Тема 9. Новые информационные технологии решения задач медицины и здравоохранения

Процесс извлечения (получения) информации строится на основе упорядоченных последовательностей сбора, накопления, преобразования, актуализации данных; такие процессы называют информационными технологиями и их основными элементами являются технические средства и устройства.

Сначала информационные технологии использовались в связи со сложностью, уникальностью и дороговизной только в научных центрах и крупных промышленных компаниях. По мере совершенствования, распространения и удешевления информационных технологий, они проникают в разные отрасли, развивая; их и развиваясь сами.

Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этан развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: "новая", "компьютерная" или "современная".

Прилагательное "новая" подчеркивает новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение является новаторским, в том смысле, что она существенно изменяет содержание различных видов деятельности в организациях. В понятие новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно - телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др.

Новая информационная технология - информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Прилагательное "компьютерная" подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер.

Три основных принципа новой информационной технологии:

· интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

· интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;

· гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

По-видимому, более точным следует считать все же термин новая, а не компьютерная информационная технология, поскольку он отражает в ее структуре не только технологии, основанные на использовании компьютеров, но и технологии, основанные на других технических средствах, особенно на средствах, обеспечивающих телекоммуникацию.

Новая информационная технология (НИТ)– информационная технология на базе новых, компьютерных средств получения, хранения, актуализации информации (знаний).

В узком понимании, новая информационная технология – использование вычислительной техники и систем связи для создания, сбора, передачи, хранения, обработки информации или часть информационного бизнеса.

Информационные технологии (IT) в медицине или медицинская информатика - это разработка и применение современных информационных технологий в здравоохранении.

Использование в современной медицине достижений IT обеспечивает более высокий уровень предоставляемых медицинских услуг за счет новых способов обработки и хранения медицинской информации. Яркий пример - электронная история болезни. Вместо традиционной бумажной «карточки» вся информация о пациенте хранится в единой электронной базе данных, что позволяет, при необходимости, обращаться к этой информации и обмениваться данными как в рамках системы здравоохранения отдельно взятой страны, так и всего Европейского Союза.

Благодаря внедрению IT-разработок медицинские учреждения во всем мире сегодня могут проводить «непленочные» рентгенологические обследования, а также применять многие другие методы медицинской визуализации. IT-технологии являются основой телемедицины.

Программно-аппаратное обеспечение широко применяется для автоматизации многих задач медицинского учреждения: учета и движения лекарственных средств, лабораторной диагностики, мониторинга, комплексного повышения качества медицинской информации, формирование медицинских ресурсов в области здравоохранения.

Рассмотрим технологии компьютерного офиса и делопроизводства

Компьютерный (компьютеризованный) офис - это не офис с множеством компьютеров, а офис, в котором основная работа происходит с помощью информационных ресурсов и компьютерного документооборота. Для таких офисов фирмой Microsoft разработан специальный интегрированный пакет приложений к операционной системе Windows, позволяющий автоматизировать многие работы в офисе и осуществлять компьютерное делопроизводство. Это пакет Microsoft Office или целое семейство достаточно сложных пакетов, взаимодействующих и имеющих единый пользовательский интерфейс (в той мере, в которой это позволяет класс решаемых задач). Это достигается стандартизацией протокола связывания и вставки объектов OLE (Object Linking and Embedding).

Пример. Тексты, таблицы, графики можно, например, создавать как в текстовом редакторе Word, так и в Excel, хотя в первом удобнее создавать активные тексты, чем активные таблицы, а во втором - наоборот. Эти документы можно связывать с помощью OLE.

Microsoft Office имеет встроенный простой язык программирования - Visual Basic for Applications (VBA) для создания новых приложений, выполняемые в среде Microsoft Office.

Пример. Из Excel, можно с помощью программ на Visual Basic обращаться к объектам Word для Windows, например, пользователь может написать программу какой-либо специальной обработки данных, полученных стандартными и ограниченными средствами Excel.

