生命科学和计算机科学的结合方式有哪些?
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发布时间：2022-04-30 05:01
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热心网友
时间：2023-10-14 20:55
何为“数字人体”？与“数字化虚拟人”区别何在？
“数字人体”与当前的“数字化虚拟人”、“虚拟人”和“可视人”在研究思路和研究内容上有何不同？“数字人体—人体系统数字学”概念的提出者、中科院遥感所研究员毕思文认为，两者有着本质的区别。首先，数字人体的研究对象是活人，是建立在以多时空、动态的人体系统为研究对象，以人体实时观测、网络和计算机信息处理为主体的技术系统。而“数字化虚拟人”或“虚拟人”等研究的对象是死人，是将尸体用刀切削成为成千上万个人体切片，然后照相，在电脑里对其进行整合，重建人体三维结构。形象地说，也就是将尸体切片“摞”起来，成为一个“数字化”的人形。按照国外“数字化虚拟人”研究专家的设想，该研究包括虚拟可视人、虚拟物理人和虚拟生物人三个研究层面，目前做的工作是虚拟可视人。当然，不同虚拟人会取得不同的结果，但无论是虚拟什么人，它研究的立足点是死人。所以，得到的研究结果有很大的局限性，与利用活人作为立足点研究的数字人体有着很大的差异性；这是“数字人体”与“数字化虚拟人”本质上的区别，如果说有联系，也只是在数字化虚拟技术上。另外，数字人体也做数字化虚拟人体的研究，目的是为了解人体系统在某一时间、空间尺度的情况，就需要这种技术。但其立足点还是活人。
数字化虚拟人在构*体形态学信息研究的实验平台，为医学、生命科学等的研究和应用提供了重要基础，但与有生命的人体系统相差甚远。因为，人体是一复杂巨系统，是由１００多万亿个细胞组成的复杂整体，仅人的神经系统就约有１０００亿个神经元。而且，由细胞构成的组织、器官间的相互作用，人体与外界环境的冲突与和谐，这些极为复杂人体系统的变化，数字化虚拟人是无法实现的。
据悉，卫生部医药卫生科技情报检索中心曾对“数字人体—人体系统数字学”进行了查新。结果表明，在国内外检索范围内均未见与该研究内容相同的文献报道。
缘起基于需要
数字人体—人体系统数字学的提出，毕思文研究员认为主要基于以下几个方面的需要。
医学科学技术创新发展的需要。在数字人体的研究中，不仅需要局部的精雕细刻，也需要对整体的把握。如果我们的注意力和想象力总是聚焦在一个局部的层次上，而不能从宏观战略上放眼国际医学科技发展和世界潮流的话，在医学科学技术方面将陷入全面的被动。因此，开展数字人体的应用研究，不仅能开阔人们的思维空间，而且能产生强烈的聚合力，为从更高层次上集成医学科学技术提供了广阔的空间机遇。中医药学是我国医学科学的特色，是我国有能力有可能成为站在国际科学前沿的重要领域。中医药现代化的科学目标是综合运用现代数学、物理学、化学、信息科学及生命科学相关学科的最新进展提供的新理论、新技术、新方法，以揭示中医药学基础理论的科学内涵为突破口，争取中医药基础理论能在源头上有所创新，为中医药现代化与国际化奠定基础。在继承和发掘的基础上组织多学科协作，利用现代科学技术理论和方法研究中医药学，将为解决当代生命科学重大疑难问题作出贡献。为了促进中医药现代化的发展进程，进一步探讨研究数字中医药对中医药跨跃式发展的促进作用，“数字人体—人体系统数字学”是解决中医药现代化的瓶径、也是中医药现代化的需要，必将在中医药现代化发展中起越来越重要的作用。
智能科学计算的需要。２１世纪人类全面进入信息时代，而信息化的精华是智能化。人类对智能化的追求导致“智能*”。在智能*中，人工智能是核心。人工智能是研究机器智能的学科，即用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统以模仿、延伸和扩展人的智能，实现智能行为。经过４０多年的研究，人工智能在科学计算等领域应用取得了很多成果，提出了启发式搜索策略、非单调推理、机器学习的方法等。人工智能应用，特别是专家系统、智能决策、智能机器人、自然语言理解等方面的成就促进了人工智能的研究。但还存在着种种不足：例如，人工智能在一些关键技术方面，诸如机器学习、非单调推理、常识性知识表示、不确定推理等尚未取得突破性的进展；人工智能对全局性判断模糊信息处理、多粒度视觉信息的处理是极为困难的；目前尚不清楚人工智能是否可归结为一组基本原理，或者只是若干个不同子领域的松散结合，其中每个子领域集中研究思维中的一个不同部分或者一个不同的应用。因此，“数字人体—人体系统数字学”的提出，试图把人体系统模型作为智能计算模拟的原型系统，使数字人体—人体系统数字学成为人工智能研究的新途径。数字人体—人体系统数字学用于智能科学计算研究的主要内容为：数字人脑智能逻辑、数字人脑约束推理、数字人脑定性推理、基于范例推理的数字人脑、数字人脑的归纳学习、类比学习和解释学习；数字人脑的知识发现和数据开采、分布式数字人脑智能；数字人脑的进化计算等。
