物數(shù)學(xué)及其形態(tài)數(shù)BMKI的原理、概念和方法學(xué)

1、物數(shù)學(xué)及其形態(tài)數(shù)BMKI的原理、概念和方法學(xué)【摘要】從分析量子力學(xué)形成及小波分析原理誘導(dǎo)出物數(shù)學(xué)的一種廣義數(shù)“形態(tài)數(shù)，為生物醫(yī)學(xué)知識(shí)整合論的可操作性進(jìn)展探究?！娟P(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)信息學(xué)；人工智能；生物醫(yī)學(xué)知識(shí)整合論；物數(shù)學(xué)；形態(tài)數(shù)2量子力學(xué)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出的廣義數(shù)量子力學(xué)領(lǐng)域無疑聚集著人類最偉大的智慧，是各種偉大智慧的閃現(xiàn)以及互相矛盾和沖突，催生了這門偉大的科學(xué)。眾所周知，原子構(gòu)造之父玻爾對原子構(gòu)造提出了如下理論：“原子中的電子繞著某些特定的軌道以一定的頻率運(yùn)行，并時(shí)不時(shí)從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道上去。每個(gè)電子軌道都代表一個(gè)特定的能級(jí)，因此當(dāng)這種躍遷發(fā)生的時(shí)候，電子就按照量子化的方式吸收或者發(fā)射能量，

2、其大小等于兩個(gè)軌道之間的能量差19。玻爾模型的建立有著氫原子光譜的支持，每一條光譜線都有一種特定的頻率。從量子公式E1-E2=h其中E是能量，h是普朗克常數(shù)，是頻率，我們知道這是電子在兩個(gè)能級(jí)之間躍遷的結(jié)果。光譜中的每一條光譜線，代表了兩個(gè)“能級(jí)之間的“能量差，并不代表能級(jí)本身。為了把問題講得更為明了，筆者設(shè)計(jì)如下問題。假設(shè)某原子的某電子有能級(jí)E1，E2，,En，那么各能級(jí)的能量是多少？假設(shè)一個(gè)電子躍遷途徑為：E1E5E8，另一個(gè)躍遷途徑為：E1E5E8，那么兩個(gè)途徑的所吸收或釋放的能量是否相等？我們知道，第一個(gè)問題的答案必須借助物理實(shí)驗(yàn)，但第二個(gè)問題似乎是很簡單的邏輯問題，答案應(yīng)該是肯定的。

3、但物理學(xué)家海森堡堅(jiān)持必須由實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)來答復(fù)這些問題，他后來“獨(dú)立創(chuàng)造了矩陣的數(shù)學(xué)概念處理這一問題。其形狀如下：ABAaaabaBbabbbab陣中A，B，aa，ab，a,可分別表示電子的能級(jí)軌道和躍遷所吸收或釋放的能量。當(dāng)然，其實(shí)矩陣在數(shù)學(xué)界早已存在，但作為物理學(xué)家的海森堡根據(jù)研究對象的物理本性引出新的數(shù)學(xué)概念不僅非常自然當(dāng)然不應(yīng)該提倡，而且說明其對物理和數(shù)學(xué)的關(guān)系的深入的洞察。經(jīng)海森堡等的努力，矩陣概念成為量子力學(xué)的基矗在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，海森堡的必須由實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)來答復(fù)下列問題的主張受到廣泛的支持(例如ABBA隨處可見)，“一棵樹氧化燃燒成灰并放出能量和“一堆灰加能量變成一棵樹不僅是不對

4、稱，而且是不可逆的。所以生物醫(yī)學(xué)的運(yùn)算也必須是矩陣的，但這是生物學(xué)意義下實(shí)際觀測的矩陣生物矩陣或生物超矩陣，它僅僅繼承了數(shù)學(xué)矩陣的兩兩對應(yīng)關(guān)系，它的任何其他屬性將必須重新研究。研究的根本任務(wù)是防止“物數(shù)差謬，即一種邏輯推理或運(yùn)算結(jié)果與詳細(xì)物理發(fā)現(xiàn)的結(jié)果之間的差異導(dǎo)致的錯(cuò)誤。4形態(tài)數(shù)矩陣是一個(gè)非常特殊的運(yùn)算對象，它是數(shù)值、數(shù)位、數(shù)序、關(guān)系自返，正反、局整的一個(gè)復(fù)合體。本研究把它看成一個(gè)廣義的數(shù)，稱為構(gòu)造數(shù)或形態(tài)數(shù)。我們在這里看一看Internet提供的利用小波技術(shù)對一個(gè)信號(hào)907010070進(jìn)展低頻局部信號(hào)的本質(zhì)局部和高頻局部信號(hào)的波動(dòng)局部的別離處理的過程。這一過程涉及下文所示的矩陣的乘法22。

5、這一處理過程包括如下運(yùn)算：第1次只對90，70求和的平均，保存其他不動(dòng)；第2次只對100，70求和的平均，保存其他不動(dòng)；第3次只對90，70求差的平均，保存其他不動(dòng)；第4次只對100，70求差的平均，保存其他不動(dòng)。得結(jié)果80851015，再按上原那么重復(fù)操作最后得82.5-2.51015。上述運(yùn)算可以通過兩個(gè)矩陣乘法完成。鑒于醫(yī)學(xué)人員往往對數(shù)學(xué)運(yùn)算不熟悉，本研究給出全部運(yùn)算過程細(xì)節(jié)。907010070120120120-1200120120120-12=90(1/2)+70(1/2)+1000+700900+700+100(1/2)+70(1/2)90(1/2)-70(1/2)+1000+70

6、0900+700+100(1/2)-70(1/2)=808510158085101512120012-120000100001=80(1/2)+85(1/2)+100+15080(1/2)+85(-1/2)+100+150800+850+101+150800+850+100+151=82.5-2.51015從此例可看到，矩陣不僅可以表示一個(gè)構(gòu)造，并且可以對構(gòu)造的細(xì)節(jié)分別處理，因此具有形態(tài)數(shù)的根本功能。5生物醫(yī)學(xué)物數(shù)學(xué)的根本哲學(xué)觀所謂形式空間是事物的一種理性背景，它必須是某種均勻性(低階的、高階的、單純的、復(fù)合的)。生物機(jī)體是形形色色的異質(zhì)物理空間在背景空間歐氏空間中“高度密集，高度不均勻，高度互相干預(yù)阻斷、傳導(dǎo)、改變、輔助和依賴，這一切均通過“硬的即非理性物理機(jī)制形成。由此決定了生物機(jī)體形形色色的異質(zhì)形式空間也是“高度密集，高度不均勻，高度互相干預(yù)阻斷、傳導(dǎo)、改變、輔助和依賴的。生物醫(yī)學(xué)知識(shí)整合的復(fù)雜性與一般系統(tǒng)理論對象的復(fù)雜性不可同日而語，依靠單純形式化的系統(tǒng)研究試圖得到對生物系統(tǒng)整合機(jī)制的理解猶如杯水車薪。獨(dú)立的理性或形式化研究和獨(dú)立的物理性實(shí)驗(yàn)或經(jīng)歷均無法完成對生物醫(yī)學(xué)知識(shí)整合大業(yè)，創(chuàng)始一種新的兩者結(jié)合的探究性研究物數(shù)學(xué)也許是一種方向。物數(shù)學(xué)中任何形式空間都依賴于某種詳細(xì)的物質(zhì)根底或運(yùn)動(dòng)形態(tài)，各種物性決定理性空間后者必須服從