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yyqiao

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专业: 化学信息学

[交流] 新书预告：《化学信息系统开发技术》已有1人参与

作为21世纪计算机化学丛书之一，将由化学化工出版社出版。
关于本书的进展，请访问新浪博客：http://blog.sina.com.cn/cisdqiao/

前言（草稿）

化学作为中心科学，研究内涵越来越丰富，应用也越来越深入。同时，信息技术的快速发展，更促使化学信息系统的开发技术不断更新。伴随这个进程，化学信息也被赋予了太多的含义，使得化学信息系统不得不覆盖众多的领域，数据类型、表现方式也多种多样，粗略看来，就有以下特征：（1）类型广泛：既有文献、数据，又有图形、图像（如图谱、分子结构、电子云、反应式等）。（2）处理多样：既有计量学处理（投影、降维、富立叶变换），又有信息学处理（分子结构的匹配、结构描述参数及相似性计算），还有能量计算、结构优化等。（3）界面特殊：除了一般的文本、超文本，还需处理图谱、分子结构式、化学反应式的输入输出等。（4）功能复杂：文献检索、数据查询、图谱或结构匹配、在线计算等。（5）应用广泛：搜索引擎、信息管理、检索服务。

化学信息系统可以概括为“以化学数据库和化学在线计算为核心的网络服务系统”，因此，相应的设计、开发工作需要综合运用多方面的知识和技术。一个化工厂的信息管理系统，通常只需按常规的网站来设置，即使需要处理若干种分子结构或者图谱，也完全可以用图片来处理。再比如，谷歌或百度这样的搜索引擎，并不能接受用户输入的二维或三维分子结构来进行检索。因此，化学信息系统所需要的很多功能，是传统的信息系统无法实现的，而必须开发底层的、有针对性的算法或模块。

书名含有“化学信息”的著作，大致有两类：一类是化学文献、情报检索，而近年来则转向介绍化学相关网站、数据库的服务内容、使用方法等，如李晓霞的《Internet上的化学化工资源》（科学出版社，2000年）；另一类是化学信息学，内容主要是研究如何通过分子的图谱数据、拓扑特征和量化参数等研究其物理化学性质或者生物活性，如德国J Gasteiger主编的《Chemoinformatics: A Textbook》（梁逸曾等译，化学工业出版社，2005年）。本书或许可以算是第三类，即以化学信息的共享为目标，介绍化学信息系统的开发技术。

本书概要介绍了信息的基本知识，阐述了信息开放共享的重要性。针对化学信息的特点，选择不同类型的化学信息系统实例，讲述其系统设计思路和开发方法。对实际研发有重要的指导作用，适合计算机与化学领域的科研、教学参考。不过，书中既没有什么秘诀能让读者快速掌握某种信息开发技术，也不可能面面俱到地评述所有的信息共享模式；所能做的，是尽量帮助读者追溯化学对象的设计思想，分析信息系统的构成框架，从而避开花样繁多的开发语言、设计模式的困扰，练习从比较底层的角度来观察和理解一个个看似纷繁、实则有序的化学信息系统。希望读者今后面对自己的实际需求时，在设计理念和开发技术方面，能做出与时俱进的合理选择，创造出更多的专门适应化学研究需要的模式和技巧。

本书所讲解的化学信息的数据结构、算法和开发实例，大都源自本实验室的研究工作，部分参考了国内外的报道。
【......】

目录：（临时页码）

第一章　化学信息系统概述. 1

　　　　第1节　信息系统概述. 1
　　　　第2节　化学信息系统概况. 2
　　　　　　一、化学信息系统的主要类型. 2
　　　　　　　　1、化学文献. 2
　　　　　　　　2、化学物性标准数据. 4
　　　　　　　　3、化学图谱. 5
　　　　　　　　4、化学结构式、反应式. 7
　　　　　　　　5、化学在线计算. 8
　　　　　　　　6、化学综合信息系统. 10
　　　　　　二、用户界面. 11
　　　　　　　　1、网络浏览器插件. 11
　　　　　　　　2、嵌入Java程序. 13
　　　　　　　　3、专用程序. 14

第二章　化学信息的开放. 15

　　　　第1节　信息系统的开放. 15
　　　　　　一、信息的保护与开放. 15
　　　　　　二、期刊文献数据库的开放机制. 17
　　　　　　三、开源软件的开放机制. 18
　　　　　　　　1、开源软件的发展. 18
　　　　　　　　2、开源软件的版权. 20
　　　　　　四、生物信息学的开放机制. 21

　　　　第2节　化学信息的开放发展. 22
　　　　　　一、数据文件格式. 23
　　　　　　二、软件与编程语言. 25
　　　　　　三、新的环境与平台. 27

第三章　信息系统设计基础. 29

　　　　第1节　网络应用发展历程. 29
　　　　　　一、从远程网到因特网. 29
　　　　　　二、从桌面应用程序到网络应用程序. 30
　　　　　　三、从远程登录到C/S和B/S模式. 31
　　　　　　四、从文件服务器到数据库服务器. 32
　　　　　　五、从分布式到网格和云. 32

