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【關鍵詞】人工智能 情景意識 人機環境系統交互 哲學
【中圖分類號】TP18 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.07.001
前言
人工智能是人類發展到一定階段而必然產生的一門學科,它既包括人,也包括機和環境兩部分,所以也可以說是人機環境系統交互方面的一種學問。它同樣“有一個漫長的過去,但只有短暫的歷史”。它的起源可以追溯到文藝復興,接著,又在第一、二次工業革命浪潮中逐漸嶄露頭角。法國人帕斯卡爾研制了第一臺現代意義上的數字計算機,第一、二次世界大戰大大加快了該學科發展的進程,劍橋大學巴貝奇的差分機和圖靈的測試進一步把人工智能領域的研究范圍擴展到了人類學習、生活、工作等方面。到目前為止,研究人工智能的學科不但包括生理、心理、物理、數理、地理等自然科學技術領域,而且還涉及到哲理、倫理、法理、藝理、教理等人文藝術宗教領域。
1997年5月11日,名為“深藍”的電腦毫無懸念地在標準比賽時限內擊敗了國際象棋男子世界冠軍卡斯帕羅夫,從而證明了在有限的時空里電腦“計算”可以戰勝人腦“算計”,進而論證了現代人工智能的基礎條件(假設)――物理符號系統具有產生智能行為的充分必要條件(Newell and Simon,1976)是成立的。更有意思的是,2011年2月17日,一臺以IBM創始人托馬斯?沃森的名字命名的電腦在智力問答比賽中“狂虐”兩位最聰明的美國人而奪得冠軍,2016年3月9日至3月15日,“圍棋名譽九段”AlphaGo在首爾以4:1的比分戰勝了圍棋世界冠軍李世石九段,從而引發了人工智能將如何改變人類社會生活形態的話題。
人工智能是人機環境系統交互的產物
眾所周知,當前制約機器人科技發展的瓶頸是人工智能,人工智能研究的難點是對認知的解釋與建構,而認知研究的關鍵問題則是自主和情感等意識現象的破解。生命認知中沒有任何問題比弄清楚意識的本質更具挑戰性,或者說更引人入勝。這個領域是科學、哲學、人文藝術、神學等領域的交集。盡管意識問題如此重要,令人啼笑皆非的是:無論過去還是現在,一旦涉及到意識問題,大家不是緘口不提,就是敬而遠之,避之唯恐不及。究其原因,不外乎意識的變化莫測與主觀隨意等特點嚴重偏離了科學技術的邏輯實證與感覺、經驗、驗證、判斷,既然與科學技術體系相距較遠,自然就不會得到相應的認同與支持了,這好像是順理成章、理應如此的!然而,最近科技界一系列的前沿研究正悄悄地改變著這個局面:研究飄忽不定的意識固然不符合科技的尺度,那么在意識前面加上情境(或情景)二字呢?人在大時空環境下的意識是不確定的,但“格物致知”一下,在小尺度時空情境下的意識應該有跡可循吧!自古以來,人們就知道“天時地利人和”的小尺度時空情境對態勢感知及意識的影響,只是明確用現代科學的手段實現情境(或情景)意識的研究是源自1988年Mica Endsley提出的Situation Awareness(SA)概念框架:“…the perception of the elements in the environment within a volume of time and space, the comprehension of their meaning, and the projection of their status in the near future.”(在一定的時間和空間內對環境中的各組成成分的感知、理解,進而預知這些成分的隨后變化狀況)但這只是個定性分析概念模型,其機理分析與定量計算還遠遠沒有完善。
在真實的人機環境系統交互領域中,人的情景意識(Situation Awarensss)SA、機器的物理SA、環境的地理SA等往往同構于統一時空中(人的五種感知也應是并行的),對于人而言,人注意的切換產生了不同的主題與背景感受/體驗。在人的行為環境與機的物理環境、地理環境相互作用的過程中,人的情景意識SA被視為一個開放的系統,是一個整體,其行為特征并非由人的元素單獨所決定,而是取決于人機環境系統整體的內在特征,人的情景意識SA及其行為只不過是這個整體過程中的一部分罷了。另外,人機環境中許多個閉環系統常常是并行或嵌套的,并且特定情境下這些閉環系統的不同反饋環節信息又往往交叉融合在一起,起著或刺激或抑制的作用,不但有類似宗教情感類的柔性反饋(不妨稱之為“軟調節反饋”,人常常會延遲控制不同情感的釋放),也存在著類似法律強制類的剛性反饋(不妨稱之為“硬調節反饋”,常規意義上的自動控制反饋大都屬于這類反饋)。如何快速化繁為簡、化虛為實是衡量一個人機系統穩定性、有效性、可靠性大小的主要標志,是用數學方法的快速搜索比對還是運籌學的優化修剪計算,這是一個值得人工智能領域深究的問題。
人機環境交互系統往往是由有意志、有目的和有學習能力的人的活動構成,涉及變量眾多、關系復雜,貫穿著人的主觀因素和自覺目的,所以其中的主客體界線常常模糊,具有個別性、人為性、異質性、不確定性、價值與事實的統一性、主客相關性等特點,其中充滿了復雜的隨機因素的作用,不具備重復性。另外,人機環境交互系統有關機(裝備)、環境(自然)研究活動中的主客體則界線分明,具有較強的實證性、自在性、同質性、確定性、價值中立性、客觀性等特點。無論是在古代、中世紀還是在現代,哲學宗教早已不單純是意識形態,而且逐漸成為各個階級中的強大的政治力量,其影響不斷滲透到社會生活的各個領域,更有甚者,把哲學、政治、法律等上層建筑都置于宗教控制之下。總之,以上諸多主客觀元素的影響,進而導致了人機環境交互系統異常復雜和非常的不確定。所以對人機環境交互系統的研究不應僅僅包含科學的范式,如實驗、理論、模擬、大數據,還應涉及到人文藝術的多種方法,如直觀、揣測、思辨、風格、圖像、情境等,在許多狀況下還應與哲學宗教的多種進路相關聯,如現象、具身、分析、理解與信仰,等等。
在充滿變數的人機環境交互系統中,存在的邏輯不是主客觀的必然性和確定性,而是與各種可能性保持互動的同步性,是一種得“意”忘“形”的見招拆招和隨機應變能力。這種思維和能力可能更適合復雜的人類各種藝術過程。凡此種種,恰恰是人工智能所欠缺的地方。
人機之間的不同之處
人與機相比,人的語言或信息組塊能力強,具有有限記憶和理性;機器對于語言或信息組塊能力弱,具有無限記憶和理性,其語言(程序)運行和自我監督機制的同時實現應是保障機器可靠性的基本原則。人可以在使用母語時以不考慮語法的方式進行交流,并且在很多情境下可以感知語言、圖畫、音樂的多義性,如人的聽覺、視覺、觸覺等具有辨別性的同時還具有情感性,常常能夠知覺到只可意會不可言傳的信息或概念(如對哲學這種很難通過學習得到學問的思考)。機器盡管可以下棋、回答問題,但對跨領域情境的隨機應變能力很弱,對彼此矛盾或含糊不清的信息不能有效反應(缺少必要的競爭冒險選擇機制),主次不分,綜合辨析識別能力不足,不會使用歸納推理演繹等方法形成概念或提出新概念,更奢談產生形而上學的理論形式。
人與機器在語言及信息的處理差異方面,主要體現在能否把表面上無關之事物相關在一起的能力。盡管大數據時代可能會有所變化,但對機器而言,抽象表征的提煉亦即基于規則條件及概率統計的決策方式與基于情感感動及頓悟冥想的判斷(人類特有的)機理之間的鴻溝依然存在。
人工智能與哲學
人類文明實際上是一個認知的體現,無論是最早的美索不達米亞文明(距今6000多年),還是四大文明之后日新月異的以西方為代表的現代科技力量,其原點都可以落實到認知這個領域上。歷史學家認為:以古希臘文化為驅動力的現代西方文明來源于古巴比倫和古埃及,其本質反應的是人與物(客觀對象)之間的關系;而古印度所表征的文明中常常蘊含著人與神之間的信念;排名最后的古代中國文明是四大古文明中唯一較為完整地綿延至今的文化脈搏,其核心之道理反映的是人與人、人與環境之間的溝通交流(這也許正是中華文明之所以持續的重要原因吧)。縱觀這些人、機(物)、環境之間系統交互的過程中,認知數據的產生、流通、處理、變異、卷曲、放大、衰減、消逝無時無刻不在進行著……
有人說人工智能是哲學問題。這句話有一定的道理,因為“我們是否能在計算機上完整地實現人類智能”,這個命題是一個哲學問題。康德認為哲學需要回答三個問題:我能知道什么?我應該做什么?我可以期待什么?分別對應著認識、道德、信仰。哲學不是要追究“什么是什么”,而是追求為什么“是”和如何“是”的問題。自2013年10月回國后,筆者一直在思考人機交互的本質問題,偶然與朋友交談時聊及“共在”(Being together)一詞,頓感很是恰當,試想,當今乃至可見的未來,人機之間的關系應該不是取代而是共存吧:相互按力分配、相互取長補短,共同進步,相互激發喚醒,有科有幻,有情有義,相得益彰……非常巧合的是,2014年以來,機器學習、互聯網、機器人、人工智能等領域的發展也相當迅速,深度學習、類腦計算、情景感知一時間成了關鍵詞,成了時髦語,但細細品來,其核心實質都不過是解釋與建構的問題,形而上后竟會變成高大上的哲學問題。
其實哲學與科學、宗教一樣,都是一個人為了能夠獲得理解而必須相信(除非你相信你不應當理解)的過程,這不是盲從,而是一種先信仰后理解的先驗!比如,在科學中,物理學研究世界是什么樣的(解釋世界),計算機(數學)研究怎么造一個世界(建構世界),在這兩者之間若沒有相信、信任、信仰等先于理解而存在,恐怕是難以堅持進行下去的,畢竟在伸手不見五指的黑夜中,人是很難自行產生前進動力的(如一個沒有利潤的環境常常少見商人身影一般)。而信仰是一種贊同的思考,常常是一種非理性的激情、沖動情感,通過非理性而達到理性(通情達理),這不能不說是一個有趣的悖論!或許,這同時也是無中生有的禪理(以情化理)吧!
