醫(yī)藥信息學內(nèi)涵范文
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1.1中醫(yī)學與現(xiàn)代信息學交叉的基礎(chǔ)哲學的共存奠定了學科交叉的思想基礎(chǔ)。近百年來西學東漸與東學西漸，使東西方文化有了更多的交流；作為文化核心的哲學，東西方哲學始終是并存的，東西方哲學家開展的一系列研究表明，兩種哲學均具有其存在的道理，并在不斷的交流中獲得進一步的發(fā)展。中華文化、中國哲學、中國科學的振興則進一步促進了對東西方哲學并存的認可。具有強大同化及包容性的中華文化及中國哲學最終有可能與西方哲學協(xié)同發(fā)展，為人類文化的發(fā)展做出自身的貢獻。基于西方哲學產(chǎn)生的科學主要是分析科學，基于中國哲學產(chǎn)生的主要是整體科學，而兩種科學正處于逐漸交叉融合的過程，這也為兩種哲學的溝通創(chuàng)造了更好的條件。哲學屬于社會科學的范疇，而現(xiàn)代科學屬于自然科學的范疇，在今天社會科學與自然科學交叉融合的趨勢起來越明顯，醫(yī)學特別是中醫(yī)學本身就是自然科學與社會科學的融合，自然科學與社會科學的融合，也為兩種哲學的溝通創(chuàng)造了條件。
非線性科學與復雜性科學的雖是從西方傳入東方，但兩者共有的特征是不再單純注重基于還原論的分析，而是從事物的復雜性及系統(tǒng)性去認識和把握事物的整體，關(guān)注事物在環(huán)境中的整體運動狀態(tài)的變化，以及事物內(nèi)部，特別是與外部的復雜聯(lián)系關(guān)系，在認識論層次上為東西方文化、哲學、科學以及醫(yī)學的協(xié)同發(fā)展創(chuàng)造了條件。
近年來提出新思維［1］，論述了右腦功能將占有重要地位，但并非因此左腦就不再重要，更不是右腦會替代左腦，而是左右腦相互合作，共同完成任務(wù)，只是一直不受重視，或?qū)儆诓恢匾匚坏挠夷X的功能受到了特殊的重視。從某種角度看，左右腦的分工與東西方文化、哲學、科學、甚至醫(yī)學有著類似的關(guān)系，左右腦之間無障礙的相互合作，對東西方文化、哲學、科學與醫(yī)學間的協(xié)同發(fā)展有著深刻的啟迪。
中醫(yī)學的發(fā)展一直是開放胸襟，不斷吸收現(xiàn)代科學研究的最新成果，從基礎(chǔ)理論上深入，在技術(shù)、實踐上發(fā)展、提高，使其自身不斷獲得發(fā)展，以滿足時展的需要。這個過程使得中醫(yī)學具有了更大的包容性，不僅在繼承的基礎(chǔ)上，保留與發(fā)展了基于中國文化、中國哲學及東方科學建立起來的傳統(tǒng)中醫(yī)學的理論體系及方法論體系，而且也在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，吸收和借鑒了基于西方哲學建立起的西方科學所產(chǎn)生的大量研究成果。中醫(yī)現(xiàn)代化本身就是在嘗試著在協(xié)同東西方文化、哲學、科學和醫(yī)學的基礎(chǔ)上發(fā)展中醫(yī)學，并已取得了一定的成果。
1.2中醫(yī)學中的物質(zhì)、能量與信息中醫(yī)藥信息學能否如同其他生物信息學、資源環(huán)境信息學等交叉學科一樣，區(qū)分中醫(yī)學所研究的物質(zhì)、能量與信息，進而通過信息來控制系統(tǒng)的運動呢？
物質(zhì)、能量與信息是組成世界的三大要素只是推論，但信息具有獨立存在的意義，數(shù)學家、控制論創(chuàng)始人諾伯特?維納（英）在《控制論》中提到：“信息就是信息，既不是物質(zhì)也不是能量”。這并沒有明確指出世界是由物質(zhì)、能量與信息組成，因而，該論斷只是推論。理論物理學家周光召在《復雜適應(yīng)系統(tǒng)的進化》中認為“可以認為物質(zhì)，能量（運動）和信息是一起構(gòu)成宇宙形形色色、豐富多彩現(xiàn)象的三大基本要素。”辭海中給信息的定義是：“通訊系統(tǒng)傳輸和處理的對象，泛指消息和信號的具體內(nèi)容和意義，通常須通過處理和分析來提取。信息和物質(zhì)、能量是構(gòu)成系統(tǒng)的三大要素。”從上述論述中可以看出，盡管物質(zhì)、能量與信息密不可分，但信息不是物質(zhì)，也不是能量，因此有其自身的運動規(guī)律，在任何系統(tǒng)中信息均具有自身獨特的作用。