Рассмотрим вкратце базовые, стандартные приложения Microsoft Office.

1. Редактор текстов Word. Как и любой редактор текстов, он позволяет выполнять функции редактора - набор, именование и сохранение текста, модификацию, переименование и перемещение текста или его отдельных фрагментов, вставку различных формул, графиков, таблиц, диаграмм и др. Word позволяет: создавать новый и считывать старый файл; сохранять файл со старым или с новым именем; править текст (удалить или вставить символ, строку, фрагмент, файл, формулу, рисунок, график, диаграмму, номера страниц); изменять стиль и тип шрифта, межстрочного расстояния; выравнивать строки и размечать страницы; делать сноски и колонтитулы; рисовать графические примитивы (линии, окружности, прямоугольники) и осуществлять их простые преобразования; проверять орфографию и грамматику; выводить на печать и др. Имеется встроенный редактор математических формул. Формулы хотя и занимают много памяти, но при определённой ловкости их использования, можно добиться хорошего качества (впрочем, качество хуже, чем в известном математическом редакторе теx). Можно автоматически создавать конверт, адрес для которого будет выбран из базы данных адресатов, автоматически их печатать на конвертах. Имеется встроенная программа проверки правописания. Динамически, по ходу набора текста, проверяется орфография. Текст можно форматировать и нумеровать автоматически, с переносами слов или без них. Можно использовать электронную почту из среды редактора, например, набранный текст можно сразу отослать по почте, а ,следовательно, в письмо можно включать рисунки, графики, таблицы, диаграммы, что позволяет принимать на рассмотрение, согласование и подписание множество разной деловой документации, т.е. вести электронный документооборот.

2. Электронная таблица Excel. Электронная таблица - программная система, позволяющая обрабатывать, хранить и модифицировать (в отличие от обычных таблиц) в таблице не только числа, строки, столбцы, но и формулы, по которым динамически модифицируются числа, строки и столбцы. В составе Microsoft Office имеется одна из наиболее используемых электронных таблиц - Excel. Она позволяет вставлять в свои таблицы диаграммы, графики, объекты, а также вставлять Excel - объекты (таблицы) в другие объекты и приложения, например, в объекты редактора текстов Word, создания презентаций PowerPoint и др. Вся работа с Excel осуществляется с помощью инструментов, которым соответствуют кнопки для манипуляций с элементами и формулами таблицы. Каждая строка нумеруется цифрой, а столбец - латинской буквой. В любую ячейку таблицы можно вводить числа и выражения (формулы). Для этого эта ячейка должна быть активизирована, выделена более толстой рамкой. Данные в таблицу вводятся интерактивно, пользователь динамически и визуально отслеживает создаваемую таблицу. В качестве параметров выражений, по которым должны быть рассчитаны содержимое тех или иных ячеек, могут быть использованы как число, так и номера (имена) ячеек, которые в свою очередь также могут быть рассчитаны по некоторым формулам (вложение формул). В Excel можно использовать несколько сотен математических, статистических, финансовых и других специализированных функций, нескольких десятков встроенных типов диаграмм, а также создавать свои формулы и диаграммы.

Электронные таблицы - мощный инструментарий экономиста, социального работника, любого, кому в своей работе приходится сталкиваться с необходимость составления различного рода отчётов, сводок, таблиц и т.д. Кроме элементарного повышения производительности труда таких работников, электронные таблицы помогают хранить в электронной форме все данные такого типа, модифицировать эти данные и таблицы.

3. Система управления базами данных (СУБД) Microsoft Access. В состав профессиональной версии Microsoft Office входит СУБД Microsoft Access. Мы сейчас несколько отвлечёмся от Microsoft Office и рассмотрим банки, базы данных и СУБД, так как они важны для специалиста в области обработки медицинской информатики.

По определению Международной конфедерации обществ авторов и создателей (International Confederation of Societies of Authors and Composers) банком данных называется совокупность наборов данных, а также связанных некоторыми отношениями файлов, удовлетворяющих условиям: а) данные должны составлять целое, связанное некоторым критерием классификации; б) данные и средства работы с ними используемы многими пользователями.

