第一章医学信息学概论课件

医学信息学概论学习目的和要求n教学目的教学目的:通过本课程的学习，掌握医学信息通过本课程的学习，掌握医学信息学的基本原理，能用医学信息学的方法和计算学的基本原理，能用医学信息学的方法和计算机技术开展医学研究。机技术开展医学研究。n完成医学完成医学 信息学课程设计信息学课程设计n撰写一篇医学信息学研究领域的综述报告撰写一篇医学信息学研究领域的综述报告医学信息学概论学习目的和要求教学目的:通过本课程的学习，1n n医学信息学基础医学信息学基础n n临床各科信息学概述临床各科信息学概述n n医学信息标准化医学信息标准化n n医学信息决策支持医学信息决策支持n n大数据与医学信息处理大数据与医学信息处理n n云计算、云计算、物联网与智慧医学物联网与智慧医学n n医学信息学处理前沿技术医学信息学处理前沿技术课程的内容课程的内容2课程教学目的和要求n n教学方法教学方法:n n理论课理论课理论课理论课 n n讨论课讨论课讨论课讨论课n n课程设计课程设计课程设计课程设计n n课外阅读课外阅读课外阅读课外阅读n n考核办法考核办法n n医学信息学领域研究综述论文医学信息学领域研究综述论文医学信息学领域研究综述论文医学信息学领域研究综述论文 20%20%20%20%n n课程设计：医学信息学专题课程设计课程设计：医学信息学专题课程设计课程设计：医学信息学专题课程设计课程设计：医学信息学专题课程设计20202020n n教学参与情况（讨论课、上课参与）教学参与情况（讨论课、上课参与）教学参与情况（讨论课、上课参与）教学参与情况（讨论课、上课参与）10101010n n考试考试考试考试50%50%50%50%课程教学目的和要求教学方法:3教材和参考书目n nEdward H.Shortliff Edward H.Shortliff Edward H.Shortliff Edward H.Shortliff 主编，罗述谦主译主编，罗述谦主译主编，罗述谦主译主编，罗述谦主译生物医学生物医学生物医学生物医学信息学信息学信息学信息学，科学出版社，科学出版社，科学出版社，科学出版社，2011201120112011年年年年n n丁宝芬主编丁宝芬主编丁宝芬主编丁宝芬主编,医学信息学医学信息学医学信息学医学信息学，东南大学出版社，东南大学出版社，东南大学出版社，东南大学出版社，2009200920092009年年年年n n埃里克埃里克埃里克埃里克.托普著托普著托普著托普著颠覆医疗颠覆医疗颠覆医疗颠覆医疗-大数据时代的个人健康革大数据时代的个人健康革大数据时代的个人健康革大数据时代的个人健康革命命命命，电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，2014201420142014年年年年n n周怡主编，周怡主编，周怡主编，周怡主编，医学信息决策与支持系统医学信息决策与支持系统医学信息决策与支持系统医学信息决策与支持系统，人民卫生，人民卫生，人民卫生，人民卫生出版社，出版社，出版社，出版社，2009200920092009年年年年n n唐雄燕等，唐雄燕等，唐雄燕等，唐雄燕等，基于物联网的智慧医疗技术及其应用基于物联网的智慧医疗技术及其应用基于物联网的智慧医疗技术及其应用基于物联网的智慧医疗技术及其应用，电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，2013201320132013年年年年n n施诚主编，施诚主编，施诚主编，施诚主编，医院信息系统分析与设计医院信息系统分析与设计医院信息系统分析与设计医院信息系统分析与设计，电子工业，电子工业，电子工业，电子工业出版社，出版社，出版社，出版社，2014201420142014年年年年教材和参考书目Edward H.Shortliff 主编，罗4第一章 医学信息学概论2007-9-3第一章 医学信息学概论2007-9-35信息、数据与知识定义n n牛津字典牛津字典牛津字典牛津字典指出：指出：指出：指出：“信息，就是谈信息，就是谈信息，就是谈信息，就是谈论的事情、新闻和知识论的事情、新闻和知识论的事情、新闻和知识论的事情、新闻和知识”。