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地理信息科学方法论

地理信息科学方法论

地理信息科学方法论范文第1篇

    缺失特色理论一门学科的特色理论至少有两方面的作用:一是代表本学科的科研水平与发展趋势,成为学科发展的里程碑标志;二是对专业特有概念和特有规则从理论的角度进行系统解释,使本学科区别于其他学科。笔者认为,现阶段还没有一套成熟的基础理论能够明确标志卫生信息学成熟与完善程度,即卫生信息学尚缺乏较为系统的特色理论。究其原因,一是卫生信息学现有特色理论研究有待进一步的深化研究,理论阐述本身系统性欠缺,不能充分凸现卫生信息学的存在特征和发展需要;二是,卫生信息学的特色研究之间的关联研究不够。卫生信息学由于其是一门新兴边缘学科,主要由信息学、图书馆学和档案学在卫生领域的应用而产生,因此,生命周期理论、核心价值理论、价值理论、全宗理论和价值鉴定理论被看作为卫生信息学基础理论。但是卫生信息学有其本身学科特色,也有其特有的概念,这些特有的概念引伸出与卫生信息工作相符合的卫生信息工作规则与规律。如果简单地把信息学、图书馆学和档案学的理论套用到卫生信息学中,将会妨碍对卫生信息学自身理论特色理论深层面的挖掘。简单套用现象从信息学、图书馆学和档案学中“套用”其原理和方法应用于卫生信息学学科是现阶段该学科的主要研究方法。卫生信息学中涉及情报学、信息学、图书馆学和档案学等学科,它们之间的界限日趋模糊,套用信息学、图书馆学和档案学的原理和方法,并移植于卫生信息学,能够为本学科开拓出许多新的研究领域。然而这种方法容易造成简单套用信息学等相关学科理论,使得卫生信息学基础理论产生生搬硬套、生吞活剥的套用现象,失去学科生命力。笔者认为,应在卫生信息学研究中灵活运用信息学、图书馆学和档案学相关学科的概念、理论、公式,并使之与卫生信息学进行有机融合,使套用而来的理论根植于卫生信息学学科,使卫生信息学学科理论更精巧、理论理解更简便,并在此基础之上发展卫生信息学的特色基础理论。理论与应用脱节对卫生信息学进行理论与应用的研究有利于适应高科技带来的新现象、新方法、新经验。卫生信息学既是来源于实践,又反作用于实践。现阶段卫生信息领域的现状是基础理论研究远落后于应用实践。如电子病历,由于卫生信息领域的特殊要求,信息技术、标准、电子签名技术、数据库技术等运用与信息学学科是相一致的,但是其理论研究却远落后于信息学学科,进而造成电子病历的理论研究与实际操作相互隔阂,阻碍了电子病历信息资源的进一步开发与利用。另外,在卫生信息学基础理论研究中,对新事物、新技术不敏感,人云亦云,甚至生搬硬套外国卫生信息学者的研究,或把外国卫生信息学者的某些言论作为金科玉律。如对电子病历的研究,其中有些研究者并不精通信息技术、计算机技术、通信技术与网络技术方面的知识,对国外文献不能领会其意,因此其研究成果让人不知所以[3]。无庸讳言,如果这种情形得以存续,卫生信息学基础理论研究将很难深入。

    卫生信息学基础理论研究思考

    明确学科意义,调整理论研究的思维方式研究卫生信息学基础理论的前提是明确什么是卫生信息学学科。卫生信息学学科是一个门类繁多、层次分明、结构复杂的知识系统,在这个系统中,不仅包括自然科学、技术科学和社会科学方面的知识,而且也包括在这三大领域之间由于门类交叉、学科交叉、知识交叉、方法交叉所产生的知识。但是任何科学知识,都有自己发育的过程,都有自己的演化历史。卫生信息学学科知识也经历了四个演化阶段:准科学、前科学、常规科学、后科学[4]。该学科现阶段仍处于前科学阶段,它是研究者从各个不同侧面观察和研究事物表现效应的结果,因而对同一卫生信息实践现象有着多种不同的认识和看法。前科学阶段的批评或反驳对方的批评,无论怎么激烈,谁也难以取代谁。前科学阶段,科学存在的形式乃是“多重态”的科学,不可能形成排斥异己的所谓“科学共同体”。这个阶段的卫生信息学研究对象的众说纷纭,卫生信息学内容结构划分方法的各异,卫生信息学理论研究现状的不同评价,片面追求学科分支的逻辑增长,过量移植相关学科的理论与方法等等。这是大科学观正确认识某一学科的思维方式,这种思维方式,是以解放思想超越自身有限经验的局限为前提,以人类卫生信息活动的全部历史和实践为对象的开放型思维,这一开放型思维是开展卫生信息学理论研究的思想基础。拓展研究范畴,探寻理论研究生长点探寻卫生信息学学科新的知识生长点是面对新的信息环境研究卫生信息学基础的重要课题,不研究这些新课题,卫生信息学基础理论就没有生命力,卫生信息学学科也就可能萎缩。研究卫生信息学基础理论必须掌握卫生信息学学科坚实、宽广的基础理论和系统深入的专业知识,必须掌握与本学科研究领域有关的相关学科的理论知识和先进的技术方法,只有如此才能创新性研究卫生信息学基础理论。卫生信息学基础理论的研究范畴,始终处于不断更新和拓展的过程中,没有更新就没有发展,没有局部的拓展就没有全局的进步。在这方面,既不可墨守陈规,也不可人为地设置禁区和障碍。不能只强求“同”,而不谋求“和”。应更加注重学科和学者的多样化,更加关注学科的融合,探求卫生信息学基础理论多元发展模式[5]。卫生信息学研究不能仅从病案、医院等实体来进行研究,而是要顺应跨学科研究的趋势,将现代信息技术与卫生信息学理论结合起来开展前沿性课题的研究。探寻学科新的知识生长点与加强卫生信息学理论研究不是矛盾的,而是有助于卫生信息学理论的创新。信息环境新变化和卫生事业的变革为卫生信息学基础理论研究创造了发展的良机。在理论发展的前科学阶段,卫生信息学基础理论研究更多地是研究学科对象、性质、内容、结构、相关学科、研究方法等方面;而当卫生信息学处于整体变革这一特殊阶段时,基础理论研究应关注变革中出现的新问题,总结变革中出现的新理念和新方法,推动卫生事业变革的进行;要审时度势,注重学科新的框架建构,为新理论、新方法的发展提供可容纳的空间;还要关注卫生信息学应用领域中的基础理论问题,离开了应用领域中具有普遍意义问题的研究,卫生信息学基础理论就将成为无源之水。理论与技术融合,促进学科发展优势融合理论与技术,创造学科发展新优势,是卫生信息学基础理论研究的一个新趋向。当前现代信息技术突飞猛进,卫生信息产业快速发展。卫生信息学特有的分类、编目、索引、文摘、检索语言等专业理论和方法仍然占有重要的地位,卫生信息学在虚拟知识空间中并没有失去继续存在和发展的机会。信息技术专家主要考虑怎样提供一种智能化、自动化、高效率的信息存取机制,而卫生信息学专家更多地考虑卫生信息内容本身的合理逻辑性,寻求科学的知识建构、组织和控制的途径。这两者应该相互补充和支持,因为卫生信息学是技术敏感型的学科,在卫生信息学发展史上,信息技术总是渗透到其业务工作和技术设备之中,并武装了卫生信息管理员,成为卫生信息管理领域中最重要的生产力因素。在卫生信息学研究中,应用性技术研究无疑占有相当重要的地位。卫生信息学理论和方法必须与现代信息技术紧密地结合起来,只有这样才能创造交叉发展的学科优势,并继而使之转化成为资源优势,在虚拟知识空间中产生显着的效益。理论与技术相融合的关键,在于正确处理基础与应用的关系。重应用轻基础乃至否定基础研究的价值,这是当前卫生信息学研究中应该反对的一种思想倾向。基础理论和应用技术既相对独立而又不可分割,应用技术的发展与完善是以相应的理论和方法为条件的;没有基础理论的指导,便没有应用技术的发展,也无法解决卫生信息实践所提出的现实问题。

