的狀態(tài)，分別記做X1、X2、X3、X4、X5、X6 ，其相應(yīng)的概率分別為P1、P2、P3、P4、P5、P6、，且P1＋P2＋P3＋P4＋P5＋P6＝1，則擲骰子的概率空間為先驗(yàn)信息概率空間,香農(nóng)理論（經(jīng)典信息學(xué)）數(shù)學(xué)基礎(chǔ),熵（ Entropy ）經(jīng)典信息學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ).熵的數(shù)學(xué)定義：以熵為尺度度量信息量的大小。,狹義信息論的局限性 只考慮了信息的形式方面，不考慮

6、其含義與價(jià)值方面，而語(yǔ)義和語(yǔ)用是不能回避的（與主觀有關(guān)）局限于“消除不確定性”范疇，不能解決模糊問(wèn)題只考慮了統(tǒng)計(jì)信息，沒(méi)有考慮其他的原理和規(guī)律,二、廣義信息論的產(chǎn)生過(guò)程和標(biāo)志,1972年，德魯卡和特米尼提出模糊信息熵公式；1981年鐘義信提出“廣義信息函數(shù)”，1985年得到語(yǔ)法、語(yǔ)義和語(yǔ)用信息的綜合測(cè)度公式－全信息的計(jì)量模型,廣義信息論. 包括所有與信息有關(guān)的自然和社會(huì)領(lǐng)域,如模式識(shí)別,計(jì)算機(jī)翻譯,心理學(xué),遺傳學(xué),神經(jīng)

7、生理學(xué),語(yǔ)言學(xué),語(yǔ)義學(xué)甚至包括社會(huì)學(xué)中有關(guān)信息的問(wèn)題.,,廣義信息論，包括信息論在自然和社會(huì)中的新的應(yīng)用，如模式識(shí)別、機(jī)器翻譯、自學(xué)習(xí)自組織系統(tǒng)、心理學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等一切與信息問(wèn)題有關(guān)的領(lǐng)域。,（二）哲學(xué)范疇的廣義信息,信息普遍存在于自然界、人類(lèi)社會(huì)和思維領(lǐng)域中，是客觀事物之間相互作用和聯(lián)系的表征，是客觀事物經(jīng)過(guò)感知或認(rèn)識(shí)后的再現(xiàn) 它是客觀事物自身存在的方式和狀態(tài)的信息——本體信息。,信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)與方

8、式，是物質(zhì)的一種屬性。,三、現(xiàn)代信息科學(xué)的產(chǎn)生過(guò)程和發(fā)展方向,（一）現(xiàn)代信息科學(xué)的概念 信息科學(xué)是以信息為主要研究對(duì)象，以信息的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和利用為研究?jī)?nèi)容，以計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)為主要技術(shù)工具，以提高人類(lèi)獲取和利用信息的能力為主要目標(biāo)的一門(mén)新興的橫 斷學(xué)科。信息科學(xué)的內(nèi)容范圍包括①信息論、通信理論②控制論、系統(tǒng)論③計(jì)算機(jī)科學(xué)④電子學(xué)⑤情報(bào)科學(xué)、信息管理學(xué)和傳播學(xué)⑥生物信息學(xué)⑦智能科學(xué),（二）現(xiàn)代信息科學(xué)理論,信息科學(xué)理論的三大支柱

9、：全信息理論、信息科學(xué)基本原理以及信息科學(xué)方法論。信息科學(xué)是包含香農(nóng)信息論、全信息論、識(shí)別論、智能論、控制論、信息系統(tǒng)論的統(tǒng)一理論。信息的基本運(yùn)動(dòng)過(guò)程和相應(yīng)理論：產(chǎn)生與獲取→傳遞→處理與再生→調(diào)節(jié)與控制→組織與優(yōu)化→思維與認(rèn)知,通信論,決策論,控制論,系統(tǒng)論,智能論,,,,,,（三）現(xiàn)代信息科學(xué)方法論,包括兩個(gè)基本原則和三個(gè)基本方法1物質(zhì)、能量、信息三位一體原則：現(xiàn)實(shí)是物質(zhì)和能量的有機(jī)綜合體2結(jié)構(gòu)、功能、行為辯證相依準(zhǔn)則：

