大数据驱动的医疗信息物理融合系统的分析与设计方法

发布时间：2017-06-10 12:03

  本文关键词：大数据驱动的医疗信息物理融合系统的分析与设计方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,大数据和信息物理融合系统(CPS)已成为计算机领域的前沿科技。医疗是一个与国民经济与民生相关的重要领域,人们越来越注重生命健康。那么如何将大数据和信息物理融合系统应用到医疗领域中已成为一个值得研究的方向。众所周知,医疗领域时刻在与医疗数据打交道,如电子病历数据、图像数据、远程监控数据等等。因此可以说医院就是一个典型的大数据系统,是大数据在医疗领域的具体应用场所,而这些医疗数据是在病人和医疗机构之间的各种相互作用下收集的。医疗CPS是以保障生命安全为重要前提的网络化、智能化的医疗设备系统,涵盖了计算机、临床医学、控制等多学科的知识和技术。综上所述,将大数据技术和信息物理融合系统CPS应用到医疗领域已经势在必行。本文结合大数据技术和信息物理融合系统技术,提出了一种使用UML统一建模语言和使用架构分析与设计语言AADL对大数据驱动的医疗信息物理融合系统进行建模的设计方法。通过阅读网上大量的中文资料可知,虽然大数据在医疗领域的研究相对多些,但信息物理融合系统在医疗领域的研究却很少,尤其是将大数据技术与信息物理融合系统技术相结合应用在医疗领域的相关研究也非常之少。因此将大数据技术与信息物理融合系统技术相结合应用到医疗领域本身就是一个创新点。同时文中还对医疗领域的部分子系统(如医院病房监护系统)使用了UML语言建立需求模型和使用AADL语言结合大数据技术挖掘出医疗领域的有价值的医疗数据并对医疗领域的医疗系统建立了模型。本文的主要内容包括：(1)首先分析介绍大数据技术的相关知识点,主要包括大数据的处理平台、大数据存储技术和大数据分析技术等；并分析介绍了信息物理融合系统技术的相关知识项,主要包括CPS的体系结构、CPS的运行方式、CPS的特征、云计算和CPS的结合等；还分析介绍了AADL的相关知识点,主要包括AADL建模元素及元素间的关系和AADL的建模过程；(2)其次,分别分析介绍了CPS和大数据分别在医疗领域的应用,其中CPS在医疗的应用包括根据CPS的三层体系结构设计出对应的医疗CPS的三层体系结构以及介绍了目前CPS在医疗领域中主要应用在哪些方面；大数据技术在医疗中的应用主要包括分析医疗大数据的来源、特点等和云计算下医疗数据的特点以及基于云计算的医疗信息共享平台的应用。(3)然后使用AADL方法对大数据驱动的医疗信息物理融合系统进行了案例研究,内容主要包括使用了UML模语言为系统建立了需求模型,.又使用了Modelica语言对物理世界进行建模并将其转换到AADL模型,最主要的还是使用AADL对系统的整体结构、系统中的数据流等方面建模；(4)最后使用OSATE工具对系统的整体架构和流的延迟进行了分析验证。
【关键词】：大数据 信息物理融合系统 AADL 医院病房监护系统
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP202;R197.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 论文的研究内容14-15
• 1.4 论文的组织结构15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 相关技术16-33
• 2.1 大数据概述16-19
• 2.1.1 大数据处理平台16-18
• 2.1.2 大数据的实时存储18-19
• 2.1.3 大数据分析19
• 2.2 信息物理融合系统(CPS)概述19-24
• 2.2.1 体系结构及运行方式20-21
• 2.2.2 CPS的特征21-23
• 2.2.3 CPS云23-24
• 2.3 AADL建模语言概述24-31
• 2.3.1 AADL建模元素及其关系26-27
• 2.3.2 AADL建模过程27-31
• 2.4 数据模型概述31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 大数据驱动的医疗CPS的分析研究33-44
• 3.1 医疗CPS系统分析33-35
• 3.1.1 三层医疗CPS体系结构33-34
• 3.1.2 CPS在医疗领域的应用34-35
• 3.2 医疗大数据与云计算35-40
• 3.2.1 医疗大数据35-37
• 3.2.2 基于云计算的医疗大数据特点37-38
• 3.2.3 基于云计算的医疗信息共享平台38-40
• 3.3 基于AADL的大数据驱动的信息物理融合系统40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 案例研究：医院病房监护系统44-59
• 4.1 需求分析44-45
• 4.2 需求建模45-47
• 4.3 AADL模型47-58
• 4.3.1 医院病房监护系统(HWMS)的文件组织结构48-49
• 4.3.2 系统整体建模与分析49-52
• 4.3.3 硬件组件建模52-54
• 4.3.4 软件组件建模54-55
• 4.3.5 物理方面建模55-57
• 4.3.6 连续数据建模57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 系统分析与验证59-62
• 5.1 整体结构验证59-60
• 5.2 流分析验证60-62
• 总结与展望62-64
• 参考文献64-68
• 攻读学位期间发表的论文68-70
• 致谢70

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1 中国科学技术发展战略研究院 许晔;大数据时代来袭 中国宜加紧布局[N];经济参考报;2013年

2 记者 李成成;崭露头角的大数据时代[N];企业家日报;2013年

3 ;精简企业数据是时候了[N];计算机世界;2008年

4 光大证券;“大数据”或成重要投资主线[N];中国证券报;2012年

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6 本报记者 齐洁;大数据蕴藏创业空间[N];中国经营报;2012年

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8 抚苏;众望所归，大数据时代来临[N];电脑报;2013年

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1 张兰廷;大数据的社会价值与战略选择[D];中共中央党校;2014年

2 李琦;基于多源数据的交通状态监测与预测方法研究[D];吉林大学;2013年

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2 贾同;大数据对高等教育发展的推动研究[D];西南大学;2015年

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9 朱迪;云计算在电力系统中的应用研究[D];华北电力大学;2015年

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