包含飞 上海中医药大学 中医学信息化标准化研究室

Medical Informatics―Ontology―Bio

medical Knowledge Integration

内容来自（ content from ）：Mark A. Musen ： Medical Informatics: Searching for Underlying Components （医学信息学：寻找基本组分）

• Cornelius Rosse, DSc,José L. Mejino, Bharath R. Modayur, Rex Jakobovits, Kevin P. Hinshaw and James F. Brinkley ：解剖学知识表达的宗旨和组织原理：“ Digital Anatomist” 符号知识库

• Cornelius Rosse and José L. V. Mejino Jr.: A reference ontology for bioinformatics: the Foundational Model of Anatomy( 生物医学信息学的一个参考本体：解剖学的基本模型 )

包含飞 :生物医学知识整合论 (Ⅰ―Ⅳ)Hanfei Bao:The Theory of Biomedical Knowled

ge Integration(Ⅰ―Ⅱ)

如何定义医学信息学 --- 医学信息学的灵魂部分在发生什么

Mark A. Musen ： • 一个广泛的共识是医学信息管理将是未来医疗保健和世界卫生的核心。 • 世界各地的医学专业团体都把医学信息学看作医学实践的实质性要素。

• 医学研究所（ Institute of Medicine ）医疗事故问题的最近的报告特别规定信息技术是解决方法的一个重要组成部分。

• 学术部门医生和科学家美国最有权威的美国临床调查协会（ the American Society for Clinical Investigation ）历史上首次把医学信息学作为调查领域。

• 随着信息学的概念进入主流，也许有人认为这对医学信息学这一研究领域是值得欢欣鼓舞的日子。• 然而我的问题是我仍然不能肯定“什么是医学信息学”。

• Shortliffe’s 教科书最新版定义这个学科为“涉及管理和应用医学信息中的广泛问题包括医学计算和医学信息的本质研究的领域。”• van Bemmel 和 Musen 定义信息学为“研究应用和处理数据，信息和知识的科学”，定义医学信息学为“应用于医学、卫生保健和公共保健的信息学”。

• 作为一个学者，我 (Musen) 非常希望相信医学信息学是一门科学，至少它含有某些科学要素。 • 然而，如何理清信息学的基础理论和应用经验方法确认假设仍然是医学信息学界的一个挑战。

• 很多人谈论医学信息学时，并不其指理论和方法论，而简单地指计算机在医学中的应用。• 在定义这一学科时强调计算机这一角色实质是强调我们工作的技术而不是直接强调我们的工作本身。• 不可以轻易地称医学信息学为“医学计算机科学”，就象不能称概率论为“骰子科学”，不能称文学研究为“铅笔科学”。

• 领域以外的人士倾向于把医学信息学视为没有推动性的科学，至少对计算机科学没有推动作用。

• 很重要的是医学信息学与计算机科学研究开发基于知识的系统的研究者的目标之间存在相当的重叠。 • 90年代开始的建立基于知识系统的原理的研究与发展医学信息学的理论如何密切相关。

• 把医学信息学现在的工作简单地解释为计算机科学带有生物医学兴趣是错误的。• 把医学信息学理解为着重开发临床计算机系统的软件工程也是错误的。

• 确实我们常常只能通过系统层次的评估才能检验我们的基础模型是否成功，但如果我们认为信息学（ informatics ）是一门与计算机科学（ computer science ）和信息科学（ information science ）有所不同的学科，那么我相信我们需着重在内容知识（ content knowledge ）的概念模型上，在我们的研究议程上把其作为基础的要素。

• 历史上自产的信息系统一直是医学信息学的学术研究的坚实的基础。但不可阻挡地 ,那些“自产”的系统逐步消失并为商业化系统所取代。• 医疗卫生机构随着经济气候的改变必须重定义它们的使命和战略，医学信息学的学术团体也需随着它们附属的医疗卫生机构的改变重新定义它们自己。• 随着开发和部署临床信息系统变为工业界的直接职责，很多曾经被认为是学术性医学信息学的一部分现在已经从大学专业突然夺走。

