Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba
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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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Presentation Transcript


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

Desafios

  • Distribuída (evolução dos servidores/PCs)

  • Complexa

    • Informações

    • Procedimentos e protocolos

    • Evolução


Sistemas biom dicos1

Sistemas biomédicos

Problemas de integração

  • Sistemas heterogêneos

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

?????


Interoperabilidade

Interoperabilidade

Arquitetura 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

  • 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

esqueleto

ORB

JAVA

JAVA

Linux

CORBA - ambiente

IDL

Servidor


Corba ambiente1

implementação

stub

ORB

ORB

C++

IDL

C++

Windows

Linux

IIOP

Cliente

CORBA - ambiente

JAVA

JAVA

Servidor


Corba ambiente2

ORB

ORB

Windows

Linux

IIOP

CORBA - ambiente

IOR:000000000000003049444C3A6F6D672E6F72672F5465726D696E6F6C6F677953657276696365732F4C65784578706C6F7265723A312E3

JAVA

C++

JAVA

C++


Corba ambiente3

ORB

ORB

Windows

Linux

IIOP

CORBA - ambiente

IOR:000000000000003049444C3A6F6D672E6F72672F5465726D696E6F6C6F677953657276696365732F4C65784578706C6F7265723A312E3

JAVA

C++

JAVA

C++


Corba diversidade

CORBA - diversidade

  • 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/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)


Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

Recursos CORBA (horizontal)

Interfaces domínios (vertical)

Interfaces aplicações

CORBA/ORB

identificação

transações

eventos

concorrência

segurança

Serviços CORBA

OMA

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


Especifica o de sistemas biom dicos

Especificação de Sistemas Biomédicos

Ambiente clínico


Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

Healthcare Domain Task Force

CORBAMed - 1996


Person identification service pids

Person IDentification Service - PIDS

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

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

  • 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

  • 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

  • Definição:

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


Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

CIAS

PIDS

COAS

implementação

implementação

implementação

CORBA

COAS

CIAS

PIDS

Interface Gráfica|Web

SGBD

Nome:

Registro:

Data de nascimento:

Sexo:

Registro:

Exame:

Data:

Resultado:


Especifica o de sistemas biom dicos1

Especificação de Sistemas Biomédicos

Bioinformática


Life sciences research dtf 1997

Life Sciences Research DTF1997

  • 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


Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

COAS

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

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


Benef cios corba

Benefícios - 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


Sistemas biom dicos de objetos distribu dos baseados em corba

+ Benefícios

  • Longevidade da arquitetura

  • Compartilhamento de recursos escassos e dispendiosos

  • Distribuição da carga computacional

  • Execução de aplicações nos ambientes mais adequados


Desvantagens

Desvantagens

  • 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

  • sockets

  • RPC (Remote Procedure Call)

  • DCE (Distributed Computing Environment)

  • Microsoft .Net

  • Java Enterprise Edition (J2EE-EJB)

  • Web Services


Refer ncias

Referências

  • 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

  • Grupo ImagCom - DFM/FFCLRP-USP

  • Laboratório de Bioinformática – Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto


Obrigado

OBRIGADO!


Contato

Contato

Adriano J. Holanda – [email protected]

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


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