文档介绍：计算机在药学中的应用
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1 从药学计算科学谈起……
什么是药学计算科学(1)
在我国药学一级学科中,其主干学科包括药剂学、药理学、药物分析、药物化学、药物设计、中药学等学科和化学制药及生物技术制药等工程学科。
每一个学科的科学研究和生产过程都产生大量的数据信息,对这些信息进行处理称为药学计算,而描述和变换这些信息的算法过程,包括其理论、分析、设计、实现和应用的系统研究统称为药学计算科学。
什么是药学计算科学(2)
它的基本问题是,什么能(有效地)自动进行,什么不能(有效地)自动进行。
本学科来源于药学、依赖于数理逻辑、计算模型、算法理论和自动计算机器的研究。
计算的渊源可以扩展到数学和工程。数学为计算提供了理论和方法,而工程为实际计算和应用提供了可以能自动运行的设备,并为有效地完成计算和应用任务提供了工程方法和技术。形成了计算科学。
什么是药学计算科学(3)
怎样判断一类计算问题是否机械可解?这其中就涉及到计算模型,以使判断机械可解的判定问题及其结果有一个共同的、合理的基础,以便确定可计算与不可计算的边界。图灵的计算模型与计算机最为接近
长期以来,在数学研究中,由于分析技术比较发达,人们常常倾向于和习惯于采用演算的思想而忽视了算法的思想。图灵所以取得成功,很重要的一条是它采用了算法的思想研究计算的过程,并由此揭示可计算的概念。有了算法才有程序
计算科学发展的主线(1)
第一层面是计算科学的应用层
第二层面是计算科学的专业基础层
第三层面是计算科学的基础层
需要指出的是,不同学者,由于知识背景不同,对计算学科发展主线的认识也不同。这里,仅仅是作者提出的一种参考意见。
了解这些对于开发药学计算应用将有很大好处,至少不会割断历史。
计算科学发展的主线(2)
计算模型与计算机系统
手指、结绳、算筹、算盘
齿轮、手摇计算机
帕斯卡(B. Pascal) 、莱布尼兹(G. W. Leibniz)
巴贝奇(C. Babbage) 、布什(V. Bush)
布尔(G. Bool) 、图灵
洪加威、冯·诺伊曼
可见,在这一主线上,发展新型计算模型和计算理论,为新一代计算机的设计提供新思想是多么重要,其重要性绝不亚于发明具体计算机的研制技术。
计算科学发展的主线(3)
计算模型与计算机软件
1954, Fortran
1960, Algol 60
1959, COBOL
1964, BASIC
编译原理与技术
语法和语义处理
操作系统、数据库系统、人工智能、软件开发方法学、计算语言学
计算机网络、分布式处理和多媒体
计算科学发展的主线(4)
计算模型与计算机应用
科学计算
计算机图形学
计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助教学(CAI)
数据库技术、信息管理系统、决策系统
人工智能
计算科学发展的主线(5)
综上所述,计算机应用主线各方向上的研究工作,都与计算模型有着密切的关系。
理论上,凡是可以用计算机来处理的问题及其处理过程,都可以用计算模型来描述;凡是可以用离散数学为代表的构造性数学描述的问题及其处理过程,只要所涉及的论域是有穷的,或虽为无穷但存在有穷表示,也一定可以用计算机来实现。