信息科学和中医研究专家讲座

信息科学与中医研究钟义信北京邮电大学yxzhong@7/12/20241信息科学和中医研究第1页目录1、信息科学介绍2、中医研究信息问题7/12/20242信息科学和中医研究第2页一、信息科学介绍7/12/20243信息科学和中医研究第3页认知主体知识客体对象（人或物）信息策略信息问题抽象模型7/12/20244信息科学和中医研究第4页基本概念信息事物信息（称为“本体论信息”）是事物运动状态及其改变方式自我表述。

人们所取得某事物信息（称为“认识论信息”），是主体关于该事物运动状态及其改变方式表述。

因为主体含有“感知能力”、“了解能力”和“目标属性”，认识论信息就对应地含有了三个分量，即：

“语法信息”（状态/方式形式）

“语义信息”（状态/方式内容）

“语用信息”（状态/方式效用）7/12/20245信息科学和中医研究第5页基本概念符号客体主体语法信息

符号序列（形式结构）序列内容序列价值语义信息语用信息全信息：语法信息、语义信息、语用信息有机整体。认识论信息（全信息）概念7/12/20246信息科学和中医研究第6页基本概念本体论信息表示x1x2…xn…xNc1c2…cn…cN认识论信息表示x1x2…xn…xNc1c2…cn…cNt1t2…tn…tNu1u2…un…uN状态状态必定度状态状态必定度状态真实度状态效用度7/12/20247信息科学和中医研究第7页基本概念知识

主体关于某类事物知识，是主体关于该类事物运动状态及其改变规律表述。由定义可知，知识能够由信息提炼而成。

因为主体含有感知能力、了解能力和目标属性，只是也含有形态性知识、内容性知识、价值性知识三个分量。知识不是一成不变东西，按照生长成熟程度，它含有经验性知识、规范性知识、常识性知识生长过程。有时，本能性知识也回归入常识性知识这一类。7/12/20248信息科学和中医研究第8页本能性知识经验性知识规范性知识常识性知识知识内生态系统信息基本概念7/12/20249信息科学和中医研究第9页信息认知策略生成知识外生态系统信息基本概念知识智能7/12/202410信息科学和中医研究第10页基本概念策略

处理问题方法、步骤和程序智能

针对给定“问题”、“约束”、“问题求解目标”，有针对性地获取相关信息、并把信息提炼成为知识、进而在目标引导下把信息和知识激活为处理问题智能策略和对应智能行为、最终处理问题、满足约束、到达目标能力。

策略是知识升华，知识起源于信息。所以，智能求解过程应是“信息-知识-智能”转换。7/12/202411信息科学和中医研究第11页信息科学基本定义信息科学是

以信息为研究对象、

以信息过程规律为研究内容、

以信息科学方法论为研究方法、

以扩展人信息功效（它整体就是智能）为研究目标一门横断科学。7/12/202412信息科学和中医研究第12页基本过程基本模型问题/约束信息获取信息传递信息处理信息认知策略生成策略传递策略执行认识论信息知识智能策略智能行为本体论

