并行計算在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、雖然計算機技術(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，傳統(tǒng)單服務(wù)器模式的數(shù)據(jù)處理方式在對系統(tǒng)的擴展集成以及升級維護方面均無法滿足需求。另一方面，面對海量數(shù)據(jù)的處理，現(xiàn)有計算機在數(shù)據(jù)處理上亦出現(xiàn)速度瓶頸，迫切需要一個高速運算的平臺。事實上，目前并行計算已經(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)建各計算機之間信息共享、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理的平臺有著重大的研究

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

3、物醫(yī)學(xué)信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。針對并行計算在生物醫(yī)學(xué)信息處理的研究中，論文以高性能計算集群為例，首先介紹了并行計算的基本理論，在普通PC機上搭建基于Linux和MPI的實驗環(huán)境，實現(xiàn)基于MPI的并行FFT運算，并對其性能進行相應(yīng)的測試分析；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PLC的分布式控制系統(tǒng)，并應(yīng)用多線程原理用一臺上位機實時并行監(jiān)控兩臺下位機；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