n n信息论的创始人香农（信息论的创始人香农（信息论的创始人香农（信息论的创始人香农（C.E.ShannonC.E.ShannonC.E.ShannonC.E.Shannon）：）：）：）：信息是用来消除随机不确定性的东西。信息是用来消除随机不确定性的东西。信息是用来消除随机不确定性的东西。信息是用来消除随机不确定性的东西。n n提出信息量和信息熵提出信息量和信息熵提出信息量和信息熵提出信息量和信息熵(information(information(information(information entropy)entropy)entropy)entropy)的概念的概念的概念的概念n n控制论创始人维纳认为：控制论创始人维纳认为：控制论创始人维纳认为：控制论创始人维纳认为：“信息就是信息就是信息就是信息就是我们在适应外部世界，并且使这种适我们在适应外部世界，并且使这种适我们在适应外部世界，并且使这种适我们在适应外部世界，并且使这种适应反作用于外部世界的过程中，同外应反作用于外部世界的过程中，同外应反作用于外部世界的过程中，同外应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行相互交换的内容的名称。部世界进行相互交换的内容的名称。部世界进行相互交换的内容的名称。部世界进行相互交换的内容的名称。”克劳德艾尔伍德香农中国中医药出版社信息、数据与知识定义牛津字典指出：“信息，就是谈论的事情6ISOISO对对“信息信息”下的定义：下的定义：n n信息是对人有用的数据，这些数据将可能信息是对人有用的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策。影响到人们的行为与决策。n nISOISO对对“数据数据”下的定义是：下的定义是：“数据是对数据是对事实、概念或指令的一种特殊的表达形式，事实、概念或指令的一种特殊的表达形式，这种特殊的表达形式可以用人工的方式或这种特殊的表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。者进行加工处理。”习题ISO对“信息”下的定义：信息是对人有用的数据，这些数据将可7关于关于“知识知识”n汉语大词典汉语大词典的解释：的解释：指有关学术、文化或学问：知识界，知识分子。指有关学术、文化或学问：知识界，知识分子。指相识，朋友：朝廷大臣多有知识的。指相识，朋友：朝廷大臣多有知识的。n韦氏字典韦氏字典:知识是人们通过实践、研究、联系或调知识是人们通过实践、研究、联系或调查获得的关于事物的事实和状态的认识，是对科学、艺查获得的关于事物的事实和状态的认识，是对科学、艺术或技术的理解，是人类获得的关于真理和原理的认识术或技术的理解，是人类获得的关于真理和原理的认识的总和。即知识是人们在处理信息的基础上，所获得的的总和。即知识是人们在处理信息的基础上，所获得的对研究对象更深层次的认识。对研究对象更深层次的认识。关于“知识”汉语大词典的解释：汉语大词典：指人类的认识成8数据、信息与知识之间的关系n数据是信息的基础数据是信息的基础n信息是对人们有用的数据信息是对人们有用的数据n知识是在信息的基础上进一步提炼而成的关知识是在信息的基础上进一步提炼而成的关于自然和社会的认识和经验的总和，指导人于自然和社会的认识和经验的总和，指导人们从大量的数据中认识信息的某种规律。们从大量的数据中认识信息的某种规律。习题中国中医药出版社数据、信息与知识之间的关系数据是信息的基础习题中国中医药出版9计算机数据挖掘和知识发现技术n n1995199519951995年，在加拿大蒙特利尔召开了第一届知识年，在加拿大蒙特利尔召开了第一届知识年，在加拿大蒙特利尔召开了第一届知识年，在加拿大蒙特利尔召开了第一届知识发现和数据挖掘国际学术会议，发现和数据挖掘国际学术会议，发现和数据挖掘国际学术会议，发现和数据挖掘国际学术会议，1997199719971997年创刊了年创刊了年创刊了年创刊了该领域的第一本学术刊物该领域的第一本学术刊物该领域的第一本学术刊物该领域的第一本学术刊物Knowledge Knowledge Knowledge Knowledge Discovery in DatabaseDiscovery in DatabaseDiscovery in DatabaseDiscovery in Database。