計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用

前言

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機的廣泛使用，各學(xué)科對計算機的依賴程度越來越高，藥學(xué)領(lǐng)域也不例外。從實驗數(shù)據(jù)的處理及擬合、模型參數(shù)的確定、非線性方程的求解到藥學(xué)過程模擬，均離不開計算機的幫助，對這方面內(nèi)容計算機主要發(fā)揮的是高速的數(shù)值計算功能；另一方面，我們還要利用計算機進行藥學(xué)信息的發(fā)布、藥學(xué)信息檢索、藥學(xué)數(shù)據(jù)挖掘等一系列其他非計算性的工作，同時還需利用計算機進行藥學(xué)實用軟件的開發(fā)工作。這些需求促進了《計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用》這門課程的發(fā)展，國內(nèi)部分高等醫(yī)藥院校開設(shè)這門課程已有二十余年的歷史了?！　　队嬎銠C在藥學(xué)中的應(yīng)用》是一門旨在提高藥學(xué)各專業(yè)大學(xué)生計算機應(yīng)用水平的專業(yè)課程。盡管學(xué)生在基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)過《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》、《計算機程序設(shè)計》等有關(guān)計算機的基礎(chǔ)課程，但在畢業(yè)設(shè)計階段還經(jīng)常碰到有些學(xué)生無法利用計算機開展畢業(yè)設(shè)計有關(guān)工作的問題，如：利用計算機進行網(wǎng)上文獻檢索、實驗?zāi)Ｐ蛥?shù)的確定、藥動學(xué)模型計算、藥學(xué)專業(yè)論文的編輯、藥學(xué)信息的多媒體發(fā)布、常用藥學(xué)計算軟件應(yīng)用，以及實用藥學(xué)程序設(shè)計或軟件的開發(fā)。產(chǎn)生上述問題的主要原因是基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)中講授的僅是計算機的基本理論和基本知識，沒有講授這些理論和知識在具體專業(yè)中的應(yīng)用。而《計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用》正是結(jié)合專業(yè)的實際情況講授計算機的具體應(yīng)用，是培養(yǎng)學(xué)生使用藥學(xué)應(yīng)用軟件和開發(fā)藥學(xué)應(yīng)用軟件的入門課程?！　‖F(xiàn)在，經(jīng)過全國部分高等醫(yī)藥院校的同仁共同努力，《計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用》一書納入了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，即將正式出版了。本書力求遵循簡明、實用的原則，對藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理、常用藥學(xué)計算及模擬等需要用到復(fù)雜數(shù)學(xué)知識的內(nèi)容，以簡單實用的形式呈現(xiàn)給讀者，并提供立即可以應(yīng)用的程序；對一些常用軟件及藥學(xué)應(yīng)用軟件的介紹采用實例應(yīng)用的形式，對于新開發(fā)的藥學(xué)應(yīng)用軟件，著重于介紹軟件開發(fā)的背景、環(huán)境及方法，力爭為讀者提供一種藥學(xué)軟件開發(fā)的基本思路。　　我們傾聽國內(nèi)部分高等藥學(xué)院系計算機基礎(chǔ)教學(xué)第一線的聲音，設(shè)計了本書的編寫大綱，并請多年從事教學(xué)工作、經(jīng)驗豐富的教師參加編寫。我們盡力從計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用實際出發(fā)，認(rèn)真綜合計算機較新的技術(shù)，構(gòu)成了本書的主線，力圖為我國藥學(xué)高級專門人才的培養(yǎng)做出一點努力。本書得到國內(nèi)許多專家學(xué)者的關(guān)注和支持，參考了一大批他們的專著。本書許多內(nèi)容都經(jīng)過了多年教學(xué)和科研應(yīng)用，有很好的實踐基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

本教材為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是一本結(jié)合藥學(xué)專業(yè)實際情況，重點講授計算機的具體應(yīng)用，以及培養(yǎng)學(xué)生使用和開發(fā)藥學(xué)應(yīng)用軟件能力的入門教材。教材共分為9章，重點講述藥學(xué)試驗設(shè)計與優(yōu)化、藥學(xué)計算可視化、藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、計算機輔助測量方法及其應(yīng)用、計算機仿真技術(shù)及其應(yīng)用、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其應(yīng)用、藥學(xué)信息學(xué)及網(wǎng)絡(luò)藥學(xué)等計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用。本書作為高等學(xué)校藥學(xué)類各專業(yè)本科高年級學(xué)生及研究生教材，同時也可作為藥學(xué)工作者的參考用書。    本教材的主要內(nèi)容都有相應(yīng)的教學(xué)演示文檔、實例數(shù)據(jù)和部分應(yīng)用軟件提供。實驗指南作為附錄，放在教材內(nèi)容末。

