Свойства информации. энтропия информации.
Носители сообщений
Возрастающие потоки сообщений, необходимость хранения их в больших объемах оказывали содействие разработке и применению носителей сообщений, которые обеспечивают возможность долговременного их хранения в довольно компактной форме. Носитель - физическая среда, в которой сохраняются сообщения. Примерами носителя сообщения являются медицинская карточка, рентгеновская пленка, электромагнитная волна и т.п.
Носители сообщений разделяют на долгосрочные и краткосрочные. Представление сообщений на долгосрочных носителях называют письмом. Примером может быть последовательность печатных или рукописных знаков, которые воспринимаются зрением (письмо, которое воспринимается на прикосновенье слепыми) - записи в медицинской карточке пациента, кардиограмма, рентген, и т.п. Примерами сообщений на краткосрочных носителях являются сообщения, которые передаются телефоном, жестами.
Любой живой организм как единое целое общается с внешним миром, используя физические или химические носители (голос, жест, запах...)
E-mail - электронная почта
Это первый и на данное время самый широко используемый сервис Интернета. Он представляет собой типичный сервис „отложенного чтения”. Адресат получает ваше сообщение на свой компьютер и читает его тогда, когда ему будет удобно. Все пользователи Интернета имеют уникальное имя, которое состоит из их имени и компьютерного имени, например, [email protected]. Используя адреса в сообщении электронной почты, почтовые серверы Интернета способны доставить сообщение адресату.
WWW - система гипертекста
Глобальный сервис Интернета. Это средство работы с информацией настолько завоевал сеть, что много людей при работе в Интернете не используют никаких других сервисов.
Основа WWW - гипермедийний документ, т.е. документ, в котором каждый элемент может быть ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки организованы таким образом, что любой информационный ресурс в Интернете адресуется однозначно. Причем пользователь работает со всеми информационным ресурсами Интернета, как с единым целым. Когда клиент читает документ WWW, все слова, которые обеспечивают связи с другими документами, подсвечиваются. Выбор такого подсвеченного слова сообщает серверу WWW, что связанный документ нужно восстановить и отправить клиенту. Документы WWW могут содержать текст, изображение, видео, или звук. Интересной особенностью документов WWW является то, что слово или предложения может быть связанным с документом на другом сервере. Например, MEDLINE - наибольшая база данных медицинских статей, которые появляются в международных медицинских журналах
FТР - передача файлов
FTP - это протокол передачи файлов и в тот же время сервис, который разрешает организовывать доступ к файловым архивам Программа для работы с ними называется FTP - клиент и разрешает вам копировать файлы из компьютера на ваш локальный и наоборот. Сервер FTP по желанию настраивается таким образом, что можно соединиться с ним анонимно - под именем anonymous. В таком случае пользователю становятся доступные не все файлы компьютера, а только те, которые составляют сервер аnonymous ftp - публичный файловый архив.
Программы-клиенты FTР есть на любом компьютере: они входят в состав поставки операционной системы. В это время большинство публичных файловых архивов организованные в основном как серверы аnonymous ftp. На таких серверах можно получить доступ к программному обеспечению и другой информации.
Техническое обеспечение
Для работы в Интернете необходимо иметь компьютер с установленной системой Windows версии 98 или новее. Желательно иметь мышь с колесом прокручивания - этим облегчается навигация в Интернете. Размеры монитора не критические, но следует помнить, что в настоящее время большинство сайтов оптимизировано для просмотра при разрешающей способности монитора 800 ´ 600 и выше.
Для воспроизведения звуковых файлов необходима звуковая карта. Наличие ее в компьютере сейчас фактически стандарт.
Модем для подключения подойдет любой. Важно только, чтобы он поддерживал современные протоколы связи. Провайдер, через который вы получите доступ в сеть, может поддерживать разные скорости соединения, Наиболее быстрое соединение по протоколу V.90-57 600 бит/с, типичное - 33 600 бит/с.
Телемедицина
Телемедицина – прикладное направление медицинской науки, связанное с разработкой и применением на практике методов дистанционного предоставления медпомощи и обмена специализированной информацией на базе использования современных телекоммуникационных технологий.