n n知识发现与数据挖掘的研究工作逐步成为数据知识发现与数据挖掘的研究工作逐步成为数据知识发现与数据挖掘的研究工作逐步成为数据知识发现与数据挖掘的研究工作逐步成为数据处理领域的一个热点。处理领域的一个热点。处理领域的一个热点。处理领域的一个热点。中国中医药出版社计算机数据挖掘和知识发现技术1995年，在加拿大蒙特利尔召开10数据、信息与载体“信息信息”:是人们通过对数据进行加工处理后所获是人们通过对数据进行加工处理后所获得的对人有用的数据。得的对人有用的数据。载体载体:是承载信息的媒体。数据肩负着传递信息的是承载信息的媒体。数据肩负着传递信息的使命，所以叫载体。使命，所以叫载体。信息与载体的关系：载体是实体、是物质，信息是信息与载体的关系：载体是实体、是物质，信息是依附在实体的某些对象的属性，它是抽象的。信依附在实体的某些对象的属性，它是抽象的。信息的传递要依赖物质，信息是不可能脱离物质而息的传递要依赖物质，信息是不可能脱离物质而独立存在的。独立存在的。例如，信息在人们的大脑里，是以大脑为载体。当例如，信息在人们的大脑里，是以大脑为载体。当人们把它说出来，它就以声音为载体，把它写在人们把它说出来，它就以声音为载体，把它写在纸上，它就以纸和文字为载体。若用电话传递，纸上，它就以纸和文字为载体。若用电话传递，则它就以声音和电流为载体。则它就以声音和电流为载体。习题中国中医药出版社数据、信息与载体“信息”:是人们通过对数据进行加工处理后所11中国学者的认识n钟信义信息科学原理n信息是事物运动的状态以及它的状态改变的方式。n没有约束条件的本体论层次n受主体约束的认识论层次：语法信息、语义信息、语用信息中国学者的认识钟信义信息科学原理12临床诊断中的数据与信息n n医生获得病人的疾病信息：中医：望、闻、问、切医生获得病人的疾病信息：中医：望、闻、问、切的传统方法；西医采用问诊、测量体温、血压、血的传统方法；西医采用问诊、测量体温、血压、血常规化验、肝功能化验，运用常规化验、肝功能化验，运用CTCT、核磁、核磁、B B超、心电超、心电图、脑电图等多种手段来获取与患者的病症相关的图、脑电图等多种手段来获取与患者的病症相关的数据。数据。n n医生通过运用他的经验或知识，进行有目的地、选医生通过运用他的经验或知识，进行有目的地、选择性地收集他所需的数据，然后对这些数据进行加择性地收集他所需的数据，然后对这些数据进行加工处理，最后获得与病人诊断结果相关的数据工处理，最后获得与病人诊断结果相关的数据“信息信息”。n n体温、血压、化验数据、图像，以及中医的四诊数体温、血压、化验数据、图像，以及中医的四诊数据等均是患者当时体征的反映，它们既不是物质，据等均是患者当时体征的反映，它们既不是物质，也不是能量，而是医生明确诊断信息所必需的数据。也不是能量，而是医生明确诊断信息所必需的数据。中国中医药出版社临床诊断中的数据与信息医生获得病人的疾病信息：中医：望、闻、13信息的收集与分析n收集信息是运用信息的前提，只有收集收集信息是运用信息的前提，只有收集到准确、全面、真正能反映事物内在特到准确、全面、真正能反映事物内在特性的信息，才能了解事物的内在联系，性的信息，才能了解事物的内在联系，揭示事物的本质。揭示事物的本质。n信息收集必须明确目标。信息收集必须明确目标。中国中医药出版社信息的收集与分析收集信息是运用信息的前提，只有收集到准确、全14常用的收集信息的方法常用的收集信息的方法阅读法阅读法 投书法投书法 询问法询问法 观察法观察法 收听法收听法 采集法采集法 购买法购买法 网络法网络法 挖掘法：挖掘法：阅读法：阅读有关报纸、杂志、广告、简报、书籍、资料等，从中收集所需的信息。投书法：即给相关部门发信，请他们帮助收集有关信息。询问法：向有关人员或部门询问所需的某些信息 观察法：带着问题亲自到现场观察了解，收集第一手获得的信息资料。收听法：通过听广播，看电视，了解有关信息。采集法：利用专职或兼职信息员去收集信息。例如，公交公司派专人收集某条线路、某段时间、某站的客流量，以便调度高峰车辆。购买法：向信息服务机构购买有关信息。例如，购买专利、信息中介、房屋中介等。网络法：通过网络上的电子邮件、MSN、新闻组、网络搜索引擎、BBS讨论组、网上数据库等方式收集信息。