現代信息科學與藥學信息技術

1、第一章現代信息科學與藥學信息技術,了解現代信息科學與藥物信息技術的發(fā)展歷程，理解基本概念，深刻理解現代信息科學與藥物信息技術的未來發(fā)展方向,第一節(jié)現代信息科學概述,狹義信息論的產生過程和標志 1928年，哈特利發(fā)表了《信息傳輸》，第一次把信息和消息區(qū)別開來，并首次提出信息量的概念，同時指出可以用消息出現的概率的對數來度量信息量。,香農信息論1948年香農《通信的數學理論》和1949年《噪聲中的通信》集中了香農的研

2、究成果，系統(tǒng)的論述了信息理論，奠定了現代信息論的基礎。維納信息論1948年維納《控制論－動物和機器中的通信與控制問題》從控制和通信的角度研究了信息問題，以自動控制的觀點解決了信號被噪聲干擾時的處理問題，建立了“維納濾波理論”，從而擴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，標志著信息論的正式誕生僅限于通信領域——狹義信息論，通信的數學理論，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)模型香農認為通信應該是信息在系統(tǒng)中識別、傳輸、變換、存儲、處理、顯示的過程。因此通信系統(tǒng)必須是一個發(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,干擾,信號+干擾,信息,自然現象的分類必然事件：在一定條件下必然發(fā)生的現象不可能事件：在一定條件下不會發(fā)生的現象隨機事件：在一定條件下可能發(fā)生，也可能不發(fā)生的現象

4、概率信息是表示關于事物的隨機運動狀態(tài)和方式的信息，它與事物的運動方式有關，不同的方式有不同信息表示。香農信息定義：信息是用來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程中相互交換的內容總稱。,（三）狹義信息度量概率空間由隨機試驗中的基本事件及其發(fā)生的相應的概率組成，即：其中Xi表示事物運動的n種可能狀態(tài)；Pi則是相應的運動狀態(tài)發(fā)生的概率，且P1＋P2＋…＋Pn＝1,,實例：擲骰子有六個基本事

5、件，即出現一點、二點、三點、四點、五點、六點的狀態(tài)，分別記做X1、X2、X3、X4、X5、X6 ，其相應的概率分別為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信息概率空間,香農理論（經典信息學）數學基礎,熵（ Entropy ）經典信息學的數學基礎.熵的數學定義：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、其含義與價值方面，而語義和語用是不能回避的（與主觀有關）局限于“消除不確定性”范疇，不能解決模糊問題只考慮了統(tǒng)計信息，沒有考慮其他的原理和規(guī)律,二、廣義信息論的產生過程和標志,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”，1985年得到語法、語義和語用信息的綜合測度公式－全信息的計量模型,廣義信息論. 包括所有與信息有關的自然和社會領域,如模式識別,計算機翻譯,心理學,遺傳學,神經

7、生理學,語言學,語義學甚至包括社會學中有關信息的問題.,,廣義信息論，包括信息論在自然和社會中的新的應用，如模式識別、機器翻譯、自學習自組織系統(tǒng)、心理學、生物學、經濟學、社會學等一切與信息問題有關的領域。,（二）哲學范疇的廣義信息,信息普遍存在于自然界、人類社會和思維領域中，是客觀事物之間相互作用和聯(lián)系的表征，是客觀事物經過感知或認識后的再現 它是客觀事物自身存在的方式和狀態(tài)的信息——本體信息。,信息是事物運動的狀態(tài)與方

8、式，是物質的一種屬性。,三、現代信息科學的產生過程和發(fā)展方向,（一）現代信息科學的概念 信息科學是以信息為主要研究對象，以信息的性質、運動規(guī)律和利用為研究內容，以計算機和通信網絡為主要技術工具，以提高人類獲取和利用信息的能力為主要目標的一門新興的橫 斷學科。信息科學的內容范圍包括①信息論、通信理論②控制論、系統(tǒng)論③計算機科學④電子學⑤情報科學、信息管理學和傳播學⑥生物信息學⑦智能科學,（二）現代信息科學理論,信息科學理論的三大支柱