Наиболее полным является определение, данное Американской ассоциацией телемедицины: "Предмет телемедицины заключается в обмене медицинской информацией между отдаленными один от другого пунктами, где находятся пациенты, враче, другие провайдеры медпомощи, между отдельными медицинскими учреждениями. Телемедицина имеет ввиду использования телекоммуникаций для связи медицинских специалистов с клиниками, больницами, которые делают первую помощь, пациентами, которые находятся на расстоянии, с целью диагностики, лечение, консультации и беспрерывного обучения".
Цель телемедицины - предоставление качественной медпомощи любому человеку независимо от его местонахождения и социального положения. Предметом телемедицины является передача с помощью телекоммуникаций и компьютерных технологий всех видов медицинской информации между отдаленными один от другого пунктами (медицинскими учреждениями, пациентами и врачами, представителями здравоохранения и т.д.).
Кроме непосредственно телемедицинских консультаций можно выделить 6 основных категорий применения телекоммуникационных технологий в сфере медицины (табл.2).
| Категория | Пример |
| Работа с пациентами | Радиологические исследования, послеоперационное наблюдение, мониторинг |
| Профессиональное обучение | Последипломное дистанционное обучение, предоставление информации с помощью сетей, индивидуальные сеансы связи |
| Обучение пациентов | Научно-популярная и доступная медицинская информация, не нарушая принципов деонтологии и медицинской этики для здоровых людей и пациентов с хроническими заболеваниями |
| Автоматизированные рабочие места | Накопление, хранение и использование медицинских записей (электронные истории болезней) |
| Научный поиск | Организация массивов данных, полученных из разных источников, их сортировка и каталогизация |
| Здравоохранение | Дистанционные совещания между органами управления, надзор за качеством предоставления медицинских услуг, консультационная помощь организационного плана |
Табл.2. Категории применения телекоммуникационных технологий в сфере медицины.
Проблемы телемедицины
Необходимость телемедицинских технологий обусловлена целым рядом проблем, с которыми постоянно сталкиваются органы здравоохранения, исполнительная власть и сами врачи и пациенты.
Проблемы местных исполнительных органов и учреждений здравоохранения состоят в дефиците врачей-специалистов, медицинского персонала, миграции населения, отдаленности провинциальных городов и сел от медицинских центров.
Проблемы врачей состоят в необходимости постоянного и тесного контакта с клиниками и их опытом, в нехватке специалистов в той или другой области медицины, в плохой организации экстренной помощи, в трудностях в проведении научных исследований.
Приближение высококвалифицированной и специализированной консультативной помощи в районные центры здравоохранения при минимальных затратах и параллельное клиническое обучение врачей является наибольшим преимуществом телемедицины.
Существуют также технические проблемы, которые препятствуют широкому и быстрому внедрению телемедицины:
слишком быстрое развитие телекоммуникационных и информационных технологий;
сложная и громоздкая техническая инфраструктура;
многообразие телемедицинских технологий;
Приближение специализированной помощи к отдаленным территориям является основной задачам для телеконсилиумов и телеконсультаций, которые могут осуществляться через современные компьютерные сети. По данным американских врачей, при использовании телемедицины в подавляющем большинстве случаев отпадает необходимость транспортирования больного в центральный госпиталь.
Носители сообщений
Возрастающие потоки сообщений, необходимость хранения их в больших объемах оказывали содействие разработке и применению носителей сообщений, которые обеспечивают возможность долговременного их хранения в довольно компактной форме. Носитель - физическая среда, в которой сохраняются сообщения. Примерами носителя сообщения являются медицинская карточка, рентгеновская пленка, электромагнитная волна и т.п.
Носители сообщений разделяют на долгосрочные и краткосрочные. Представление сообщений на долгосрочных носителях называют письмом. Примером может быть последовательность печатных или рукописных знаков, которые воспринимаются зрением (письмо, которое воспринимается на прикосновенье слепыми) - записи в медицинской карточке пациента, кардиограмма, рентген, и т.п. Примерами сообщений на краткосрочных носителях являются сообщения, которые передаются телефоном, жестами.
Любой живой организм как единое целое общается с внешним миром, используя физические или химические носители (голос, жест, запах...)
Свойства информации. Энтропия информации.
Проблему относительно определения понятия информации научные работники решают не одинаково. С одной стороны, это естественно, так как ученые по-разному используют информацию, с другой - нельзя согласиться с точкой зрения, что “нет и ... не может быть единого определения понятия информация”.