挖掘法：是指运用计算机信息处理技术，结合数学模型、数据库、网络技术及数据仓库技术等，通过对大量数据处理，从中挖掘出人们所希望的信息，这是目前最有效的一种方法。中国中医药出版社常用的收集信息的方法阅读法 投书法 询问法 阅读法15信息分析原则信息分析原则在分析信息时，应注意以下几条原则。在分析信息时，应注意以下几条原则。注意注意信息的时空性。信息的时空性。注意信息的旁系性。注意信息的旁系性。注注意信息的内涵性意信息的内涵性注意信息的可拓展性。注意信息的可拓展性。注意信息的可组合性。注意信息的可组合性。注意类比性。注意类比性。注意信息的时空性。例如，疾病的临床信息注意信息的时空性。例如，疾病的临床信息很多，随着时间的推延，变化也很快，有些疾很多，随着时间的推延，变化也很快，有些疾病很可能因为错失了早期诊断信息的良机，而病很可能因为错失了早期诊断信息的良机，而造成不良的后果。造成不良的后果。注意信息的旁系性。对于社会系统、生物系统等动态系统来说，任何一条输出信息注意信息的旁系性。对于社会系统、生物系统等动态系统来说，任何一条输出信息一般都不会孤立地出现的，会有其他相关的信息结伴而来，只要人们仔细观察，就一般都不会孤立地出现的，会有其他相关的信息结伴而来，只要人们仔细观察，就可以获得有利于分析的信息。例如，中医通过望、问、闻、切仔细地观察动态人体可以获得有利于分析的信息。例如，中医通过望、问、闻、切仔细地观察动态人体的各项输出数据，从中获取有关人体表里、寒热、虚实等的动态信息，然后，运用的各项输出数据，从中获取有关人体表里、寒热、虚实等的动态信息，然后，运用中药、针灸等进行调控，诊疗疾病。中医强调四诊合参，认为单纯的一项脉象数据，中药、针灸等进行调控，诊疗疾病。中医强调四诊合参，认为单纯的一项脉象数据，或一项问诊数据有时会造成误诊，这是由于针对动态多维空间，单纯的一项数据就或一项问诊数据有时会造成误诊，这是由于针对动态多维空间，单纯的一项数据就相当于在多维空间中的一条定向轴，一般是无法精确地定位的，只有通过多方面数相当于在多维空间中的一条定向轴，一般是无法精确地定位的，只有通过多方面数据的综合才能确定动态系统在多维空间中的确切位置。据的综合才能确定动态系统在多维空间中的确切位置。注意信息的内涵性。善于从事物的表面现象中注意信息的内涵性。善于从事物的表面现象中分析出具有内在价值的信息。例如，无论西医分析出具有内在价值的信息。例如，无论西医还是中医，他们都是通过分析病人所反映的一还是中医，他们都是通过分析病人所反映的一些表象，从中推断出疾病的有关信息。些表象，从中推断出疾病的有关信息。注意信息的可拓展性。善于从文献、注意信息的可拓展性。善于从文献、著作、新闻报道等数据中，延伸出对著作、新闻报道等数据中，延伸出对自己有用的信息。自己有用的信息。注意信息的可组合性。善于从各种公开的数据及注意信息的可组合性。善于从各种公开的数据及信息中综合分析出对自己有用的信息。例如：中信息中综合分析出对自己有用的信息。例如：中医临床的辨证结论就是以四诊信息的组合为基础医临床的辨证结论就是以四诊信息的组合为基础的。的。注意类比性。例如，中医通过对阴阳五行控制系注意类比性。例如，中医通过对阴阳五行控制系统的类比来认识人体动态信息系统；西医通过动统的类比来认识人体动态信息系统；西医通过动物实验这种方式，将药物在动物体内的效应类比物实验这种方式，将药物在动物体内的效应类比到人体。到人体。习题总之，在现代信息社会中，信息量十分丰富，很总之，在现代信息社会中，信息量十分丰富，很多信息表面上看来似乎与自己无关，但是只要我多信息表面上看来似乎与自己无关，但是只要我们善于观察、分析，就可能从中获得很有用的信们善于观察、分析，就可能从中获得很有用的信息。反之，即使是很有用的信息，也会与我们无息。反之，即使是很有用的信息，也会与我们无缘。缘。中国中医药出版社信息分析原则在分析信息时，应注意以下几条原则。注意信息的16医学信息学的发展和定义医学信息学的发展和定义n起源于20世纪50年代n医学计算机科学n生物医学计算n计算生物学n医学信息学（20世纪90年代）n健康信息或保健信息n生物信息学n生物医学信息学 n学术杂志“计算机和生物医学研究”改名为“生物医学信息学”医学信息学的发展和定义起源于20世纪50年代17J.H.Van BemmelJ.H.Van Bemmeln n国际医学信息学权威国际医学信息学权威J.H.Van BemmelJ.H.Van Bemmel指出：指出：“医学信息学由信息处理和通信理论及应用两医学信息学由信息处理和通信理论及应用两个方面组成，而这两个方面的处理对象是医疗个方面组成，而这两个方面的处理对象是医疗卫生过程中获得的知识和经验卫生过程中获得的知识和经验”。