地理信息科学方法论范文第2篇

会计理论基础是支撑会计理论大厦的脚根、支撑点,同时也是会计理论产生、发展、丰富和完善的力量和源泉。二者的辩证关系具体表现在:一方面,会计理论基础的完善与否直接制约着会计理论的发展与完善;另一方面,完善的会计理论在一定程度上也巩固了会计理论基础,使得会计理论基础更加坚实、雄厚,更好地促进会计理论的发展和完善。在高科技信息技术时代,会计理论基础受到了信息技术的巨大冲击,其内涵、外延均发生了巨大的变化,因此我们对于在信息技术环境下会计理论基础的重新认定就显得尤为必要。

(一)信息技术环境下会计理论基础的界定

信息技术环境下,为了正确地对会计理论基础进行界定,我们有必要先澄清会计理论基础与会计理论以及会计基础理论的关系:这三者之间有无区别、它们关系是什么以及它们在会计理论大厦中的地位和作用各是什么等。

1.会计理论基础与会计理论的关系

会计理论基础是会计理论研究的根本和出发点,它与会计理论的关系十分密切。就本质而言,会计理论基础和会计理论都是会计实践经验的总结和成果,只不过会计理论基础比较直接、具体,而会计理论相比较则较为间接、概括。从整体考虑,会计理论基础应该是会计理论学科体系的一个重要的组成部分。我们要想系统、透彻地研究会计理论的实质、精髓,必须要将会计理论基础纳入到会计理论学科体系当中,因为离开了会计理论基础而单纯地、孤立地研究会计理论,无啻于是纸上谈兵、空中楼阁,没有任何实际意义。从局部出发来考虑,会计理论基础还应该是会计理论研究者着重研究的课题,因为会计理论基础的稳定与否,将会直接影响到会计理论大厦的稳定和完善。然而会计理论基础并不等同于会计理论,它不具备会计理论所特有的高度抽象性、普遍适用性、严密逻辑性和普遍指导性等特征。因此,会计理论基础只能是连接会计理论与其他学科理论之间的桥梁和纽带,二者之间的关系可以概括为以下几点:①先有会计理论基础,再有健全的会计理论学科体系;②会计理论基础是会计理论的一部分,它们之间是局部和整体的关系;③会计理论基础是会计理论主体与其他学科理论之间的关节点,类似于桥梁。

2.会计理论基础与会计基础理论的关系

会计基础理论是通用于任何独立于会计活动的各种具有普遍指导性的理论,是与会计应用理论相对应的一个概念范畴。作为指导性的理论,会计基础理论同样也具有高度的抽象性、普遍适用性和严密的逻辑性等特点,就内容而言,具体包括会计目的、会计概念、会计原理、会计原则等多个方面的内容。因此,会计基础理论并不同于会计理论基础,它是对会计理论基础的高度概括与抽象的总结的基础上形成的会计一般概念和原理,用于规范会计应用理论,进而指导会计实践活动。

(二)信息技术环境下会计理论基础的选择与确认

信息技术环境下会计理论基础应该从以下几个方面进行选择和确认:

1.多角度、全方位为会计理论服务

随着信息技术在会计领域的广泛应用,会计理论基础的内涵和外延都发生了质的变化,其内容不但包容了传统会计理论基础的基本内容,而且还将与会计学科相关的其他学科理论、新兴学科观点、高科技信息技术理论均引入会计理论基础的范围,相互交融、渗透,从多角度、全方位地为会计理论服务。具体表现在:首先,会计理论基础决定着会计理论发展的方向和趋势,会计理论基础的完善与否直接制约着会计理论的发展与完善,会计理论基础的每一次变革都会引起会计理论发生相应的变化;其次,完善的会计理论在一定程度上也巩固了会计理论基础,使得会计理论基础更加坚实、雄厚。进而更好地促进会计理论的发展和完善。因此,我们判断某一理论、学科是否是会计理论基础,首先要看它是否全方位、多角度地为会计理论的发展服务。

2.充分实现与会计环境互动性

会计环境是会计理论乃至会计理论基础发生变迁的外在动因,在信息技术环境下,先进的通信技术和计算机技术广泛地应用到会计领域中,促使着会计理论基础发生着巨大的变革。一方面,信息技术刺激了会计理论基础的变革,它将先进的信息技术理论、网络时空观深层次地植根于会计理论基础,将先进的高科技信息技术应用于会计实务工作之中,加速了会计理论与会计技术服务手段的飞跃性发展;另一方面,会计理论基础发生变化以后,也会通过权能传递、信息交换和功效联动等方式与会计环境发生物质、能量和信息的交换,最终使得会计环境发生所预期的变化,并与会计理论基础处于协调的统一体之中。会计环境对会计理论基础的作用可以看作是环境特性的变化引起会计理论基础特性的变化,而会计理论基础对会计环境的反作用则是会计理论基础自身内部结构的调整以及有关效能的丧失和获得,进而又会在满足社会需要程度方面发生连锁性变化。因而能否与会计环境之间具有动态互动性的关系,也是判断会计理论基础的重要标准。

3.作为会计理论基础,必须是沟通会计理论与其他学科领域的桥梁、纽带

会计理论基础为会计理论与其他学科理论提供了一个公共区域(见图一),在此区域内,各个学科理论知识相互交叉、渗透、融合,共同为会计理论服务。因而就内容上讲,会计理论基础仍然是会计理论学科体系的研究内容,但它本身并不纯粹是会计理论,它是连接会计理论与其他学科体系的桥梁和纽带,同时也是会计理论与其他学科理论的交叉渗透区。会计理论与其他学科理论之间渗透的方式主要有感染、借用、移植等,通过这些方式使得会计理论基础同时具有了会计理论和其他相关学科理论体系的某些优势特性,而正是这些优势特性推动了会计理论不断地发展、完善、变革。同时,作为桥梁和纽带,会计理论基础自身还具有自我更新、自我完善功能。也就是说,会计理论基础变化的原因首先是自身内部矛盾不平衡而引起的自我修复和自我更新,外部环境变化对会计理论基础的影响最终也是通过会计理论基础内部矛盾的不可调和性而实现的。

二、信息技术环境下会计理论基础的特点

(一)内容多样性

信息技术、信息经济学、信息博弈论、经济学理论。知识经济、电子商务以及基因技术、纳米科技等尖端学科理论广泛地渗透于会计理论基础之中,与传统的会计理论基础共同支撑着日益发展、完善的会计理论体系、同时国外的一些先进管理理论的新思想和新模式,比如,企业再造工程理论(将主要绩效指标定位于服务质量、顾客满意度、成本以及员工工作效率等)、虚拟企业理论(主要强调组织虚拟化、功能虚拟化和地域虚拟化,实现以信息技术为连接和协调手段的临时性的动态联盟)、学习型组织理论(主要从系统基本模型角度阐述团队学习效应和系统思想理念)等都将广泛地融入到会计理论基础之中,促使会计理论基础不断地完善、健全和充实。