База данных (БД) - достаточно большие наборы структурированных сообщений (данных) некоторой предметной области, представленные на машинных носителях и имеющие общую и удобную структуру, единые организационно-методические, программно-технические и языковые средства обеспечения использования (расширение, нахождение, удаление, перемещение) данных различными программами пользователей.

Сообщения (данные), хранящиеся в БД организуются с помощью специальной системы, называемой файловой системой. Файлы могут быть различной структуры и назначения.

Для построения БД нужно выяснить общую структуру данных, описать их на логическом уровне: формально, математически описать все типы данных, типы их структур (вектор, матрица, граф, сеть). В зависимости от способа представления, различают иерархические, сетевые, реляционные базы данных. Затем нужно перевести логические описания в физическое представление (описание) в соответствие с выбранным способом и технологией хранения данных базы. Важно помнить о том, что по статистическим данным, стоимость исправления ошибки, допущенной на предыдущем этапе жизненного цикла, примерно на порядок превышает стоимость её исправления на «своём» этапе.

БД могут быть реализованы различным образом:

– таблично – в виде таблиц, которые содержат данные по всем записям и которые можно просматривать, "прокручивать" на экране;

– странично – в виде последовательно листаемых страниц, где каждая страница содержит, как в картотеках, данные об одной только записи;

– смешанное, таблично-страничное представление.

Базы банных могут быть и других видов

В любой БД задаётся порядок на множестве записей (полей записи), например, ключевыми полями, содержимое которых нумеруемо, лексикографически упорядочено (т.е. упорядочено по символам некоторого алфавита). Таких полей может быть несколько и при сортировке (выборке, модификации) данных записи ищутся сперва по одному ключу, затем – по другому и т.д., пока не будет достигнуто совпадение или несовпадение требуемых полей. Остальные поля при этом не сравниваются. Такой процесс называется сортировкой или поиском, сравнением по ключу (ключам). Кроме поиска по ключу можно искать и по значению – перебирая все записи БД, но этот процесс более длителен и он часто требует построения дополнительных вспомогательных индексных таблиц для хранения подходящих по заданному поисковому значения записей (если такие есть).

Система управления базами данных СУБД (DBMS – DataBase Management System) – -это программная система для обеспечения общения (интерфейса) программ пользователя и БД. Это общение происходит на специальном языке логического представления данных и структур данных, сами данные описываются средствами специального языка представления данных, программы пользователя при этом могут быть написаны на языке программирования.

СУБД должна иметь средства позволяющие сформулировать запрос к БД (поиск, сортировка и т.д.) на языке, близкому естественному и понятному пользователю, но в то же время формальному, реализованному на ЭВМ языке. Такие языки называются языками запросов к базам данных и относятся к языкам непроцедурного типа.

Основные функции СУБД:

– управление данными во внешней памяти;

–управление буферными областями памяти;

– управление транзакциями, т.е. последовательностями операций над БД, рассматриваемыми СУБД как одна «большая операция», макрооперация;

– поддержание надёжности хранения данных в БД;

– поддержка языков БД.

Пример. Распространённый язык поддержки современных реляционных СУБД (СУБД построенных на табличных связях, ссылках) – язык SQL (Structured Query Language - Структурный Язык Запроса). Логически в современной реляционной СУБД можно выделить явно или неявно ядро СУБД (Data Base Engine), компилятор языка БД (обычно SQL), подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит. Ядро СУБД резидентно отвечает за управление данными во внешней памяти (где ведётся обработка), управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и ведение журнала с помощью различных программ - менеджеров данных, буферов, транзакций и журнала.