J.H.Van Bemmel国际医学信息学权威J.H.Van18Edward H.Shortliffen n国际医学信息学权威国际医学信息学权威Edward H.Shortliffe将将生物医学信息学定义为研究生物医学信息、数生物医学信息学定义为研究生物医学信息、数据和知识的存储、检索和最佳利用的科学领域。据和知识的存储、检索和最佳利用的科学领域。中国中医药出版社Edward H.Shortliffe国际医学信息学权威Ed19丁宝芬教授n n我国医学信息权威丁宝芬教授指出：我国医学信息权威丁宝芬教授指出：我国医学信息权威丁宝芬教授指出：我国医学信息权威丁宝芬教授指出：现阶段对医学信息学的定义是：探讨生物学的、现阶段对医学信息学的定义是：探讨生物学的、现阶段对医学信息学的定义是：探讨生物学的、现阶段对医学信息学的定义是：探讨生物学的、医学的或者更广义的健康数据的采集、存储、交医学的或者更广义的健康数据的采集、存储、交医学的或者更广义的健康数据的采集、存储、交医学的或者更广义的健康数据的采集、存储、交互和展现的过程的科学；探讨如何利用信息科技互和展现的过程的科学；探讨如何利用信息科技互和展现的过程的科学；探讨如何利用信息科技互和展现的过程的科学；探讨如何利用信息科技来优化这些过程的科学；以及探讨如何利用这些来优化这些过程的科学；以及探讨如何利用这些来优化这些过程的科学；以及探讨如何利用这些来优化这些过程的科学；以及探讨如何利用这些数据实现信息和知识层次的各种应用科学。数据实现信息和知识层次的各种应用科学。数据实现信息和知识层次的各种应用科学。数据实现信息和知识层次的各种应用科学。中国中医药出版社丁宝芬教授我国医学信息权威丁宝芬教授指出：中国中医药出版社20施诚教授和国内专家施诚教授和国内专家n n医学信息学（医学信息学（医学信息学（医学信息学（Medical InformaticsMedical InformaticsMedical InformaticsMedical Informatics）是一门以医）是一门以医）是一门以医）是一门以医学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律及应用方法为主要研究内容，以现代计算机为主及应用方法为主要研究内容，以现代计算机为主及应用方法为主要研究内容，以现代计算机为主及应用方法为主要研究内容，以现代计算机为主要工具，以解决医药工作人员在处理医学信息过要工具，以解决医药工作人员在处理医学信息过要工具，以解决医药工作人员在处理医学信息过要工具，以解决医药工作人员在处理医学信息过程中的各种问题为主要研究目标的一门新兴学科。程中的各种问题为主要研究目标的一门新兴学科。程中的各种问题为主要研究目标的一门新兴学科。程中的各种问题为主要研究目标的一门新兴学科。它在优化医药、卫生和生物医学信息的获取、存它在优化医药、卫生和生物医学信息的获取、存它在优化医药、卫生和生物医学信息的获取、存它在优化医药、卫生和生物医学信息的获取、存储、检索和利用等方面具有重要意义。储、检索和利用等方面具有重要意义。储、检索和利用等方面具有重要意义。储、检索和利用等方面具有重要意义。施诚教授和国内专家医学信息学（Medical Informa21医学信息学内涵和外延n n指医学、医疗卫生和公众健康或药学、药物指医学、医疗卫生和公众健康或药学、药物为信息内容和应用领域的各种信息。为信息内容和应用领域的各种信息。n n语义：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语义：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语义：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语义：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、药物为信息内容。