• 当我们集中于那些牢固地属于学术王国的医学信息学部分时，我们的研究贡献事实上会更大。 • 如果医学信息学确实是一门学术性学科，那么必须确定其科学基础。 • 我相信医学信息学的研究者难于相互之间或向其他专业的同事解释他们复杂而艰巨的努力目标，原因主要在于没有努力理请学科的一组基本假设。 • 然而，我们学科中很少有致力于提出基础理论的哲学家。

• Blois 的工作的原理性贡献在于认为认识论是核心元素 , 它可以令人信服地说明医学信息学是一门学科研究。不是人工制品的堆砌，或是信息技术在临床环境中的配置，它使医学信息学适合学术询问。• 开发认识论模型大部分已不再是哲学家的工作，而是由希望建立基于知识系统的人工智能专家进行研究。

• 然而，自 Blois死后，基于知识系统领域的开发者的对知识模型和表达的认识已发生很大变化。很多计算机科学传统领域的从业者甚至没有感觉已经发生的转变。• 医学信息学领域的学者更应该了解模型化知识的基本思路，而这现在被广泛地用于设计和装备智能计算机系统。

• 在过去的十年中，第二代基于知识系统为编码和应用临床知识提供了更清晰更易维护的架构。

人工智能领域的研究者现在把智能化计算机系统看作有 4 个基本概念组成部分：• (1) 专业本体学，它定义应用领域的主要概念及相互间的关系；• (2) 详细的专业知识库，包括关于（用专业本体学表示的）领域的一组命题；• (3) 问题解决方法，编码抽象的、可能非专业依赖性算法，可自动完成系统任务；• (4) 映射集合，规定用专业本体学表达的概念和相应的知识库如何满足具体的问题解决方法的输入 -输出的需要。

• 本体及问题解决方法为潜在的高度复用性组件 , 它们可看成为建筑模块 ,借此可以通过结合(必要时可通过扩大 )合适的组件建立各种各样的智能系统。

• 从某种意义上讲，具体本体和其一起自动化某一任务问题的解决方法定义解决该任务所需知识的理论。 • 这种理论是一种罗列问题解决所需要的专业领域概念（本体）和为获得解法（问题解决方法）而应用于专业领域概念的算法。

• 数据描述和过程规定的区别在计算机科学的早期就已有之。新意在于数据描述即本体被赋以中心意义并成为独立于具体算法的存在。本体于是象一种数据库构架，有可分离特点，与操作它们的算法集合区别开来。 • 与传统的数据库构架不同，本体可以表示被表示的概念之间的极其复杂的关系，实现领域的获取丰富的复用性模型的愿望，而不在于提供存储数据实例的有效框架。

• 无疑构建强大的临床信息系统所需要的丰富的专业领域本体是困难的，并且为很多生物医学应用系统所需要的很多问题解决方法面临重要的计算挑战，恰恰是因为生物医学信息学中的模型化工作是如此艰难及需要如此多的创新，所以我们的研究对转化到同样需要丰富的概念模型的其他生物医学领域具有很大的潜力。

• 然而为了把我们的工作推广 ,我们必须学会用超越我们具体应用领域的元概念来描述我们的工作，专业领域本体及问题解决方法的概念对构架我们的研究设想和使我们的成果与其他研究者交流是极好的初选。

任何一门科学，都必须具备三个根本要素，即研究对象、研究方法和概念（范畴）体系。

学科的要素

• 研究对象是该学科的根本出发点，也代表了该学科的本质属性。 • 研究方法是人们认识对象的方式与方法的学问，它是科学发展最活跃的因素。

• 因为科学总是随着研究方法的发展而发展的。人们用特定的研究方法来研究特定的研究对象，便逐步形成上升为理性的认识，并借助语词以概念、范畴的形式加以表述。 • 当用来进行理论思维的概念、范畴积累起来，形成认识或解释对象的理论体系之后，便标志着这一门科学走向成熟。

• 顾名思义，本体是本体学研究的对象，本体学一词在哲学上是研究存在的学问，存在是事物的最高抽象，最少内容，天下第一“有中之无”。 —— 孙正聿：《哲学导论》，北京：中国人民大学出版社， 1999, p86-89