控制論是研究動態(tài)系統(tǒng)在不斷變化的環(huán)境中如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學。整個控制過程就是一個信息流通的過程，控制就是通過信息的傳輸、變換、加工、處理來實現(xiàn)的。反饋對系統(tǒng)的控制和穩(wěn)定起著決定性的作用，無論是生物體保持自身的動態(tài)平穩(wěn)，或是機器自動保持自身功能的穩(wěn)定，都是通過反饋機制實現(xiàn)的。反饋是控制論的核心問題。控制論就是研究如何利用控制器，通過信息的變換和反饋作用，使系統(tǒng)能自動按照人們預定的程序運行，最終達到最優(yōu)目標的學問。控制論表明信息在系統(tǒng)有目的性的運動中具有重要作用。
中醫(yī)學自古至今一直是在不斷包容中發(fā)展的，物質(zhì)、能量與信息概念的引入不會阻礙其發(fā)展，反而有可能促進其發(fā)展。中醫(yī)學雖然沒有明確的對物質(zhì)、能量與信息的認識，但并非將中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)看作是鐵板一塊，如對人體精、氣、神等的認識，就是將其分別作為非相同的因素認識的。精、氣、神不能完全對應(yīng)物質(zhì)、能量與信息，但中醫(yī)學中有對物質(zhì)、功能與信息的認識是無疑的，只是由于中醫(yī)學的整體性與系統(tǒng)性，其物質(zhì)、功能與信息的概念與現(xiàn)代科學所講的物質(zhì)、能量、信息相比有更廣泛的含意，及更復雜的包含，需要重新認識。
因此，中醫(yī)藥信息是一組特殊信息，其處理方法的研究，有可能促進信息科學方法學的發(fā)展，中醫(yī)藥信息處理方法的進步對促進中醫(yī)藥學發(fā)展可能具有重要的意義，中醫(yī)藥信息學理論與方法論的發(fā)展對中醫(yī)學理論與方法論的發(fā)展可能具有促進作用。
2中醫(yī)藥信息學以中醫(yī)藥信息為研究對象
中醫(yī)藥信息是中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)存在以及變化的狀態(tài)。其特征為：相對重視系統(tǒng)時間上的延續(xù)變化狀態(tài)；相對重視系統(tǒng)包含了大量穩(wěn)定與不穩(wěn)定關(guān)系的包括本質(zhì)在內(nèi)的現(xiàn)象變化狀態(tài)；相對重視系統(tǒng)（包括子系統(tǒng)）相互間影響后產(chǎn)生的整體變化狀態(tài)。
例如：方劑系統(tǒng)呈現(xiàn)的信息包括中藥自身經(jīng)過長期遺傳、以及受自然界環(huán)境影響，并在中醫(yī)理論指導下，通過炮制和配伍，作用于人體后，通過人體整體變化表現(xiàn)出來的包含了穩(wěn)定與不穩(wěn)定關(guān)系的方劑配伍作用的綜合狀態(tài)；中醫(yī)診療信息采集系統(tǒng)收集的信息包括人體自身經(jīng)過長期遺傳，以及受社會、自然界環(huán)境影響形成的，人體內(nèi)部局部變化所引起的、包含了穩(wěn)定與不穩(wěn)定關(guān)系的整體綜合變化狀態(tài)。
在信息系統(tǒng)中，信息的表現(xiàn)形式是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是用字符(通常為數(shù)字或字母)、算術(shù)符號以及描述來表示，這些表示形式應(yīng)該對其所涉及的每一個數(shù)據(jù)都有一個明確穩(wěn)定的含義，從而達到處理與交流的目的。信息要被不同用戶組或應(yīng)用系統(tǒng)所共享，就必須有一致認可的定義。信息必須是明確的，每一個信息要有概念的語義含義(內(nèi)涵)、概念的全部實例(外延)以及一致認可的表示法。對各類信息概念的正確理解需要依賴于信息分類;對各類信息做出一致認可的表示需要依賴于信息編碼。