10、3信息分析方法4信息綜合方法5信息進(jìn)化方法,信息進(jìn)化法,信息進(jìn)化法就是在變革、改善或優(yōu)化一個(gè)高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)候首先從信息的觀點(diǎn)出發(fā)，利用信息技術(shù)的方法和手段獲得該系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用狀態(tài)及方式、內(nèi)容和效用，從中判斷出系統(tǒng)的優(yōu)度，且與目標(biāo)優(yōu)度相比較，通過(guò)控制作用改變系統(tǒng)的狀態(tài)，使它逐步逼近目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)功能優(yōu)化，完成系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程。,第二節(jié)現(xiàn)代信息技術(shù)概述,一、現(xiàn)代信息技術(shù)的概念 從技術(shù)的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)是指能夠擴(kuò)展和延伸人類(lèi)信息器

11、官功能的技術(shù)的總稱； 教科文組織的定義：應(yīng)用于信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧；上述方法和技巧的應(yīng)用；計(jì)算機(jī)及其與人、機(jī)的相互作用；與之相應(yīng)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。,二、現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn),高度的戰(zhàn)略地位巨大的滲透能力發(fā)展速度快高投入、高風(fēng)險(xiǎn),三、現(xiàn)代信息技術(shù)的分類(lèi),一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代信息技術(shù)的分類(lèi)體系結(jié)構(gòu)包括3個(gè)基本層次：信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)（一）信息基礎(chǔ)技術(shù)：是有關(guān)新材料

12、、新能源、新器件的開(kāi)發(fā)或制造技術(shù)，是整個(gè)信息技術(shù)的基礎(chǔ)，包括光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、光子技術(shù)、分子電子技術(shù)和其他技術(shù),（二）信息系統(tǒng)技術(shù),是信息技術(shù)體系的核心和主體，是有關(guān)信息的獲取、傳輸、處理、控制的設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)，主要包括4基元：1信息獲取技術(shù)：傳感、遙測(cè)、遙感2信息處理技術(shù)：應(yīng)用計(jì)算機(jī)硬件、軟件及數(shù)字傳輸網(wǎng)，對(duì)信息進(jìn)行文字、圖形、特征識(shí)別以及信息加工和積累的技術(shù)。3信息傳輸技術(shù)4信息控制技術(shù),（三）信息應(yīng)用技術(shù),是針對(duì)各

13、種實(shí)用目的而發(fā)展起來(lái)的具體的技術(shù)群體，是信息技術(shù)開(kāi)發(fā)的根本目的。,四、現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),（一）高速化 1計(jì)算機(jī)技術(shù)：最活躍發(fā)展最快的技術(shù) 2通信技術(shù)：在數(shù)字化、綜合化基礎(chǔ)上向高速化、寬帶化、智能化和個(gè)人化的方向發(fā)展 3信息存儲(chǔ)技術(shù)：主要表現(xiàn)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)和光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)兩方面（二）交叉融合 1計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的整合 2交叉學(xué)科和綜合技術(shù)的發(fā)展（三）高滲透性 主要是指信息技

14、術(shù)應(yīng)用時(shí)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),第三節(jié)藥學(xué)信息技術(shù)概述,一、藥學(xué)信息技術(shù)的概念和特點(diǎn)（一）概念 目前還不是一個(gè)固定的專(zhuān)有名詞，而是泛指在藥學(xué)領(lǐng)域中使用的信息技術(shù)群。（二）特點(diǎn) 1藥學(xué)信息技術(shù)的主體是信息系統(tǒng)技術(shù) 2藥學(xué)信息技術(shù)的歸宿是信息應(yīng)用技術(shù),二、藥學(xué)信息技術(shù)的作用,（一）促進(jìn)藥學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng) 1促進(jìn)藥學(xué)領(lǐng)域生產(chǎn)方式的變革2推動(dòng)藥學(xué)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展3促進(jìn)藥品流通方式的改變（二）促進(jìn)藥學(xué)科學(xué)實(shí)踐的進(jìn)步1提出新的

15、課題2提供新的研究手段3變革藥學(xué)科學(xué)研究的組織體制4促進(jìn)藥學(xué)科研成果的轉(zhuǎn)化5推動(dòng)藥學(xué)科學(xué)知識(shí)的普及（三）引導(dǎo)藥學(xué)教育方式的變革1信息技術(shù)傳播知識(shí)的部分功能2信息技術(shù)的教學(xué)手段豐富3信息技術(shù)突破傳統(tǒng)教育在時(shí)間上和空間上的限制4信息技術(shù)要求改革教育內(nèi)容5信息技術(shù)改變教育者與被 教育者之間的關(guān)系6信息技術(shù)擴(kuò)展教育對(duì)象的范圍（四）推動(dòng)藥學(xué)觀念的演進(jìn)1突出以人為本的藥學(xué)科研和服務(wù)觀念2強(qiáng)調(diào)信息知識(shí)在藥學(xué)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重要地位3提高信息