并行計(jì)算在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用，然而隨著需要處理的生物醫(yī)學(xué)信息的海量增長(zhǎng)，傳統(tǒng)單服務(wù)器模式的數(shù)據(jù)處理方式在對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展集成以及升級(jí)維護(hù)方面均無法滿足需求。另一方面，面對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)處理上亦出現(xiàn)速度瓶頸，迫切需要一個(gè)高速運(yùn)算的平臺(tái)。事實(shí)上，目前并行計(jì)算已經(jīng)成為解決這些問題的唯一出路。在生物醫(yī)學(xué)信息處理和維護(hù)中，如何通過共享數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡(luò)共享資源，構(gòu)建各計(jì)算機(jī)之間信息共享、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理的平臺(tái)有著重大的研究

2、和應(yīng)用價(jià)值，也是使生物醫(yī)學(xué)工程走向國(guó)際化、高效化的一個(gè)重要途徑。但是，雖然在硬件上集群等高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)得到了極大的發(fā)展，但并行計(jì)算在軟件上的實(shí)施難度也非常明顯，同時(shí)并行計(jì)算算法本身存在的復(fù)雜性，使得并行計(jì)算在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還需要一個(gè)很漫長(zhǎng)的過程。 本文針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程中的三個(gè)不同領(lǐng)域，分別對(duì)并行計(jì)算在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究和嘗試，即并行計(jì)算在生物醫(yī)學(xué)信息處理中的應(yīng)用、并行計(jì)算在生物醫(yī)學(xué)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用、并行計(jì)算在生

3、物醫(yī)學(xué)信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。針對(duì)并行計(jì)算在生物醫(yī)學(xué)信息處理的研究中，論文以高性能計(jì)算集群為例，首先介紹了并行計(jì)算的基本理論，在普通PC機(jī)上搭建基于Linux和MPI的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)基于MPI的并行FFT運(yùn)算，并對(duì)其性能進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試分析；并行控制系統(tǒng)方面，以污水處理監(jiān)控系統(tǒng)為例，構(gòu)建多臺(tái)PLC的分布式控制系統(tǒng)，并應(yīng)用多線程原理用一臺(tái)上位機(jī)實(shí)時(shí)并行監(jiān)控兩臺(tái)下位機(jī)；最后，并行生物醫(yī)學(xué)信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用則以上海第六人民醫(yī)院分布式醫(yī)學(xué)在線考試