數(shù)字化的中醫(yī)藥信息即中醫(yī)藥數(shù)據(jù)具有如下特點：大量古漢語成分，難以與現(xiàn)代數(shù)據(jù)共同處理；名詞術(shù)語不規(guī)范，一詞多義，一義多詞的現(xiàn)象十分普遍，造成數(shù)據(jù)清洗的困難；數(shù)據(jù)多為定性，缺少量化表達，使得現(xiàn)有計算機程序處理困難；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)較多，結(jié)構(gòu)化難度較大，給數(shù)據(jù)分析造成困難；數(shù)據(jù)內(nèi)容體現(xiàn)人文科學與自然科學的結(jié)合，不利于邏輯推理與一般數(shù)據(jù)分析工具的應(yīng)用；數(shù)據(jù)所具有的高維小樣本及個性化特征需要特殊處理等。
3以中醫(yī)藥系統(tǒng)信息運動規(guī)律及其作用為研究內(nèi)容
研究中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)信息運動規(guī)律及其作用，首先，要建立起包含中醫(yī)藥系統(tǒng)及其全部子系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，發(fā)現(xiàn)、理清中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)之間的信息聯(lián)系；其次，要在系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上展開中醫(yī)藥信息學的原理研究，研究中醫(yī)藥系統(tǒng)及其子系統(tǒng)包含了本質(zhì)的現(xiàn)象信息產(chǎn)生、獲取、轉(zhuǎn)化、激活、控制與傳播的原理。
圖1中醫(yī)藥系統(tǒng)的鉆石理論模型（略）
4以中醫(yī)藥信息學方法論為研究方法
中醫(yī)藥信息學方法，就是運用中醫(yī)學理論與信息科學的原理，把中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)的運動過程看作是信息傳遞和信息轉(zhuǎn)換的過程，通過對各系統(tǒng)信息流程的分析和處理，獲得對中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)、以及多個子系統(tǒng)相互作用運動過程規(guī)律性認識的一種研究方法，特點是以中醫(yī)理論和信息概念作為分析和處理中醫(yī)藥系統(tǒng)（包括子系統(tǒng)）運動過程中所產(chǎn)生問題的基礎(chǔ)，不側(cè)重中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)實體及其具體結(jié)構(gòu)的改變，將中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動過程抽象為信息變換的過程，通過信息流動過程特別是干預后產(chǎn)生的綜合性反饋信息的存在，使得中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動按照預定目標實現(xiàn)控制。中醫(yī)藥信息學的方法論遵循了信息學的整體準則和功能準則，揭示了中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動狀態(tài)之間的信息聯(lián)系，從而在一定程度上能夠幫助中醫(yī)學更準確地從整體上把握中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)的運動狀態(tài)，同時也揭示了中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動的信息規(guī)律，對過去人們對中醫(yī)學所認識的、而現(xiàn)代科學難以理解的中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動現(xiàn)象，從中醫(yī)藥信息學的角度做出了說明。中醫(yī)藥信息學方法論為實現(xiàn)中醫(yī)藥海量數(shù)據(jù)的有效利用，以及中醫(yī)藥信息管理和中醫(yī)藥知識管理提供了有力的手段。
5以提高中醫(yī)藥信息獲取、轉(zhuǎn)化、傳播與利用能力為目標