Вернёмся к Microsoft Access. Это СУБД, доступная любому пользователю и позволяющая быстро и эффективно обрабатывать большие массивы информации. В Access можно создавать приложения, не написав ни одной программной команды, встроенными средствами самой Access. Если же нужно организовать управление базой сложным, нестандартным образом, то для этих целей опять имеется язык программирования Visual Basic for Application. Так как это реляционная СУБД, то можно организовывать сложные связи таблиц без дублирования информации в них. Например, для создания базы данных, необходимо выбрать соответствующий пункт в меню, или воспользоваться одним из готовых шаблонов, например:

– библиотека - создаёт базу данных типа библиотеки (каталога);

– адресная книга - создаёт базу данных типа адресной книги;

– контакты - создаёт базу данных типа контактных связей и др.

4. Система презентации PowerPoint. Предположим, что некоторая фирма как можно интереснее и полнее хочет представить свою продукцию группе потенциальных заказчиков, с тем, чтобы убедить их в том, что эта фирма - современный, надёжный, устойчивый, комфортный и солидный партнёр. Итак, презентация фирмы должна быть проведена с использованием новых информационных технологий. В MS Office для этого есть средство – пакет PowerPoint, позволяющий создавать электронные презентации (слайд-шоу), красочные плёнки для проектора, раздаточные печатные материалы. С помощью PowerPoint готовят презентации, выполняющиеся автоматически. Каждая презентация PowerPoint состоит из набора слайдов: текстовых или графических. Создание презентации в основном заключается в размещении текста и объектов на слайдах. Для этого возможны действия:

– создание слайдов презентации, ввод и редактирование текста, изменение порядка следования слайдов, цвета и фона графических объектов;

– создание сценария презентации;

– создание и модификация объектов презентации, их анимация;

– подготовка раздаточных материалов и заметок для докладчика;

– демонстрация презентации.

В PowerPoint имеется программа Мастер автосодержания, которая помогает в диалоговом режиме создавать презентацию. Он помогает выбрать: тип и метод презентации из предлагаемых типов, оформить титульный лист на первом слайде, помогает разработать содержания презентации на основе типовых решений (шаблонов). При создании слайдов можно изменять цвет из предлагаемой цветовой гаммы; форматы и образцы шаблонов, которые определяют размещение текстовых и графических объектов, шрифты, фон слайдов и др. Можно вставлять в презентацию тексты, таблицы, рисунки, графики и диаграммы, аудиофайлы и видеоролики. Электронная презентация демонстрируется на мониторе компьютера или проецируется на внешний (большой) экран электронным способом. Можно распечатать слайды (все или часть их) презентации и раздать участникам.

Задачи для самостоятельного решения

Предположим, что некоторая медицинская фирма как можно интереснее и полнее хочет представить свою продукцию (услуги) группе потенциальных заказчиков (клиентов), с тем, чтобы убедить их в том, что эта фирма – современный, надёжный, устойчивый, комфортный и солидный партнёр.

Вам необходимо создать мультимедиапроект, для чего

– подберите информацию, достаточную для начала создания презентации (рисунки, графики, схемы, таблицы, видео, звуки)

– разработайте единый дизайн (шрифт, цвета, иллюстрации, логотип)

– разработайте, если необходимо, единую автоматическую анимацию слайдов

– внесите всю информацию в презентацию, проверьте правильность работы навигации, анимации, видео и звуков

– включите справочную информацию в свою презентацию (автор, время создания и т. д.)

– запишите презентацию на электронный носитель (CD,DVD).

Время работы проекта не более 15 минут, объем не должен превышать 50Мб.

Литература

1.Акулов О.А, Медведев Н.В.Информатика. Базовый курс: Учебник. – 4-е изд., стер.- М.: Омега – Л, 2007-560с. – (Высшее техническое образование). Рекомендовано УМО

2.Гельман В. Я. Медицинская информатика. Практикум. – СПб: Питер, 2003.

3.Герасимов А. Н. Медицинская информатика. Учебное пособие – М: МИА, 2008

4.Балдин К.В., Уткин В.Б.Информатика: учебник для вузов. –М: Проект, 2003. – 304с. – (Факультет) Рекомендовано УМО

5.Могилев А.в. и др. Информатика: Учебное пособие / Пак Н.И., Хеннер Е. К. – М: ACADEMA, 2003. – 810с.