實際上,目前以符號表征、計算為代表的計算機虛擬建構體系是很難逼真反映以物理、生理、心理等理論解釋真實世界的(數學本身并不完備),而認知科學的及時出現不自覺地把各“理”(物理、生理、心理)解釋與各“機”(計算機、飛機、拖拉機)建構之間對立統一了起來,圍繞是(Being)、應(Should)、要(Want)、能(Can)、變(Change)等節點展開融合進而形成一套新的人機環境系統交互體系。
有時候,世界是確定的,不確定的是我們自己,面對相同的文字、音樂、視頻等情境事物,我們常常會隨心情的不同而產生不同的覺察和理解,境隨心轉。有時候,世界是不確定的,確定的反而是我們自己,面對不同的文字、音樂、視頻等情境事物,我們卻能夠處變不變而產生恒定表征,形成概念,心隨境轉。不管怎樣,世界包括我們自己是由易、不易、簡易、遷易、無易、有易、一易、多易……等諸多演化過程構成的,在這些紛繁復雜的變化中,都需要一種或多種參考框架體系協調其中的各種矛盾、悖論,而若追溯到這些框架體系的起源,應該就是人機環境之間的交互作用。或許,最好的智慧/智能真的就隱藏在這些交互的自相矛盾之中?!若果真如此,那又該如何破譯呢?
哲學意義上的“我”也許就是人類研究的坐標原點或出發點,“我是誰”“我從哪里來”“要到那里去”這些問題也許就是人工智能研究的關鍵瓶頸?!
結束語
人工智能,尤其未來的強人工智能很可能是一種集科學技術、人文藝術、哲學宗教為一體的“有機化合物”,是各種“有限理性”與“有限感性”相互疊加和往返激蕩的結果,而不僅僅是科學意義上的自然秩序之原理。它既包含了像科學技術那樣只服從理性本身而不屈從于任何權威的確定性知識(答案)的東西,又包含著諸如人文藝術以及哲學、宗教等一些迄今仍為確定性的知識所不能肯定的思考。它不但關注著人機環境系統中的大數據挖掘,而且對涉及“蝴蝶效應”的臨界小數據也極為敏感;它不但涉及計算、感知和認知等客觀過程,而且還對算計、動機與猜測等主觀過程頗為青睞;它不但與系統論、控制論和信息論等“老三論”相關,更與耗散結構論、協同論、突變論等“新三論”相聯。它是整體與局部之間開環、閉環、自上而下、自下而上交叉融合的過程,是通過無關―弱相關―相關―強相關及其逆過程的混關聯變換。
通過研究,我們是這樣看待指人工智能技術問題的:首先人工智能過程不是被動地對環境的響應,而是一種主動行為,人工智能系統在環境信息的刺激下,通過采集、過濾,改變態勢分析策略,從動態的信息流中抽取不變性,在人機環境交互作用下產生近乎知覺的操作或控制;其次,人工智能技術中的計算是動態的、非線形的(同認知技術計算相似),通常不需要一次將所有的問題都計算清楚,而是對所需要的信息加以計算;再者,人工智能技術中的計算應該是自適應的,人機系統的特性應該隨著與外界的交互而變化。因此,人工智能技術中的計算應該是外界環境、機器和人的認知感知器共同作用的結果,三者缺一不可。
研究基于人類行為特征的人工智能系統技術,即研究在不確定性動態環境中組織的感知及反應能力,對于社會系統中重大(戰爭、自然災害、金融危機等)的應急指揮和組織系統、復雜工業系統中的故障快速處理、系統重構與修復、復雜壞境中仿人機器人的設計與制造等問題的解決都有著重要的參考價值。
鑒于研究人工智能系統涉及面較廣,極易產生非線性、隨機性、不確定性等系統特征,使之系統建模研究時常面臨著較大困難。在之前的研究中,多種有價值的理論模型被提出并用于描述表征、學習、理解、自主、預測等系統行為,但這些模型在對人工智能的實質及影響因素方面考慮還不夠全面,也缺乏對模型可用性的實驗驗證,所以本文重點就是針對人機環境系統的實質及對人工智能影響因素這兩個關鍵問題進行了較深入探討,追根溯源,以期早日實現高效安全宜人可靠的強人工智能系統。
責 編M樊保玲
人工智能是人類發展到一定階段而必然產生的一門學科,它既包括人,也包括機和環境兩部分,所以也可以說是人機環境系統交互方面的一種學問。它同樣“有一個漫長的過去,但只有短暫的歷史”。它的起源可以追溯到文藝復興,接著,又在第一、二次工業革命浪潮中逐漸嶄露頭角。法國人帕斯卡爾研制了第一臺現代意義上的數字計算機,第一、二次世界大戰大大加快了該學科發展的進程,劍橋大學巴貝奇的差分機和圖靈的測試進一步把人工智能領域的研究范圍擴展到了人類學習、生活、工作等方面。到目前為止,研究人工智能的學科不但包括生理、心理、物理、數理、地理等自然科學技術領域,而且還涉及到哲理、倫理、法理、藝理、教理等人文藝術宗教領域。
1997年5月11日,名為“深藍”的電腦毫無懸念地在標準比賽時限內擊敗了國際象棋男子世界冠軍卡斯帕羅夫,從而證明了在有限的時空里電腦“計算”可以戰勝人腦“算計”,進而論證了現代人工智能的基礎條件(假設)——物理符號系統具有產生智能行為的充分必要條件(Newell and Simon,1976)是成立的。更有意思的是,2011年2月17日,一臺以IBM創始人托馬斯·沃森的名字命名的電腦在智力問答比賽中“狂虐”兩位最聰明的美國人而奪得冠軍,2016年3月9日至3月15日,“圍棋名譽九段”AlphaGo在首爾以4:1的比分戰勝了圍棋世界冠軍李世石九段,從而引發了人工智能將如何改變人類社會生活形態的話題。
人工智能是人機環境系統交互的產物
眾所周知,當前制約機器人科技發展的瓶頸是人工智能,人工智能研究的難點是對認知的解釋與建構,而認知研究的關鍵問題則是自主和情感等意識現象的破解。生命認知中沒有任何問題比弄清楚意識的本質更具挑戰性,或者說更引人入勝。這個領域是科學、哲學、人文藝術、神學等領域的交集。盡管意識問題如此重要,令人啼笑皆非的是:無論過去還是現在,一旦涉及到意識問題,大家不是緘口不提,就是敬而遠之,避之唯恐不及。究其原因,不外乎意識的變化莫測與主觀隨意等特點嚴重偏離了科學技術的邏輯實證與感覺、經驗、驗證、判斷,既然與科學技術體系相距較遠,自然就不會得到相應的認同與支持了,這好像是順理成章、理應如此的!然而,最近科技界一系列的前沿研究正悄悄地改變著這個局面:研究飄忽不定的意識固然不符合科技的尺度,那么在意識前面加上情境(或情景)二字呢?人在大時空環境下的意識是不確定的,但“格物致知”一下,在小尺度時空情境下的意識應該有跡可循吧!自古以來,人們就知道“天時地利人和”的小尺度時空情境對態勢感知及意識的影響,只是明確用現代科學的手段實現情境(或情景)意識的研究是源自1988年Mica Endsley提出的Situation Awareness(SA)概念框架:“…the perception of the elements in the environment within a volume of time and space, the comprehension of their meaning, and the projection of their status in the near future.”(在一定的時間和空間內對環境中的各組成成分的感知、理解,進而預知這些成分的隨后變化狀況)但這只是個定性分析概念模型,其機理分析與定量計算還遠遠沒有完善。
在真實的人機環境系統交互領域中,人的情景意識(Situation Awarensss)SA、機器的物理SA、環境的地理SA等往往同構于統一時空中(人的五種感知也應是并行的),對于人而言,人注意的切換產生了不同的主題與背景感受/體驗。在人的行為環境與機的物理環境、地理環境相互作用的過程中,人的情景意識SA被視為一個開放的系統,是一個整體,其行為特征并非由人的元素單獨所決定,而是取決于人機環境系統整體的內在特征,人的情景意識SA及其行為只不過是這個整體過程中的一部分罷了。另外,人機環境中許多個閉環系統常常是并行或嵌套的,并且特定情境下這些閉環系統的不同反饋環節信息又往往交叉融合在一起,起著或刺激或抑制的作用,不但有類似宗教情感類的柔性反饋(不妨稱之為“軟調節反饋”,人常常會延遲控制不同情感的釋放),也存在著類似法律強制類的剛性反饋(不妨稱之為“硬調節反饋”,常規意義上的自動控制反饋大都屬于這類反饋)。如何快速化繁為簡、化虛為實是衡量一個人機系統穩定性、有效性、可靠性大小的主要標志,是用數學方法的快速搜索比對還是運籌學的優化修剪計算,這是一個值得人工智能領域深究的問題。
人機環境交互系統往往是由有意志、有目的和有學習能力的人的活動構成,涉及變量眾多、關系復雜,貫穿著人的主觀因素和自覺目的,所以其中的主客體界線常常模糊,具有個別性、人為性、異質性、不確定性、價值與事實的統一性、主客相關性等特點,其中充滿了復雜的隨機因素的作用,不具備重復性。另外,人機環境交互系統有關機(裝備)、環境(自然)研究活動中的主客體則界線分明,具有較強的實證性、自在性、同質性、確定性、價值中立性、客觀性等特點。無論是在古代、中世紀還是在現代,哲學宗教早已不單純是意識形態,而且逐漸成為各個階級中的強大的政治力量,其影響不斷滲透到社會生活的各個領域,更有甚者,把哲學、政治、法律等上層建筑都置于宗教控制之下。總之,以上諸多主客觀元素的影響,進而導致了人機環境交互系統異常復雜和非常的不確定。所以對人機環境交互系統的研究不應僅僅包含科學的范式,如實驗、理論、模擬、大數據,還應涉及到人文藝術的多種方法,如直觀、揣測、思辨、風格、圖像、情境等,在許多狀況下還應與哲學宗教的多種進路相關聯,如現象、具身、分析、理解與信仰,等等。
