پردازش بي‌درنگ و مقياس‌پذير رويدادهاي ECG مبتني بر ابر محاسباتي همراه سلسله‌مراتبي

دكترا

سيستم‌هاي حساس به تأخير و بحراني در كاربردهاي، عمومي، شهري و نظامي بسيار داراي اهميت بوده و تجهيزات هوشمند جهت پشتيباني و هوشمند سازي در اين عرصه¬ها مورداستفاده قرار مي¬گيرند. ازجمله اين موارد، مي¬توان به سيستم‌هاي تأخير و كاربردهاي نظامي نام برد. سيستم‌هاي نظارت بر سلامت بي‌درنگ با ظهور اينترنت اشياء توجه بسياري را در صنعت سلامت جذب نموده كه با جمع¬آوري و پردازش داده¬هاي فيزيولوژيكي مي‌تواند به كاهش ميزان مرگ‌ومير نارسايي قلبي به‌عنوان يكي از شايع‌ترين دلايل مرگ در جهان و همچنين جلوگيري و كنترل بيماري‌هاي همه¬گير كمك نمايد. اينترنت اشياء سلامت مي‌تواند در جلوگيري از گسترش بيماري‌هاي همه¬گير مانند ويروس كرونا براي ارائه خدمات درماني مناسب استفاده شده و منجر به كاهش خطرات شود. فن¬آوري اينترنت اشياء مراقبت‌هاي سلامت با تركيب فن¬آوري محاسبات مه و محاسبات لبه، الگويي نوظهور است كه زمان پاسخگويي به نيازمندي¬ها را كاهش داده و باعث افزايش كيفيت خدمات و بهبود تجربه كاربري از خدمات مي‌شود. باوجود موفقيت¬هاي اخير، هنوز محدوديت¬هايي مانند زمان پاسخ، مقياس‌پذيري، تأخير و تحمل خطا و نحوه استقرار برنامه كاربردي پردازشي وجود دارد. در اين پايان¬نامه، يك ارائه معماري سلسله مراتبي مقياس‌پذيري، ماندگار با در دسترس بودن خدمات مبتني بر اينترنت اشياء براي بهبود چالش‌هاي (مدل استقرار، مدل كاربردي) مراقبت از دور سلامت با هدف ارائه پاسخ بي‌درنگ براي جلوگيري از ناهنجاري و رفع چالش‌هاي موجود ارائه شده است. در اين روش، از پردازش بي‌درنگ و فناوري‌هاي مرتبط با ابر محاسباتي، اينترنت اشياء مديريت منابع، محاسبات آگاه به متن و محلي سازي پردازش¬ها براي كاهش زمان پاسخ اضطراري به همراه تجزيه پردازش¬ها به وظايف فرعي مستقل و پردازش در گره‌هاي با منابع متناسب جهت ارائه خدمات و نظارت از دور معرفي شده است. كه اقدامات منجر به كاهش زمان پاسخ و همچنين كاهش هزينه اجر در ابر گرديده است. هدف اصلي اطلاعات جمع‌آوري از تجهيزات ناهمگن در لايه¬هاي پردازشي متفاوت و پردازش بي‌درنگ ناهنجاري¬ها براي تجزيه، تحليل و پيش¬بيني رويدادها با كاهش تاخير صف، انتشار و انتقال و پردازش و بهبود زمان پاسخ و در نظر گرفتن مقياس‌پذيري است در اين رساله با توجه به اهميت بيماري‌هاي قلبي به‌عنوان يكي از مهم‌ترين عوامل مرگ‌ومير، نظارت مداوم بر پارامترهاي سلامت موردنظر قرار گرفته و ساير كاربردها از قبيل سيستم‌هاي نظامي و آگاهي وضعيتي از ميدان نبرد و بيماري‌هاي همه-گير نيز بر اين اساس توسعه يافته است. معماري پيشنهادي با ابزارهاي مختلف ازجمله Omnet++ و IFogsim در موضوعات مورد شبيه¬سازي و مدل‌سازي قرارگرفته و نتايج نشان از بهبود مقياس‌پذيري، زمان پاسخ، مصرف توان و كيفيت تجربه كاربري در استفاده از خدمات فوق با در نظر گرفتن تحمل‌پذيري در برابر خطا و عدم تأخير در ارائه سرويس را دارد.

196260

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي كامپيوتر گرايش معماري كامپيوتر

دكتر محمود فتحي، دكتر ناصر مزيني