药物为信息内容。药物为信息内容。药物为信息内容。n n语用：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语用：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语用：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、语用：以医学、医疗卫生和公众健康或药学、药物为信息内容和应用领域的各种信息。药物为信息内容和应用领域的各种信息。药物为信息内容和应用领域的各种信息。药物为信息内容和应用领域的各种信息。n n数据、信息、知识数据、信息、知识医学信息学内涵和外延指医学、医疗卫生和公众健康或药学、药物为22中国中医药出版社n n医学知识与信息的关系示意中国中医药出版社医学知识与信息的关系示意23医学信息学的构成和学科框架n除了包含医学、信息学外，还涉及到网除了包含医学、信息学外，还涉及到网络通信技术、数据库技术、无线传感技络通信技术、数据库技术、无线传感技术、人工智能等计算机科学的多个领域，术、人工智能等计算机科学的多个领域，教学内容涵盖了信息处理技术、信息标教学内容涵盖了信息处理技术、信息标准化技术、医学图象处理与传输、医院准化技术、医学图象处理与传输、医院管理信息系统、临床信息系统等多个研管理信息系统、临床信息系统等多个研究领域。究领域。医学信息学的构成和学科框架除了包含医学、信息学外，还涉及到网24医学信息学的构成和学科框架公共卫生分子个体器官组织细胞亚细胞蛋白基因公共卫生信息学临床信息学影像信息学生物信息学生物医学信息学临床医学计算机科学基础生物医学科学认知学管理学生物工程学流行病学及生物统计学医学信息学的构成和学科框架公共卫生分子个体器官组织细胞亚细胞25医学信息学学知识点分类医学信息学学知识点分类JAMIA2009编号学科知识点编号学科知识点1基础知识3.3健康信息系统及常用程序1.1临床信息系统3.4临床数据标准1.2健康系统3.5信息系统的生命周期2临床决策支持和医疗流程优化4领导和管理革新2.1临床决策支持4.1职能和流程建模2.2询证医学4.2高效的跨学科团队2.3临床工作的分科、流程再造和质控4.3高效的沟通3.健康信息系统4.4项目管理3.1常用信息科技4.5信息系统的战略和投资回报管理3.2人机工程学4.6系统升级的管理医学信息学学知识点分类JAMIA2009编号学科知识点编号学26基于本体论的分类体系n第I轴 方法nI.A.信息与知识的表达nI.B.信息与知识的处理nI.C.经验型研究n第II轴 目标nII.1 建立卫生信息系统基础设施n第III轴 应用领域nIII.1 医疗保健基于本体论的分类体系第I轴 方法27医学信息学的研究范畴（四个医学信息学的研究范畴（四个结构层次）结构层次）n原始健康数据：影像、生理数据n课题：数据采集和集成，实时生理信号分析、语音识别、传感器采集、条形码扫描n综合数据库：基因分类n课题：数据整合：数据仓库、数据模型、语义网络n知识库层次：词表、术语学、语义网等n课题：数据处理：存储、提取、可视化、计算模型n知识结晶和理论：协议、临床实用手册n课题：知识获取：机器学习、文本解释、知识工程、决策理论医学信息学的研究范畴（四个结构层次）原始健康数据：影像、生理28医学信息的人机交互图谱医学信息的人机交互图谱学习记忆的整理背诵和回忆回想和椯摩选择性注意感官感觉知觉分析决策执行专业知识长期的记忆工作的记忆感官的记忆知识利用知识管理知识获取数据推理数据优化数据集成数据采集生物医学知识知识库数据库生物的，医学的，健康的现象人类机器医学信息的人机交互图谱学习记忆的整理背诵和回忆回想和椯摩选择29信息的数字化信息的数字化“数字化数字化”是进行信息处理的关键之一。在是进行信息处理的关键之一。在计算机内部，所有的文字、符号、图像计算机内部，所有的文字、符号、图像等数据都必须转化为二进制数据，也就等数据都必须转化为二进制数据，也就是说，一切进入计算机的数据都必须进是说，一切进入计算机的数据都必须进行行“数字化数字化”。信息的数字化“数字化”是进行信息处理的关键之一。