在充滿變數的人機環境交互系統中,存在的邏輯不是主客觀的必然性和確定性,而是與各種可能性保持互動的同步性,是一種得“意”忘“形”的見招拆招和隨機應變能力。這種思維和能力可能更適合復雜的人類各種藝術過程。凡此種種,恰恰是人工智能所欠缺的地方。
人機之間的不同之處
人與機相比,人的語言或信息組塊能力強,具有有限記憶和理性;機器對于語言或信息組塊能力弱,具有無限記憶和理性,其語言(程序)運行和自我監督機制的同時實現應是保障機器可靠性的基本原則。人可以在使用母語時以不考慮語法的方式進行交流,并且在很多情境下可以感知語言、圖畫、音樂的多義性,如人的聽覺、視覺、觸覺等具有辨別性的同時還具有情感性,常常能夠知覺到只可意會不可言傳的信息或概念(如對哲學這種很難通過學習得到學問的思考)。機器盡管可以下棋、回答問題,但對跨領域情境的隨機應變能力很弱,對彼此矛盾或含糊不清的信息不能有效反應(缺少必要的競爭冒險選擇機制),主次不分,綜合辨析識別能力不足,不會使用歸納推理演繹等方法形成概念或提出新概念,更奢談產生形而上學的理論形式。
人與機器在語言及信息的處理差異方面,主要體現在能否把表面上無關之事物相關在一起的能力。盡管大數據時代可能會有所變化,但對機器而言,抽象表征的提煉亦即基于規則條件及概率統計的決策方式與基于情感感動及頓悟冥想的判斷(人類特有的)機理之間的鴻溝依然存在。
人工智能與哲學
人類文明實際上是一個認知的體現,無論是最早的美索不達米亞文明(距今6000多年),還是四大文明之后日新月異的以西方為代表的現代科技力量,其原點都可以落實到認知這個領域上。歷史學家認為:以古希臘文化為驅動力的現代西方文明來源于古巴比倫和古埃及,其本質反應的是人與物(客觀對象)之間的關系;而古印度所表征的文明中常常蘊含著人與神之間的信念;排名最后的古代中國文明是四大古文明中唯一較為完整地綿延至今的文化脈搏,其核心之道理反映的是人與人、人與環境之間的溝通交流(這也許正是中華文明之所以持續的重要原因吧)。縱觀這些人、機(物)、環境之間系統交互的過程中,認知數據的產生、流通、處理、變異、卷曲、放大、衰減、消逝無時無刻不在進行著……
有人說人工智能是哲學問題。這句話有一定的道理,因為“我們是否能在計算機上完整地實現人類智能”,這個命題是一個哲學問題。康德認為哲學需要回答三個問題:我能知道什么?我應該做什么?我可以期待什么?分別對應著認識、道德、信仰。哲學不是要追究“什么是什么”,而是追求為什么“是”和如何“是”的問題。自2013年10月回國后,筆者一直在思考人機交互的本質問題,偶然與朋友交談時聊及“共在”(Being together)一詞,頓感很是恰當,試想,當今乃至可見的未來,人機之間的關系應該不是取代而是共存吧:相互按力分配、相互取長補短,共同進步,相互激發喚醒,有科有幻,有情有義,相得益彰……非常巧合的是,2014年以來,機器學習、互聯網、機器人、人工智能等領域的發展也相當迅速,深度學習、類腦計算、情景感知一時間成了關鍵詞,成了時髦語,但細細品來,其核心實質都不過是解釋與建構的問題,形而上后竟會變成高大上的哲學問題。
其實哲學與科學、宗教一樣,都是一個人為了能夠獲得理解而必須相信(除非你相信你不應當理解)的過程,這不是盲從,而是一種先信仰后理解的先驗!比如,在科學中,物理學研究世界是什么樣的(解釋世界),計算機(數學)研究怎么造一個世界(建構世界),在這兩者之間若沒有相信、信任、信仰等先于理解而存在,恐怕是難以堅持進行下去的,畢竟在伸手不見五指的黑夜中,人是很難自行產生前進動力的(如一個沒有利潤的環境常常少見商人身影一般)。而信仰是一種贊同的思考,常常是一種非理性的激情、沖動情感,通過非理性而達到理性(通情達理),這不能不說是一個有趣的悖論!或許,這同時也是無中生有的禪理(以情化理)吧!
實際上,目前以符號表征、計算為代表的計算機虛擬建構體系是很難逼真反映以物理、生理、心理等理論解釋真實世界的(數學本身并不完備),而認知科學的及時出現不自覺地把各“理”(物理、生理、心理)解釋與各“機”(計算機、飛機、拖拉機)建構之間對立統一了起來,圍繞是(Being)、應(Should)、要(Want)、能(Can)、變(Change)等節點展開融合進而形成一套新的人機環境系統交互體系。
有時候,世界是確定的,不確定的是我們自己,面對相同的文字、音樂、視頻等情境事物,我們常常會隨心情的不同而產生不同的覺察和理解,境隨心轉。有時候,世界是不確定的,確定的反而是我們自己,面對不同的文字、音樂、視頻等情境事物,我們卻能夠處變不變而產生恒定表征,形成概念,心隨境轉。不管怎樣,世界包括我們自己是由易、不易、簡易、遷易、無易、有易、一易、多易……等諸多演化過程構成的,在這些紛繁復雜的變化中,都需要一種或多種參考框架體系協調其中的各種矛盾、悖論,而若追溯到這些框架體系的起源,應該就是人機環境之間的交互作用。或許,最好的智慧/智能真的就隱藏在這些交互的自相矛盾之中?!若果真如此,那又該如何破譯呢?
哲學意義上的“我”也許就是人類研究的坐標原點或出發點,“我是誰”“我從哪里來”“要到那里去”這些問題也許就是人工智能研究的關鍵瓶頸?!
結束語
人工智能,尤其未來的強人工智能很可能是一種集科學技術、人文藝術、哲學宗教為一體的“有機化合物”,是各種“有限理性”與“有限感性”相互疊加和往返激蕩的結果,而不僅僅是科學意義上的自然秩序之原理。它既包含了像科學技術那樣只服從理性本身而不屈從于任何權威的確定性知識(答案)的東西,又包含著諸如人文藝術以及哲學、宗教等一些迄今仍為確定性的知識所不能肯定的思考。它不但關注著人機環境系統中的大數據挖掘,而且對涉及“蝴蝶效應”的臨界小數據也極為敏感;它不但涉及計算、感知和認知等客觀過程,而且還對算計、動機與猜測等主觀過程頗為青睞;它不但與系統論、控制論和信息論等“老三論”相關,更與耗散結構論、協同論、突變論等“新三論”相聯。它是整體與局部之間開環、閉環、自上而下、自下而上交叉融合的過程,是通過無關—弱相關—相關—強相關及其逆過程的混關聯變換。
通過研究,我們是這樣看待指人工智能技術問題的:首先人工智能過程不是被動地對環境的響應,而是一種主動行為,人工智能系統在環境信息的刺激下,通過采集、過濾,改變態勢分析策略,從動態的信息流中抽取不變性,在人機環境交互作用下產生近乎知覺的操作或控制;其次,人工智能技術中的計算是動態的、非線形的(同認知技術計算相似),通常不需要一次將所有的問題都計算清楚,而是對所需要的信息加以計算;再者,人工智能技術中的計算應該是自適應的,人機系統的特性應該隨著與外界的交互而變化。因此,人工智能技術中的計算應該是外界環境、機器和人的認知感知器共同作用的結果,三者缺一不可。
【中圖分類號】R978.3
【文獻標識碼】A
【文章編號】1814-8824(2009)-05-0055-02
隨著新疆地區結核病患者的增加,抗結核藥物引起肝臟損害也成了臨床上問題之一。乙肝表面抗原陽性者的肝組織多數有不同程度的病理變化。對這類患者不宜選用有害于肝臟的藥物。因此對乙肝表面抗原陽性肺結核患者如何進行化療是值得研究的課題。為此,我科收集了2004年1月至2008年12月維吾爾族乙肝表面抗原陽性的58例肺結核病和乙肝表面抗原陰性肺結核患者50例作對比,以探討化療藥物對該類患者的影響。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選取108例經臨床癥狀、體征、實驗室檢查、肺部影象學檢查、痰抗酸桿菌、PPD實驗等確診為肺結核的維吾爾族患者,其中乙肝表面抗原陽性58例,男37例,女21例,年齡18~78歲,平均41歲;乙肝表面抗原陰性50例,男32例,女18例,年齡21~68歲,平均38歲。兩組病例入院時查肝功能正常,全部病例多數用對流電泳法,少數用反相被動血凝法測定HBsAg,于化療后1周查肝功。包括膽紅素、轉氨酶SGPT(正常值40u)。
1.2 抗抗結核藥物的用法及用量 異煙肼(H)0.3~0.6;復合利福平(R)0.45;鏈霉素(S)0.75~1.0,肌注1次/d:1.5~2個月;乙胺丁醇(E)0.75;吡嗪酰胺(Z)1.0~1.5;PAS(P)8.0~10.0,1次/d,靜點,2個月;卡那霉素(K)1.0,肌注或靜脈點滴1次 /d,1~3個月。
1.3 不同化療方案對患者肝功能的影響 (表1)
1.4 抗結核的療效 陽性組中痰菌陽性17例,轉陰16例,肺部病灶廣泛者或兩側病灶者26例,病灶吸收明顯者23例。陰性組中痰菌陽性15例,陰性14例,病灶廣泛者或兩側病灶者28例,吸收明顯者24例。
南陽市第一人民醫院急診科,河南南陽 473000