9、：全信息理論、信息科學基本原理以及信息科學方法論。信息科學是包含香農信息論、全信息論、識別論、智能論、控制論、信息系統(tǒng)論的統(tǒng)一理論。信息的基本運動過程和相應理論：產生與獲取→傳遞→處理與再生→調節(jié)與控制→組織與優(yōu)化→思維與認知,通信論,決策論,控制論,系統(tǒng)論,智能論,,,,,,（三）現代信息科學方法論,包括兩個基本原則和三個基本方法1物質、能量、信息三位一體原則：現實是物質和能量的有機綜合體2結構、功能、行為辯證相依準則：

10、3信息分析方法4信息綜合方法5信息進化方法,信息進化法,信息進化法就是在變革、改善或優(yōu)化一個高級復雜系統(tǒng)的時候首先從信息的觀點出發(fā)，利用信息技術的方法和手段獲得該系統(tǒng)現實的運用狀態(tài)及方式、內容和效用，從中判斷出系統(tǒng)的優(yōu)度，且與目標優(yōu)度相比較，通過控制作用改變系統(tǒng)的狀態(tài)，使它逐步逼近目標，實現功能優(yōu)化，完成系統(tǒng)優(yōu)化的過程。,第二節(jié)現代信息技術概述,一、現代信息技術的概念 從技術的本質來說，信息技術是指能夠擴展和延伸人類信息器

11、官功能的技術的總稱； 教科文組織的定義：應用于信息加工和處理中的科學、技術與工程的訓練方法和管理技巧；上述方法和技巧的應用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應的社會、經濟和文化等諸種事物。,二、現代信息技術的特點,高度的戰(zhàn)略地位巨大的滲透能力發(fā)展速度快高投入、高風險,三、現代信息技術的分類,一般來說，現代信息技術的分類體系結構包括3個基本層次：信息基礎技術、信息系統(tǒng)技術和信息應用技術（一）信息基礎技術：是有關新材料

12、、新能源、新器件的開發(fā)或制造技術，是整個信息技術的基礎，包括光電子技術、微電子技術、光子技術、分子電子技術和其他技術,（二）信息系統(tǒng)技術,是信息技術體系的核心和主體，是有關信息的獲取、傳輸、處理、控制的設備和系統(tǒng)的技術，主要包括4基元：1信息獲取技術：傳感、遙測、遙感2信息處理技術：應用計算機硬件、軟件及數字傳輸網，對信息進行文字、圖形、特征識別以及信息加工和積累的技術。3信息傳輸技術4信息控制技術,（三）信息應用技術,是針對各

13、種實用目的而發(fā)展起來的具體的技術群體，是信息技術開發(fā)的根本目的。,四、現代信息技術的發(fā)展趨勢,（一）高速化 1計算機技術：最活躍發(fā)展最快的技術 2通信技術：在數字化、綜合化基礎上向高速化、寬帶化、智能化和個人化的方向發(fā)展 3信息存儲技術：主要表現在半導體存儲技術和光學存儲技術兩方面（二）交叉融合 1計算機與通信技術的整合 2交叉學科和綜合技術的發(fā)展（三）高滲透性 主要是指信息技

14、術應用時的特點和發(fā)展趨勢,第三節(jié)藥學信息技術概述,一、藥學信息技術的概念和特點（一）概念 目前還不是一個固定的專有名詞，而是泛指在藥學領域中使用的信息技術群。（二）特點 1藥學信息技術的主體是信息系統(tǒng)技術 2藥學信息技術的歸宿是信息應用技術,二、藥學信息技術的作用,（一）促進藥學產業(yè)經濟的增長 1促進藥學領域生產方式的變革2推動藥學信息產業(yè)的發(fā)展3促進藥品流通方式的改變（二）促進藥學科學實踐的進步1提出新的

15、課題2提供新的研究手段3變革藥學科學研究的組織體制4促進藥學科研成果的轉化5推動藥學科學知識的普及（三）引導藥學教育方式的變革1信息技術傳播知識的部分功能2信息技術的教學手段豐富3信息技術突破傳統(tǒng)教育在時間上和空間上的限制4信息技術要求改革教育內容5信息技術改變教育者與被 教育者之間的關系6信息技術擴展教育對象的范圍（四）推動藥學觀念的演進1突出以人為本的藥學科研和服務觀念2強調信息知識在藥學人員知識結構中的重要地位3提高信息