• “ 有多少种关于‘本体’的观念，也标志着有多少种哲学理论体系”。“如何回答‘本体究竟是什么’，也就是回答‘哲学究竟是什么’”。 —— 孙正聿：《哲学导论》，

北京：中国人民大学出版社， 1999, p86-89

• “通常认为，哲学本体论关于一般存在或存在本身的哲学学说，关于脱离具体存在的超验存在的学说。” • “‘存在’，这是一个外延最广大（无所不包）、内涵最稀薄（毫无内容）的概念。” —— 孙正聿：《哲学导论》，

北京：中国人民大学出版社， 1999, p86-89

• 如果我们试图观察世界，我们说在这个世界中一切皆有，外此无物，这样我们便抹杀了所有的特定的东西，于是我们所得到的，便只是绝对的空无，而不是绝对的富有了。这就是说，“存在”是一个“最抽象也最空疏”的概念。（黑格尔） —— 孙正聿：《哲学导论》，北京：中国人民大学出版社， 1999, p86-89

Cornelius Rosse ： • 虽然解剖学现用术语数量巨大，它们在硬拷贝资源和专用医学词汇中被广泛使用 , 但这些术语的表达仍缺乏一致性。 • 每一个较大的医学词汇项目都按自己的概念化要求来安排这些解剖学术语。

• 这种差异性或不一致性也许不足为奇，因为作为能重复应用的解剖学信息资源的基本组织原则尚未阐明。 • 很多类型的临床数据可看作各种解剖学实体所表现的属性，因此我们认为标准化解剖学概念的表达有助于临床概念表达标准的建立。

•形式化的经典的解剖学模型被认为是临床概念表达的先决条件。满足这种需求的最好方法是开展对解剖学知识的符号表达的相互一致性研究，这种研究还应该与当前广泛开展的可视化人体解剖学（ visualizing human anatomy ）研究同时进行。

• 我们的目标是建立一个系统，在系统中概念化的解剖学实体及其相互关系被详细规定为本体 ,即机体结构的模型化。 • 为了使知识库能在不同的领域如医护、生物医学教学和研究等都具有复用性，我们坚持以解剖学的视点开发模型。

1. 解剖学被定义为： • 物理对象和间隔空间（ space ）的有序集合体，按既定的空间关系或模式拼装而成，这种空间关系受基因组协调表达的影响而构成机体及其分部。也即从物质的观点 , 有组织地结构构成了机体及其分部。• 为了清晰起见 ,也为了有别于第二定义，我们称之为解剖学（结构）。（ #物理部分）

2. 解剖学另一个定义为： • 发现、分析和表达解剖学 (结构 ) 及其建立过程与为理解、解释解剖观察并从中得出结论所需要的概念化实体的科学。 • 为有别于解剖学 (结构 ),我们称此为解剖学 ( 科学 ) 。（ #意识部分） • 第二定义意味着解剖学 ( 科学 ) 的宗旨是对组成解剖学 (结构 ) 的物理实体的概念化。

• 我们已讨论过解剖学的物理实体的空间或图象表达 (spatial or graphical representations) 和字符表达 (symbolic representations)(#语义表达 ) 的区别，并提议同时开发这两种可重复使用的表达，选择最适合的并能使二者联接起来的方法。

• 这一提议也为其他学者所采纳，可视人体工程（ Visible Human project ）正在继续研究。

• 这种分类和推理应依靠经典解剖学知识，因此经典模型应作为解剖学的知识库的基础。 • 这也是我们形式化经典符号模型并兼顾实例解剖学的原因之一。

正在开发的 DIGITAL ANATOMIST ：符号知识库

• 目前 Digital Anatomist 符号知识库是根据关系和定义构建的层次结构。 • 我们当前的实验性工作集中在覆盖胸腔的解剖学实体的知识库。 • 知识库的基础为 -is a-关系层次结构，包含 8700 个概念和 200 个类。我们称这一层次结构为解剖学本体。

• 解剖学本体的对象需限于解剖学（科学），最广义地说，本体被定义为概念系统的明确规定。而目前，本体的范围被进一步限定于宏观解剖学实体。 • 解剖学本体首先必需对组成人体的物理实体实现概念化，这个前提必需满足，然后才可能把状态（ states ）、过程（ processe

s ）、行为（ activities ）等概念与物理解剖学实体联系起来，因而目前我们限定本体于物理解剖学实体的静态。

• 本体必需对经典解剖学（ canonical anatomy ）实现模型化并为知识库提供适合于组织实例解剖学（ instantiated anatomy ）数据的方法。 (#以类带实例 )

