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Sistemas Biomédicos de Objetos Distribuídos baseados em CORBA. Adriano de Jesus Holanda. Departamento de Física e Matemática (DFM) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) Universidade de São Paulo (USP). Sistemas biomédicos. Desafios

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Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

Sistemas Biomédicos de Objetos Distribuídos baseados em CORBA

Adriano de Jesus Holanda

Departamento de Física e Matemática (DFM)

Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP)

Universidade de São Paulo (USP)


Sistemas biom dicos
Sistemas biomédicos CORBA

Desafios

  • Distribuída (evolução dos servidores/PCs)

  • Complexa

    • Informações

    • Procedimentos e protocolos

    • Evolução


Sistemas biom dicos1
Sistemas biomédicos CORBA

Problemas de integração

  • Sistemas heterogêneos

    • Modelo de dados, linguagem de programação, formato de arquivos, tipos de dados, semântica inconsistente

?????


Interoperabilidade

Interoperabilidade CORBA

Arquitetura CORBA


Corba
CORBA CORBA

Common Object Request Broker Architecture - 1991

  • Padrão OMG (Object Management Group)

  • Hoje: + 800 companhias

  • Núcleo da OMA (Object Management Architecture)

    • Modelo de objetos

    • Modelo de referência (componentes e interação)

  • Especificação de arquitetura aberta e neutra


Corba1
CORBA CORBA

  • Objetivo

    • Arquitetura distribuída de objetos independente de plataforma

  • Como alcançar

    • Linguagem de definição de interface – IDL (neutra)

    • Mapeamento de linguagens de programação

    • Facilidades de invocação de operações

    • Adaptadores de objetos

    • Protocolo de comunicação (IIOP)


Corba ambiente

implementação CORBA

esqueleto

ORB

JAVA

JAVA

Linux

CORBA - ambiente

IDL

Servidor


Corba ambiente1

implementação CORBA

stub

ORB

ORB

C++

IDL

C++

Windows

Linux

IIOP

Cliente

CORBA - ambiente

JAVA

JAVA

Servidor


Corba ambiente2

ORB CORBA

ORB

Windows

Linux

IIOP

CORBA - ambiente

IOR:000000000000003049444C3A6F6D672E6F72672F5465726D696E6F6C6F677953657276696365732F4C65784578706C6F7265723A312E3

JAVA

C++

JAVA

C++


Corba ambiente3

ORB CORBA

ORB

Windows

Linux

IIOP

CORBA - ambiente

IOR:000000000000003049444C3A6F6D672E6F72672F5465726D696E6F6C6F677953657276696365732F4C65784578706C6F7265723A312E3

JAVA

C++

JAVA

C++


Corba diversidade
CORBA - diversidade CORBA

  • Ambientes

    • Aeroespacial, computação gráfica, simulações, aplicações militares, robótica, astronomia (telescópio Hubble), interface gráfica (Gnome), ...

  • Hardware

    • PCs, mainframes, PDAs, sistemas embarcados e supercomputadores

  • Mapeamento

    • Oficial: C, C++, Java, CORBAScript, COBOL, Smalltalk, Ada, PL/1, Lisp, Python e XML

    • Independente: Perl, Objective-C, Oberon, Eiffel, Modula 3, Scheme e Tcl.


Especifica es
Especificações CORBA

  • CORBA/IIOP (ORB)

  • Serviços (horizontais)

    • Naming, trading, event, transaction, concurrency, security, ...

  • Domínio (vertical)

    • Healthcare,Life Sciences Research, Finance, Telecommunications, Electronic Commerce,...

  • Recursos (Facilities)

    • Internationalization and Time, Mobile Agent

  • Modelo de Componentes (CCM)


Recursos CORBA (horizontal) CORBA

Interfaces domínios (vertical)

Interfaces aplicações

CORBA/ORB

identificação

transações

eventos

concorrência

segurança

Serviços CORBA

OMA

Fonte: http://www.omg.org/oma/



Healthcare Domain Task Force CORBA

CORBAMed - 1996


Person identification service pids
Person IDentification Service - PIDS CORBA

Nome:

Registro:

Data de nascimento:

Sexo:

  • Definição:

    • Serviço de identificação única de uma pessoa

  • Design:

    • Permite id único e correlação de vários ids (federação);

    • Permite implementação de mecanismos de segurança (confidencialidade);

    • Garante interoperabilidade de perfis padronizados (HL7) e permite personalização.


Clinical observation access service coas
Clinical Observation Access Service - COAS CORBA

Registro:

Exame:

Data:

Resultado:

  • Definição:

    • Serviço de armazenamento e recuperação de observações clínicas

  • Design:

    • Interface e estrutura de dados

    • Armazena informações qualitativas e quantitativas

      • Sinais vitais, exames de laboratório, impressões de um exame clínico, imagens,...