[摘要] 目的 研究急性肝病腹水感染治療中應用舒普深腹腔注藥的臨床療效,并分析其對肝功能的影響。方法 選取該院84例患者為研究對象,以抽簽法隨機分為觀察組與對照組,兩組均為42例,對照組采取治菌必妥治療,觀察組以舒普深腹腔注藥治療,對比兩種治療方式臨床療效及肝功能指標變化情況。結果 觀察組治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,差異有統計學意義(P<0.05);治療后觀察組ALT為(91.32±6.67)U/L、TBIL為(39.64±5.03)μmol/L,均顯著低于對照組(126.11±7.64)U/L、(48.64±6.14)μmol/L,差異有統計學意義(P<0.05)。結論 舒普深腹腔注藥治療急性肝病腹水感染效果可靠,對改善肝功能有積極影響,具有較高的推廣價值。
關鍵詞 舒普深腹腔注藥;急性肝病腹水感染;可行性;肝功能
[中圖分類號] R57 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2014)12(a)-0121-02
腹水感染指人體處于游離狀態的腹水超過50 mL所引發的感染性病變,腹水傾向于慢性發展,而非短期急性發作,其后期對患者正常生活、工作有嚴重的不良影響。經過多年研究結果顯示,腹水治療關鍵是在良好的生活習慣、用藥習慣及飲食習慣的基礎上進行早期防治及后期的有效治療[1]。舒普深舒普深又名注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉,在腹膜炎、膽囊炎、膽管炎和其他腹腔內感染的治療中具有顯著效果,且具有較高的安全性。本次研究選取該院2010年2月—2013年10月收治的84例急性肝病腹水感染患者為研究對象,采取舒普深腹腔注藥與第三代頭孢菌素靜脈滴注治療,現將研究結果匯報如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
本次研究選取該院收治的84例急性肝病腹水感染患者為研究對象,其中男46例,女38例,年齡21~63歲,平均(35.18±5.74)歲,病程3~12 d,平均(6.54±2.64)d,腰圍85~104 cm,平均(96.54±9.48)cm。均為肝硬化患者。將上述患者隨機分為觀察組與對照組。
1.2 診斷依據
參照第10次全國病毒性肝炎學術會議制定的《病毒性肝炎防治方案》[3],利用Child-Pugh分級發對肝硬化程度進行分級,將凝血酶原時間、血清白蛋白濃度、血清膽紅素、肝性腦病程度、腹水5個指標分為三個等級(1-3分)進行評價。感染診斷標準為以下幾方面:①存在腹膜炎臨床癥狀,即發熱、反跳痛、腹部按壓疼痛等;②利尿效果差,腹水量明顯上升;③腹水檢查結果滿足急性炎癥改變,白細胞計數高于109/L,PMN超過0.25×109/L。④實驗室檢查腹水培養結果呈陽性。上述標準全部滿足或滿足超過2項則可診斷為肝病腹水感染。
1.3 方法
對照組采取治菌必妥治療,將2g治菌必妥(頭孢曲松鈉)溶于50 mL生理鹽水中,混勻稀釋后以靜脈滴注方式給藥。觀察組采取舒普深腹腔注藥治療,具體方式為將1 g舒普深(國藥準字H20020597)溶于50 mL生理鹽水中,稀釋后直接腹腔注入治療。兩組患者均持續治療14d。
1.4 觀察指標 ①療效評價分為痊愈、顯效、有效、無效四個標準,痊愈:食欲不振、腹痛、浮腫等臨床癥狀消失,腹水常規中性粒細胞計數低于0.25×109/L,相比治療前腰圍下降>8 cm,B超檢查無異常,3個月內病情穩定;顯效:臨床癥狀得到顯著改善,腰圍下降>5 cm,B超檢查顯示少量腹水,3個月內病情不斷改善;有效:臨床癥狀部分消失,腰圍下降>3 cm,B超檢查顯示仍存有腹水,但數量顯著減少,3個月內無反復發作情況;無效:臨床癥狀無顯著改善,或出現惡化。治療有效率為痊愈率與顯效率總和。②觀察所有患者兩組肝功能指標變化情況,包括丙氨酸轉氨酶(ALT)、總膽紅素(TBIL )、肝功能白球比(A/G),均使用AU-800型全自動生化分析儀對肝功能進行生化檢查。
1.5 統計方法
應用spss 16.0統計學軟件對數據進行分析,計數資料以率(%)表示,行χ2檢驗,計量資料行均數±標準差(x±s)表示,行t檢驗。
2 結果
2.1 兩組治療效果對比
觀察組治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,差異有統計學意義(P<0.05),見表1。
2.2 兩組患者治療后肝功能指標對比
觀察組ALT、TBIL水平顯著低于對照組,對比差異有統計學意義(P<0.05),A/G低于對照組,但差異無統計學意義(P>0.05),見表2。
3 討論
本次研究中采取舒普深腹腔注藥治療的觀察組臨床療效為92.86%,高于治菌必妥治療治療的對照組,可見舒普深腹腔注藥抗感染、抗菌效果顯著優于治菌必妥。舒普深即注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉,第三代頭孢菌素藥物,主要治療敏感細菌引發呼吸道感染、泌尿道感染、膽囊炎、腹膜炎、膽管炎等[2]。舒普深具有廣譜抗菌活性,能夠覆蓋革蘭氏陰性桿菌等菌種,而革蘭氏陰性菌是腹水感染常見的菌種類型,因此其臨床使用范圍較廣,尤其是腹水抗感染治療中,其藥理作用主要是β-內酰胺環病的穩定性來實現,β-內酰胺環抑制劑能夠對大多的病菌產生明顯的抑制作用,同時可與其他抗生素聯合使用以提高療效。舒普深為復方制劑,由舒巴坦與頭孢哌酮組成,兩者比例約為1:2。可通過抑制細菌繁殖期敏感細胞細胞壁粘肽的合成從而達到殺菌的目的。
目前對肝硬化導致腹水感染的具體機制尚未研究清楚,考慮可能是肝臟內單核-巨噬細胞系統功能下降,免疫球蛋白殺菌能力出現下降,同時肝巨噬細胞無法完全吞噬內毒素及細菌,進而使得患者自身防御功能下降,為自發性感染提供了病變環境[3]。當肝硬化程度不斷加重后,腸道內菌群呈紊亂狀態,雙歧桿菌益生菌的數量下降,而大腸桿菌等致病菌得到更多的生長空間最終產生毒害作用,使腸上皮細胞受損。另外腹腔內腹水超標會為細菌的滋生提供溫床,門脈高壓導致肝臟出現側枝循環影響肝臟對細菌的正常吞噬與清除,同時門脈高壓還可能導致腸粘膜充血水腫,減緩胃腸道的蠕動速度,PH值降低且菌群失調,細菌經過淋巴道、腹膜及門脈系統出現易位在腹膜內產生菌血癥,并以腹水為溫床得以繁衍,這是目前臨床對肝硬化腹水感染的主要機制的認識。
當腹水量過高時,腹部出現膨隆、疼痛等臨床癥狀。嚴重腹水可導致腹水感染發生,比較常見有自發性腹膜炎等,因此肝病發展至終末期后極易發生感染,有研究顯示晚期肝硬化患者并發腹膜炎的幾率為67.6%[4]。肝硬化引發腹水感染在起病初期臨床癥狀較為模糊,因此可能導致誤診誤治,目前診斷性腹腔穿刺是腹水感染診斷的金標準,同時中性粒細胞計數是診斷感染的重要指標。終末期肝病可破壞肝臟的免疫及防御能力,導致細胞免疫調節紊亂,導致非特異性免疫功能下降,例如血清調理素活性下降,補體成分出現缺損,最終抑制中性粒細胞功能。嚴重肝病患者并發腹水感染是導致其死亡的重要原因,因此采取必要的抗感染措施是提高患者生存率的關鍵。
臨床研究顯示,除不動桿菌及奈瑟菌科外,舒巴坦可有效抑制β-內酰胺類抗生素耐藥菌株產生的產生的重要β-內酰胺酶[5]。另外通過耐奧菌全細胞研究證實[6],舒巴坦能夠保護頭孢菌素類抗生素與青霉素類抗生素,具體機制為削減耐藥菌對上述兩種抗生素的破壞能力,同時舒巴坦與頭孢菌素類抗生素和青霉類抗生素有顯著協同作用,另外可與青霉素結合蛋白相結合,因此頭孢哌酮聯合舒巴坦相比單一使用頭孢哌酮對敏感菌株的敏感性更低[7]。頭孢哌酮聯合舒巴坦的抗菌活性體現在所有頭孢哌酮敏感菌中,同時對摩根摩根氏菌、流感嗜血桿菌、葡萄球菌屬、異形枸櫞酸桿菌、醋酸鈣不動桿菌、弗勞地枸櫞酸菌、肺炎克雷白菌、產氣腸桿菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌、擬桿菌屬、陰溝腸桿菌有協同抗菌作用[8-9]。頭孢哌酮通過膽汁排泄的,因此當患者肝臟功能異常或是發生膽道梗阻時,頭孢哌酮血清半衰期會發生衍生,尿中所含藥量含量上升,因此當患者存在嚴重肝功能障礙時,頭孢哌酮仍能夠達到治療濃度,同時半衰期可延長2~4倍,當患者有嚴重肝臟疾病、膽道梗阻兵器合并腎功能障礙時,應對劑量進行調整。本次治療中對觀察組采取舒普深腹腔注藥治療,其治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,且肝功能指標ALT、TBIL均低于治菌必妥治療的對照組,表示舒普深腹腔注藥治療對肝功能無明顯不良影響,與王宇明[10]等人的研究結果基本吻合。
綜上,舒普深腹腔注藥在急性肝病腹水感染中的治療效果顯著,對肝功能影響較小,安全性較高,具有較高的臨床推廣價值。
參考文獻
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【關鍵詞】壯通飲;內源性神經干細胞;NSC;歸巢;神經元
【中圖分類號】R29【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517(2017)08-0029-06