　　　　第2节　网络运行环境. 34
　　　　　　一、网络通信协议. 34
　　　　　　　　1、基本的HTTP协议. 35
　　　　　　　　2、传递表单的HTTP协议. 36
　　　　　　　　3、上传文件的HTTP协议. 37
　　　　　　二、服务器的软件环境. 38
　　　　　　　　1、万维网服务进程. 38
　　　　　　　　2、数据对象类型. 39
　　　　　　　　3、网络应用程序. 40
　　　　　　　　4、数据库和临时文件. 43
　　　　　　三、客户端的软件环境. 45
　　　　　　　　1、B/S模式. 45
　　　　　　　　2、C/S模式. 47
　　　　　　　　3、兼容与扩展. 48

　　　　第3节　软件开发技术. 48
　　　　　　一、开源软件开发技术. 49
　　　　　　二、开源软件标准化. 49
　　　　　　　　1、数据通信标准. 50
　　　　　　　　2、界面标准. 50
　　　　　　　　3、模块标准. 51
　　　　　　三、网络应用程序的开发. 52
　　　　　　　　1、数据结构. 52
　　　　　　　　2、文件管理. 56
　　　　　　　　3、资源共享. 62
　　　　　　　　4、用户界面. 67

　　　　第4节　内容管理系统. 71
　　　　　　一、角色划分. 72
　　　　　　二、功能类型. 73
　　　　　　三、设计模式. 73
　　　　　　四、开源选择. 74
　　　　　　五、应用需求与发展. 75

第四章　化学信息数据的结构与算法. 77

　　　　第1节　化学图谱. 77
　　　　　　一、图谱文件与数据库. 77
　　　　　　　　1、JCAMP-DX 77
　　　　　　　　2、CMLSpect 81
　　　　　　　　3、图谱数据库. 82
　　　　　　二、图谱检索算法. 82
　　　　　　　　1、图谱特征提取. 83
　　　　　　　　2、图谱匹配算法. 84

　　　　第2节　分子结构. 89
　　　　　　一、分子拓扑结构的表达. 90
　　　　　　　　1、基本方法. 90
　　　　　　　　2、通式结构. 95
　　　　　　　　3、片段结构. 98
　　　　　　二、分子结构的检索与匹配. 104
　　　　　　　　1、唯一性算法. 104
　　　　　　　　2、特征编码算法. 106
　　　　　　　　3、拓扑匹配算法. 107
　　　　　　　　4、拓扑匹配的语法和语义. 115

　　　　第3节　化学反应. 119
　　　　　　一、化学反应的表达. 119
　　　　　　　　1、联接表法. 119
　　　　　　　　2、线性编码. 121
　　　　　　　　3、BE矩阵. 123
　　　　　　　　4、反应通式. 124
　　　　　　二、反应物与产物的关系. 125
　　　　　　　　1、结构推导. 125
　　　　　　　　2、自动对应. 127

　　　　第4节　南开软件开发包. 130
　　　　　　一、谱图通用数据处理开发包. 130
　　　　　　二、有机分子拓扑结构开发包. 132

第五章　化学信息系统的开发实例. 133

　　　　第1节　化学信息导航系统. 133
　　　　　　一、设计与开发路线. 133
　　　　　　二、系统构成与功能. 134
　　　　　　三、Mashup开发模式. 137

　　　　第2节　核磁共振谱仪管理系统. 141
　　　　　　一、功能设计. 141
　　　　　　二、开发技术. 144
　　　　　　　　1、服务器端. 144
　　　　　　　　2、客户端. 146
　　　　　　　　3、数据下载. 147
　　　　　　三、其他配套措施. 147
　　　　　　　　1、仪器维护. 147
　　　　　　　　2、人员管理与培训. 147

　　　　第3节　有机结构与反应查询系统. 148
　　　　　　一、功能分析. 149
　　　　　　二、开发技术. 150
　　　　　　　　1、应用程序. 150
　　　　　　　　2、数据库. 153
　　　　　　　　3、客户端. 155
　　　　　　　　4、系统框架. 157
　　　　　　三、计算机辅助有机合成. 158
　　　　　　　　1、合成树. 158
　　　　　　　　2、反应中心与反应通式. 160

　　　　第4节　虚拟组合分子库系统. 162
　　　　　　一、衍生策略. 163
　　　　　　二、机制与流程. 166
　　　　　　三、开发技术. 166
　　　　　　　　1、架构设计. 167
　　　　　　　　2、任务分工. 168
　　　　　　　　3、运行流程. 169
　　　　　　四、商业软件. 171

　　　　第5节　其他化学信息系统. 173

第六章　新技术与应用的展望. 175

　　　　第1节　复杂信息协议. 175

　　　　第2节　富应用程序. 178

　　　　第3节　从软件到服务. 179

部分参考文献（略）

[ Last edited by yyqiao on 2011-2-27 at 00:19 ]

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