Есть два подхода к определению природы информации - атрибутивный и функциональный. Приверженцы первого рассматривают информацию как объективное свойство всех материальных объектов (информация - атрибут материи). Приверженцы второго утверждают, что информация является условием и результатом направленной активности, поэтому она возникает только на социально-сознательном уровне. Не вызывает сомнения, что информация, которой обмениваются члены общества, непременно связана с отражением реальности. Еще Н.Винер понимал под информацией обозначение содержания, которое получают из внешнего мира в процессе приспособления к нему человека. При этом следует подчеркнуть разность в отношении к поиску и обработке информации человека и компьютера. Компьютер, бесспорно, быстрее обрабатывает информацию, чем человек, но это касается только замкнутой системы. С внешним миром человек работает намного эффективнее.
В узком содержании теория информации - это математическая теория передачи сообщений в системах связи. Возникла она после работ американского ученого Клода Шеннона. Основные ее постулаты такие:
- Сообщения поступают из источника информации через канал связи к приемнику информации.
- Эти сообщения изменяют систему знаний (тезаурус) приемника, уменьшают уровень его разнообразия и неопределенности, который измеряется энтропией.
- Энтропия как степень неопределенности в сообщении системы сообщений определяется их вероятностями как среднее значение логарифмов величин, обратных к этим вероятностям.
Энтропия – это среднее количество информации, приходящееся на один исход опыта или информационная энтропия — мера неопределённости источника сообщений, определяемая вероятностями появления тех или иных символов при их передаче.
Получение информации всегда связано с уменьшением неопределенности. Среднее количество информации, которое содержится в каждом исходе опыта, относительно любого, еще не наступившего исхода, равняется разности априорной и апостериорной энтропий опыта.
Априорной энтропией называется неопределенность, которая высчитывается до наступления исхода опыта. Апостериорной энтропией называют среднюю неопределенность опыта после наступления всех исходов.
Измерить среднее количество информации можно через уменьшение энтропии получателя в результате изменения его представлений. Кстати, отсюда и единица измерения информации. Она задается количеством информации о том, какое из двух равновероятных событий реализовалось, и называется бит (binary digit - бинарный разряд). К.Шенноном была предложена формула для вычисления количества информации в сообщении. Пусть некоторое событие происходит с вероятностью p, тогда количество информации І исчисляется по формуле:
І = - log2p, где 0<p<1.
Именно поэтому в 1916 году Клод Шеннон дает следующее определение информации:
Информация - это отрицательное значение логарифма вероятности события.
Все виды информации имеют общие свойства и закономерности. К свойствам информации можно отнести следующие:
- информация неаддитивна, т.е. отдельные сообщения невозможно алгебраически складывать, от этого изменяется содержание информации;
- информация некоммутативна, т.е. отдельные сообщения невозможно переставлять местами, от этого искажается содержание информации;
- информация имеет ценность. Ценность информации определяется ее актуальностью;
- информация имеет определенную надежность;
- информация не может существовать без материального носителя.
Кроме общих свойств, каждый из видов информации имеет свои характерные особенности. Например, такими особенностями для медико-биологической информации есть непрерывное создание, обновление и передача от поколения к поколению наследственных признаков (наследственная информация). Важным также является то, что хранение и передача информации в живых организмах осуществляется на молекулярном уровне.
Информацию о наблюдаемых объектах, процессах или явлениях получают при изучении разных физических величин. Например, состояние организма можно описать системой таких параметров как температура тела, частота пульса, давление, данные кардиограммы и т.п. Некоторые величины могут приобретать любые значения в определенном интервале. Их называют непрерывными, а информацию, которую они содержат, непрерывной или аналоговой. Непрерывными величинами являются, например, кривые изменения массы, температуры, расстояния и т.п. Много величин могут приобретать лишь целочисленных значения. Их называют дискретными, а информацию, которую они содержат - дискретной. Примеры дискретных величин: количество электронов в атоме, частота пульса, количество больных в отделении и т.п. Таким образом, несмотря на разнообразие видов, информация оказывается всего только в двух формах - непрерывной и дискретной. Любую непрерывную величину с определенной степенью точности можно передать в дискретной форме.