腦梗死是臨床上常見的缺血性腦血管疾病,隨著中國進入老齡化社會,腦梗死發病率和致殘率呈增高態勢,腦梗死區域的神經細胞的凋亡是必然的[1]。神經細胞是不可再生是長期以來的共識,作為神經細胞和神經膠質細胞的前體,內源性神經干細胞(Neural Stem Cell,NSC)具有增殖、遷移及分化功能,在腦缺血后神經損傷的修復過程中扮演重要角色[2]。壯通飲是治療腦梗死的壯醫藥經驗方,前期研究發現壯通飲影響新生大鼠海馬神經干細胞增殖分化[3]。本實驗通過觀察壯通飲對腦梗死后內源性神經干細胞歸巢后的神經元功能的影響,為闡明壯通飲促進神經增殖分化為成熟神經元后功能機制提供實驗依據。
1實驗材料
11實驗動物選用清潔級雄性健康SD大鼠240只,體重(250±10)g,由廣西醫科大學動物實驗中心提供(批:SCXK桂~0004)。
12試劑鼠抗BrdU單克隆抗體(批號:BM0201)、兔抗nestin多克隆抗體(批號:A00806-1)、兔抗MBP多克隆抗體(批號:BA0094)、兔抗SYN多克隆抗體(批號:A00941)、山羊抗兔IgG(批號:1512174091)、ABC試劑盒(批號:d0110816)、DAB試劑盒(批號:AR1022)均購自武漢博士德生物工程有限公司。
2方法
21動物分組將240只大鼠隨機分為模型組、假手術組、壯通飲治療組、正常組,每組又設1、3、7、14、21、28d 6個時間點。每個時間點10只大鼠。
22藥物制備壯通飲:扶芳藤30g,參三七10g,黃花倒水蓮25g。藥材煎煮兩次,合并兩次煎液,蒸發去水分至濃稠狀,進一步干燥,4℃保存備用。臨用前使用蒸餾水溶解浸膏至生藥材含量為20 g/mL。
23MCAO模型建立參照Longa線栓法[4]制作MCAO模型。模型制作成功標準如下:①提尾懸空實驗陽性;②右眼Horner征;③爬行時向左劃圈;④站立時向左側傾倒。假手術組除不進行大腦中動脈線栓外,其余操作均同模型組。
24給藥方法壯通飲治療組在造模后給予壯通飲水煎液(按單位體重的劑量來算,大鼠的等效劑量相當于成人用量的63倍[5],灌胃,每日2次,每次748g生藥/kg,其他組同時給予等體積的無菌蒸餾水灌胃,灌胃至造模后1、3、7、14、21、28d 6個時間點處死時。
25BrdU標記增殖細胞各組動物均從處死前24h開始,腹腔注射BrdU(50mg/kg),1次/4h,共4次,末次注射后12h處死動物。
26組織切片制備各組大鼠于造模后1、3、7、14、21、28d 6個時間點取標本,將腦組織移入多聚甲醛中4℃固定6h,取材,脫水,包埋,切片。
27免疫組化方法切片經脫蠟,高溫修復后,加入配好的03%的過氧化氫甲醇溶液(甲醇80mL+001MKPBS 100mL+30%過氧化氫)30min,用001MKPBS溶液沖洗后,加入10%正常羊血清,室溫靜置30min,甩干分別加相應的一抗,4℃過夜。用001MKPBS溶液沖洗后,滴加生物素化二抗(山羊抗兔IgG),室溫靜置30min,用001MKPBS溶液沖洗后,加入辣根過氧化酶標記的鏈霉卵白素工作液,室溫靜置30min,用001MKPBS溶液沖洗,采用SABC法染色,切片加葡萄糖氧化酶-DAB-硫酸鎳胺溶液顯色(不超過5min),自來水沖洗干凈,蘇木素復染2min,自來水沖洗,梯度酒精脫水,樹膠封片,光鏡下觀察。
28觀察指標分別觀察各指標免疫組化染色陽性細胞的分布特點及形態特點。每只動物各個指標各取相對應位置切片3張,放大倍數×400,隨機選取5個顯微鏡視野,計數陽性細胞數取平均值。
29統計學處理實驗數據符合正態分布,以均數±標準差(x±s)表示,用SPSS 220統計軟件對數據進行處理分析,同組不同時間點及組間比較比較采用單因素方差分析,P
3結果
31BrdU免疫組化染色結果各組各時間點大鼠海馬齒狀回區域均見BrdU陽性細胞。正常組和假手術組海馬區少量的BrdU陽性細胞,差異無統計學意義(P>005)。模型組和壯通飲治療組BrdU陽性細胞表達多于假手術組(P
32Nestin免疫組化染色結果在各組各時間點大鼠海馬齒狀回區域均有Nestin陽性細胞表達。正常組和假手術組大鼠的海馬區可見到少量的Nestin陽性細胞,差異無統計學意義(P>005)。模型組和壯通飲治療組Nestin陽性細胞表達多于假手術組(P
33MBP免疫M化染色結果在各組各時間點大鼠缺血區大腦皮質和相對應的區域均可見不同數目的MBP陽性細胞。正常組和假手術組可見到大量的MBP陽性細胞表達,差異無統計學意義(P>005)。模型組和壯通飲治療組MBP陽性細胞表達量少于假手術組(P
34SYN免疫組化染色結果在各組各時間點大鼠缺血區大腦皮質和相對應的區域均見SYN陽性細胞表達。正常組和假手術組SYN陽性細胞表達量差異無統計學意義(P>005)。模型組和壯通飲治療組SYN陽性細胞表達少于假手術組(P
4討論
壯通飲作為治療腦梗死的傳統壯醫藥經驗方,由扶芳藤、參三七、黃花倒水蓮組成。藥理學研究表明,三七總皂苷可通過上調Bcl-2、Nestin、BDNF[6]、EGF蛋白的表達,從而促進神經干細胞增殖,并且抑制神經細胞凋亡。扶芳藤水煎液、醇提液能明顯抑制血栓形成,延長凝血酶原時間,縮短小鼠凝血時間和出血時間[7];還能改善營養物質的供應,以減輕局灶性腦缺血后腦細胞的缺血性損傷;通過抑制腦組織中IL-1β和TNF-α的表達對大鼠急性腦缺血再灌注損傷進行保護[8]。黃花倒水蓮總皂苷(PTS)可明顯延長體外家兔血漿復鈣時間 、凝血酶所致纖維蛋白凝固時間及APTT,體內給藥可有效延長小鼠凝血時間,而對PT無明顯影響,提示PTS可能通過對抗凝血通路的關鍵酶(凝血酶),影響內源性凝血系統從而發揮抗凝血作用[9]。前期研究發現壯通飲可影響新生大鼠海馬神經干細胞增殖分化[3],但對于它的歸巢后神經元功能的影響,目前缺乏有力的實驗室證據。國內外對增殖后的神經元的鑒定多還停留在形態學水平及特異性標記表達方面,較缺乏是否具有成熟神經元功能檢測的研究。歸巢后的神經元能發展成為與受損區域神經組織相一致的細胞類型,并能行使相應的神經功能是干細胞治療的關鍵。成熟神經元不僅要具有典型的神經元的形態、特異性標記,還要求具有興奮性,能和其他神經元形成突觸聯系,產生突觸電位。正常成熟的神經元具有電生理功能,能夠產生動作電位是成熟神經元的重要標志。研究不僅可以在細胞層面通過Brdu、Nestin檢測觀察壯通飲干預下內源性干細胞增殖、分化情況;還可以在功能層面通過MBP、SYN檢驗歸巢后神經元功能情況。
Brdu是一種胸腺嘧啶脫氧核苷類似物,在細胞增殖周期的S期代替胸腺嘧啶整合入新合成的DNA中,因而Brdu陽性細胞可以用來標記新增殖細胞[10]。內源性神經干細胞被激活后,可以增殖分化,產生新的神經細胞,包括神經元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等。Nestin又名神經上皮干細胞蛋白,屬于中間絲蛋白,主要在神經干細胞內一過性表達,當干細胞向著終末細胞分化完成后,其表達停止[11-12],因此實驗選擇巢蛋白作為成熟神經干細胞的標記物質。MBP,即堿性髓鞘蛋白,是少突膠質細胞的特殊標記物,少突膠質細胞的主要功能是在中樞神經系統中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結構、協助神經電信號的跳躍式高效傳遞,維持和保護神經元的正常功能[13]。有研究顯示,作為中樞神經系統成髓鞘膠質細胞,少突膠質細胞對缺血應激非常敏感,缺血缺氧將導致早期的髓鞘脫失,缺氧、缺血是導致少突膠質細胞損傷的主要因素之一[14-15]。成年SD大鼠腦缺血再灌注后急性期梗死區皮質髓鞘相關蛋白(MyT1)基因表達增加,促進少突膠質細胞的再生形成,從而參與腦缺血后的早期的損傷修復[16]。本研究中,模型組和壯通飲治療組由于受到腦缺血影響,少突膠質細胞減少,MBP陽性細胞表達下降,從第3天起,模型組和壯通飲治療組MBP陽性細胞表達持續增加,第14天達到高峰,壯通飲治療組MBP陽性細胞數目明顯高于模型組。這表明,腦缺血損傷后,內源性神經干細胞在分化過程中,一部分分化成了少突膠質細胞,在中樞神經系統中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結構、協助神經電信號的跳躍式高效傳遞,維持和保護神經元的正常功能。壯通飲治療可以促進內源性神經干細胞的增殖及分化,并能起到正常神經元功能作用。
突觸素(Synaptophysin,SYN)是突觸囊泡膜上的一種與突觸結構和功能密切相關的鈣結合蛋白,又稱P38,是神經元形成神經突觸的重要標記蛋白,是突觸發生的標志。突觸素還參與到不同神經元之間的信息傳遞過程中,直觀反映突觸傳遞效能。腦梗死發生后,梗死灶中的突觸結構解體,神經元代謝能力和蛋白合成顯著減少,突觸素表達隨之減少[17-19]。因此SYN可用來作為檢測突觸的密度、分布和功能的重要標記物。本研究中,正常組和假手術組由于神經元未受到明顯損傷,彼此間維持正常接觸,表現為一定數量SYN陽性細胞表達。部分神經元于腦缺血早期凋亡,神經元突觸聯系喪失,模型組SYN陽性細胞表達減少。部分NSC被激活、增殖分化為神經元,表現為SYN陽性細胞表達逐漸增多。壯通飲治療組SYN陽性細胞表達量明顯多于其他組,提示壯通飲可能通過促進缺血腦組織形成新的神經突觸,修復了腦缺血的神經損傷。參考文獻