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时间：2023-10-14 20:55
何为“数字人体”？与“数字化虚拟人”区别何在？
“数字人体”与当前的“数字化虚拟人”、“虚拟人”和“可视人”在研究思路和研究内容上有何不同？“数字人体—人体系统数字学”概念的提出者、中科院遥感所研究员毕思文认为，两者有着本质的区别。首先，数字人体的研究对象是活人，是建立在以多时空、动态的人体系统为研究对象，以人体实时观测、网络和计算机信息处理为主体的技术系统。而“数字化虚拟人”或“虚拟人”等研究的对象是死人，是将尸体用刀切削成为成千上万个人体切片，然后照相，在电脑里对其进行整合，重建人体三维结构。形象地说，也就是将尸体切片“摞”起来，成为一个“数字化”的人形。按照国外“数字化虚拟人”研究专家的设想，该研究包括虚拟可视人、虚拟物理人和虚拟生物人三个研究层面，目前做的工作是虚拟可视人。当然，不同虚拟人会取得不同的结果，但无论是虚拟什么人，它研究的立足点是死人。所以，得到的研究结果有很大的局限性，与利用活人作为立足点研究的数字人体有着很大的差异性；这是“数字人体”与“数字化虚拟人”本质上的区别，如果说有联系，也只是在数字化虚拟技术上。另外，数字人体也做数字化虚拟人体的研究，目的是为了解人体系统在某一时间、空间尺度的情况，就需要这种技术。但其立足点还是活人。
数字化虚拟人在构*体形态学信息研究的实验平台，为医学、生命科学等的研究和应用提供了重要基础，但与有生命的人体系统相差甚远。因为，人体是一复杂巨系统，是由１００多万亿个细胞组成的复杂整体，仅人的神经系统就约有１０００亿个神经元。而且，由细胞构成的组织、器官间的相互作用，人体与外界环境的冲突与和谐，这些极为复杂人体系统的变化，数字化虚拟人是无法实现的。
据悉，卫生部医药卫生科技情报检索中心曾对“数字人体—人体系统数字学”进行了查新。结果表明，在国内外检索范围内均未见与该研究内容相同的文献报道。
缘起基于需要
数字人体—人体系统数字学的提出，毕思文研究员认为主要基于以下几个方面的需要。
医学科学技术创新发展的需要。在数字人体的研究中，不仅需要局部的精雕细刻，也需要对整体的把握。如果我们的注意力和想象力总是聚焦在一个局部的层次上，而不能从宏观战略上放眼国际医学科技发展和世界潮流的话，在医学科学技术方面将陷入全面的被动。因此，开展数字人体的应用研究，不仅能开阔人们的思维空间，而且能产生强烈的聚合力，为从更高层次上集成医学科学技术提供了广阔的空间机遇。中医药学是我国医学科学的特色，是我国有能力有可能成为站在国际科学前沿的重要领域。中医药现代化的科学目标是综合运用现代数学、物理学、化学、信息科学及生命科学相关学科的最新进展提供的新理论、新技术、新方法，以揭示中医药学基础理论的科学内涵为突破口，争取中医药基础理论能在源头上有所创新，为中医药现代化与国际化奠定基础。在继承和发掘的基础上组织多学科协作，利用现代科学技术理论和方法研究中医药学，将为解决当代生命科学重大疑难问题作出贡献。为了促进中医药现代化的发展进程，进一步探讨研究数字中医药对中医药跨跃式发展的促进作用，“数字人体—人体系统数字学”是解决中医药现代化的瓶径、也是中医药现代化的需要，必将在中医药现代化发展中起越来越重要的作用。
智能科学计算的需要。２１世纪人类全面进入信息时代，而信息化的精华是智能化。人类对智能化的追求导致“智能*”。在智能*中，人工智能是核心。人工智能是研究机器智能的学科，即用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统以模仿、延伸和扩展人的智能，实现智能行为。经过４０多年的研究，人工智能在科学计算等领域应用取得了很多成果，提出了启发式搜索策略、非单调推理、机器学习的方法等。人工智能应用，特别是专家系统、智能决策、智能机器人、自然语言理解等方面的成就促进了人工智能的研究。但还存在着种种不足：例如，人工智能在一些关键技术方面，诸如机器学习、非单调推理、常识性知识表示、不确定推理等尚未取得突破性的进展；人工智能对全局性判断模糊信息处理、多粒度视觉信息的处理是极为困难的；目前尚不清楚人工智能是否可归结为一组基本原理，或者只是若干个不同子领域的松散结合，其中每个子领域集中研究思维中的一个不同部分或者一个不同的应用。因此，“数字人体—人体系统数字学”的提出，试图把人体系统模型作为智能计算模拟的原型系统，使数字人体—人体系统数字学成为人工智能研究的新途径。数字人体—人体系统数字学用于智能科学计算研究的主要内容为：数字人脑智能逻辑、数字人脑约束推理、数字人脑定性推理、基于范例推理的数字人脑、数字人脑的归纳学习、类比学习和解释学习；数字人脑的知识发现和数据开采、分布式数字人脑智能；数字人脑的进化计算等。