• 虽然目前本体限定在结构的宏观层次，但构成宏观实体的物理单元必需同时在微观层次定义。 • 解剖学实体的表达必须有机器语法分析性，而在人类阅读方面，专家和新手均能充分理解的。

解剖学实体

物理性解剖学实体 概念性解剖学实体Is_a

解剖学关系

物质性物理性解剖学实体 非物质性物理性解剖学实体

解剖学结构 解剖学间分体物质

身体部分 人体

生物学大分子 器官细胞

细胞部分 器官部分 器官系统组织

•虽然开发目标是宏观解剖学，本体应可以扩展到其他解剖学领域 (胚胎学 ) 和发生生物学(developmental biology) ，微观解剖学，细胞生物学，分子生物学和神经解剖学。

• 解剖学实体的表达必须有机器语法分析性，而在人类阅读方面，专家和新手均能充分理解的。

• 本体不同于知识本身，也不同于现有的知识的描述性文本的表达，本体是对术语和知识结构的明确的约定。 • 这种约定主要在于解剖学结构单元的概念化及其关系。

• 在医学词典和解剖学教科书中，解剖学实体的定义着重于对功能性属性形式化，然而这些属性不能建立可用于对解剖学实体分组和相互区分的具体约定。 （ # 知识背景空间是功能关系） • 为了对机体的物理结构模型化，解剖学实体的属性的根据应为组成实体的构成部分和由实体构成的实体。也即解剖学结构的物理实体应该定义为组成它们的部分以及它们参与形成的更高一级的实体。 （ # 知识背景空间是局 -整关系）

• 因此我们通过对组成机体的单元（ units ）及单元之间的关系具体约定来形式化地定义解剖学物理实体。

• 为此有必要限制和规定几个表示分划关系（分部（ subdivision ），部分（ part ），成分（ component ））的术语的意义。 • 定义中的区别主要用 -consists of- （包含关系）及其反关系 -constitutes- （构成关系）说明。

• 因为解剖学本体的宗旨在于模型化机体的物理结构，因此本体的最高层次概念为物理解剖学实体 (Physical anatomical entity) 。 • 物理解剖学实体又分为三类：解剖学结构

(Anatomical structure) ，解剖学间分实体 (Anatomical spatial entity) 和体物质 (Body substance) 。

• 这些类也称为根概念，因为我们把身体的所有物理实体按 -is a-关系作为概念归属到这三类。这一归类法生成三个平行的类型层次结构（ type hierarchies ）。（三棵 is_a树）

图 2 实例“ John Doe 的左胫骨”可以是经典叶概念（经典实例）的“孩子”。

John Doe 的左胫骨（ Left tibia [JD] ）

Is_a

长骨（ Long bone ）Is_a

骨（器官）（ Bone （ organ ））Is_a

器官（ Organ ）Is_a

解剖学结构类（ the class Anatomical structure ）

Is_a

Is_a

胫骨（ Tibia ）

左胫骨（ Left tibia ）

图 3 根据 is_a( 实线 ) 和 part_of(虚线 )关系表示的语义结构，用以模型化右心房知识模式。表示心脏的部分在阴影四边形的平面中，而这些实体所归属的子类在显示在平面上方。

解剖学空间实体

机体空间 解剖学特征

解剖学结构

器官腔 内部特征 中空内脏 心腔室

内脏器官 器官部分

器官分部 器官组分

器官腔分部

心脏

心壁右心房心腔

右心房 卵园窝 右心房 心肌

右心房腔静脉 窦房结

包含飞（ Hanfei Bao ）： • 生物医学信息学除了本身具有完整的理论结构、系统的方法学及各个领域中的应用研究 [1]以外，还担负着生物医学数据、信息、知识的大整合的新的历史使命，本研究把生物医学数据、信息、知识统称为生物医学知识，因此这一使命也可称为生物医学知识大整合。 • http://www.miforum.net/bhf/index.htm

