コンピュータ

4. コンピュータ

A. ハードウェア、ソフトウェア

a. ハードウェア〈入出力装置、中央演算装置、記憶装置、制御装置〉 2013 68

RAID

:複数台のハードディスクを組み合わせることで仮想的な1台のハードディスクとして運用し冗長性を向上させる技術

 

b. プログラム言語

 

B. ネットワーク 
a. 通信回路

b. OSI 参照モデル (2015 70

7層:アプリケーション:具体的な通信サービスを提供 (2012 68)

DHCP :ネットワーク設定を自動的に割り当てるプロトコル

FTP:特定のコンピュータ間でファイル転送する時に使用するプロトコル

HTTP WWWで用いられ、HTMLで書かれた文章を送るためのプロトコル

IMAP4:メールサーバ上でメッセージを保存・管理できるプロトコル

SMTP:電子メールを送信するために使用するプロトコル

SSH:公開鍵暗号を利用した高速かつ安全な通信方法(遠隔操作などに使用)

 

6層:プレゼンテーション

:データの表現方法

 

5層:セッション

:通信プログラム間の通信の開始から終了までの手順

 

4層:トランスポート2017 782014 69

:ネットワークの端から端までの通信管理

TCP:信頼性が高いが、通信速度が遅い。データを自動に分割する。データの送受信を確認する。

UDP:データが届いたかどうかわからず、データを自動に分割しない。

 

32017 77 682016 78

ネットワーク:ネットワークにおける通信経路の選択

IPネットワーク間プロトコル(運搬担当) IPv432bit  IPv6128bit

IPアドレス (2017 、2015 68

サブネットマスクはどこからどこまでがネットワーク部(255or1)で

どこからどこまでがホスト部(0で始まる)であるかを示す

ホスト部:0255は使わずに1254までの数字を使う

ルータデフォルトゲートウェイ):2つのIPアドレスを持つ

ICMP:ネットワーク動作状態診断プロトコル

DNSサーバー:ドメインとIPアドレスをリンクさせるためのもの

2017 792013 69

 

2層:データリンク

:直接的(隣接的)に接続されている通信機器間の信号の受け渡し

  ブリッジ(セグメントを繋ぎ、フィルタリングをする)、スイッチ

MACアドレス:機器固有のアドレス

モデム:信号を変換する機器

 

1層:物理

:物理的な接続

  リピータ(信号増幅器)、ハブ(増幅整形かつ接続)

 

OSI7階層とDICOM

OSI7階層

DICOM規格

7.アプリケーション層

画像・レポート・患者情報など

6.プレゼンテーション層

DICOMフォーマット

5.セッション層

セッション単位

4.トランスポート層

標準TCP

3.ネットワーク層

標準IP

2.データリンク層

標準MAC

1.物理層

標準(イーサネットやFDDI

 

○DICOM 2016 752014 70

オブジェクト指向に基づく、画像検査分野相互運用性確保を目指す標準規格

ISO/TC215の参照規格として取り上げられた

以下にDICOMなどの標準規格に関わるサービスクラスを挙げる

(1)Storage:モダリティで撮影した画像画像サーバー保管する画像送信サービス

(2)Q/R(検索取得)表示装置処理装置などから保存装置にある画像呼び出すサービス

(3)MWM:モダリティが画像情報収集するとき、必要な患者基本情報検査情報RISから呼び出すサービス

(4)MPPS:モダリティの検査実施状況PACSRIS伝えるサービス

(5)GSDS(グレイスケール表示):モニタで画像表示整合性のためにグレスケール画像の標準表示関数(GSDF)が定義される。

(6)DoseSR線量構造化レポート

(7)SWF病院情報の基本運用の流れを定義したもの

(8)VerificationDICOM接続できるかどうかの確認機能

(9)Print Management:画像の出力

 

タグを使用してデータ要素を認識する

 タグは(グループ番号、エレメント番号)で識別し、属性名を付ける

 VR:値の表現方法を宣言

 VM:タグ内にいくつのデータを持つか

 タイプ:必須項目か否か

    1が必須項目:「検査インスタンスUID」「SOPインスタンスUID

    2が必須であるが空欄でもよい:患者名、受付番号、生年月日、依頼医師

    3が省略可

 

UID固有文字列

 SOPService Object Pair

 

C. 演算の高速化

a. パイプライン  

b. SIMD   

c. VLIW   

d. マルチプロッセッサ

○CPU

・高速化 

 プロセッサのスピード=①クロック周波数 × ②IPCクロックサイクル当たりの実行可能命令数) 

クロック周波数向上

   プロセス技術

    ムーアの法則に従い集積度は上昇し、これに比例して周波数も向上

   スーパーパイプライン

    パイプラインの段数を増やし、各ステージの処理が単純になる

 

IPCの向上 (2016 74

   並列実行(スーパースケーラ、VLIW

  1、並列計算(multiple instruction
multiple date
など)

  2CPU内に複数の処理装置を置き、命令を同時に実行する

    スーパースケーラ:命令に依存関係があると実行不可

    VLIWVery long
instruction word
):依存関係のない命令をまとめて一語で処理する

  3、マルチコアCPUIntel core i7

 

・マルチタスク

複数のタスク(プロセス)を切り替えて実行できるシステムのこと

 

・稼働率  (2017 302016 62

 直列は掛け算

 並列は並列システムの稼働率 = 1 – (全システムが停止している確率)

= 1 – (1 – a) × (1 – b)

 

D. 次世代コンピュータ

a. 量子コンピュータ   

b. 次世代半導体   

c. 次世代メモリ   

d. 光コンピュータ

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