(二)动态性发展性

会计发展的外部动力主要来自于两个方面:一是社会经济环境的变化;二是会计信息使用者信息需要的变化。前者要求会计充分发挥其反映的职能,不断地将新的、变化了的经济业务反映出来;后者则要求会计自身的内容、性质等发生实质性变革,努力满足信息使用者的客观需求,便于广大信息需求者准确作出决策。在信息技术环境下,随着社会经济环境的不断完善,会计信息需求者对会计信息的客观要求越来越高,必然会促进会计向广度和深度方向全面发展。会计理论基础也随之不断地发展完善,在充分地吸取新的学科理论养分的同时,也摒弃了一部分不适合于信息技术环境下陈乏的、过时的理论。

(三)交互渗透性

在信息技术环境下,社会生活的空间相对缩小,各学科领域之间的渗透也日益频繁、紧密,它们通过移植、借用、感染三种方式共同组成了一个有序的、交互渗透的、相互关联的动态网络,共同服务于会计理论。就移植方式而言,主要是指会计理论基础将其他相关学科领域的内容直接引入会计领域之内,促使会计理论朝着粗放型方向发展;借用方式则是指利用其他学科理论的观点、方法分析会计问题,从前沿、更广泛的角度来研究会计问题比如产权会计、会计准则与制度变迁,促使会计理论不断发展和完善;感染方式则是指会计理论经过长期的、不断地与其他学科理论相互交融,不断地吸收先进的思想观点、文化模式,运用高科技技术手段促使会计理论基础的内涵与外延发生实质性变革。

(四)质量性

会计理论基础作为会计理论的根基,其质量性就显得尤为重要,概括而言,具体表现在稳定性、安全性和品质性三个方面。就稳定性而言,尽管会计理论基础在整个会计理论发展的历史长河中呈现出动态性和发展性,但是就某一时间段、期间而言,会计理论基础还是具有相对的稳定性的,否则会计理论根本就无从发展;就安全性与品质性而言,这两个方面的因素同样是保证会计理论基础质量的关键性因素,因为缺乏安全性、品质性的会计理论基础根本就不具备支撑会计理论大厦的能力。

(五)虚拟性

会计理论基础并不像实体组织那样具备有形的。规模化的根基,它是通过将多个相互关联的学科的经济资源迅速相结合而成的一种没有围墙、超越空间约束、依靠信息网络手段联系和统一协调的,具有抽象性、概括性和逻辑性的客观存在的无形的根基。这里的虚拟性有两层含义,即一是会计理论基础内部的虚拟化,主要是指会计领域内支撑会计理论大厦的纯会计理论基础的虚拟化;二是会计学科与其他相关学科领域之间交互渗透关系的虚拟化,即以信息技术为连接和协调手段的动态联盟式的虚拟组织系统。

三、信息技术环境下会计理论基础的新内容

1.信息技术学(含通信、计算机、微电子、自动化)

信息技术学是以通信技术与计算机技术为基础相结合而成的一门新兴学科和科技领域,它既包容了通信系统的数字化、软件化、智能化和光纤化等方面的优势,又同时兼有计算机科学技术在设备资源与信息资源的共享性、系统交互性以及处理能力和存储能力等领域独特的优点。因此,以计算机技术与通信技术的有机结合促成了现代信息技术的建立和发展,其影响范围包括经济、军事、社会生活、科学文化的各个方面,而且涉及到宏观和微观的各个层次。现代信息技术理论的内容主要包括:网络技术理论、信息技术理论、数据挖掘理论、系统集成理论、多媒体理论、人工智能技术,具体的应用法则包括了穆尔法则(moore‘s law)、基尔德法则(gilder’s law)和麦特卡夫法则(metcalfe‘s law)。

2.司法诉讼学

司法诉讼学与会计理论体系相结合是现代会计理论发展的新趋势,西方发达国家已经出现了“诉讼”会计(forensic accounting)这一特殊的会计发展分支。它是针对于在现代竞争日趋激烈的社会中,由会计人员对于特定的经济犯罪、经济过失和经济纠纷案件进行会计反映,对法庭和诉讼当事人提供专门服务的一种特殊会计工作。在信息技术环境下,随着企业之间的交易广泛地在网络上进行,经济组织之间的联系更加紧密,它们所面临的经营环境日益复杂化。与此同时,企业之间的纠纷趋于多样化和复杂化,经济犯罪的形式也越来越多,因此由会计人员对经济案件中涉及到经营财务事项和经济损失部分加以计算,并进行正确的会计分析,为法庭的裁决提供依据就显得尤为必要。然而诉讼会计既不同于一般的财务会计,也不同于一般审计,它通常涉及到财务证据的调查和分析、运用电脑进行分析和陈述、以财务呈报形式进行说明以及在必要时在法庭上以专家的身份出庭作证等。

3.经济学与计量经济学理论

在与会计理论基础进行交互渗透时,经济学理论将许多经济学的思想、观点大量地引入到会计理论之中,为广大的会计学者从经济学视角来分析会计问题,寻求提高会计工作效率、改善会计信息以及完善会计信息披露制度提供了一个更新的思路。比如:交易成本经济学理论、产权理论、契约经济学理论和委托一理论等这些新制度经济学的理论体系与会计理论体系相结合均从不同角度丰富和完善了会计理论基础的内涵和外延。同样,由统计知识、数学方法和经济理论相结合而成的计量经济学理论也是会计理论基础的组成部分。计量经济学通过运用数学工具来考察和研究经济社会中各种经济变量之间的数量关系,预测经济发展的趋势,检验和预测经济政策效果。在信息技术环境下,由于会计人员面临的是非常庞大的经济业务及非常繁杂的经济数据,而这些信息、数据往往要经过一定的数据处理才能为人们所使用。因此,通过充分应用计量经济学理论,我们可以构建经济模型,预测企业乃至整个宏观的经济发展趋势,模拟会计政策执行的经济效果,使得广大的会计信息需求者得到更加准确、有用的财务信息资料。

四、信息技术环境下会计理论的研究方法

关于会计理论的研究方法的分类,学术界比较普遍的观点是分为规范分析法和实证分析法。前者强调应用规范性的方法,即运用演绎推理(deductive reasoning)的方法分析和研究会计问题,它主要主张会计理论的发展不应受制于会计实务的发展,会计理论应当高于会计实践并指导会计实践;后者则是在规范推理(inductive reasoning)的基础上,运用实验技术和数理统计等方法,在一定的经济假设条件下研究有关会计问题,它主要强调会计实务是发展会计理论的基础。由上述对两种研究方法的阐述,可以看出二者的优缺点是:规范会计研究方法是在先假定会计目标继而再进行逻辑推理的结果,再加上它缺乏有关的数据、模型来支持其观点、论断,这种会计理论研究模式的有效性已经受到了现实生活的挑战和怀疑;实证会计研究方法则过分依赖于有关的经济假定条件(而现实生活中,这些假定条件往往是木存在的),而且现阶段虚假的信息资料、经济数据充斥会计市场,再加上经济计量方法或经济模型自身就存在着无法消除的局限性,因而利用虚假的信息资料,借助于不完善的经济模型分析得出的结论、结果,确实有待于广大的学者和专家进一步深思熟虑。

地理信息科学方法论范文第3篇

非线性科学与复杂性科学的虽是从西方传入东方,但两者共有的特征是不再单纯注重基于还原论的分析,而是从事物的复杂性及系统性去认识和把握事物的整体,关注事物在环境中的整体运动状态的变化,以及事物内部,特别是与外部的复杂联系关系,在认识论层次上为东西方文化、哲学、科学以及医学的协同发展创造了条件。