BMKI 的哲学根底： •完美的自然物理性整合驱动着逻辑意识性整合研究。

物理性自然大整合

意识性逻辑大整合

经典性（概念性）知识大整合（ * ）

实例性（数据性）知识大整合事物的整合行为

图 4 世间事物的整合行为， BMKI属意识性逻辑性大整合，带 * 表示可先实行的领域。

图5 心脏泵血循环连接图： 1.膜电位循环； 2.钙离子从肌浆网收放循环 (借助于钙泵即 Ca++依赖式 ATP酶的循环 )； 3.肌钙蛋白与 Ca++结合与释放循环； 4．肌钙蛋白分子构型循环； 5. 原肌凝蛋白的构型变化循环； 6.横桥与肌纤蛋白结合 -扭动 -解离循环 (依赖于肌球蛋白的头部即 ATP酶激活 - 分解 ATP-释放能量 -抑制循环 )；7.粗肌丝与细肌丝的滑动循环； 8.肌节的缩舒循环； 9.肌纤维的缩舒循环； 10.肌肉的缩舒循环； 11. 心室内血液压力循环； 12.房室瓣开闭循环； 13. 心房内血液压力循环； 14. 主动脉瓣开闭循环； 15. 主动脉内血液压力循环； 16. 心脏泵血循环。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1

1 2 1 3

1 4 1 5

1 6

• 美国科学家 C.E. Shanonn根据事件发生概率的差异给出了信息的定量公式。因为哲学上事件的概率差异仅仅为一种不平衡性，因而无论是德国科学家 R.E. Clausius 和瑞典科学家 L. E. Boltzmann 的提出的熵还是C.E. Shanonn提出的信息，都不过是一种平衡或不平衡性（机会不平衡性）。

• 然而“不平衡”是“结构”的最抽象的描述或最简单的模型。

图 6显示不平衡程度与结构的复杂性的关系。

A B C

图 6 人们常常用一个容器中的几种不同的溶质的分布来说明 B 的信息（或熵）比 A大（或小）。根据这一思路，可以清楚地看到随着信息量的增加，结构的复杂性也在增加。

•从平衡 -无结构世界（如果存在的话），无机物分子，有机物分子，生物大分子，细胞结构到机体结构，其平衡性或不平衡性的性质、结构的复杂性或信息含量相互之间千差万别（见图 7 ）。

图 7 结构、信息和熵的关系示意图。

均衡无结构世界无机化合物结构

生物大分子结构

机体结构

有机化合物结构

细胞结构

结构层次 熵量度

信息度量0

→∞

• 因此对于生物医学结构这种高度组织化的结构， Clausius ， Boltzmann 和 Shanonn 用机会不平衡描述的熵和信息概念只能给我们提供最一般、最简化、最低层次的描述。 • 生物医学的信息概念具有奠基者们提出的信息概念截然不同的新质，反映层次更高的、性质不同不平衡性，这与基于机会不平衡性的信息定量决不可同日而语。 • 换言之，必须对生物医学科学的信息概念作出重新解释，作出与生物医学结构密切相关的重新解释。

•当今的生物医学信息学思想和理论依然贫乏，与历史赋予她的伟大使命不相称，亟需建立更深更坚实的理论基石来支撑这座快速增长的科学大厦，以克服当前医学信息学“跟着技术走”，缺乏有关自身的本体研究的局面。

• 打个比方，如果把现代医学的知识结构看成是“三亩地，一头牛，老婆孩子热炕头”自给自足的独立分散的“小农经济”社会结构（指逻辑语义方面朴素的思辩级整合）的话，那么插上信息学翅膀的未来医学的知识结构将具有和超越现代信息时代的社会结构，不仅“知识体”或“数据体”之间实现大连通（现在基本上已实现），而且“知识语义”或“数据语义”之间将实现大连通（知识整合新趋势，指逻辑语义方面科学的操作级整合）。• 生物医学知识的对象将不再仅仅是独立的化学元素或大分子，还将包括大大小小的“元素群”、“大分子群”和形形色色的“结构群”。