Lexicon query service lqs
Lexicon Query Service - LQS CORBA

  • Definição:

    • Serviço de acesso a sistemas de terminologias

  • Design:

    • Possui métodos somente-leitura

    • Genérico e amplo

      • Conjunto de frases e códigos (CID10)

      • Sistema hierárquico de classificação

CID10

N28.0 Isquemia e infarto renal

N28.1 Cisto do rim, adquirido

N28.8 Outros transtornos especificados do rim e do ureter

MeSH

Streptococcus [B03.510.400.800.872]

  Streptococcus agalactiae [B03.510.400.800.872.100]

Streptococcus bovis [B03.510.400.800.872.150]

Streptococcus equi [B03.510.400.800.872.225] ...


Clinical image access service cias
Clinical Image Access Service - CIAS CORBA

  • Definição:

    • Serviço de armazenamento e recuperação de imagens clínicas

  • Design:

    • Estende COAS (especialização)

    • Manipula imagens DICOM e não DICOM

    • Não manipula vídeos


Resource access decision rad
Resource Access Decision - RAD CORBA

  • Definição:

    • Determina o privilégio de acesso do usuário às informações do paciente.


CIAS CORBA

PIDS

COAS

implementação

implementação

implementação

CORBA

COAS

CIAS

PIDS

Interface Gráfica|Web

SGBD

Nome:

Registro:

Data de nascimento:

Sexo:

Registro:

Exame:

Data:

Resultado:



Life sciences research dtf 1997
Life Sciences Research DTF CORBA 1997

  • Bibliographic Query Service

  • Biomolecular Sequence Analysis (BSA)

    • BioObjects (nucleotídeo, aminoácido)

    • Analysis (BLAST, Smith-Watterman, etc)

  • Gene Expression

  • Genomic Maps

  • Laboratory Equipment Control Interface Specification (LECIS)

  • Macromolecular Structure


COAS CORBA

CIAS

PIDS

implementação

implementação

implementação

implementação

Gene Expression

CORBA

Gene Expression

COAS

CIAS

PIDS

SGBD

SGBD

Interface Gráfica|Web

Nome:

Registro:

Data de nascimento:

Sexo:

Registro:

Exame:

Data:

Resultado:


Sinergia entre im e bi
Sinergia entre IM e BI CORBA

Maojo et al. (2001)

  • Comitê europeu (2001-2007)

    • Informática Médica (IM) – padrões, sistemas de terminologias (UMLS)

    • Bioinformática (BI) – algoritmos, sistemas de recuperação de dados

  • Objetivo – melhorar o entendimento das causas moleculares de algumas doenças

Biomedical Informatics - Informática Biomédica


Discuss o

DISCUSSÃO CORBA


Benef cios corba
Benefícios - CORBA CORBA

  • Reuso – arquitetura de objetos

    • Aumenta reuso de funcionalidades horizontais

    • Evita implementação redundante de funções

  • Interoperabilidade e integração de sistemas heterogêneos

  • Integridade conceitual (Brooks, 1995)

    • Sintática e semântica

    • Modelo (OMA)

  • Redução da redundância

  • Extensibilidade – acoplamento de novos componentes/funcionalidades


+ Benefícios CORBA

  • Longevidade da arquitetura

  • Compartilhamento de recursos escassos e dispendiosos

  • Distribuição da carga computacional

  • Execução de aplicações nos ambientes mais adequados


Desvantagens
Desvantagens CORBA

  • Complexidade na implementação

  • Aumento do número de camadas

  • Passo adicional de compilação (IDL)

  • Problemas com interoperabilidade semântica de federações (exceção: PIDS)

  • Diferença entreos modelos OO (programas) e relacional (persistência)


Alternativas
Alternativas CORBA

  • sockets

  • RPC (Remote Procedure Call)

  • DCE (Distributed Computing Environment)

  • Microsoft .Net

  • Java Enterprise Edition (J2EE-EJB)

  • Web Services


Refer ncias
Referências CORBA

  • Maojo et al. (2001). J. Biomedical Informatics34, 423-427.

  • F. P. Brooks Jr. (1995). The Mythical Man-Month. Addison-Wesley.

  • Object Management Group.

    http:// www.omg.org

  • Healthcare DTF.

    htttp://healthcare.omg.org

  • Life Sciences Research DTF.

    http://www.omg.org/homepages/lsr


Agradecimentos
Agradecimentos CORBA

  • Grupo ImagCom - DFM/FFCLRP-USP

  • Laboratório de Bioinformática – Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto


Obrigado
OBRIGADO! CORBA


Contato
Contato CORBA

Adriano J. Holanda – [email protected]

- http://imagcom.dfm.ffclrp.usp.br


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