近年来提出新思维[1],论述了右脑功能将占有重要地位,但并非因此左脑就不再重要,更不是右脑会替代左脑,而是左右脑相互合作,共同完成任务,只是一直不受重视,或属于不重要地位的右脑的功能受到了特殊的重视。从某种角度看,左右脑的分工与东西方文化、哲学、科学、甚至医学有着类似的关系,左右脑之间无障碍的相互合作,对东西方文化、哲学、科学与医学间的协同发展有着深刻的启迪。

中医学的发展一直是开放胸襟,不断吸收现代科学研究的最新成果,从基础理论上深入,在技术、实践上发展、提高,使其自身不断获得发展,以满足时展的需要。这个过程使得中医学具有了更大的包容性,不仅在继承的基础上,保留与发展了基于中国文化、中国哲学及东方科学建立起来的传统中医学的理论体系及方法论体系,而且也在创新的基础上,吸收和借鉴了基于西方哲学建立起的西方科学所产生的大量研究成果。中医现代化本身就是在尝试着在协同东西方文化、哲学、科学和医学的基础上发展中医学,并已取得了一定的成果。

1.2中医学中的物质、能量与信息中医药信息学能否如同其他生物信息学、资源环境信息学等交叉学科一样,区分中医学所研究的物质、能量与信息,进而通过信息来控制系统的运动呢?

物质、能量与信息是组成世界的三大要素只是推论,但信息具有独立存在的意义,数学家、控制论创始人诺伯特?维纳(英)在《控制论》中提到:“信息就是信息,既不是物质也不是能量”。这并没有明确指出世界是由物质、能量与信息组成,因而,该论断只是推论。理论物理学家周光召在《复杂适应系统的进化》中认为“可以认为物质,能量(运动)和信息是一起构成宇宙形形、丰富多彩现象的三大基本要素。”辞海中给信息的定义是:“通讯系统传输和处理的对象,泛指消息和信号的具体内容和意义,通常须通过处理和分析来提取。信息和物质、能量是构成系统的三大要素。”从上述论述中可以看出,尽管物质、能量与信息密不可分,但信息不是物质,也不是能量,因此有其自身的运动规律,在任何系统中信息均具有自身独特的作用。

控制论是研究动态系统在不断变化的环境中如何保持平衡状态或稳定状态的科学。整个控制过程就是一个信息流通的过程,控制就是通过信息的传输、变换、加工、处理来实现的。反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用,无论是生物体保持自身的动态平稳,或是机器自动保持自身功能的稳定,都是通过反馈机制实现的。反馈是控制论的核心问题。控制论就是研究如何利用控制器,通过信息的变换和反馈作用,使系统能自动按照人们预定的程序运行,最终达到最优目标的学问。控制论表明信息在系统有目的性的运动中具有重要作用。

中医学自古至今一直是在不断包容中发展的,物质、能量与信息概念的引入不会阻碍其发展,反而有可能促进其发展。中医学虽然没有明确的对物质、能量与信息的认识,但并非将中医药及其子系统看作是铁板一块,如对人体精、气、神等的认识,就是将其分别作为非相同的因素认识的。精、气、神不能完全对应物质、能量与信息,但中医学中有对物质、功能与信息的认识是无疑的,只是由于中医学的整体性与系统性,其物质、功能与信息的概念与现代科学所讲的物质、能量、信息相比有更广泛的含意,及更复杂的包含,需要重新认识。

因此,中医药信息是一组特殊信息,其处理方法的研究,有可能促进信息科学方法学的发展,中医药信息处理方法的进步对促进中医药学发展可能具有重要的意义,中医药信息学理论与方法论的发展对中医学理论与方法论的发展可能具有促进作用。

2中医药信息学以中医药信息为研究对象

中医药信息是中医药及其子系统存在以及变化的状态。其特征为:相对重视系统时间上的延续变化状态;相对重视系统包含了大量稳定与不稳定关系的包括本质在内的现象变化状态;相对重视系统(包括子系统)相互间影响后产生的整体变化状态。

例如:方剂系统呈现的信息包括中药自身经过长期遗传、以及受自然界环境影响,并在中医理论指导下,通过炮制和配伍,作用于人体后,通过人体整体变化表现出来的包含了稳定与不稳定关系的方剂配伍作用的综合状态;中医诊疗信息采集系统收集的信息包括人体自身经过长期遗传,以及受社会、自然界环境影响形成的,人体内部局部变化所引起的、包含了稳定与不稳定关系的整体综合变化状态。

在信息系统中,信息的表现形式是数据,数据是用字符(通常为数字或字母)、算术符号以及描述来表示,这些表示形式应该对其所涉及的每一个数据都有一个明确稳定的含义,从而达到处理与交流的目的。信息要被不同用户组或应用系统所共享,就必须有一致认可的定义。信息必须是明确的,每一个信息要有概念的语义含义(内涵)、概念的全部实例(外延)以及一致认可的表示法。对各类信息概念的正确理解需要依赖于信息分类;对各类信息做出一致认可的表示需要依赖于信息编码。

数字化的中医药信息即中医药数据具有如下特点:大量古汉语成分,难以与现代数据共同处理;名词术语不规范,一词多义,一义多词的现象十分普遍,造成数据清洗的困难;数据多为定性,缺少量化表达,使得现有计算机程序处理困难;非结构化数据较多,结构化难度较大,给数据分析造成困难;数据内容体现人文科学与自然科学的结合,不利于逻辑推理与一般数据分析工具的应用;数据所具有的高维小样本及个性化特征需要特殊处理等。

3以中医药系统信息运动规律及其作用为研究内容

研究中医药及其子系统信息运动规律及其作用,首先,要建立起包含中医药系统及其全部子系统的系统模型,发现、理清中医药及其子系统之间的信息联系;其次,要在系统模型的基础上展开中医药信息学的原理研究,研究中医药系统及其子系统包含了本质的现象信息产生、获取、转化、激活、控制与传播的原理。

图1中医药系统的钻石理论模型(略)

4以中医药信息学方法论为研究方法

中医药信息学方法,就是运用中医学理论与信息科学的原理,把中医药及其子系统的运动过程看作是信息传递和信息转换的过程,通过对各系统信息流程的分析和处理,获得对中医药及其子系统、以及多个子系统相互作用运动过程规律性认识的一种研究方法,特点是以中医理论和信息概念作为分析和处理中医药系统(包括子系统)运动过程中所产生问题的基础,不侧重中医药及其子系统实体及其具体结构的改变,将中医药及其子系统运动过程抽象为信息变换的过程,通过信息流动过程特别是干预后产生的综合性反馈信息的存在,使得中医药及其子系统运动按照预定目标实现控制。中医药信息学的方法论遵循了信息学的整体准则和功能准则,揭示了中医药及其子系统运动状态之间的信息联系,从而在一定程度上能够帮助中医学更准确地从整体上把握中医药及其子系统的运动状态,同时也揭示了中医药及其子系统运动的信息规律,对过去人们对中医学所认识的、而现代科学难以理解的中医药及其子系统运动现象,从中医药信息学的角度做出了说明。中医药信息学方法论为实现中医药海量数据的有效利用,以及中医药信息管理和中医药知识管理提供了有力的手段。