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中圖分類號:R512.91
文獻標識碼:A
文章編號:1007-2349(2011)10-0021-02
艾滋病又稱獲得性免疫缺陷綜合征,由感染人類免疫缺陷病毒(HIV)而引起,其傳染性強,病死率高。我國自1985年發現首例艾滋病患者以來,擴散很快,形勢不容樂觀,特別在有償獻血的內地傳播也很快,危害很大。HIV感染可以直接或間接影響宿主的多種組織。本文對26名接受中醫藥治療達到18個月的HIV感染者腎功能生化指標進行了測定,其目的是初步探討長期服用中藥與HIV感染者腎臟功能損傷程度間的動態關系,現將結果報告如下。
1 資料和方法
1.1 一般資料
1.1.1 純中藥治療組 云南省內確診的HIV感染者,接受中醫藥治療達18個月以上,并且于服藥后第6個月、12個月、18個月按時進行腎功能檢測的患者,共計26例,男14例,女12例,漢族21例,其他少數民族5例,其中有吸毒史者13例。平均年齡(34.8±8.26)歲,排除同時接受西藥抗病毒治療的患者。
1.1.2 中西藥合用組 云南省內確診的HIV感染者,接受中醫藥治療達18個月以上,服中藥時已經接受西醫抗病毒治療或服中藥后6個月內開始抗病毒治療,并且于服藥后第6個月、12個月、18個月按時進行腎功能檢測的患者,共計26例,男17例,女9例,漢族24例,其他少數民族2例,其中有吸毒史者8例。平均年齡(35.2±7.34)歲。
1.2 方法 于清晨取受檢者空腹靜脈血2 mL,靜置于37 ℃水浴箱,待血液凝固后3000 r/min離心15 min,取血清待檢。分析前分別做好各項室內控制。BUN、Cr的檢測均嚴格按操作說明書進行。
1.3 統計學方法 計量數據以( ±s )表示,組間比較采用t檢驗。
2 結果
純中藥治療組與中西藥合用組對BUN和Cr的影響比較 見表1。
與同項目同時間點純中藥組比較,*P
一般認為,HIV對腎臟的損害常表現在下述幾方面:HIV可以直接侵犯腎臟引起HIVAN,臨床上常表現為腎病綜合征,并迅速進展為終末期腎臟病。HIV引起的相關感染如腎臟感染等,也會嚴重影響患者的腎臟功能。除此以外,感染HIV高危人群中的某些特殊行為,也會引起腎臟病理性改變,如靜脈注射海洛因引起的腎臟局灶節段性腎小球硬化(FSGS)樣變,臨床上常伴有高血壓,數年內緩慢進展為終末期腎臟病。一些抗逆轉錄病毒藥物也能造成腎功能的損害,如替諾福韋易造成腎功能不全、茚地那韋易造成患者腎結石等。
從表1來看,治療前純中藥組及中西藥合用組的BUN數值無統計學差異,服藥6個月時組患者的BUN數值出現統計學差異,然而之后的第12個月、第18個月2組患者BUN值回復到無統計學差異狀態。表1中2組患者進行自身前后對比,18個月時BUN比起治療前有所下降,但均無統計學差異。證明單純使用中藥,或在抗逆轉錄病毒治療中協同使用中藥,對患者BUN的影響不明顯。
在表1顯示,2組患者的Cr值在服用中藥前及服藥6個月后,均無統計學差異。但12個月、18個月2次檢測中,2組患者相比,P值均小于0.01,具有顯著統計學意義。相對于中西藥合用組Cr值的上下波動,純中藥組患者的Cr則呈普遍下降趨勢。2組患者進行Cr自身前后對照,純中藥組服藥18個月后和治療前相比,Cr下降具有統計學差異,中西藥合用組18個月和治療前相比,Cr上升具有顯著統計學差異。中西藥組Cr值上升,或許與某些抗逆轉錄病毒藥物對腎臟肌酐清除率造成影響有關。單純使用中藥,對腎小球濾過功能影響不明顯,可能對Cr值有一定的負向調整作用,具體機制還需要進一步臨床觀察和研究。
【中圖分類號】R272 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7484(2012)13-0082-02
慢性盆腔炎屬祖國醫學“婦人腹痛”“帶下”“癥瘕”“不孕癥”等范疇,以下腹部墜脹、疼痛及腰骶部酸痛,月經失調,不孕等為主要臨床見證,病因多由素體虛弱,經期產后胞脈空虛或不潔,盆腔手術創傷及衛生不潔,致使寒濕、濕熱、濕毒之邪乘虛而入,與血相結,蘊結于盆腔,濕熱邪毒日久生瘀,瘀血內阻,脈絡不通,致濕熱瘀血結于胞中阻滯氣血運行不暢,而致病情纏綿難愈,累積而成。現代醫學認為,慢性盆腔炎是指女性內生殖器官慢性炎癥,包括慢性子宮內膜炎、輸卵管炎、卵巢炎、盆腔腹膜炎及盆腔結締組織炎等,病變部位因炎癥的長期刺激,盆腔組織黏連,病程纏綿,病情頑固,易反復發作。
1 CD4+、CD8+
T淋巴細胞是正常機體免疫功能最重要的一大細胞群,各亞群的數量和功能發生異常時, 就會導致病理變化。CD4+/CD8+比值是估計體內免疫調節平衡最有意義的參數,其維持一定比例,機體便處于穩定的免疫狀態中;當兩者比例失衡時,機體免疫功能便發生紊亂,出現疾病。馬寶璋等[1]認為在慢性盆腔炎中, T淋巴細胞亞群影響和反映著局部的免疫功能, T細胞一方面參與調節免疫反應過程,另一方面參與調節粘膜中各類抗體分泌細胞的定向分化和免疫球蛋白的增生。
馮光榮[2]等應用婦樂維康膠囊(香附、烏藥、桃仁、蟄蟲、莪術、鱉甲、雞內金、敗醬草、桂枝等)治療慢性盆腔炎模型大鼠,以免疫組化法測定其外周血T淋巴細胞亞群(CD4+、CD8+、CD4+/ CD8+)的變化。實驗顯示:婦樂維康膠囊能增加外周血T淋巴細胞CD4+亞群數量, 抑制CD8+亞群數量,調整CD4+/CD8+比值,進而推測該藥物可能是通過恢復細胞免疫功能而達到治療慢性盆腔炎的效果。章勤[3]等以自擬芪竭顆粒(黃芪、血竭、制軍、桂枝、茯苓、紅藤等)施治于實驗慢性盆腔炎小鼠,于環磷酰胺造模后小鼠CD4+異常升高,CD8+明顯下降;經芪竭顆粒大、中劑量組治療,能明顯提高其CD8+水平,使CD4+/CD8+比例趨于正常,較對照組有顯著性差異(P
2 TNF、IL
細胞因子介導著多種免疫細胞間的相互作用,可以直接影響到機體的免疫狀態,在慢性盆腔炎的病理過程中,常常伴有細胞因子的異常表達,TNF-α的作用最為明確。TNF-α是一種有著多種生物活性的細胞因子,主要由活化的單核、巨噬細胞和淋巴細胞產生,具有殺傷腫瘤細胞作用。在炎癥信號傳導的通路中,TNF-α既是一種炎癥效應因子,同時又是巨噬細胞活化的誘導因子。TNF-α既是全身炎性反應綜合征中激活細胞因子級聯反應的初級因子,也是機體維持內環境穩定和抵御致病因子必需的免疫調節因子,但過度炎性反應時,TNF-α大量分泌則可產生級聯效應,升高其他炎性遞質水平,導致組織器官損傷[5]。它在生殖調節方面發揮十分重要的作用。它有助于正常的排卵及幫助維持正常的月經周期。其水平的異常升高可直接導致流產、早產、不孕等疾病的產生。TNF-α越高,損傷越重。這可能是由于TNF-能刺激單核細胞,巨噬細胞和成纖維細胞合成更多的IL-1、IL-6、IL-8和TNF-,促進炎癥反應,加重了輸卵管的損傷和盆腔局部粘連,同時還刺激成纖維細胞增殖,參與瘢痕形成,造成輸卵管狹窄、阻塞等。IL-2是具有多種生物學活性的淋巴因子,主要是由TH細胞和巨噬細胞分泌的,具有調節機體免疫、增加機體抗感染作用。作為一種重要的細胞因子, IL-2與T細胞、B細胞、單核細胞表面的IL-2受體結合后,能引起T細胞活化、增殖,促進細胞毒T細胞的殺傷作用,增強NK細胞活性,促進B細胞分泌IgG等細胞免疫反應,因此在免疫調節方面具有重要意義。IL-2、IL-6是具有炎癥介導活性的細胞因子,在組織炎性反應中起重要的作用,包括炎癥的誘導和傳遞以及隨后的組織修復及愈合期的重建。IL-2、IL-6可減少自身抗體的產生,從而減弱自身免疫反應,減輕組織損傷。IL-2、IL-6產生減少或被清除可使免疫應答明顯下降。IL-2、IL-6水平高低從一個側面反映了宿主T淋巴細胞活化程度,以及宿主免疫系統清除自身衰老變性細胞、自體變性和損傷細胞方面的能力大小。
王志國研究發現慢性盆腔炎模型組大鼠血清TNF-a濃度較正常組明顯增高、IL-2 濃度較正常組顯著降低(P0.05),提示當歸芍藥散具有抗免疫及抗炎性細胞因子,增加機體抗感染的作用,可能是其治療盆腔炎的作用機制之一。劉瑞芬等采用盆腔炎顆粒對慢性盆腔炎大鼠模型進行治療發現:治療組大鼠血清TNF、IL-2值與對照組相比有顯著性差異(P
3 Ig
Ig通常是指具有抗體活性和(或)抗體樣結構的球蛋白,由漿細胞產生,存在于機體的血液、體液、外分泌液和某些細胞(如淋巴細胞)的膜上。Ig有特異性識別抗原的功能。
陳穎異等研究發現,大鼠在接受慢性盆腔炎動物模型造模后,細胞免疫、體液免疫各項指標均明顯下降(P
參考文獻
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[2] 馮光榮,楊志強,李翠萍,等.婦樂維康膠囊對大腸桿菌所致大鼠慢性盆腔炎局部免疫功能的調節作用[J].中醫研究,2004,17(4):6~8.