中醫(yī)藥信息整體現(xiàn)象信息獲取手段的落后（觀察與體驗），現(xiàn)象信息轉(zhuǎn)化為經(jīng)驗性知識的困難，經(jīng)驗性知識傳播的問題（只可意會不可言傳，不可說），現(xiàn)象信息中所包含的規(guī)律很難發(fā)現(xiàn)與總結(jié)。因此，在中醫(yī)藥信息利用方面，應(yīng)開展基于海量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象信息中隱含規(guī)律方法與技術(shù)的研究，在中醫(yī)藥信息傳播方面，應(yīng)充分應(yīng)用新載體與新技術(shù)，開展中醫(yī)隱性知識與顯性知識相互轉(zhuǎn)化的方法學研究，在中醫(yī)藥信息轉(zhuǎn)化方面，應(yīng)開展基于海量數(shù)據(jù)的共性規(guī)律研究、基于海量數(shù)據(jù)的特殊知識發(fā)現(xiàn)、基于現(xiàn)象信息轉(zhuǎn)化為經(jīng)驗性知識的新途徑與方法研究，在中醫(yī)藥信息采集方面，應(yīng)開展采集信息的數(shù)字化、圖像化處理相似度比較等研究。原理是具有普遍意義的基本規(guī)律，是在大量觀察、實踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過歸納、概括而得出的，既能指導實踐，又必須經(jīng)受實踐的檢驗。對中醫(yī)信息學基本原理的理解，可以更好地把握中醫(yī)藥信息學的內(nèi)涵。
5.1中醫(yī)藥信息形成的原理中醫(yī)藥信息是在中醫(yī)理論指導下，主體對中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動過程中內(nèi)部與外部全部關(guān)系自然整合后生成的綜合現(xiàn)象的認識，具有明顯的主客相融的特征，其重要任務(wù)就是對不同載體表現(xiàn)出來的信息進行載體轉(zhuǎn)化與處理，提高中醫(yī)藥信息學分析和處理中醫(yī)藥信息的能力與效率。
5.2中醫(yī)藥信息獲取的原理中醫(yī)藥信息的獲取需要經(jīng)過感知與識別兩個過程，而中醫(yī)藥信息是以復合方式表現(xiàn)出來的具有主客統(tǒng)一特征的現(xiàn)象信息，這種信息已不再單純是客體本身的信息，而是疊加了主體感知的具有綜合特點的現(xiàn)象信息，因而其感知的信息更多地是依賴于體驗，而不是觀察，仍然具有“感”而不“知”的特性。盡管由于中醫(yī)藥信息本身所具有的特點決定了其復雜性，但其感知的現(xiàn)象信息在理論上，仍有可能做到不丟失客體本身現(xiàn)象信息的基本信息，從而基本把握了各系統(tǒng)現(xiàn)象運動狀態(tài)及其狀態(tài)變化的方式，這是正確認識中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)現(xiàn)象運動規(guī)律的基礎(chǔ)。中醫(yī)藥信息的獲取任務(wù)就是要通過使用中醫(yī)藥信息學方法，盡可能地實現(xiàn)更全面、更準確、更接近實際地感知在自然狀態(tài)下中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)運動過程中所產(chǎn)生的具有穩(wěn)定和不穩(wěn)定聯(lián)系的全部現(xiàn)象信息的基本信息，并使其轉(zhuǎn)化為計算機可識別和分析的形式。
5.3中醫(yī)藥信息識別的原理中醫(yī)藥信息的識別是在感知的基礎(chǔ)上展開的，建立在“比類取象”理論基礎(chǔ)上，對感知信息進行的識別。中醫(yī)藥信息的識別任務(wù)就是使用中醫(yī)藥信息學方法建立眾多、準確、規(guī)范的信息模型，并通過數(shù)據(jù)分析，提高中醫(yī)藥信息識別的速度和準確度。
5.4中醫(yī)藥信息轉(zhuǎn)化的原理中醫(yī)藥信息轉(zhuǎn)化為經(jīng)驗性知識是一個復雜過程，是在所觀察的中醫(yī)藥現(xiàn)象信息中發(fā)現(xiàn)其特征，即中醫(yī)藥及其子系統(tǒng)現(xiàn)象運動狀態(tài)和狀態(tài)變化方式的個性特征集合的過程，這個過程是由個別現(xiàn)象信息到經(jīng)驗性知識聚類（整合）的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。中醫(yī)藥信息的轉(zhuǎn)化任務(wù)是使用中醫(yī)藥信息學方法在海量數(shù)據(jù)中通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)集合特征，加速經(jīng)驗性知識形成的實現(xiàn)過程。
