Файл: Состав и свойство вычислительных систем. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем..pdf

Классификация автоматизированных рабочих мест делится по следующим типам:

1) По степени автоматизации:  

а) ручные рабочие места — имеющиеся в распоряжении работника специальная мебель (стол, стул, шкафы, телефон, линейки, таблицы и другие подсобные средства);  

б) механизированные рабочие места, кроме того, содержат простейшие или программируемые калькуляторы; автоматизированные рабочие места обязательно используют ПК с соответствующим программным обеспечением.

2) По количеству сотрудников, использующих АРМ, и выполняемых ими функций:  

а) индивидуальные АРМ, которые характерны для руководи­телей различных рангов;  

б) групповые АРМ, используемые лицами, которые готовят информацию с целью ее дальнейшего использования и при­нятия управленческих решений руководителями (АРМ бухгалтеров, финансистов, делопроизводителей и др.).

3) По ти­пизации решаемых функциональных задач: 

а) уникальные АРМ, узкоспециализированные для решения набора нестандартных задач; 

б) массовые АРМ, создаваемые для решения типичных задач в различных отраслях.

4) По специализации: 

а) АРМ руководителя характеризуется функциональной замкнутостью, полностью обеспечивающей автономную работу руководителя.  

б) АРМ специалиста должно предоставить ему возможность решать любые стоящие перед ним функциональные задачи, мак­симально используя всю необходимую информацию.  

б) АРМ технического работника должно избавить его от каждодневного выполняемой рутинной работы, требующей определенных профессиональных навыков.

5) По технической базе создания АРМ:  

а) АРМ на базе больших (универсальных) ЭВМ, обеспечивающих специалистам возможность работать с большими массивами данных при технической и программной поддержке, осуществляемой силами работников собственного информационного центра (ИВЦ).  

б) АРМ на базе персональных компьютеров являются наибо­лее простым и распространенным вариантом создания автомати­зированных рабочих мест, так как избавляют от всех недостат­ков АРМ на базе больших ЭВМ.

2.2. Аппаратно-компьютерные медицинские системы

Аппаратно-компьютерные медицинские системы представляют собою комплекс, состоящий из двух частей - медицинского аппарата и специализированного компьютера. В качестве медицинских аппаратов могут быть представлены диагностические, лечебные или контролирующие (мониторинговые) устройства. Компьютерная часть системы может базироваться на любой аппаратной платформе, находящейся под управлением специализированных медицинских программ.

Аппаратно-компьютерные медицинские системы по своему назначению подразделяются на 5 основных групп:

• для получения медицинских изображений органов человека,

• для получения параметрических данных,

• для получения функциональных данных,

• для выполнения мониторинга,

• терапевтического направления.

Системы для получения медицинских диагностических изображений представляют собой сложные технические устройства, в которых установлены мощные компьютеры. Они работают, как правило, под управлением сложных операционных систем, таких, например, как Unix, Windows NT, Linux, и имеют развитое прикладное программное обеспечение. Для получения медицинских диагностических изображений используются аппаратно-компьютерные комплексы двух типов. В первом из них первоначальное изображение получается в аналоговом виде, затем оно оцифровывается в АЦП и далее существует в матричном виде.

Рис. 7 Схема построения рентгеновского комплекса с цифровым терминалом

Рис.8 Цифровая рентгенограмма коленного сустава (боковая проекция)

Так устроены рентгенодиагностические аппараты с цифровым терминалом (Рис.7). В них аналоговое изображение оцифровывается ПЗС-матрицей и затем передается в процессор для дальнейшей обработки и анализа. Итоговое изображение представляет собою рентгенограмму с высокой четкостью и большой фотографической широтой (Рис. 8). Отметим, что в настоящее время, помимо рентгеновских аппаратов вышеуказанного типа, существуют рентгенографические системы, работающие без аналогового этапа. В таких системах цифровое рентгеновское изображение формируется сразу же на цифровом плоском детекторе. Подобная технология носит название прямой цифровой рентгенографии (ddR - direct digital Radiography). В настоящее время рентгенография - один из наиболее распространенных методов рентгенологического исследования. Нередко она применяется в комбинации с искусственным контрастированием органов.

Системы получения функциональных данных. Имеют в своем составе датчики функции органов. Сигналы с этих датчиков оцифровываются в АЦП и затем передаются в компьютер. Задача компьютера - отсечь в автоматическом режиме шумы и сигналы, выходящие за рамки доверительного интервала, выделить репрезентативную (достоверную) группу полезных данных и затем провести их анализ. Итогом анализа может служить распечатка в виде цифр или заключения, которые быть переданы по каналам связи для консультации или дальнейшего изучения. Функциональная схема медицинского аппаратно-компьютерного комплекса для регистрации нескольких параметров приведена на (Рис. 9)

Рис. 9 Функциональная схема медицинского аппаратно-компьютерного комплекса для регистрации нескольких параметров

Существует еще один вид медицинских аппаратно-компьютерных систем, определяющих функциональное состояние изучаемых органов. В этих системах компьютер выполняет задачу анализатора серии изображений, каждое из которых показывает функциональную активность органа. В итоге получаются результирующие кривые, отражающие характер функции этого органа. Подобным образом определяют, например, функциональную активность почек при радионуклидной визуализации (Рис. 10) или состояние кровотока в сосудах при магнитно-резонансной томографии (Рис. 11).