關鍵詞:大環內酯類;肺炎支原體;變異性哮喘;免疫功能
呼吸系統疾病常由肺炎支原體(myeoplasma pneu-monia,MP)引發,研究表明MP感染致變異性哮喘占兒童呼吸系統疾病的16%~32%[1]。變異性哮喘(cough variant asthma,CVA)的主要臨床特征為患兒常于凌晨發生持續性、反復性咳嗽,該癥狀因嗜酸性粒細胞、白細胞介素-3及多種炎癥細胞釋放介質和細胞因子相互作用造成[2-3]。不僅影響患兒的睡眠及日常生活,甚至會對兒童發育和心理健康造成影響。為研究大環內酯類藥物對患兒免疫功能的影響,本研究給予60例變異性哮喘患兒大環內酯類藥物治療,效果顯著。信息如下。
1 資料與方法
1.1一般資料 選取我院2015年7月~2016年6月收治的120例肺炎支原體感染引起變異性哮喘患兒為研究對象。隨機分為對照組和觀察組,60例/組。觀察組:男25例,女35例;年齡2~12歲,平均年齡(6.34±2.64)歲;病程2~24月,平均病程(11.72±3.58)月。對照組:男31例,女29例;年齡3~12歲,平均年齡(6.47±2.51)歲;病程1~26月,平均病程(12.56±3.81)月。對比兩組患兒性別、年齡及病程一般資料差異不顯著(P>0.05),有可比性。
1.2方法 予以120例患兒變異性哮喘常規治療,包括吸氧、吸痰及抗感染治療。觀察組在常規治療基礎上先予以5%葡萄糖溶液加乳糖酸紅霉素(牡丹江宇德制藥有限公司,國藥準字H23023624)20~30 mg/kg/d靜脈滴注,視患兒情況可于1~2 w后停藥。后予阿奇霉素(浙江貝得藥業有限公司,國藥準字H20083280)10~15 mg/kg/d,連續口服3 d為1個療程,每療程結束后需停藥4 d,療程數視視患兒情況而定。
1.3評價指標 ①免疫功能:取患兒空腹靜脈血,離心處理后采用酶聯免疫吸附法檢測白細胞介素-3(IL-3))及免疫球蛋白E(IgE);使用血球分析儀檢測血清嗜酸粒細胞計數(EOS)。②療效評價:輕度咳嗽:見于夜間及凌晨,不影響活動及睡眠;中度咳嗽:較輕度咳嗽略重,對生活影響較小;重度咳嗽:晝夜均咳,患兒無法正常睡眠,嚴重影響日常生活。療效以患兒咳嗽是否好轉為評定標準,重度轉中度、中度轉輕度及輕度轉消失為有效;重度轉消失為顯效;咳嗽癥狀及頻率無變化或加重為無效。總有效為顯效加有效。
1.4統計學方法 采用SPSS 19.0軟件進行數據處理,以(x±s)表示免疫功能指標,行t檢驗,以例數百分比表示療效,行χ2檢驗,以P
2 結果
2.1免疫功能指標 治療前兩組各項免疫功能指標差異不顯著(P>0.05);治療后兩組免疫功能指標均較治療前好轉,觀察組各項免疫功能指標均優于對照組,差異顯著(P
2.2有效率 觀察組總有效率優于對照組,差異顯著(P
3 討論
變異性哮喘是一種由炎癥引起的氣道慢性疾病,臨床表現特征為患兒氣道反應性高、氣道狹窄及反復長期咳嗽[4]。相關研究表明,劇烈氣候變化、冷空氣刺激及上呼吸道感染均可導致變異性哮喘發生和加重[5]。
MP是導致小兒變異性哮喘主要原因,其進入機體后會附于呼吸道粘膜表面,造成呼吸道粘膜上皮細胞死亡并脫落,暴露氣道進而引發炎癥反應。患兒體內參與炎癥反應主要為嗜酸性粒細胞、免疫球蛋白E及多種炎性介質和細胞因子,嗜酸性粒細胞可調節特異性免疫應答反應,引發氣道上皮的炎癥反應,加速上皮細胞的重生,修復氣道上皮粘膜[6]。免疫球蛋白E由機體在肺炎支原體刺激下產生,可與抗原進行復合反應,是引起患合喘的主要原因,屬于機體遲發或速發型變態反應[7]。本研究結果表明,觀察組患兒哮喘好轉情況均優于對照組,證明給予患兒大環內酯類藥物可提高治療有效率。大環內酯類藥物具有抗炎作用,通過與病原體細胞核內的50S亞基作用,影響病原體細胞生長和代謝,降低患者體內白細胞介素-3水平,誘導嗜酸性粒細胞死亡,從而達到減輕炎癥、減少痰液分泌引發哮喘的目的。紅霉素及阿奇霉素屬大環內酯類藥物且臨床應用廣泛,阿奇霉素抗菌能力強,體液分布范圍廣,濃度保持時間長,可與紅霉素相互補充,降低紅霉素對腸胃影響,提高治療效果并減輕不良反 應[8]。本研究結果表明,觀察組白細胞介素-3、免疫球蛋白及嗜酸粒細胞計數均顯著低于對照組,證明大環內酯類藥物可增強患兒免疫功能。
綜上所述,使用大環內酯類藥物治療肺炎支原體感染所致變異性哮喘可提高治療有效率,增強患兒免疫功能,值得推廣應用。
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關鍵字:城市建設;遙感;一體化;ENVI/IDL;ArcGIS
Abstract: This paper describes the significance of remote sensing and geographic information systems integration and integration of the integrated three levels: management and sharing of data integration, platform integration and system integration development, pointed out that the integration of remote sensing and geographic information systems integration can achieve complementary advantages, to enhance the operability of the geographic information system software, to enhance the work efficiency of the space and image analysis, and effectively save the cost of the system, and proposed management and analysis of spatial data integration platform and emergency relief, remote sensing and geographic information systems integration the construction scheme of the system, it is bound to play an important role in urban management.Key words: urban construction; remote sensing; integration; the ENVI / IDL; the ArcGIS
引言
遙感技術是利用地面物體波譜特性,通過掃描影像識別地面物體的物理屬性,具有紫外、可見光、紅外、遠紅外直至微波等遙感工作波段。對這些波段的數據信息,進行圖像處理和信息提取,就會獲取大量的專業信息,如,對水體、植被、水系、地質、災害、土地利用、水土流失、海岸侵蝕等,用于對城市建設的資源環境進行規劃管理的輔助決策。
地理信息系統是地圖學與現代信息技術融合的1門信息技術,地理信息系統是城市建設信息采集、存儲、管理、分析、表達的有力工具。城市建設信息量大且繁雜,既有實時數據,又有歷史數據;既有環境數據,又有經濟數據;既有矢量數據,又有柵格數據。這些數據中80%以上與空間位置相關。地理信息系統可有效地存儲和管理這些龐雜的數據[1]。
城市建設中的遙感應用
城市遙感是現階段遙感技術最具活力的領域之一,也是遙感最具有應用價值的領域之一。其主要表現在:a)城市空間基礎數據的獲取。采用高分辨率衛星遙感影像,獲取信息量極其豐富的數字矢量線劃數據、數字柵格數據、數字正射影像數據、數字高程模型,直接用作城市規劃的背景圖,在其上面疊加地形圖、道路紅線、地塊分界線、重要設施和地名等,它與地形圖相比不僅現勢性好且更直觀;b)城市規劃動態監測。采用兩期衛星影像,經過幾何配準、疊加分析,找出變化目標,再將變化目標同城市總體規劃進行比較,用規劃管理信息系統提供的基礎數據輔助檢查,通過現場檢查確定變化目標屬性,實現城市建設現狀的動態監測,為城市總體規劃的實施提供保障;c)城市綠化覆蓋率計算。采用遙感影像進行城市綠化覆蓋率的計算,獲取城區內綠化覆蓋率、綠化面積和綠化類型分類等信息,建立城市綠化數據庫。