書籍目錄

第一章  計算機在藥學(xué)中的應(yīng)用概述  第一節(jié)  計算機科學(xué)與藥學(xué)研究  第二節(jié)  藥學(xué)應(yīng)用軟件與工具簡介    一、Excel軟件簡介    二、MATLAB工具箱簡介    三、SQL Server 2005數(shù)據(jù)挖掘工具簡介    四、JMP應(yīng)用軟件簡介  第三節(jié)  如何開發(fā)滿足藥學(xué)應(yīng)用特殊需求的軟件    一、應(yīng)用軟件開發(fā)流程    二、軟件開發(fā)語言工具  思考題第二章  藥學(xué)試驗設(shè)計與優(yōu)化  第一節(jié)  試驗設(shè)計與優(yōu)化方法概述    一、試驗設(shè)計中的基本概念    二、常用試驗設(shè)計與優(yōu)化方法    三、試驗設(shè)計與優(yōu)化的基本步驟  第二節(jié)  基于計算機的試驗設(shè)計與優(yōu)化方法的實現(xiàn)    一、正交試驗設(shè)計    二、均勻設(shè)計    三、響應(yīng)曲面法  思考題第三章  藥學(xué)計算可視化  第一節(jié)  藥學(xué)計算可視化方法概述  第二節(jié)  藥學(xué)計算可視化方法的設(shè)計與實現(xiàn)    一、基于MATLAB的概率單位正規(guī)法半數(shù)致死量計算    二、基于VB6.0的固體制劑體外溶出試驗數(shù)據(jù)計算  思考題第四章  藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析  第一節(jié)  藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法概述  第二節(jié)  基于Excel的藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析    一、描述統(tǒng)計分析    二、假設(shè)檢驗    三、回歸分析  第三節(jié)  基于MATLAB的藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析    一、聚類分析    二、判別分析    三、主成分分析  思考題第五章  計算機輔助測量方法及其應(yīng)用  第一節(jié)  計算機輔助測量技術(shù)概述  第二節(jié)  基于圖像的計算機輔助測量方法的設(shè)計與實現(xiàn)    一、系統(tǒng)組成及工作原理    二、軟件設(shè)計  第三節(jié)  計算機輔助測量技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用    一、抗生素效價的計算機輔助測量    二、藥物粒徑的計算機輔助測量    三、病理組織切片的計算機輔助測量  思考題第六章  計算機仿真技術(shù)及其應(yīng)用  第一節(jié)  計算機仿真技術(shù)概述  第二節(jié)  計算機仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法    一、Simulink仿真工具箱簡介    二、計算機仿真模型設(shè)計  第三節(jié)  藥動學(xué)參數(shù)計算仿真模型設(shè)計與應(yīng)用    一、藥動學(xué)算法描述    二、藥動學(xué)參數(shù)計算仿真模型設(shè)計  思考題第七章  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用  第一節(jié)  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述    一、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理    二、典型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)    三、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在藥學(xué)中的應(yīng)用  第二節(jié)  基于MATLAB的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計    一、MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱使用簡介    二、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計與應(yīng)用  思考題第八章  數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其應(yīng)用  第一節(jié)  數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述    一、數(shù)據(jù)挖掘定義及含義    二、數(shù)據(jù)挖掘方法    三、數(shù)據(jù)挖掘過程    四、數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用  第二節(jié)  基于SQL Server 2005數(shù)據(jù)挖掘工具的數(shù)據(jù)挖掘    一、SQL Server 2005數(shù)據(jù)挖掘工具簡介    二、數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理與數(shù)據(jù)挖掘    三、基于SQL Server 2005的數(shù)據(jù)挖掘解決方案  第三節(jié)  基于SQL Server 2005的中藥指紋圖譜數(shù)據(jù)挖掘    一、中藥指紋圖譜數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建    二、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備    三、創(chuàng)建指紋圖譜數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化    四、建立數(shù)據(jù)挖掘方案  思考題第九章  藥學(xué)信息學(xué)及網(wǎng)絡(luò)藥學(xué)  第一節(jié)  藥學(xué)信息學(xué)及網(wǎng)絡(luò)藥學(xué)與藥物科技創(chuàng)新    一、藥學(xué)信息學(xué)及網(wǎng)絡(luò)藥學(xué)概述    二、促進藥物科技創(chuàng)新的途徑  第二節(jié)  基于藥學(xué)信息學(xué)的藥學(xué)計算網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)計與應(yīng)用    一、開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建與開發(fā)流程    二、系統(tǒng)設(shè)計    三、網(wǎng)頁界面設(shè)計  思考題附：實驗指南實驗一  藥學(xué)試驗設(shè)計與優(yōu)化實驗二  藥學(xué)計算可視化實驗三  基于Excel的藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析實驗四  基于MATLAB的藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析實驗五  基于MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱的藥物處方優(yōu)化實驗六  基于MATLAB的藥動學(xué)參數(shù)計算仿真模型設(shè)計實驗七  基于SQL Server 2005的藥學(xué)數(shù)據(jù)挖掘