• 生命系统是一个复杂的同质 -异质的、同构 -异构的或复合结构的世界。 • 基础理论的一般性、普适性、应用性和解释能力均受到无情的挑战。就象“在崇山峻岭上耕作” 拖拉机一样举步维艰，必须小心翼翼地调整其每一步。

• 经验、实验和现象还是“绝对权威”，不容你不承认，科学理论常常不得不低下“傲慢的头”，向复杂多变的个性折腰致敬！ • 医学还是经验论者和手工操作者的天堂。一个责任性强的好医生在其工作中必须永远睁大双眼，边判断 -边观察 -边处理。

• 究其原因，这是因为所有这些基本理论与 XYZ轴在笛卡儿空间可以自由伸展不同 (无限域 ) ，其作用和行为都不是独立的和自由的，它们以各式各样的相互结合或结构的形式起作用。 • 生物医学世界是充满结构的世界！

• 知识体系可看作是客观物理世界和主观意识世界二者的限定模型。从根本上讲，知识体系和意识世界依赖于客观物理世界而存在。但在相当程度上，知识和意识世界具有自己的独立于客观物理世界的运动和发展规律 [12] 。 • 而作为“第三者”，数据 - 信息 - 知识系统（体系）是物理世界与意识世界二者模型的混合，既有物理性的一面，又有意识性的一面。• 这是我们发展知识工程包括知识整合工程[1-12]首先要明确的基本哲学关系（见图8）。

客观世界（原物及其关系）（大脑）意识世界（数据、概念及思路）

数据 - 信息 - 知识 -智能体系（数据库、本体学、方法库）

图 8 原物世界，意识世界与知识系统（体系）的智能系统的关系。

• 定义 1 整数维（ Integral dimension ）：可以独立影响某一事物的因素。 • 定义 2 ( 广义）空间（ Space ）：广义的或想象的环境，其中的事物由单个或联合的多个维控制，在二维以上的 n空间中，每个维度都不再是自由的，但由 n 个维度决定的 n维复合体是自由的。

• 定义 3 知识背景空间（ The background space of knowledge ， BSK）： 在知识表示（ knowledge presentation ）形式以外的但可影响该知识表示含义的事物的总称。• 换言之，知识背景空间为一个知识表示的精确含义所依赖的除知识表示本身以外的所有事物的总称。• 它们可以是知识赖以观察和发现的广义的维度空间或参量空间。• 例如专业领域就是我们所熟悉的 BSK。另一个明晰而严密地建立的 BSK的例子是欧几里得几何的 5-公设空间。

• 在牛顿力学的 BSK中，普通意义下的空间和时间是均匀的，物质的质量是不变的。• 而令人难以想象的是，在爱因斯坦的广义相对论的 BSK中，空间和时间不再是恒定的，质量和速度之间是可以互变的，只有光速是恒定的。 • BSK 也包括视点或视场，意识方向或意识场。例如“猫抓住老鼠”这一事实，对猫是“一顿美餐”，对老鼠是“一场灭顶之灾”，对生态学家来讲是“物种之间的平衡”。

• 所谓标准或公认知识的有效性所依赖的人类的共有的普通逻辑的省缺空间（ DSL ）是一种最基本的 BSK。 • DSL 一般是下意识存在，有待于人工智能专家加以探索。可以想象，在 D

SL 中人体的感觉系统及其工作原理起着重要作用。

• 也许是由于大脑内在的经济原理， BSK往往以下意识的方式存在，致使逻辑学家或人工智能学家往往忘了它们的存在，误把知识的存在和行为当成无背景“赤膊”形式的。 • 当把开发成功人工智能系统最后用于复杂情况（特别是生物医学领域）中，这些系统就成了红楼梦中弱不禁风的“林黛玉”。

• 在专业领域中， BSK 应该是有限的，也即是可操作的。

• 定义 4 广义的实验性知识背景空间（ Generalized experimental background space of knowledge ， GEBSK）： • 定义 5 有效知识背景空间（ Signifi

cant background space of knowledge ，SBSK ）：

• 定义 6 概念（ Concept ）：

• 定义 7 结构（ Structure ）：在某一 BSK中有意义的相对固定的一组关系的结合。结构反映一种事物之间的物理的或意识的不可分性。 • 相对固定的两个以上事物的结合都是结构。著名的三体问题，大部分的知识整合和以框架为基础的知识表示问题都是（动态的或静态的）结构问题。