在计算机内部30医学领域中的数字化数据医学领域中的数字化数据n离散型的数据：常见的有心率、体温、血压、红离散型的数据：常见的有心率、体温、血压、红细胞的数量、白细胞的数量等均是数据。细胞的数量、白细胞的数量等均是数据。n连续型的数据：心电及脑电信号、中医的脉象图连续型的数据：心电及脑电信号、中医的脉象图等。等。n计算机处理这些物理量，采用计算机处理这些物理量，采用“自动采样自动采样”的方的方法法n用用“传感器传感器”按照要求每秒采样若干次，连续数据按照要求每秒采样若干次，连续数据的的“离散化处理离散化处理”n将采样所得的这些物理量按一定的要求进行将采样所得的这些物理量按一定的要求进行“数值化数值化”，用这些离散的数值数据近似地表示原先的连续变，用这些离散的数值数据近似地表示原先的连续变量。量。n经过这样经过这样“离散化离散化”、“数值化数值化”处理过的数据在进处理过的数据在进入计算机时都已经数字化了。入计算机时都已经数字化了。医学领域中的数字化数据离散型的数据：常见的有心率、体温、血压31中医信息学特点中医的诊疗实践过程作为一个信息处理过程来进行研究，那中医的诊疗实践过程作为一个信息处理过程来进行研究，那么在这一信息处理过程就是一个临床中医信息系统。么在这一信息处理过程就是一个临床中医信息系统。n临床上中医通过望、闻、问、切收集患者的数据临床上中医通过望、闻、问、切收集患者的数据n运用中医理论、结合前人的经验及自己的经验对所得的数运用中医理论、结合前人的经验及自己的经验对所得的数据进行整理，通过鉴别、分析、综合评判，即对数据进行据进行整理，通过鉴别、分析、综合评判，即对数据进行加工处理后；加工处理后；n最后获取有用信息，即辨证结论，在这基础上制定治疗对最后获取有用信息，即辨证结论，在这基础上制定治疗对策，即运用中药、针灸、推拿等治疗措施对患者进行治疗。策，即运用中药、针灸、推拿等治疗措施对患者进行治疗。专家系统软件模拟一位名中医的处理病人数据的全过程，那专家系统软件模拟一位名中医的处理病人数据的全过程，那么这个软件就是这位名中医的专家系统。么这个软件就是这位名中医的专家系统。中医信息学特点中医的诊疗实践过程作为一个信息处理过程来进行研32从中医信息学的角度看中医的从中医信息学的角度看中医的临床实践过程临床实践过程n中医的临床实践过程，它的核心内容是中医的临床实践过程，它的核心内容是临床数据的获取及处理。临床数据的获取及处理。n从中医信息学的角度来分析，这属于该从中医信息学的角度来分析，这属于该学术领域中的传感器技术及专家决策支学术领域中的传感器技术及专家决策支持系统的研究范围。这二方面的研究都持系统的研究范围。这二方面的研究都离不开现代的电子计算机信息处理技术。离不开现代的电子计算机信息处理技术。n 中国中医药出版社从中医信息学的角度看中医的临床实践过程中医的临床实践过程，它33中医与患者n n在对象为中医与患者的信息系统中，患者实际上在对象为中医与患者的信息系统中，患者实际上在对象为中医与患者的信息系统中，患者实际上在对象为中医与患者的信息系统中，患者实际上一方面向医生提供病理数据，另一方面也是医生一方面向医生提供病理数据，另一方面也是医生一方面向医生提供病理数据，另一方面也是医生一方面向医生提供病理数据，另一方面也是医生运用医疗手段进行调控的对象。运用医疗手段进行调控的对象。运用医疗手段进行调控的对象。运用医疗手段进行调控的对象。n n患者的机体是一个生命体。患者作为人类的一员，患者的机体是一个生命体。患者作为人类的一员，患者的机体是一个生命体。患者作为人类的一员，患者的机体是一个生命体。患者作为人类的一员，其机体是经过几百万年漫长的优胜劣汰的进化慢其机体是经过几百万年漫长的优胜劣汰的进化慢其机体是经过几百万年漫长的优胜劣汰的进化慢其机体是经过几百万年漫长的优胜劣汰的进化慢慢地择优而成，机体具有自适应、自我调控等自慢地择优而成，机体具有自适应、自我调控等自慢地择优而成，机体具有自适应、自我调控等自慢地择优而成，机体具有自适应、自我调控等自动控制的功能。动控制的功能。动控制的功能。动控制的功能。