章節(jié)摘錄

　　21世紀(jì)是一個信息時代，信息在醫(yī)藥領(lǐng)域的地位和作用已日益引起人們的重視，開發(fā)利用現(xiàn)代藥學(xué)信息技術(shù)、加快醫(yī)藥科技創(chuàng)新，已成為醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展的一個不可缺少的條件?，F(xiàn)代信息技術(shù)對藥物研究的促進作用是加快實現(xiàn)藥物研究科技創(chuàng)新的途徑。目前，醫(yī)藥科技和信息科技是當(dāng)今世界發(fā)展最快和影響最大的學(xué)科。受其自身發(fā)展內(nèi)在邏輯力量的強力驅(qū)動，醫(yī)藥科技和信息科技正從宏觀和微觀兩個方向不斷深入拓展。藥物、化學(xué)和信息等學(xué)科交叉匯聚，融合加速，學(xué)科界限日趨模糊，思路不斷突破，逐漸形成新的科技體系，進入了前所未有的多學(xué)科集群創(chuàng)新時代。當(dāng)代醫(yī)藥研究的領(lǐng)先權(quán)，在很大程度上取決于信息技術(shù)手段的先進程度。因此，信息處理技術(shù)理所當(dāng)然地成為藥學(xué)及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的重要研究前沿和技術(shù)支撐點。　　藥物研究與開發(fā)是一個復(fù)雜而漫長的過程。一般要經(jīng)過藥物資源調(diào)查、藥物設(shè)計與篩選、化學(xué)合成與改造、藥效學(xué)、藥物代謝、安全性評價、工藝及制劑、質(zhì)量檢測與控制、臨床評價、中試放大、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、市場反饋等多個階段。在整個開發(fā)過程中，藥學(xué)科研工作者需要針對各種復(fù)雜的對象體系構(gòu)建多種研究方案，需要完成不同階段的各種實驗和測試，產(chǎn)生大量的實驗數(shù)據(jù)和研究信息，從而形成藥物研究信息流程。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，各研究機構(gòu)及企事業(yè)單位建立了相應(yīng)的藥學(xué)信息數(shù)據(jù)庫，但由于缺少分析方法及信息處理平臺，雖然數(shù)據(jù)越來越多，而數(shù)據(jù)帶給研究者的輔助決策信息卻很貧乏。如何將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為輔助決策信息，如何對數(shù)據(jù)進行挖掘以便分析評價實驗結(jié)果，獲取藥物研發(fā)過程的相關(guān)信息，以及總結(jié)和探索研究對象的規(guī)律性等已成為藥學(xué)科研領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題和研究熱點?！　‰S著藥學(xué)科研工作更加深入和廣泛的開展，藥學(xué)科研工作者需要使用各種新型的儀器設(shè)備與先進的分析技術(shù)，需要縮短新藥開發(fā)周期和處理大量的多變量數(shù)據(jù)。昔日以化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)，已發(fā)展成為一門以眾多儀器分析（包括：色譜、光譜、質(zhì)譜、核磁共振及各類儀器聯(lián)用等）為主的現(xiàn)代分析化學(xué)。計算機技術(shù)與分析儀器的結(jié)合促進了化學(xué)及藥學(xué)量測數(shù)據(jù)獲取方法的重大進步，這一進步不僅實現(xiàn)了分析儀器數(shù)據(jù)的自動采集、傳遞和儲存，而且使分析儀器的自動化操作成為現(xiàn)實。

圖書封面

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