《医学图像网格中的异构数据访问技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学图像网格中的异构数据访问技术研究（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学 硕士学位论文 医学图像网格中的异构数据访问技术研究 姓名：褚攀 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：章勤 20070601 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I 摘摘 要要 在当前医疗卫生行业的信息化建设过程中， 很多医院建立了各种较为完善的医疗 信息系统。但是另一方面，医院之间甚至医院内部各个部门之间的信息系统相互隔 离，其中的数据从平台环境到数据的组织和存储形式都不相同，存在广泛的异构现 象。因此，建立一个有效的医疗信息网格平台实现数据资源的充分共享，对于医疗 服务和医学研究的开展有着重要意义。 为了
2、做到异构数据的透明访问， 医学图像网格平台异构数据访问系统通过建立统 一的数据模型和全局查询语言，以网格服务的形式向用户提供完整的数据访问与集 成。作为信息集成的核心，异构数据访问系统提出了一种类 SQL 的查询语言，并实 现了查询语言的解析，分解和优化等工作。同时建立全局病人索引和数据缓存机制， 全面提高了医学图像网格的数据访问效率。 当医疗数据资源集成完成后，用户面对的将是海量的医疗信息。面对这一情况， 建立一个高效和准确的检索系统就是异构数据访问中不可缺少的一部分了。在这方 面，检索模块使用了统计语言模型，这是因为基于统计语言模型算法以概率统计为 理论基础，非常适合用于医学图像网格中的海
3、量医疗数据检索。采用当前自然语言 处理的相关技术，给出了互信息和概率统计计算相结合的文档与查询条件相似度计 算方法。通过提取数据集中的词频，共现频率等统计量，并在知识词典的帮助下， 计算出特征词之间的关联度，从而建立全局关联表。 系统的功能测试及性能测试表明， 异构数据访问系统为上层应用提供了一个透明 的数据访问接口，能够较好地集成各种医疗信息系统的异构数据，同时全局病人索 引，医疗数据缓存，OGSA-DAI 实例池等相关模块的采用有效地提高了系统的整体 效率。 关键词：关键词：网格，异构数据，信息集成，查询处理，信息检索 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学
4、硕 士 学 位 论 文 II Abstract In the current information construction process of health industry, many hospitals established a variety of medical information systems. Meanwhile, among hospitals even among different departments within the same hospital, the information systems are the mutual isolated, unab
5、le to achieve the full data sharing resources. Therefore, the establishment of an effective medical information grid platform for the development of medical services and medical research is of great significance. In order to access transparently to heterogeneous data resources, medical image grid pl
6、atform heterogeneous data access system puts forward a certain of common data model and query language，with the form of gird services to provide users with the comprehensive ability of data access and integration. As the key function of information integration, heterogeneous data access system prese
7、nts a SQL-like query language, and realizes the analysis, decomposition and optimization of the query language. Furthermore, establishing the global patient index and data cache mechanism improves the medical image grid data access efficiency. When the medical data resource integration is completed,
8、 users will be faced with the mass of medical information. Confronted with this situation, the establishment of an efficient and accurate information search system is an indispensable part of heterogeneous data access. In this regard, statistical language model algorithm which is based on statistica
9、l probability theory, is very suitable for massive medical data searching in medical image grid, therefore the search system use statistical language model, and makes some improvements. Using the natural language processing related technologies, puts forward the similarity calculation method of the
10、query words and documents which includes the mutual information and statistical probability. By extracting word frequency and coexistence frequency from data set, calculates the relation between the terms with the help of knowledge dictionaries, then establishes the global association indexing. Func
11、tion and performance test of system show that, heterogeneous data access system provides a transparent data access interface to upper application, and integrates the heterogeneous data in a variety of medical information system. Meanwhile, the adoption of global patients index, medical data cache an
12、d so on improves the performance of the system effectively. Keywords: grid, heterogeneous data, information integration, query processing, information retrieval 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本
13、声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论
14、文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 1 绪论绪论 1.1 选题的背景与意义选题的背景与意义 随着计算机技术的迅速发展，信息技术已经广泛应用于医疗卫生领域的各个方 面。在当前我国医疗行业的信息化建设过程中，很多医院都建立了较为完善的 HIS(Hospital Information System)，RIS(Radiology Information System)，PACS (Picture Archiving and Communication System)系统，基本实现了医院的管理无纸化，放射科 图片的无胶片化，提高了医疗数据的访问和存储效率。但是另一方面，医院之间甚 至
15、医院内部各部门之间的系统相互隔离，其中的数据从平台环境到数据的组织和存 储形式都不相同，从而成为了一个个“信息孤岛” ，无法实现医疗信息和资源的充分 共享。造成这种现象的原因是由于各种医疗信息系统的建设往往缺乏标准约束和整 体规划，仅仅只是为了特定的应用而完成的单一设计，从而导致不同机构的不同应 用中存在广泛的数据异构现象，在医学信息领域，这种数据异构性将是长期存在的 现象。这种管理分散，自成体系的设计，也造成了重复劳动，降低了效率。 随着我国医疗行业的进一步发展，如何对这些异构的数据进行集成，提高医疗信 息资源的利用效率就成为当前很多医疗机构共同关心的问题。数据集成是指在不同 的应用系统之间
16、实现数据共享，这些应用系统分布在各个异构的计算机系统中，它 们所管理和处理的数据格式和存储方式各异。要实现数据集成，涉及到方方面面， 尤其是在 Internet 环境下实现各种平台的互连，最为理想的选择就是网格。 网格最早出现在高性能计算领域，随着高性能计算应用需求的迅猛发展，解决一 些超大规模应用问题所需要的计算能力，己不可能在单一的高性能计算机或单一的 计算机机群上获得，这就需要将地理分布，系统异构，性能各异的各种高性能计算 机，计算机机群，大型服务器等，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户 相对透明的，虚拟的，高性能计算环境，即网格计算系统。由于网格的一些优势和 特点，符合 OGSA(Open Grid Services Architecture)规范的网格服务具有协议标准性， 开放性，跨平台性等特点，因此网格技术在其他领域也越来越受到重视，正逐步成 为大规模资源共享，分布式系统集成的主流技术。网格的设计目标是使人们可以获 得任何对其有用的计算资源，数据资源，存储资源等，而不