由此可見,遙感技術是城市建設中獲取信息的重要手段之一,可快速實現城市范圍國土資源與生態環境的多層次、全方位綜合調查,系統研究城市資源與環境的空間分布規律及其相互聯系、相互制約的關系,按不同層次、不同內容編制系列基礎圖件,客觀、真實、系統地反映城市的建設成就和存在問題,為制定城市國民經濟和社會發展的中長期規劃、國土資源和生態環境的綜合整治規劃以及城市經濟可持續發展規劃提供科學依據。
遙感與地理信息系統一體化集成技術
遙感是空間數據采集和分類的有效工具,地理信息系統是管理和分析空間數據的有效工具[2]。遙感影像已成為地理信息系統的主要信息源。作為地理信息系統的核心組成部分,遙感影像是提供及時信息的理想方式。在空間信息的許多行業,離開遙感影像,地理信息系統就是不完整的。另一方面,遙感獲取豐富的、海量的空間數據有賴于地理信息系統的有效管理與共享,利用地理信息系統強大的空間分析功能提取更深層次的專題信息,全面提升影像的利用價值。
遙感與地理信息系統一體化集成
遙感影像類似于地理信息系統中的柵格數據,遙感和地理信息系統很容易在數據層次上實現集成[2]。地理信息系統軟件沒有提供完善的圖像處理功能,遙感軟件中也缺少空間分析及數據管理工具。遙感和地理信息系統平臺一體化集成,可以由3個層次及途徑實現。
數據一體化管理與共享
遙感影像和圖像分析功能可以作為核心組成部分與地理信息系統實現一體化,首先解決的問題就是遙感與地理信息系統平臺之間的數據互操作問題。數據互操作實現有2個途徑,a)將遙感數據或者地理信息系統數據都以標準格式保存,2個平臺都支持;b)遙感和地理信息系統平臺直接支持對方數據格式。很明顯后者比前者更加方便。
遙感數據主要格式為柵格,地理信息系統主要由矢量數據格式組成。柵格和矢量一體化管理,需要1種數據模型,同時儲存柵格和矢量數據,支持分布式管理。
影像天然地具有企業級應用的潛力,因為它可以實現多個用戶在同一幅圖上同時進行操作。這對于大型企業級應用更加有利,其中,最主要的優勢就是節省成本。我們可以分享同一影像資源,顯著地減少成本。而影像由于自身的特點,具有很高的存儲要求,尤其是高空間分辨率、多光譜影像。基于Web services的共享方式提供了1種合理的解決方式,它集中利用了計算機資源,可為若干個客戶端提供影像共享服務。
平臺一體化分析
在遙感軟件中進行的圖像處理工作流,與地理信息系統軟件下的地理信息系統工作流實現無縫鏈接和交換。比如,在遙感軟件中處理的數據通過菜單功能直接傳送到地理信息系統軟件中,無需中間的保存、打開等步驟;地理信息系統軟件中分析的數據,直接導入遙感軟件中,且保持同步顯示;遙感軟件中集成地理信息系統軟件的部分組件功能。雖然在2個不同的軟件平臺下工作,操作感和處理效率類似在1個平臺下作業。
系統一體化集成開發
大多數遙感和地理信息系統軟件平臺都提供了二次開發功能。在進行地理信息系統系統開發時,將專業的影像數據處理和分析工具集成到地理信息系統系統環境中,在同一系統中既能完成遙感數據的專業處理與分析,又能完成地理信息系統空間分析和共享等工作,形成1個遙感與地理信息系統一體化集成系統。要實現一體化集成系統,前提是遙感和地理信息系統軟件平臺提供的二次開發接口,都能通過程序開發語言調用,并整合在一起。
ENVI/IDL與Arc地理信息系統一體化集成方案
遙感與地理信息系統不僅從數據上,還會從整個軟件構架體系上真正實現融合,從而達到優勢互補,進一步提升地理信息系統軟件的可操作性,提升空間和影像分析的工作效率,并有效節約系統成本。為了適應這種用戶需求和技術發展趨勢,更好地為用戶提供服務,全球最大的地理信息系統技術提供商Esri公司與全球遙感領域的領導者美國ITT VIS公司,建立了全球戰略合作伙伴關系,共同開發和建設遙感與地理信息系統一體化平臺。
ENVI是采用IDL(交互式數據處理開發語言)開發的、功能強大的、完整的遙感圖像處理軟件。ArcGIS是全球使用最廣的地理信息系統軟件。ENVI/IDL與ArcGIS一體化集成解決方案,在真正意義上實現了遙感與地理信息系統一體化集成。
遙感與地理信息系統一體化在城市建設中的應用
遙感與地理信息系統一體化解決了數據、分析與共享三者之間的融合問題,形成完整的空間信息平臺。下面介紹2種空間信息一體化平臺的構建思路。
空間數據一體化管理與分析平臺
平臺結構見圖1,主要包括3個組成部分:數據處理中心、數據儲存和中心和數據分析和應用中心。3個部分都是通過廣域網/局域網進行連接[6]。
圖 1空間數據一體化管理與分析平臺結構圖
數據處理中心
數據處理中心依托ENVI遙感圖像處理系統,快速對遙感數據進行預處理,完成影像的幾何校正、融合、增強等處理流程。
數據儲存與中心
數據儲存與中心主要完成兩部分工作:a)將數據處理中心處理好的遙感數據進行入庫管理,并建立必要的元數據信息;b)將遙感數據與共享。
空間數據庫模型采用Geodatabase,它是按一定的模型和規則組合起來的存儲空間數據和屬性數據的容器,實現了多源空間數據的集中和分布式管理。
遙感數據共享是基于ArcGIS Server平臺構建。ArcGIS Server 是功能強大的基于服務器的 地理信息系統 產品,用于構建集中管理的、支持多用戶的、具備高級地理信息系統功能的企業級地理信息系統應用與服務。它支持OGC標準服務,其中,針對柵格影像數據,可選擇WCS服務。其最大的特點是可超過3個波段的多波段影像數據,并保持影像的光譜信息。
數據分析和應用中心
數據分析和應用中心是在遙感/地理信息系統軟件的支持下,通過廣域網或者局域網從數據儲存與中心的空間數據庫或者Web Services中獲取影像數據,并結合城市建設應用模型,提取相應的專題信息。同時,將獲得的專題信息應用于實際生產。
空間數據一體化管理與分析平臺實現了統一采集并分發數據,各部門通過網絡快速檢索、瀏覽、下載數據,根據所在單位以及處理事務需要對數據進行分析。實現資源的統一調配和快速應用。
應急救災遙感地理信息系統一體化系統
以水情災害為例,應急救災遙感地理信息系統一體化系統的結構見圖2。分為4個組成部分:災情遙感監測平臺、數據庫系統、遙感信息共享服務平臺、平臺應用門戶[3]。
圖2應急救災遙感地理信息系統一體化系統結構圖
災情遙感監測平臺
災情遙感監測平臺依托ENVI/IDL+ArcGIS Engine二次開發功能,構建包括基于遙感的水情監測、基于地理信息系統的損失評估系統和應急決策系統。實現災害信息的收集、分析以及決策為一體的完整應急救災信息平臺。
ENVI是個非常開放的平臺,提供豐富的影像處理函數供外部程序調用。同時,IDL具有很好的擴展性,能很方便地與其他開發環境(VB、VC、.NET、Java等)進行集成開發[4,5]。ArcGIS提供ArcObjects軟件組件庫,也提供了模塊化、可伸縮、跨平臺的通用API。
數據庫系統
采用空間數據模型,儲存遙感影像數據、基礎地理數據和社會經濟數據,供其他平臺使用,是整個系統的“心臟”。
遙感信息共享服務平臺
采用B/S平臺,快速將數據庫系統或者災情遙感監測平臺中的災情信息到網上。實現快速共享機制。
平臺應用門戶
平臺應用門戶是以遙感信息共享服務平臺為基礎,根據權限和使用對象性質劃分為決策領導、救災人員和普通用戶三類用戶。用戶通過客戶端瀏覽器,如,IE快速瀏覽災情信息。
結語
隨著空間信息市場的快速發展,遙感與地理信息系統的結合日益緊密。遙感與地理信息系統的一體化集成逐漸成為1種趨勢和發展潮流。ENVI/IDL與ArcGIS為遙感和地理信息系統的一體化集成提供了1個最佳的解決方案。基于這個解決方案,將遙感與地理信息系統緊密結合,達到優勢互補,進一步提升地理信息系統軟件的可操作性,提升空間和影像分析的工作效率,并有效節約系統成本。必將在水利行業中發揮重要的作用。
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