5.5中醫(yī)藥信息反饋控制的原理從中醫(yī)藥信息學的角度觀察中醫(yī)藥系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的運動過程可以將其看作是具有自動控制功能的系統(tǒng)動態(tài)現(xiàn)象信息的運動過程。通過信息的輸入控制系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)的反饋信息，發(fā)現(xiàn)與主體目標間的差異，根據(jù)差異，調(diào)節(jié)輸入信息，從而達到控制系統(tǒng)按預定目標進行運動的目的。中醫(yī)藥信息反饋控制的任務(wù)就是運用控制論方法，如黑箱方法，分析中醫(yī)藥信息的信息流程、反饋機制和控制原理，從而達到認識中醫(yī)藥系統(tǒng)及其子系統(tǒng)在運動過程中所發(fā)生的變化，并通過信息流控制物質(zhì)流和能量流，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運動。
6中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識激活的原理
中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識的激活，就是在系統(tǒng)運動目標引導，通過對經(jīng)驗（知識）的選擇、調(diào)節(jié)和反饋機制的建立，生成相應(yīng)的策略。其主要任務(wù)是要在海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用相應(yīng)的計算機技術(shù)，建立目的導向的機器學習環(huán)境，通過關(guān)聯(lián)分析等方法，建立與目的關(guān)聯(lián)的知識選擇模型，并同時建立模型自調(diào)節(jié)與反饋的算法，以促進中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識激活的實現(xiàn)。
7中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識傳播的原理
知識傳播是知識在空間位移與時間延續(xù)上交錯進行的一種知識流動與轉(zhuǎn)化狀態(tài)。由于中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識自身的整體性特征，導致其轉(zhuǎn)化亦具有系統(tǒng)整體性的特點，即某種知識轉(zhuǎn)化的實現(xiàn)，必須是系統(tǒng)或子系統(tǒng)知識的完整的空間位移和時間延續(xù)，才具有實際效用，正是這種知識轉(zhuǎn)化的復雜性使得中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識的共享特別困難。中醫(yī)藥經(jīng)驗性知識傳播的任務(wù)就是要為相關(guān)知識的移動提供新的載體及途徑，以便“知識”能夠以前所未有的速度迅速地從一點移動到另一點，同時利用信息學的方法和技術(shù)，通過數(shù)字化進程及數(shù)據(jù)分析、人工智能方法的利用等，加速顯性與隱性知識相互間四種轉(zhuǎn)化方式的實現(xiàn)過程，以促進中醫(yī)藥知識傳播的實現(xiàn)。
圖2隱性知識顯性化模型（略）
作為一門獨立學科必須有其獨特的理論與方法學體系，理論與方法學體系的建立，是學科成熟的標志，中醫(yī)藥信息學在技術(shù)與支撐服務(wù)的研究實踐中萌芽并迅速茁壯，在目前的學科發(fā)展階段，學科理論與方法學研究的需求已經(jīng)突顯，對中醫(yī)藥信息學的內(nèi)涵和原理研究，將豐富和完善中醫(yī)藥信息學的理論基礎(chǔ)，促進中醫(yī)藥信息學的學科發(fā)展，支持中醫(yī)藥信息學在中醫(yī)學領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