5以提高中医药信息获取、转化、传播与利用能力为目标

中医药信息整体现象信息获取手段的落后(观察与体验),现象信息转化为经验性知识的困难,经验性知识传播的问题(只可意会不可言传,不可说),现象信息中所包含的规律很难发现与总结。因此,在中医药信息利用方面,应开展基于海量数据发现现象信息中隐含规律方法与技术的研究,在中医药信息传播方面,应充分应用新载体与新技术,开展中医隐性知识与显性知识相互转化的方法学研究,在中医药信息转化方面,应开展基于海量数据的共性规律研究、基于海量数据的特殊知识发现、基于现象信息转化为经验性知识的新途径与方法研究,在中医药信息采集方面,应开展采集信息的数字化、图像化处理相似度比较等研究。原理是具有普遍意义的基本规律,是在大量观察、实践的基础上,经过归纳、概括而得出的,既能指导实践,又必须经受实践的检验。对中医信息学基本原理的理解,可以更好地把握中医药信息学的内涵。

5.1中医药信息形成的原理中医药信息是在中医理论指导下,主体对中医药及其子系统运动过程中内部与外部全部关系自然整合后生成的综合现象的认识,具有明显的主客相融的特征,其重要任务就是对不同载体表现出来的信息进行载体转化与处理,提高中医药信息学分析和处理中医药信息的能力与效率。

5.2中医药信息获取的原理中医药信息的获取需要经过感知与识别两个过程,而中医药信息是以复合方式表现出来的具有主客统一特征的现象信息,这种信息已不再单纯是客体本身的信息,而是叠加了主体感知的具有综合特点的现象信息,因而其感知的信息更多地是依赖于体验,而不是观察,仍然具有“感”而不“知”的特性。尽管由于中医药信息本身所具有的特点决定了其复杂性,但其感知的现象信息在理论上,仍有可能做到不丢失客体本身现象信息的基本信息,从而基本把握了各系统现象运动状态及其状态变化的方式,这是正确认识中医药及其子系统现象运动规律的基础。中医药信息的获取任务就是要通过使用中医药信息学方法,尽可能地实现更全面、更准确、更接近实际地感知在自然状态下中医药及其子系统运动过程中所产生的具有稳定和不稳定联系的全部现象信息的基本信息,并使其转化为计算机可识别和分析的形式。

5.3中医药信息识别的原理中医药信息的识别是在感知的基础上展开的,建立在“比类取象”理论基础上,对感知信息进行的识别。中医药信息的识别任务就是使用中医药信息学方法建立众多、准确、规范的信息模型,并通过数据分析,提高中医药信息识别的速度和准确度。

5.4中医药信息转化的原理中医药信息转化为经验性知识是一个复杂过程,是在所观察的中医药现象信息中发现其特征,即中医药及其子系统现象运动状态和状态变化方式的个性特征集合的过程,这个过程是由个别现象信息到经验性知识聚类(整合)的关键环节。中医药信息的转化任务是使用中医药信息学方法在海量数据中通过数据分析发现集合特征,加速经验性知识形成的实现过程。

5.5中医药信息反馈控制的原理从中医药信息学的角度观察中医药系统及其子系统的运动过程可以将其看作是具有自动控制功能的系统动态现象信息的运动过程。通过信息的输入控制系统和输出系统的反馈信息,发现与主体目标间的差异,根据差异,调节输入信息,从而达到控制系统按预定目标进行运动的目的。中医药信息反馈控制的任务就是运用控制论方法,如黑箱方法,分析中医药信息的信息流程、反馈机制和控制原理,从而达到认识中医药系统及其子系统在运动过程中所发生的变化,并通过信息流控制物质流和能量流,从而调节系统的运动。

6中医药经验性知识激活的原理

中医药经验性知识的激活,就是在系统运动目标引导,通过对经验(知识)的选择、调节和反馈机制的建立,生成相应的策略。其主要任务是要在海量数据的基础上,利用相应的计算机技术,建立目的导向的机器学习环境,通过关联分析等方法,建立与目的关联的知识选择模型,并同时建立模型自调节与反馈的算法,以促进中医药经验性知识激活的实现。

7中医药经验性知识传播的原理

知识传播是知识在空间位移与时间延续上交错进行的一种知识流动与转化状态。由于中医药经验性知识自身的整体性特征,导致其转化亦具有系统整体性的特点,即某种知识转化的实现,必须是系统或子系统知识的完整的空间位移和时间延续,才具有实际效用,正是这种知识转化的复杂性使得中医药经验性知识的共享特别困难。中医药经验性知识传播的任务就是要为相关知识的移动提供新的载体及途径,以便“知识”能够以前所未有的速度迅速地从一点移动到另一点,同时利用信息学的方法和技术,通过数字化进程及数据分析、人工智能方法的利用等,加速显性与隐性知识相互间四种转化方式的实现过程,以促进中医药知识传播的实现。

地理信息科学方法论范文第4篇

[关键词]卫星通信 信息安全 跨学科 教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0042-05

随着信息技术的迅猛发展,信息安全领域对于保障我国政治安全、军事安全、国家基础设施安全和社会稳定等全局性影响的极端重要性日益凸显。尤其是在军事领域,战争的重心已明显向信息领域转移,作战的重心也转移到了制信息权的争夺上。现代战场空间被立体分布、纵横交错的信息网络所笼罩,各种作战要素被以计算机和通信技术为基础的信息网络连接成一个有机的整体。为适应我国社会信息化建设在新时代面临的新要求,尽快建设并形成网络信息安全保障体系刻不容缓,教育部设立了信息安全专业。由于起步晚、信息基础薄弱,我国信息安全存在不少突出问题,其中之一就是信息安全专业人才严重匮乏,其根本原因是信息安全人才教育与培养制度的不完善。信息安全是信息工作稳定可靠的重要保障,涉及计算机、通信、数学、物理、法律、管理等多个领域的专业知识,需要进行专门人才的教育与培训。目前我国主要采用高等院校设置专业课程的方式来进行信息安全教育,并且信息安全专业教育教学与其他学科信息安全教学严重脱节,形成了信息安全专业学生对所学知识“无用武之地”和其他理工类专业学生对信息安全知识“无所谓”的尴尬局面。

本文在分析我国信息安全专业与通信工程专业现状的基础上,首先探讨了我国信息安全专业课程体系,分析了信息安全“跨学科”教学在各理工类专业中的重要性。然后以卫星通信课程为例,研究了为卫星通信课程中实现跨学科信息安全教学的方法和手段。最后对跨学科信息安全教学提出了一些建议,探讨信息安全专业教育与其他理工专业教育“互为支撑、相互促进”的教育教学新方法。

一、我国理工类高等院校信息安全专业建设

(一) 信息安全专业建设

我国信息安全本科专业设置始于2001年,党中央、国务院高度关注我国信息安全专业建设,教育部为此下发了教育部教高[2005年]7号文件, 对加强信息安全学科专业建设提出了指导意见。目前,我国高校、科研机构的信息安全专业建设发展迅速。截至 2011 年底,全国在已有的 70 余所高校所建立的信息安全及相关类本科专业的基础上,在 25 所高校和研究所中设立了信息安全二级学科博士点,在各大学和研究所建立了部级和省部级的信息安全相关的重点实验室与工程中心。不少信息安全研究单位和企业与高校开展了多层次的合作,直接或间接地参与到信息安全人才的培养中来。另外,为促进高校形成自己的特色与品牌,面向社会需求培养,强化实践教学,“十一五”期间,全国已有包括武汉大学、清华大学等在内的 16 所高校获得教育部批准建设的部级信息安全特色专业或方向。近几年, 武汉大学计算机学院和北京电子科技学院都增设了信息安全本科专业;有些院校和科研机构也已开设相关专业,培养专门人才。这类教育与培训较为系统和体系化,主要针对在校学生和专业进修人员进行。

