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88801字博士毕业论文网格环境下医学图像应用中的副本放置和文件可用性研究

论文类型:博士毕业论文
论文字数:88801字
论点:副本,脆性,系统
论文概述:

本文是医学博士论文,研究副本方法分类学。在已有副本方法分类体系基础之上,应用资源描述框架描述网格副本问题,从文件模型、资源模型、副本优化准则、副本过程以及副本方法验证等

论文正文:

第一章讨论了

医学图像数据量的爆炸性增长,给这些数据的处理带来了另一个问题。医学图像数据的大部分处理是为了准确显示人体器官及其病理特征,为后续研究和临床诊断服务,这就需要高质量的医学图像数据处理结果。然而,为了更好地满足这一要求,医学图像处理算法的复杂性也将迅速增加。一般来说,当对算法效果的要求较低时,算法的复杂度较低。然而,当对算法效果的要求较高时,算法效果的微小改善往往会导致算法复杂度的大幅增加。这意味着为了获得更好的图像处理效果,所构建的处理算法和数学模型将会更加复杂,这对计算机的计算能力提出了更高的要求。医学图像研究的前沿也对计算能力提出了更高的要求。例如,在心肌纤维扩散张量成像技术的研究中,有必要对磁共振扩散张量成像进行建模和仿真。为了准确描述组织的微观结构,有必要模拟大量水分子的扩散运动。在模拟过程中,心肌细胞的模拟时间约为140秒中央处理器时间。偏振光采集的心脏数据中约有706,472个心肌细胞。为了完成对所有心肌细胞的模拟,一台普通的个人电脑需要大约3年的中央处理器时间,这远远不能满足研究人员的需求。
……

第二章网格副本方法分类研究

2.1拷贝放置的正式描述
通常,用于评估拷贝问题的测量方法都与存储矩阵相关。有些指标,如总存储空,可以直接从存储矩阵中获得。此外,一些度量,例如应用程序在传输数据时消耗的总传输时间,需要考虑应用程序使用的存储矩阵和实现存储矩阵所需的系统资源信息。拷贝放置的问题可以描述为找到一个存储函数,它可以给出应用程序在运行时所需的存储矩阵。存储功能取决于描述文件副本放置问题的各种参数。例如,在动态算法中,存储函数将取决于时间参数、存储矩阵的当前值、文件属性(例如文件的访问模式、所有者、文件类型等)。)、系统环境参数、存储消耗等。文件副本的放置算法是在性能指标的约束下实现存储功能的优化。

2.2复本方法分类研究现状
复本问题分类
布亚等人和阿姆贾德等人很好地解决了复本方法的分类问题。然而,Buyya等人在2005年之前研究了复制方法,没有考虑文档模型的重要视角。他们的分类体系需要扩展,以分析近年来副本问题的研究成果。Amjad等人对复制品问题的分类研究涉及到复制品问题的最新研究成果。然而,Amjad等人的研究对象仅限于动态副本算法。如前所述,动态特性只是副本算法特性的一个方面,因此Amjad等人的研究结果是不完整的。此外,Amjad等人的研究很少涉及生产网格中使用的复制方法,这部分内容是研究VIP数据管理问题的迫切需要。因此,Amjad等人的分类体系也需要改进。综上所述,复本方法的分类应在现有复本方法分类体系的基础上进行研究,应完善复本方法的分类体系,并提供可观察和测量的分类体系,以揭示现有复本方法研究的分布特征和应用规律。

第3章网格环境中的文件可用性模型.........................................49
3.1网格环境下文件可用性模型的研究现状..........................................................49
3.2无国籍模式.............................................51
第4章基于脆性风险熵的不确定性下副本放置的测量..............................64
4.1概述..............................64
4.2运营系统脆性风险熵模型..............................66
4.3 JSP和BE在副本问题中的综合应用.........................................69
结论.........................................85

第4章基于脆性风险熵的不确定性下复制品放置的测量

4.1系统脆性理论概述[/BR/]复杂系统脆性研究是复杂系统研究的一个新的研究方向。[88–92]对复杂系统做了大量的研究工作,但对复杂系统脆性的研究还不够。事实上,在国外的相关研究工作中,很少使用复杂系统脆性的概念。然而,在欧洲和美国国家的一些研究工作中讨论的各种复杂系统中的类似弱点[93–102]仍然与复杂系统的脆性有关,并且广泛涉及工业、国防、通信、社会和其他领域。在我国,以金洪章为首的研究小组对复杂系统的脆弱性进行了系统深入的研究,并逐步建立了复杂系统脆弱性的相关概念和理论。其中,韦琪等人给出了脆性的定义,讨论了系统脆性的模型,总结了系统脆性的特征,指出脆性是复杂系统的基本特征。金洪章等人指出了研究复杂系统脆性的必要性,并试图将脆性理论应用于2003年非典危机中的脆性研究,[103,104]。金洪章等人对脆性理论的应用研究涉及到[煤矿105、106、电力、交通等关系到国计民生的领域。

4.2作业系统脆性风险熵模型
在VIP上,文件不可用导致的作业失败是一个亟待解决的问题。希望通过控制文件副本在存储单元上的分发,可以采用适当的复制策略来提高数据可用性。在前面的讨论中,建立了存储单元的无状态模型和有状态模型。在[83]和[46,47,78]的研究基础上,提出了与存储单元可用性相关的文件可用性模型,并建立了相应的工作成功概率模型。从第三章的实验结果来看,状态模型更接近虚拟样机的实验数据。在前一节中,应用系统脆性理论分析了在VIP上观察到的文件可用性问题,并引入系统脆性理论中的系统脆性熵来度量存储矩阵。本节将结合作业成功概率模型和系统脆性熵,综合考虑虚拟零件的复制问题及其放置策略。
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结论

本文对网格环境下医学图像应用中的副本放置和文件可用性等科学问题进行了理论研究。以下工作主要完成。
(1)在深入分析生产网格作业管理和数据管理问题的基础上,研究了虚拟成像平台文件传输中的问题。观察工作流在虚拟成像平台上的运行,从中提取和分析诸如拷贝放置、文件传输、存储单元可用性和作业操作等数据。数据分析表明,网格环境下数据传输对医学图像应用中的工作流有重要影响。应用合理的复制策略可以提高虚拟成像平台上的数据管理效率,降低作业失败率。
(2)复制品研究方法的分类学。在现有副本方法分类系统的基础上,应用资源描述框架描述网格副本问题。从文件模型、资源模型、复制优化准则、复制过程和复制方法验证五个方面,以“主谓宾”的形式描述了复制方法的特点。共获得45种复制方法分类,从而改进了复制方法分类系统。利用该分类系统,以表格的形式定量分析了近年来复制方法的研究成果。分类表清楚地显示了生产网格上副本问题的理论研究结果与实际副本问题之间的巨大差异。复制法的理论研究成果远不能满足生产网格的实际需要。基于RDF的副本分类系统是一个可以观察和测量的分类系统,可以用来量化副本方法的分布特征和应用规则。
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参考文献(省略)