6.Информатика: Базовый курс/ Симонович С.В. и др. – СПб.: Питер, 2001

7.Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере. Под ред. проф. Н.В. Макаровой. М., 2007 – 384 с.

8.Информатика: Учебник. Под ред. проф. Н.В. Макаровой. М: Финансы и статистика, 2006 –768 с.: ИЛ

9.Казиев В.М. Введение в математику и информатику. Учебное пособие. -М: Интернет – Университет Информационных Технологий , 2007.-300с.

10.Козлов В.Н. Математика и информатика. СПб.: Питер 2004.- 266с. ИЛ.- (Учебное пособие) Доп. Мин. Образованием РФ

11.Пескова С.А и др. Сети и телекоммуникации: Учебное пособие для вузов по спец. «Информатика и вычислительная техника» (С.А. Пескова, А.Н. Восенов, А.В. Кузин.) - 2-е изд., стер.- М: Академия, 2007.- 352с. (Высшее профессиональное образование)

12.Информатика. Базовый курс: Учебник / Под. ред. С.В. Симонович. – 2-е изд. – М: Питер, 2007. – 640с. (Учебник для вузов)

13.Безручко В.Т.Практикум по курсу «Информатика» Работа в Windоws, Word, Excel: Учебное пособие: -М. Финансы и статистика, 2002. – 272с. ИЛ

14.Чернов В. Н. и др. Основы практической информатики в медицине. Учебное пособие. Ростов на Дону: Феникс, Воронеж, 2007-352 с.

15.Казиев В.М. Введение в информатику. URL http://www.intuit.ru

16. Шауцукова Л.З., Тезадов С.М. Информатика: Интернет-учебник. - Ч.1.: Теория. Каталог «Российские электронные издания», №5, 05/078, 2000, № гос. рег. 0320000151. Формат html, размер 3,6 Мб.URL http://book.kbsu.ru/theory/index.html
Оглавление

Предисловие. 3

Введение. 4

Тема 1. Введение в информатику. 5

Вопросы для самоконтроля. 7

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 7

Тема 2. Информация и информационные процессы.. 8

Вопросы для самоконтроля. 13

Задачи и упражнения. 14

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 15

Тема 3. Элементы информационной безопасности. 17

Вопросы для самоконтроля. 23

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 23

Тема 4. Системы счисления, используемые в ЭВМ... 25

Позиционные и непозиционные системы счисления. Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную. Перевод чисел из десятичной системы счисления в любую. Системы счисления, используемые в ЭВМ (с основанием 2ⁿ). Арифметические действия в различных системах счисления. 25

Вопросы для самоконтроля. 29

Задачи и упражнения. 29

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 31

Тема 5. Использование логических устройств в вычислительной технике. 33

Основы логики. Таблицы истинности. Логические законы и правила преобразования логических выражений. Логические схемы.. 33

Вопросы для самоконтроля. 36

Задачи и упражнения. 37

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 39

Тема 6. Основы алгоритмизации. 42

Алгоритмы, их свойства и способы представления. 42

Вопросы для самоконтроля. 46

Задачи и упражнения. 46

Задачи для самостоятельного решения. 47

Тема 7. Аппаратное обеспечение информационных технологий. 48

Структура и устройство компьютера, персональный компьютер и его архитектура. 48

Вопросы для самоконтроля. 54

Задачи и упражнения. 54

Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 55

Тема 8. Математическое и компьютерное моделирование. 56

Вопросы для самоконтроля. 60

Задачи и упражнения. 61

Задачи для самостоятельного решения. 62

Тема 9. Новые информационные технологии решения задач медицины и здравоохранения. 63

Задачи для самостоятельного решения. 72

Литература. 73

Образцы тестовых заданий предлагаемых к контрольно-измерительным точкам. 75

Оглавление. 86

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 492; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!