另外,许多高校根据自身的特点分别将信息安全设置在不同的一级学科中。实际上,信息安全专业所涉及的领域相当广泛,尤其是理工类高等院校完全可以根据自身的传统优势学科发展相应的信息安全研究方向, 自主设立相应的学科点,并且通过学科建设带动本科专业的建设,使其对学科发展形成支撑作用。例如西安电子科技大学根据本校的特色,在信息与通信工程一级学科下自主设立了信息安全二级学科,从通信与密码学外延培养通信保密和信息安全的专业人才, 取得了良好的效果。国防科技大学、信息工程大学等军事高等院校依托其理工特色,也根据现有的各类专业(数学、物理、计算机、通信、电子对抗等)外延,培养不同特色的信息安全领域的人才。

(二)信息安全课程体系建设

由于信息安全具有多学科交叉、理论与实践结合和涉及国家安全等特殊性,它是计算机、通信、微电子、数学、物理、法律、管理、教育等多学科交叉的产物。而信息安全专业有着系统的知识体系,同时包含密码理论与技术、安全协议理论与技术、信息对抗理论与技术、网络与系统安全等诸多研究方向,每个方向都有配套的培养方案,侧重点不同。信息安全专业学生既要系统地学习信息安全专业知识,又要与自己的专业方向相结合。由于国内的信息安全专业作为二级学科开设在不同的一级学科之间,因此课程设置差别很大。在全国数百所理工类高等院校中,各高校依据其办学思路和本校特点,其信息安全专业的定位不同,这决定了其课程体系设计差别很大。如“数字信号处理”、“编码理论基础”、“随机信号分析”、“通信原理”、“信息网络基础”等课程使得信息安全专业培养更倾向于密码学和通信安全;而“计算机网络”、“软件工程”、“操作系统”、“数据库原理”等课程则将信息安全专业培养定位于计算机科学与技术专业之上。综合来看,主要有以下几种情况:

1.信息安全专业置于数学系,以密码学作为教学重点。

2.信息安全专业置于通信系,以通信安全作为教学重点。

3.信息安全专业置于计算机系,以计算机网络安全与系统安全为教学重点。

4.信息安全专业置于商学系,以电子商务安全作为教学重点。

课程体系基本上包含理论与技术两个方面。在理论课程方面,一般包括初等数论、计算数论、密码学、信息论、计算机体系结构、计算机网络、协议形式化分析等内容;在技术课程方面,一般包括网络安全与对抗、计算机恶意程序防范、计算机与通信网络设计等内容。现代信息安全行业的深远发展已经奠定了信息安全及其管理在信息安全教育与培训中的地位,但目前还存在信息安全管理欠缺、信息安全专业“封闭性”较强、其他理工类专业信息安全教学意识淡薄等问题,其核心问题是没有充分理解与利用信息安全的“跨学科”内涵,这一点在理工类研究生教育中体现得尤其突出。因此,我国教育科研机构尤其是理工类高等院校必须深入开展信息安全学科内涵的研究,从专业建设和课程体系建设上下真功夫,不断整合已有的理工类教学科研资源,从而推动我国信息安全教育不断向前发展。

二、卫星通信中的跨学科信息安全教学

本节将在分析目前卫星通信课程内容的基础上,以卫星通信中的信息安全教学为例,探讨进行跨学科信息安全教学的方法与手段。

(一)卫星通信课程体系

卫星通信结合了通信技术、计算机技术和航空航天技术等多种通信手段,是大部分理工类高等院校信息与通信工程专业的必修课程,是通信、电子、信息类专业中具有举足轻重地位的交叉学科。 因此,卫星通信课程涵盖的知识面相当广泛,从物理学科的开普勒三定律到数学的几何运算,从卫星的发射控制技术到卫星与地球站之间的无线通信技术,涉及的内容非常多。而卫星通信课程属于专业课程,课时量一般为32-50学时。目前,我国大多数高等院校通信工程专业的卫星通信教学课程大致分为七个部分:卫星通信概述,通信卫星技术,卫星通信地球站,多址方式与分配制度,卫星通信链路分析,卫星通信系统与卫星通信网络。教学目标与大纲一般设定为:使学生掌握现代卫星通信的基本概念和原理以及主要技术,洞悉卫星通信技术的最新动态及发展前景,加深对卫星通信系统的认识,从而使学生有较好的素质适应无线通信技术快速发展的趋势。以课程讲授阶段划分,课程组成如图1所示,主要包括卫星通信概论、卫星通信系统、信号传输技术、典型的卫星通信网介绍等。

可以看出,目前的卫星通信课程体系存在内容多、系统性强,结合实际应用较多的特点,但并未涉及信息安全内容,而卫星通信的协议及数据安全始终是卫星测控系统与通信系统设计中最重要的问题之一,同时也是卫星测控任务实施过程中的关键性问题。电子侦察和电子对抗手段的发展对依靠机要手段保障空间数据系统安全的传统方法形成了严重的威胁。信息安全知识讲授的匮乏造成了通信工程专业学生在信息安全方面的专业知识缺失。另一方面,信息安全专业学生的课程学多以地面有线和无线网络为背景,对于卫星通信中的信息安全教学并未涉及,而地面网络与卫星通信网络环境的极大差异又造成其已掌握的信息安全知识无法直接运用到某些具体工程实践问题上,这对于军队理工类高等院校等涉及国家基础设施安全保障任务的高等院校来说是一个亟需解决的问题,并且该问题在信息与通信工程专业研究生教育上体现得更加突出。

实际上,在单纯的课堂理论讲授之外,应花大力气研究如何提高卫星通信课程的教学质量,使学生在理解掌握卫星通信基本原理的同时,能够学以致用地解决工程实践问题。

(二)加强意识教育,使学生了解卫星通信中信息安全的重要性

首先要让通信工程专业的学生了解信息安全在卫星通信中的重要性。卫星通信的安全性是任何空间任务都不能忽视的问题,特别是目前分包系统和交互支持应用广泛的现代空间信息体系,由于空间链路的开放性,航天任务期间存在着各种形式的对空间数据系统安全的威胁。第三方可以通过技术手段截获所发送的通信信号,窃取并解译信息内容,并通过伪造信息对正常工作的卫星进行攻击破坏,从而达到破坏信息、数据或资源,泄露秘密信息,中断系统的正常业务的目的。在这种情况下,卫星通信乃至空间数据系统的安全就出现了前所未有的需求;面对高技术手段形成的电子侦察和对抗环境,对数据保护技术的要求也达到了前所未有的程度。空间信息传输的安全主要由通信节点和通信链路的安全来保障,而通信链路的安全主要由通信协议的安全来保障。

如上,通过分析卫星通信系统在目前高技术条件下所面临的安全威胁,使学生充分掌握课程讲授的目的。可以通过引入信息安全理论中的安全威胁建模与卫星通信系统遭受信息攻击案例等多种形式增强教学的趣味性,以提高学生的兴趣。

(三)结合卫星通信环境,使学生掌握卫星通信中信息安全的知识点

在具体教学实践过程中,要掌握因材施教的原则,针对信息安全专业与通信工程专业学生,授课内容重点有所不同,重点结合卫星通信环境,使通信工程专业学生掌握需要学习的信息安全知识点,使信息安全专业学生掌握其所学的信息安全知识在具体卫星通信工程实践中应用的方式方法。其根本在于,空间信息链路的特点决定了其安全增强方式与传统的地面网络安全机制之间的不同。主要表现在以下几个方面:

1.由传输距离远而引起的长传播时延以及上下行链路的高度不对称,导致了卫星链路遭受攻击的反应时间增加。

2.信息传输误码率高,信息传输过程几乎全部需要利用卫星链路,恶劣的空间辐射环境以及敌方的电磁干扰、电磁攻击,会导致信息误码率升高,而高误码率会对加密数据的正确性产生更大的影响,密码学算法的错误扩散影响范围急剧扩大,增加数据重传的概率。

3.卫星通信资源异常宝贵,传统的认证、加密及访问控制机制会大大消耗有限的卫星链路资源,应在实现安全控制的同时要避免浪费通信资源。

4.卫星的计算资源、存储容量及处理能力受限,使得采用的安全机制必须高效,以处理效率和安全为双重目标;并且,由于空间环境的电磁辐射引起的单事件翻转(SEU)会导致安全模块计算错误,同样加剧了错误扩散的程度。

5.卫星信道状态的不可预测性决定了在空间链路上实施入侵检测的难度较高、较为复杂。

通过如上分析,让不同专业学生了解到自己目前所掌握知识的差距,从而提升通信工程专业学生掌握信息安全与对抗知识的兴趣,也能够培养信息安全专业学生“学有所用”的自信。

(四) 跟踪科研发展成果,设计卫星通信信息安全教学内容

针对卫星通信协议所面临的安全威胁,基于卫星链路复杂性、异构性、高动态性、长延迟等特点,可从物理层的信息理论安全和链路层/网络层的计算安全两个方面研究空间通信协议的安全增强和数据保护技术,主要包含基于计算安全理论的数据安全保护和基于信息理论安全的物理层安全两大教学内容。由于卫星通信技术发展速度快,因此要紧跟最新科研成果,动态调整设计卫星通信信息安全教学内容。

1.基于计算理论安全的CCSDS链路协议数据保护。依据最新的CCSDS国际标准,重点讲授CCSDS空间数据链路协议保护的加密与认证技术。在讲授过程中,根据信息安全专业学生的密码学知识储备与通信工程专业学生的通信原理知识储备,减少理论授课内容,因材施教。结合卫星信道的高误码率等链路特点,讲授信息安全技术对链路协议的吞吐量效率、等待延迟等传输性能造成的影响。要让信息安全专业学生理解,安全机制实施的位置、采用的密码学算法和协议的执行过程之间存在错综复杂的联系。在原有卫星通信系统上添加安全机制,从可靠性角度来看无疑是增加了一个可能给系统可靠性带来不利影响的额外环节。可让学生在教学环节展开深入讨论,让信息安全专业学生和通信工程专业学生深入交流,从不同专业背景出发,讨论卫星通信系统中需要的数据保护技术具有哪些特点,受到哪些限制,与传统地面网络存在何种不同。

由于涉及的密码学知识较多,基于计算理论安全的卫星通信数据保护技术适宜在信息安全专业进行课程教学。

2.基于信息理论安全的物理层安全机制。首先,要让学生了解课程教学目的。由于空间链路中存在被动窃听的可能性,如果通信双方完全通过在经典信道上传输信息,则在双方之间建立保密的密钥是不可能的。其次,随着技术的不断发展,计算机的计算速度呈级数增长,量子计算机的即将出现更是威胁着计算密码的安全性,要满足空间链路的信息机密性需求就必须构建更科学更完善的密码体制。然后,引入信息理论安全的概念。信息理论安全结合了信息论与密码技术,其基本原理是利用信道传输的随机性,保证无线网络中恶意窃听的第三方不能对信息进行正确译码。在卫星通信链路的物理层采用基于信息理论安全的安全机制,星地通信双方不需要共享加密密钥,不需要复杂的加密解密算法,利用信道特性、编码、调制等一系列通信机制建立来建立安全的通信模型。

在具体教学实践过程中,要以Shannon信息论意义上的安全通信系统模型为基础,结合卫星通信信道存在着多径效应、阴影效应、多普勒频移和电离层闪烁等特征,重点讲授多径衰落等自然因素对信道安全容量和安全通信速率的影响,使学生掌握多径衰落环境下的信息理论安全模型。让学生了解通过多径衰落的阴影效应和多普勒效应的影响来加大窃听方对信息不确定性的方法,并学习利用多径衰落的相关系数之间的内在关系掌握基于信息理论安全的密钥生成算法等。由于涉及的信息论与通信原理知识较多,基于信息理论安全的物理层安全机制适宜在通信工程专业进行课程教学。

三、加强理工类高等院校跨学科信息安全教育的几点建议

根据上述分析,本文就如何加强理工类高等院校跨学科信息安全教育提出以下四点建议。

(一)因材施教,进行信息安全学科内部跨学科“二次教育”

信息安全专业研究生大多来自计算机、通信与数学等各个专业,其在本科阶段的知识背景、知识结构都较为不同。针对这种情况,应充分利用学生知识结构,找准切入点,选择适合来自不同专业学生的研究方向,使他们既能获得全面系统的信息安全专业知识又能发挥他们所长,因材施教进行“二次教育”。具体来说,针对来自计算机、通信等工程类专业的学生,利用其在互联网技术、通信技术以及计算机软硬件等方面的知识储备优势,重点加强其在信息安全理论知识方面的教育培养,指导学生阅读学习密码学与安全协议相关理论知识的经典教材或经典论文,培养其信息安全理论学习兴趣 。相应地,针对来自数学等理论性较强专业的学生,由于其已经具备了扎实的理论基础与理论学习方法,故应提高计算机、通信网和程序开发等方面的工程实践能力,弥补相应知识与能力的欠缺。

(二)与时俱进,有机结合系统工程知识与理论基础知识

对于信息对抗与网络系统安全等侧重于工程技术的研究方向,在打牢信息安全理论知识基础的同时,应加强工程实践教育,使教学工作融合于科研项目的研究开发过程中,让学生能够更加生动具体地理解专业知识并加以掌握。要不断总结经验,根据不断变化的本学科发展情况和学生的综合素质改进培养方案,根据最新的科研成果改进系统教材,做到研究生教育与项目科研与时俱进、研究方案与教学教材紧密结合、工程研发培训与信息安全理论教学跨学科并进,从而促使研究生培养水平不断提高。

(三)融会贯通,加强其他理工类专业信息安全“跨学科”教育

对于其他理工类专业,如自动控制类专业、物理类专业、化工类专业、航空航天类专业等涉及国家基础设施安全的专业学生来说,首先要加强其对信息理论知识重要性及理解程度,要求其重视本专业学科中信息安全问题的重要性;其次是在课程体系建设方面,适当增加信息安全在本专业应用方面的课程。例如在飞行器设计专业方面,要加强学生对行器通信安全重要性的理解,掌握飞行器通信安全在飞行器设计中的方法与要求;在电力系统专业方面,要求学生在设计电力网络的同时,要能够充分考虑电力网的安全性。总而言之,要理工类各专业学生在扎实掌握本专业基础知识的同时,具备一种包含信息安全在内的“大局观”,融会贯通地掌握体系知识与体系设计能力,全面提升专业素质能力。

(四)丰富形式,利用多种手段加强信息安全专业与其他专业的“跨学科”交流

除正规课程之外,信息安全教育还可以通过其它形式多样的跨学科教育活动来进行。许多高校都开设有“计算机文化节”之类的课外教学活动,信息安全可以作为这些活动中的重要组成部分,比如举行信息安全知识竞赛,计算机渗透技术大比拼等。另外,小型报告会、问卷调查、技术讲座等都可以作为信息安全教育的方式。总之,通过形式多样的教育活动,使信息安全专业学生充分了解所学知识与技术的“用武之地”与“用武之法”;使其他理工类专业学生了解信息安全的重要性,掌握基本的信息安全技术,增强其专业知识体系的全面性及其大局观,为实现信息安全管理、解决信息安全问题奠定坚实的教学基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 唐成华,钟艳如,王鑫,王勇,张瑞霞.信息安全专业发展现状及促进对策[J].计算机教育,2013,(7):66-73.

