医学信息工程基础.pptVIP

01例如：一组信号灯，共有三个信号灯，红色１只，绿色１只及黄色１只，每个信号灯的信息量分别为：02Ｈ（x1）＝－P(x1)log2P(x1)＝－0.33log20.33=0.52803Ｈ（x2）＝－P(x2)log2P(x2)＝－0.33log20.33=0.52804Ｈ（x3）＝－P(x3)log2P(x3)＝－0.33log20.33=0.52805H(X)=－P(x1)log2P(x1)－P(x2)log2P(x2)－P(x3)log2P(x3)=1.584(比特)交通信号灯的信息量一个消息的信息量I在从发送方传输到接收方的过程中永远不会增大。更精确地讲：在一个封闭的信息系统中，信息量I永远不会增大。如果要增加信息量I，则只能借助其他有助于从混合信息中提取真实信息的外部信息或知识。热力学定律和香农信息熵公式之间的相似性与能量及信息处理过程的统计特征有关，虽然能量和信息是不同的实体。这条定律意味着我们应尽力保证发送方最大的信息量（最小的信息熵），而且应尽可能地采取一切手段减少传输通道中可能带来的干扰。12根据这一定律在医疗领域的应用中，可以采取以下几种控制干扰（从而降低信息熵）的方法。使用最佳的传感器?保证信息在发送方（病人或器官）得到最佳记录。同时确保在传输过程中不增加干扰。因而建议：①检测心电图时，使用无噪声电极，如镀银-氯化银的不锈钢电极；②X线摄片时，使用高分辨率的胶片材料或光敏设备。输通道较短?使传感器尽可能接近发送者，比如：①作血液化学分析，尽量在血液中直接测量pO2，而不通过皮肤；②检测心内传导，用His束电记录图取代体表心电图；③检测胎儿心律，将电极直接放置在胎儿头部而非母体的腹部。输通道干扰?确保信息在从发送方传输到接收方时信息熵不增大。例如：①作脑电图检查时，屏蔽外部电磁场的干扰；②作心电图（ECG）检查时，减少因呼吸和肌肉活动而导致的干扰。1234尽可能使用重复信息?如果一次单独的生物过程的观察包含过多的干扰信息，那么相继的重复过程可能包含相对较少或者不同的干扰信息。比如：①记录一组相似的ECG的合成信号，使用重复的信息单元会减少干扰（参阅第8章和第25章）；②使用相互独立的方法观察心脏活动，比如使用心动描记器、ECG和心内导管，可以提供相互补充的信息。用以前知识帮助进行解释?这是为了让接收方根据有关知识和经验帮助理解信息。例如①病史：根据有关（临床）知识获得帮助诊断的信息，可能的话，给发送方反馈信息；②信号和图象：使用关于信号和图象特征的知识，如频率分布、概率与时间的函数关系等。12实际上，信息的度量问题始终是信息科学的重点，只有解决了信息的度量问题才能对信息进行定量及定性分析，才能透过现象探索信息运动的规律。01020304“数字化”是进行信息处理的关键之一。在日常生活中，邮局要求写信人必须用阿拉伯数字填写“邮政编码”，以便邮局的自动分检机通过识别数字进行信函分检，提高分检信函的速度；举例：超市商品上的“条形码”，也是一种数字信号，以便工作人员手持条码识别器对商品进行识别，提高计费速度； 05在计算机内部，所有的文字、符号、图像等数据都必须转化为二进制数据，也就是说，一切计算机的数据都必须进行“数字化”。2信息处理的关键在医学领域中，许多物理量都是模拟变量，例如心电信号、脑电信号、中医的脉象数据，甚至于血压、体温等。01为了便于计算机处理这些物理量，通常采用“采样”的方法，运用相应的“传感器”按照要求每秒采样若干次，这一过程也就是连续数据的“离散化处理”，然后将采样所得的这些物理量按一定的要求进行“数值化”，用这些离散的数值数据近似地表示原先的连续变量。经过这样“离散化”、“数值化”处理过的数据便能使用计算机进行进一步的处理。02在医学领域中数据的“数字化”在医学领域中，在处理医学领域中的文字、符号、图像、声音等信息时，除了“数字化”之外，还将涉及到数据的‘规范化’问题。例：临床病历的格式、用词的习惯等必须规范化，不能一个医生一个样；中药的名称、穴位的名称。在医学领域中数据的“规范化”2DatainComputersasummaryofthedifferenttypesofcarriersthattransportinformation:（1）整数：分离数字（如单位时间的心脏早搏数，或在显微镜下观察样本的白细胞数）。（2）实数：可测变量（如体温或血压，也可以是生物信号和医学图象）。?（3）代码：一个观察资料（如疼痛或肿胀）。?（4）文本：自然语言（例如病史的文字记录或者病人监护中事件