信息认识论信息智能策略7/12/202413信息科学和中医研究第13页信息科学研究内容：信息与信息转换--信息理论：定性（定义、性质、功效），定量（度量方法）--信息获取：直接获取（感测），间接获取（检索）--信息表示：充分性，简练性，机器可读性--信息存取：明确性，高效性，方便性--信息传递：时效性，可靠性，安全性--信息处理：为便于应用而进行操作--信息认知：把信息转换为知识（由表及里）--策略生成：由信息和知识生成处理问题策略--策略执行：把策略转换成为处理问题行为--系统优化：行为效果反馈与策略调整7/12/202414信息科学和中医研究第14页信息科学研究方法：新方法论--信息分析方法（认识系统）--信息综合方法（设计系统）--信息系统进化方法（优化系统）--信息、能量、物质三位一体准则--信息、知识、智能升华转换准则科学研究方法论变革：笼而统之；分而治之；分合互动。“分而治之”缺点：忽略表现“要素之间相互作用”信息。信息科学方法论关键点：三个方法，两个准则。7/12/202415信息科学和中医研究第15页方法论变革动因古代近代当代物质对象物质-能量对象物质-能量-信息对象表层观察深入研究全局处理笼而统之分而治之分合互动对象目标方法7/12/202416信息科学和中医研究第16页方法论转变方式量变与质变规律时间影响度当前：“文火煮鱼”期7/12/202417信息科学和中医研究第17页信息科学研究目标：智能机器问题/约束信息获取信息传递信息处理信息认知策略生成策略传递策略执行感觉器官传导神经思维器官传导神经效应器官7/12/202418信息科学和中医研究第18页智能机器与人类关系劳动者劳动对象工具科学技术创制先进工具，扩展人类能力，组成社会生产力资源7/12/202419信息科学和中医研究第19页智能机器与人类关系科学技术辅人律科学技术拟人律科学技术共生律7/12/202420信息科学和中医研究第20页发展趋势--继续深化信息理论研究--强化对于信息转换规律研究--扩展“信息与信息转换理论”在各领域应用7/12/202421信息科学和中医研究第21页近期进展：人工智能理论三分归一人工智能研究存在三大学派：结构模拟（神经网络），功效模拟（教授系统），行为模拟（感知-动作系统）依据“知识内生态理论”，我们发觉：三大学派原来能够在机制主义方法框架内实现友好统一。机制主义信息知识智能策略结构主义信息经验性知识经验型智能策略功效主义信息规范性知识规范性智能策略行为主义信息常识性知识常识性智能策略

以后，我们提出“机制主义”方法：信息-知识-智能转换。7/12/202422信息科学和中医研究第22页二、中医研究信息问题7/12/202423信息科学和中医研究第23页医疗过程信息模型患者/环境信息获取信息传递信息处理信息认知策略生成策略传递策略执行观察诊疗与处方治疗7/12/202424信息科学和中医研究第24页信息模型医学解释信息获取：望闻问切（中医）；解剖+化验+测量（西医）信息传递：医生感知（中医）；数据传输（西医）信息处理：系统经验处理（中医）；局部信息加工（西医）策略传递：医生处方（中医；西医）策略执行：医生施治（中医；西医）信息起源：人体健康状态及其改变方式（症候）信息认知：系统辨证（中医）；相关部位诊疗（西医）策略生成：辨证施治（中医）；“头痛治头”（西医）7/12/202425信息科学和中医研究第25页医学研究方法论医学研究对象是一个高度复杂系统复杂系统研究有不一样路径：结构研究（解剖观察）功效研究（能力观察）行为研究（外表观察）机制研究（病理分析）中医：全方面观察；经验性辩证推断；系统施治（辨证施治）

西医：深入观察，分析性病理推断，局部施治（分而治之）7/12/202426信息科学和中医研究第26页观察诊疗（信息知识）由现象到本质，符合人类认识基本规律。不过，由现象到本质，需要经过质飞跃，即“认知”。这个飞跃基本形态，是“归纳”与“抽象”。不过，归纳算法主要特点是不能保真。医学“由观察到诊疗”过程，等效于信息科学“由信息到知识”认知过程，可见，医学研究与信息（智能）科学研究有异曲同工之妙。7/12/202427信息科学和中医研究第27页诊疗处方（知识策略）医学“由诊疗生成处方”过程对应于信息科学“由知识生成策略”过程，这实际上是“另一个飞跃”–决议，它要完成由理论到实践飞跃。假如知识是完备，由知识生成策略能够得到唯一正确策略。不过，在复杂情况下，存在大量不确定性，“知识完备性”难以成立。所以策略未必正确，需要实践检验。在实施治疗之后必须观察疗效，以取得新信息，并以此调整对病因认识和治疗策略–反馈优化过程。这里再次看到：医学研究与信息（智能）科学研究确实异曲同工。7/12/202428信息科学和中医研究第28页信息-知识-智能转换研究信息获取：望闻问切得到信息–信息规范表示信息传递：医生传导神经系统–规范信息共享信息处理：医生思维系统对信息进行加工–信息加工策略传递：医生把方案写成治疗策略--

策略规范表示策略执行：医生对病人实施治疗–策略实施信息起源：人体健康状态及其改变方式（症候）信息认知：医生在思维系统形成疾病知识–信息-知识转换策略生成：医生思维系统形成治疗方案–知识-策略转换7/