Рис. 10 Радионуклидное исследование функции почек - рентгенография. На сцинтиграммах выделены зоны интереса, в которых построены кривые, отображающие функцию каждой почки в отдельности

Рис. 11 Магнитно-резонансная томография артерий нижних конечностей и кривая, построенная компьютером и показывающая интенсивность кровотока в систолу и диастолу

Все аппаратно-компьютерные медицинские системы диагностического направления условно делятся на оператор зависимые и оператор независимые. К первым относятся такие системы, в которых результирующие данные в значительной степени зависят от искусства врача, его умения управлять первичным сбором данных. К таким системам можно отнести ультразвуковые сканеры. В них результирующая ультразвуковая картина исследуемого органа в значительной степени зависит от того, как врач проводит лоцирование исследуемого органа, каково расположение датчика и ракурс визуализации. Поэтому при подобных исследованиях твердые копии изображений имеют ограниченное медицинское и юридическое значение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Как уже известно вычислительные системы в наше время применяются во многих сферах и в каждой из них имеются определенные проблемы, которые требуют индивидуального подхода.

Программное обеспечение многопроцессорных вычислительных систем отличается крайне большой сложностью. Это объясняется глубинной трудностью всестороннего анализа процессов, формируемых в вычислительных системах, а также трудностью принятия решения в каждой определенной ситуации. Здесь все операции планирования и функций диспетчера связаны с постоянным распределением ресурсов оперативной и внешней памяти, процессоров, данных системных таблиц, программ, периферийного оборудования и т.п.

Центральное значение отводится к данной степени использования и методам управления общей оперативной памятью. Здесь довольно часто могут формироваться конфликты больших объемов, требующие решения сложных процедур, что приводит к нежелательным задержкам в вычислениях.

Подводя итоги, можно сказать, что вычислительные системы в наше время является как мощное средство для обработки заданий пользователей, также вычислительные системы широко используются не только автономно, но и в сетях электроно вычислительных машин в качестве серверов. С повышением размеров сетей и их развитием также возрастают и плотности информационных потоков, нагрузки на средства доступа к сетевым ресурсам и на средства обработки задач. Круг заданий, решаемый серверами, постоянно увеличивается, становится многообразным и сложным. Чем выше ранг используемой сети, тем более специализированными они становятся. Администраторы сетей должны постоянно наращивать их производимость и количество, при этом необходимо оптимизировать характеристики сети под возрастающие запросы пользователей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Поспелов Д. А. Введение в теорию вычислительных систем. М., 1972г - стр. 114.; (Дата обращения 22.07.2020г.)

Головкин Б. А. Параллельные вычислительные системы. М., 1980г. – стр.96; (Дата обращения 22.07.2020г.)

Игнатущенко В. В. Организация структур управляющих многопроцессорных вычислительных систем. М., 1984; 

Барский А. Б. Параллельные процессы в вычислительных системах. Планирование и организация. М., 1990г. - стр. 223.; (Дата обращения 22.07.2020г.)

Корнеев В. В. Параллельные вычислительные системы. М., 1999г – стр.101.; (Дата обращения 22.07.2020г.)

Воеводин В. В., Воеводин Вл. В. Параллельные вычисления. СПб., 2002г. – стр.212; (Дата обращения 22.07.2020г.)

Столлингс У. Структурная организация и архитектура компьютерных систем. 5-е изд. М., 2002г. – стр.257 (Дата обращения 22.07.2020г.)

Алехина Г.В., Годин И.М., Иванько А.Ф., Иванько М.А., Мастяев Ф.А., Петрик Е.А. Информатика. / Московская финансово-промышленная академия. – М., 2005г. – стр.172. (Дата обращения 22.07.2020г.)

 Эндрю Таненбаум, Мартин ван Стеен. Распределенные системы. Принципы и парадигмы = Andrew S. Tanenbaum, Maarten van Steen. "Destributed systems. Principles and paradigms". — Санкт-Петербург: Питер, 2003. — 877 с. (Дата обращения 22.07.2020г.)

 Успенский, Пётр. Глава 3 // В Поисках Чудесного. Фрагменты Неизвестного Учения — 1992. — С. 72—83. (Дата обращения 20.07.2020г.)