• 定义 8 意识性结构（ Mental structure ）：存在于意识的结构。包括逻辑模型，数学概念或算法，知识表示形式等。

• 定义 9 物理结构（ Physical structure ）：存在于意识以外或实际世界中的结构。

• 定义 10 自然物理结构（ Natural physical structure ）：

• 定义 11 人工物理结构（ Artificial physical structure ）：

• 定义 12 人类意识的自然物理载体（结构）（ The structure of natural physical carrier of human mind ）：

• 定义 13 人类意识的人工物理载体（结构）（ The structure of artificial physical carrier of human mind ）：

• 定义 14 结构形成机制（ Mechanism of structure formation ）：

• 定义 15 自组织机制（ Self-organization mechanism ）：开放系统内部组织形成或信息积累过程。例如生命或细胞的起源和进化，种系的分化和发展。

• 一般说来，对物理性自组织机制，人类的意志只能施加外在影响，例如输入或输出。我们只能对庄稼进行施肥或拔除野草，我们不能“拔苗助长”。

• 定义 16 他组织机制（ Non-self-organization mechanism ）：（意识的、物理的、人工的、自然的）外力起主导作用的结构形成机制。 • 例如各种各样人工产品如汽车、手表的制造和装配，以及智力创造的结构如计算机的逻辑结构和欧几里得几何体系等。

• 定义 17 意识性自组织机制（ Mental self-organization mechanism ）：

• 定义 18意识性他组织机制（ Mental non-self-organization mechanism ）：

• 定义 19 物理性自组织结构（ Physical self-organization structure ）：

• 定义 20 物理性他组织结构（ Physical non-self-organization structure ）：

• 定义 21 自组织 -他组织机制（ Self-plus-non-self-organization mechanism ）：由内力和外力共同驱动的结构形成机制。 • 如由人力加上自组织力驱动的机制。通常是人类的意志加到自组织机制上。此种机制可生成自然物理结构，如组织工程形成的器官、转基因物种、器官或组织移植、植物嫁接等。

• 定义 22 人类意志的可控性（ Controllability of human’s willing ）：

• 定义 23 结构维（ Structural dimension ）：维度的本质是结构而不是广义的“质点”。可看作一种结构形成机制的一种保守性，一种广义的惯性运动，如 B. Mandelbrot描述的分形机制。以笔者的理解，人类或其他物种的延续，即 E.H. Haeckel 的重演律，就是以分形维为特征的惯性运动。

• 定义 24 客观事物（ Objective thing ）： • 定义 25 状态（ Objective thin

g ）： • 定义 26 静态（ Static state ）：

• 定义 27 动态（ Dynamic state ）：某事物在某一 BSK的有效（或操作）域中的变化态或运动态。 • 可被看作是时空或其他关系的因果链。因果链中的每一环节的稳定性是如此微小，以致有效 BSK中那怕是最粗的粒度也无法对之观察或量度。动态事物的知识表示、行为和其他方面与静态有着巨大差异。 • 我们知道，让机器人搬一张桌子和让它抓一只兔子其难度不可同日而语。可以想象，在我们的知识整合或其他知识工程中，同样的挑战正等待着我们。

2002 ． 11月底赴杭州参加沪 -浙 -闽三地医学信息学及 PACS 协作组成立会议，乘暇独游西湖，再次为西湖美景所醉，醉而痴迷，迷而沉思…… 万顷柔水出杭城，秀山碧玉揽抱成； 苏白二堤诗词圣，断桥故事更动人； 水漫金山巾帼气，昆仑盗草泣鬼神； 古木灵石悠悠史，文人墨客寄意深； 帝王威严英雄泪，佛家禅言教心诚； 演绎几多悲欢事，后人追思罢不能。

西湖揽胜悟美律

― 随上海科技出版社民盟旅游团偕夫人刘庚妹再游西湖

每游西湖都新鲜，水天一色今日闲；千年情怀在湖水，美意未解人先醉。2003 ． 11 ． 4

谢谢（ Thank you ）！