現(xiàn)代信息科學(xué)與藥學(xué)信息技術(shù)

第一節(jié)現(xiàn)代信息科學(xué)概述狹義信息論的產(chǎn)生過程和標(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)別開來，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)來度量信息量。第一頁(yè)，共25頁(yè)。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題》從控制和通信的角度研究了信息問題，以自動(dòng)控制的觀點(diǎn)解決了信號(hào)被噪聲干擾時(shí)的處理問題，建立了“維納濾波理論”，從而擴(kuò)大了信息論的研究范圍。ClaudeElwoodShannon(1916-2001)第二頁(yè)，共25頁(yè)。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。第三頁(yè)，共25頁(yè)。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。

編碼器信道譯碼器信宿噪聲源信源信息信號(hào)干擾信號(hào)+干擾信息第四頁(yè)，共25頁(yè)。自然現(xiàn)象的分類 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(nèi)容總稱。第五頁(yè)，共25頁(yè)。（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

第六頁(yè)，共25頁(yè)。 實(shí)例： 擲骰子有六個(gè)基本事件，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

第七頁(yè)，共25頁(yè)。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。X1，X2，。。。。。。，XnP(X1)，P(X2)，。。。，P(Xn)消息的概率空間：＝第八頁(yè)，共25頁(yè)。狹義信息論的局限性

只考慮了信息的形式方面，不考慮其含義與價(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，不能解決模糊問題 只考慮了統(tǒng)計(jì)信息，沒有考慮其他的原理和規(guī)律第九頁(yè)，共25頁(yè)。二、廣義信息論的產(chǎn)生過程和標(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)量模型第十頁(yè)，共25頁(yè)。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)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)信息的問題.第十一頁(yè)，共25頁(yè)。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)等一切與信息問題有關(guān)的領(lǐng)域。第十二頁(yè)，共25頁(yè)。（二）哲學(xué)范疇的廣義信息

信息普遍存在于自然界、人類社會(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)與方式，是物質(zhì)的一種屬性。

第十三頁(yè)，共25頁(yè)。三、現(xiàn)代信息科學(xué)的產(chǎn)生過程和發(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，以提高人類獲取和利用信息的能力為主要目標(biāo)的一門新興的橫斷學(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)第十四頁(yè)，共25頁(yè)。（二）現(xiàn)代信息科學(xué)理論信息科學(xué)理論的三大支柱：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)論智能論第十五頁(yè)，共25頁(yè)。（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：3信息分析方法4信息綜合方法5信息進(jìn)化方法第十六頁(yè)，共25頁(yè)。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)化的過程。第十七頁(yè)，共25頁(yè)。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)來說，信息技術(shù)是指能夠擴(kuò)展和延伸人類信息器官功能的技術(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。第十八頁(yè)，共25頁(yè)。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)第十九頁(yè)，共25頁(yè)。三、現(xiàn)代信息技術(shù)的分類一般來說，現(xiàn)代信息技術(shù)的分類體系結(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、新能源、新器件的開發(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)第二十頁(yè)，共25頁(yè)。（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)第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。（三）信息應(yīng)用技術(shù)是針對(duì)各種實(shí)用目的而發(fā)展起來的具體的技術(shù)群體，是信息技術(shù)開發(fā)的根本目的。第二十二頁(yè)，共25頁(yè)。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術(shù)應(yīng)用時(shí)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)第二十三頁(yè)，共25頁(yè)。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)第二十四頁(yè)，共25頁(yè)。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）