中医与患者在对象为中医与患者的信息系统中，患者实际上一方面向34人体系统是一个超大型的信息调控系统人体系统是一个超大型的信息调控系统n n如果将患者的机体作为诊疗系统中的一个信息子系如果将患者的机体作为诊疗系统中的一个信息子系如果将患者的机体作为诊疗系统中的一个信息子系如果将患者的机体作为诊疗系统中的一个信息子系统来分析，那么机体本身就是一个具有思想、新陈统来分析，那么机体本身就是一个具有思想、新陈统来分析，那么机体本身就是一个具有思想、新陈统来分析，那么机体本身就是一个具有思想、新陈代谢、自组织、自适应、自学习等能力的超大型的代谢、自组织、自适应、自学习等能力的超大型的代谢、自组织、自适应、自学习等能力的超大型的代谢、自组织、自适应、自学习等能力的超大型的信息系统。该系统通过视、听、味、触等多种感受信息系统。该系统通过视、听、味、触等多种感受信息系统。该系统通过视、听、味、触等多种感受信息系统。该系统通过视、听、味、触等多种感受器与外界交换信息；其内部存在着大脑皮层、神经、器与外界交换信息；其内部存在着大脑皮层、神经、器与外界交换信息；其内部存在着大脑皮层、神经、器与外界交换信息；其内部存在着大脑皮层、神经、体液及中医的经络等多种调控机制，机体内部具有体液及中医的经络等多种调控机制，机体内部具有体液及中医的经络等多种调控机制，机体内部具有体液及中医的经络等多种调控机制，机体内部具有防御、适应、免疫、代偿等一整套的自动调节、自防御、适应、免疫、代偿等一整套的自动调节、自防御、适应、免疫、代偿等一整套的自动调节、自防御、适应、免疫、代偿等一整套的自动调节、自动控制的机制。动控制的机制。动控制的机制。动控制的机制。人体系统是一个超大型的信息调控系统如果将患者的机体作为诊疗系35中医、患者与计算机患者的机体可以看作类似于由多台具有平行处理能患者的机体可以看作类似于由多台具有平行处理能力的极高级计算机控制的极精密的自动信息处理力的极高级计算机控制的极精密的自动信息处理系统。人们在实践中了解到该系统内部不正常的系统。人们在实践中了解到该系统内部不正常的情况（病理数据）往往可以通过各种途径反映到情况（病理数据）往往可以通过各种途径反映到体表的状态上来，也可以通过患者的主诉来了解。体表的状态上来，也可以通过患者的主诉来了解。医生可以收集这些病理数据。这反映在中医诊断学医生可以收集这些病理数据。这反映在中医诊断学上，即通过望、闻、问、切的手段来收集患者的上，即通过望、闻、问、切的手段来收集患者的病理数据。然后，通过像计算机一样的头脑来分病理数据。然后，通过像计算机一样的头脑来分析这些数据，作出中医诊断。析这些数据，作出中医诊断。中医、患者与计算机患者的机体可以看作类似于由多台具有平行处理36“辨证论治辨证论治”实际上，中医所获取的信息不仅体现了机体细实际上，中医所获取的信息不仅体现了机体细胞和组织的局部状态，而且也体现了人体信息胞和组织的局部状态，而且也体现了人体信息系统为了维持系统的稳定而对抗疾病的整体状系统为了维持系统的稳定而对抗疾病的整体状态。在这些数据中，应该蕴含着人类机体从进态。在这些数据中，应该蕴含着人类机体从进化中获得的防御疾病能力。化中获得的防御疾病能力。这导致中医可以通过望、闻、问、切所获得数这导致中医可以通过望、闻、问、切所获得数据，在一定规则的指导下，通过系统的辨识，据，在一定规则的指导下，通过系统的辨识，寻找到有助于恢复人体系统生存发展的最佳的寻找到有助于恢复人体系统生存发展的最佳的治疗方案。这一过程以中医学的语言来讲，即治疗方案。这一过程以中医学的语言来讲，即是是“辨证论治辨证论治”。“辨证论治”实际上，中医所获取的信息不仅体现了机体细胞和组织37“黑箱推测法”n应用患者的输出数据，来推测机体内在的问应用患者的输出数据，来推测机体内在的问题的处理数据的方法，在控制论中称题的处理数据的方法，在控制论中称“黑箱黑箱推测法推测法”。n从现代科学的角度来看，中医运用了相当于从现代科学的角度来看，中医运用了相当于传感器一样的灵敏的感觉器官来收集患者的传感器一样的灵敏的感觉器官来收集患者的病理数据，运用相当于一台极高级的电子计病理数据，运用相当于一台极高级的电子计算机一样的头脑来分析及评判患者当时的整算机一样的头脑来分析及评判患者当时的整体的特征。病人相当于一个暂时出现一些小体的特征。病人相当于一个暂时出现一些小故障的由高级的计算机管理的自动控制系统。故障的由高级的计算机管理的自动控制系统。“黑箱推测法”应用患者的输出数据，来推测机体内在的问题的处理38