第一章-医学信息学概论-ok

医学信息学概论学习目的和要求n教学目的: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 机技术开展医学研究。 n完成医学 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n 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 n n讨论课讨论课n n课程设计课程设计n n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 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2020n 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）1010n n考试考试50%50%教材和参考书目教材和参考书目n nEdward Edward H.ShortliffH.Shortliff 主编，罗述谦主译主编，罗述谦主译生物医学生物医学 信息学信息学，科学出版社，科学出版社，20112011年年n n丁宝芬主编丁宝芬主编, ,医学信息学医学信息学，东南大学出版社，东南大学出版社， 20092009年年n n埃里克埃里克. .托普著托普著颠覆医疗颠覆医疗- -大数据时代的个人健康革大数据时代的个人健康革 命命，电子工业出版社，电子工业出版社，20142014年年n n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，人民卫生，人民卫生 出版社，出版社，20092009年年n n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 ，电子工业出版社，电子工业出版社，20132013年年n n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，电子工业，电子工业 出版社，出版社，20142014年年2007-9-3第第一一章章 医学信息学概论医学信息学概论中国中医药出版社信息、数据与知识定义信息、数据与知识定义n n牛津字典牛津字典指出：指出：“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”。n n信息论的创始人香农（信息论的创始人香农（C.E.ShannonC.E.Shannon） ：信息是用来消除随机不确定性的东：信息是用来消除随机不确定性的东 西。西。n n提出信息量和信息熵提出信息量和信息熵(information (information entropy)entropy)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：“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 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。 ”克劳德·艾尔伍德·香农ISOISO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，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。或者进行加工处理。” ” 习题关于关于“知识知识”n汉语大词典的解释： 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。n韦氏字典: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 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 对研究对象更深层次的认识。汉语大词典：指人类的认识成果：来自社会实汉语大词典：指人类的认识成果：来自社会实 践，其初级形态是经验知识，高级形态是系统践，其初级形态是经验知识，高级形态是系统 科学理论科学理论 获得方式可区分为直接知识和间接知识；获得方式可区分为直接知识和间接知识； 内容可分为自然科学知识、社会科学知识和内容可分为自然科学知识、社会科学知识和 思维科学知识。思维科学知识。韦氏字典：知识是人类获得的关于真理和原理韦氏字典：知识是人类获得的关于真理和原理 的认识的总和。的认识的总和。中国中医药出版社数据、信息与知识之间的关系n数据是信息的基础n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 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。习题中国中医药出版社计算机数据挖掘和知识发现技术计算机数据挖掘和知识发现技术n n19951995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，19971997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Knowledge Knowledge Discovery 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。中国中医药出版社数据、信息与载体数据、信息与载体“信息” :是人们通过对数据进行加工处理后所获得 的对人有用的数据。 载体: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。 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 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。 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 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。习题中国学者的认识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、语用信息中国中医药出版社临床诊断中的数据与信息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也不是能量，而是医生明确诊断信息所必需的数 据。据。 中国中医药出版社信息的收集与分析信息的收集与分析n收集信息是运用信息的前提，只有收集 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， 揭示事物的本质。n信息收集必须明确目标。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 观察法 收听法 采集法 购买法 网络法 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 信息的时空性。 注意信息的旁系性。 注 意信息的内涵性注意信息的可拓展性。 注意信息的可组合性。 注意类比性。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 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。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 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 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。 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 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。 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 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 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 的。 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 物实验这种方式，将药物在动物体内的效应类比 到人体。 习题总之，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 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 缘。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”J.H.VanJ.H.Van BemmelBemmeln n国际医学信息学权威国际医学信息学权威J.H.VanJ.H.Van BemmelBemmel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” ” 。Edward H.Shortliffen n国际医学信息学权威国际医学信息学权威Edw