[2] 融燕,侯思齐等.中美信息安全教育与培训比较研究[J].北京电子科技学院学学报,2009,(1):27-31.

[3] 李晖,马建峰. 结合学校特色加强信息安全专业建设的几点体会[J].北京电子科技学院学报,2006,(1):3-4.

[4] 王丽娜等.卫星通信系统[M].北京:国防工业出版社,2006.

[5] 吕海寰等.卫星通信系统(修订本)第二版[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[6] 张晖.“卫星通信”课程本科教学的实践与探索[J].科技信息,2009,(31):169.

[7] 魏东兴,徐红,邢慧玲.自动化专业开设通信技术课程的尝试[J].电气电子教学学报,2004,(4):46-48.

[8] C. E. Shannon, “Communication theory of secrecy systems,” Bell Syst. Tech. J., vol. 28:656715.

地理信息科学方法论范文第5篇

[关键词]文本挖掘 信息分析 内容分析

[分类号]G350

1、社会科学研究中的信息分析

信息分析的基本目标是通过科学的研究方法从公开信息源中发现有意义的信息。在科技情报时代,这种研究更多地应用于科学技术领域,如通过文献分析了解技术前沿水平,通过专家调查预测学科趋势。随着社会科学的发展,信息分析方法也用于社会科学研究。

科学方法在社会科学中应用是现代社会科学的产物。传统社会科学因远离社会应用,其研究方法要么是书斋中思辨,要么是经验的描述。贝尔纳在《历史上的科学》一书中质疑过这种社会科学:“企业、工业组织、行政管理、法律和政治都是实际的社会活动,但是这些社会活动远远不是应用社会科学。事实上,许多社会科学不过是把各行各业通行的实际办法,用学术文字写下来罢了”。造成这种现象的原因固然有传统社会科学价值取向的问题,但传统社会科学研究方法方面的缺陷,往往使得社会科学家即使从事了应用研究,也很难有效地支持社会决策活动。一般认为,1945年二战结束到20世纪70年代这段时间,是社会科学研究方法变革的年代。丹尼尔·贝尔认为,“人们有理由把1945年到1970年当作一个单一的时期,在这段时期中,在学科、方法论和技术方面,以及在各种社会规划方面,展现了一系列新的希望,标志着社会科学时代已经到来”。“随着尖端新技术的急剧进展,特别是在引进计算机以后,理论不再仅仅是一些观念或辞藻,而是一些可以用经验和可检验形式加以阐述的命题。再用专门的术语来说,社会科学正在变成像自然科学一样的‘硬’科学”。

现代社会科学是社会管理的重要工具。在面向应用的现代社会科学研究中,信息分析方法的客观性、系统性和定量性使其有了更加广泛的应用空间。有了这些特征,信息分析方法在社会科学研究中表现出无可替代的特定的优势。在社会科学研究领域,信息分析方法属于一种具有客观、系统和定量特征的研究方法:①客观性。客观性是信息分析方法区别于其他主要依靠思辨方式进行的社会科学方法的一个重要特征。信息分析方法以一整套可操作的研究步骤规范了研究者的行为,使其尽可能做到客观地表现文献中有意义的信息。②系统性。系统性是指在研究的各个阶段必须遵循共同的准则,避免信息分析出现因人因时而异的情形。信息分析通过研究的效度与信度指标实现研究的系统性。③定量性。信息分析研究总是尽可能地对研究对象或分析单元进行计量,然后用数学方法或数学模型对量化数据进行描述或分析。具备了客观、系统、定量特征的社会科学研究,能够摆脱传统社会科学的思辨性特征,在面向决策支持或社会应用的研究中具有更强的理论指导能力。

信息分析方法追求客观、系统和定量的方法论特征,目的是发现信息源中有意义的信息。在社会科学研究中,有两种场合需要采用信息分析方法发现信息源中有意义的信息:①信息生产者在公开信息产品中刻意隐藏了某些有意义的信息。在竞争性领域,如国际政治、商务、金融等领域、信息拥有者们受制于法律或舆论压力,需要公开某些信息。但他们出于各种目的,不愿意将全部信息示人,于是以各种手法在公开信息中刻意隐瞒某些关键信息。信息分析方法能够帮助情报人员辨别真伪,或发现真相。这类分析方法包括知识发现的过程,是信息分析方法的最高境界。②文献量过大,超出文献利用者解读文献内容的能力。由于当今社会信息生产量越来越大,某些研究信息虽然存在于公开信息源中,但超出了研究者在特定时机解读并用于研究需要的能力。这时信息分析方法可以将大量公开信息浓缩或可视化,表述为有意义的信息。这种方法看似简单并且没有知识发现过程,但同样是达到了在公开信息源中发现有意义的信息的目的。

情报学领域考察信息分析方法的优劣,不是看它模型是否复杂,结论是否花哨,而是看它是否能有效实现信息发现。或者说,只有能够从原始信息源中有效发现新信息或新知识的方法,才是最好的信息分析方法。

2、内容分析的优势与局限

以往用于社会科学研究的信息分析诸方法中,内容分析是非常典型的一种方法。通过对于内容分析的剖析可以较为清晰地看到信息分析用于社会科学研究的方法论特征。

内容分析从公开媒体中获取有意义的信息,或获取常规阅读难于获得的信息。内容分析产生于20世纪初,早年用于学术研究。人们对于公开文献的词或句子进行量化处理,通过对量化数据的处理和分析,寻找文献中人们常规阅读难于发现的隐含意义。二战期间,由于战时情报工作的需要,内容分析方法受到管理层重视,传播学家H.拉斯韦尔等人通过轴心国公开媒体定量研究轴心国情报,实现了内容分析方法的大规模应用,借此契机,拉斯韦尔于1938~1950年间将内容分析发展为一个完整的领域和一种独具风格的定量研究方法。此后,P.斯通于1961~1968年间将其改善,使内容分析成为一种重要的社会科学研究方法,并受到社会科学界的广泛重视。1971年,哈佛大学多伊奇等人在著名的《科学》上杂志,列举1900~1965年世界社会科学的62项重大进展,拉斯韦尔等人1938~1950年间发明的内容分析名列其中。

内容分析用于社会科学研究的一般工作流程为(假定分析对象为媒体文章对某些主题的态度,如果分析单元为句子、段落或文章,流程大同小异):确定分析问题所需要的信息源,如几种报纸;抽样确定信息源样本,如周末版,或国际版;确定编码标引语词体系,编制编码表,即将需要从公开媒体中提取的主题组织成为类似问卷调查表的表格;预编码,测评信度、修订编码表;对样本编码标引,即判断样本文献对于编码表主题的相似度并进行记录;统计分析,将编码表数据录入计算机,按事先确定的权重体系进行统计,按某种分析模型进行分析;分析结果处理,对统计分析结果进行定性分析,得出结论。这一研究过程可以将研究人员常规阅读无法提取的信息客观地提取出来,表述为简洁的量化方式。客观、系统和量化正是内容分析的特点。

尽管内容分析有许多独特的优势,但在实际应刚中,以下局限却很难避免。这些弱点也是很多手工操作或半手工操作的信息分析方法所共同具备的,包括: