raČunala u mld - genom.mefst.hrgenom.mefst.hr/~ajeronci/lis/racunala u mld.pdf · razvoj interneta...

RAČUNALA U MLD

Frane Mihanović

Građa računala

Periferne jedinice povezane s računalom i njihov načinu rada

Operativni sustavi Značenje programskih jezika

Razvoj računala

Povezanost računala i sustava

Prihvat i obrada podataka Računalna terminologija

RAČUNALA U MLD

Tematske cjeline:

POVIJEST RAZVOJA

INFORMATIČKE TEHNOLOGIJE

Abak

J. Napier-

logaritamske tablice

B. Pascal-

prva mašina

za zbrajanje i

oduzimanje

G. Leibniz

Teorija binarnog koda

(upotreba prsta za

kalkulaciju- ima,

nema-digitalni

princip)

JM Jacquard- stroj

na probušene kartice

koja kontrolira

stvaranje uzorka na

tkanini

Charles Babbage

‘otac računarstva’-

analitički stroj koji je

preteča računala s

programom na

bušenim karticama

S. Morse- slanje

signala putem žice

Hollerith- sortirni

(tabulatorski) stroj s

bušenim karticama

za obradu podataka,

tvrtka Tabulating and

recording Company

1924. ujedinjena s

nekoliko manjih u

IBM (International

Business

Maschines)

K. Zuse- Z3

Prvo

računalo s

binarnim

kodom

3 500.AD

1614.

1642.

~1680.

1725. ~1839.

1835. 1890.

1938.

1946.

1947.

Izum

tranzistora-

poluvodič

germanijum

koji ubrzava

el. prijenos

ENIAC-

prvo

potpuno

automati

zirano

računalo

1957.

Prva računala

s tranzistorima

UNIVAC,

mogućnost

spremanja

podataka

1954.

Texas

Instruments,

silicijski

tranzistor

1952.

IBM

Prvo

potpuno

elektroni

čko

računalo

POVIJEST RAZVOJA


Prvi prototip

integriranog kruga

(integrated Circuit

IC), J. Kilby iz Texas

Instruments. Danas

poznat kao mikročip,

jedna pločica

poluvodiča sadrži

svu elektroniku

(uglavnom

tranzistore i

otpornike) za

stvaranje i pohranu

informacija

ASCII prvi

standardizirani

šifrarnik za

tekstualne

informacije

Intel prezentira prvi

1kB mikroprocesor

Intel prizvodi prvi

tržišni

mikroprocesor

4004 s 2 300

tranzistora

B. Gates i P. Allen

utemeljili tvrtku za

izradu računalnih

programa Microsoft

1959. 1963. 1968.

1965.

Jedan od osnivača Intela,

Gordon Moore postavio teoriju

poznatu kao Moorov zakon.

Snaga mikroprocesora se

udvostručuje svakih 18-24 mj.

1971.

1975.

1976.

1981.

IBM. proizvodi

prvi PC

Sony 3,5 in

disketa

Apple kompjutori

1990.

Razvoj Interneta

2002. Pentium4

mikroprocesor s 55

000 000 tranzistora Douglas Englebart

projektirao prvog

‘miša’

1964.

IBM prvi

tržišni

kompjutori

IBM/360

Commodore 64

1982. 1985.

Sinclair ZX

Spectrum

Philips i Sony

uvode CD-ROM

Novo: Dual core procesori, više

mikroprocesora spojenih u seriju

POVIJEST RAZVOJA


1. I generacija računala (od izuma tranzistora, 1947-

1956, prva primjena tranzistora u računalima)

2. II generacija računala od 1958. – 1964., razvijeni

osnovni programski jezici i primjena u poslovne

svrhe

3. III generacija računala,1965. - 1971. integrirani krug

- nekoliko tranzistora u istom kučištu

4. IV generacija računala, 1971.- mikroprocesori -

veliki broj elektroničkih elemenata na jednoj pločici

silicija

JEZIK RAČUNALA- BINARNI SUSTAV

• Naša civilizacija koristi se u svakodnevnom radu s

brojevima s dekadskim sustavom koji ima 10 znakova

(0-9).

• Računala koriste vrlo ograničen jezik koji se sastoji od

samo 2 znaka koji se najčešće obilježavaju simbolima

1 i 0, a zapravo se radi o električnoj sklopki koja

provodi ili ne provodi struju. Zbog upotrebe samo 2

znaka (engl. binary digits) sustav se zove binarni

sustav.

• Najmanja jedinica binarnog sustava se zove 1bit, a

predstavlja jedno od dva moguća stanja u binarnom

sustavu- 0 ili 1.

• Jedna živčana stanica ne može davati puno

informacija, a nekoliko milijuna živčanih stanica

zajedno u mozgu daje bezbroj informacija. Tako i 1 bit

ne pruža mnogo informacija, ali grupa bitova zajedno

daje puno informacija.

Npr. grupa od 4 bita u različitim kombinacijama daje

brojeve iz dekadskog sustava.



• Brojevi nisu jedini znakovi koji se mogu

prezentirati grupom bitova. Dogovorno

sekvence bitova mogu prezentirati

slova.

Npr. dogovorno 00001010 predstavlja

slovo A.

• Danas je za slova i najčešće simbole u

upotrebi sustav binarnih šifri poznat

kao ASCII (American Standard Code

for Information Interchange) koji koristi

grupu od 8 bitova.


bajt snaga jedinica simbol

1 bit

4 bita

8 bitova 1 bajt 1B

1024 210 1 kilobajt 1kB

1 048 576 220 1 megabajt 1MB

1 073 741 824 230 1 gigabajt 1GB

1 099 511 627 776 240 1 terabajt 1TB

1 125 899 906 842 624 250 1 petabajt 1PB

• Danas se najčešće koriste šifre s grupama od po 8 bitova.

8 bitova u grupi zove se 1 bajt i najčešće je korištena

jedinica u računalnoj tehnologiji.

Prednost binarnog sustava pred dekadskim:

1. Jednostavno elektroničko rješenje ima-nema

2. Jednostavno kodiranje brojeva, slova, simbola, slika

Problem binarnog sustava:

Veliki broj znakova koje se moraju smještati u veliki broj

redova.

Da bi se smanjio broj redova u binarnom sustavu smišljen je heksadekadski

sustav koji funkcionira sa 16 znakova - brojevi 0-9 i slova A-F.

Heksadekadskim sustavom 4 binarna znaka se šifriraju jednim

heksadekadskim znakom i tako smanjuje broj redova.


POJMOVI VEZANI UZ DIGITALNU

SLIKU • Brojevi i slova nisu jedini znakovi koji se mogu prezentirati grupom bitova.

Dogovorno se i slike mogu prezentirati kao velik broj bitova.

• Dogovorna šifra bitova predstavlja određenu nijansu boje sive skale koja je

onda osnovni element cjelokupne slike tzv. piksel. (izvedenica od PICture

ELement)

Pointilisti su slikali tako što su točkicama koje uvećane (b) nemaju

smisao u konačnici dobivali smislenu kompoziciju (a).Piksel je jedinica

slike koja je poput točke boje u pointilizmu.

a b

• Za svaki piksel treba se odrediti i njegovo mjesto na slici- npr. prva bitna

šifra prezentira sivi piksel u gornjem lijevom uglu, druga šifra prezentira

piksel do njega, itd.

Pikseli se tako smještaju u pravilnu mrežu koju zovemo matriks. Broj

piksela koji može stati u matriks je danas najčešće 1024 x 1024

a b


SLIKU


SLIKU • Slika opisana pikselima najčešće se naziva bitmapa. Naziv potječe od činjenice

da su prvobitne bitmape bile “jednobojne”, tj. piksel je odgovarao jednom bitu,

što znači da je piksel mogao primiti samo jednu od dvije raspoložive boje (crna i

bijela).

• Za kvalitetniji opis slike neophodno je proširiti količinu podataka u jednom

pikselu, tj. treba se povećati dubina bitmape.

• Pojam dubine bitmape označava količinu informacija koju nosi svaki piksel.

Dubina bitmape izražava se brojem bita u pikselu.

Najčešće dubine bitmape:

8 bita po pikselu- moguća tzv siva skala boja od 256 nijansi. Omogućuje stvaranje polutonova.

16 bita po pikselu broj polutonova se penje na 65 536.

24 bita po pikselu 16 777 216 nijansi, potpuna skala u RGB boji tzv True Color

32 bita po pikselu za sliku u CMYK boji za grafičku industriju

Ljudsko oko

može vidjeti do

10 000 000 boja

te je za

svakodnevnu

upotrebu

dovoljno koristiti

mape od 8 i 16

bita. Formati tiff i

jpeg spremaju

slike u 8 i 16

bitnim mapama

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

1. Sklopovlje računala (hardware) - Fizičke komponente računala

2. Računalni programi (software)

CPU Središnja jedinica za obradu MEMORIJA

U/I

SKLOPOVI POHRANA

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

SREDIŠNJA JEDINICA ZA OBRADU- central processing unit (CPU)

1. MATIČNA PLOČA

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

1. MATIČNA PLOČA (MOTHERBOARD) Na matičnoj ploči su zajednički spojene mnoge komponente računala

koje moraju međusobno komunicirati.

Matična ploča omogućuje nadogradnju komponenti bez mijenjanja

cijelog računala. Glavne komponente matične ploče su:

a) CPU

b) Sistemska

memorija

c) BIOS

d) Unutrašnji

Bus

e) PCI BUS Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

a) SREDIŠNJA JEDINICA ZA OBRADU – CENTRAL

PROCESSING UNIT- CPU- MIKROPROCESOR

CPU- koji se sastoji od milijuna tranzistora na istoj

silicijskoj pločici ima dva glavna zadatka:

1. Obrada podataka: Svaki put kad se pritisne

tipkovnica ili klikne na miš signal ulazi u CPU

gdje se signal prevodi u binarni jezik i

procesuira ovisno o programu koji se koristi.npr.

zbrajanje, usporedba, premještanje podataka s

jednog mjesta unutar računala na drugo…

Svaki dio CPU-a ima svoju funkciju:

Npr. Data cache je područje gdje podaci koji se

trebaju procesuirati čekaju red prema npr. ALU

(aritmetičkoj logičkoj jedinici) ako treba raditi

matematičke operacije.

Najpoznatiji

mikroprocesori:

Intel

AMD

2. Kontrolira rad svih dijelova računala. Sinkronizira sve radnje unutar računala

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

a) SREDIŠNJA JEDINICA ZA OBRADU – CENTRAL

PROCESSING UNIT- CPU- MIKROPROCESOR

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA b) RADNA MEMORIJA- sistemska memorija- primarna

memorija računala – RAM i ROM S obzirom na postojanost podataka radna ili volatilna memorija se dijeli u dvije

glavne skupine:

1. RAM MEMORIJA promjenjiva

2. ROM MEMORIJA nepromjenjiva

• Memorija RAM (engl. random access memory).

• RAM memorija računala, tzv. radna memorija je područje u računalu koje ima

sposobnost privremene pohrane stanovite količine podataka. Npr. upišemo

podatak: Danas je

Početak rečenice je potrebno držati u memoriji jer se inače svako slovo koje

upišemo odmah gubi i ne može se dovršiti rečenica. Procesor uzima podatke

iz memorije i obrađuje ih ovisno o softwerskom programu koji je aktivan u

tom trenutku.

ROM

RAM

RAM

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

• Memorija RAM (engl. random access

memory).

•Podaci se u obliku bitova spremaju u tranzistore ili

kapacitatore. Memorija traje samo dok je računalo upaljeno,

ako nestane dotoka el. struje samo na 1s podaci se gube iz

tranzistora. Zato je potrebno sve unesene podatke često

pohranjivati u trajnu memoriju.

Kapacitet RAM memorije se opisuje u bajtima. Što ima više

bajta više se podataka može privremeno memorirati i

obrađivati. Ako je mali kapacitet RAM memorije problem je

obrade veće količine podataka, naročito problem obrade

slika koje su velike- rtg. slike.

ROM

RAM

RAM

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

• Memorija ROM (engl. read only memory)

ROM su područja memorije u računalu koja ne mogu mijenjati. Računala imaju

malu količinu ROM memorije, dovoljnu da podržava BIOS sustav.

c) BIOS- basic input/output system

BIOS je set instrukcija u čipu koje 1. kontroliraju početak rada računala (engl. start

up), 2. aktivira sve komponente hardwera 3.omogućuje komunikaciju između svih

odvojenih komponenti hardwera.

Kad se upali računalo struja prvo ode u procesor koji pošalje 16bitnu šifru u BIOS i

preda njemu kontrolu na računalom. BIOS provjeri stanje procesora, kontaktira

RAM da provjeri koliko ima memorije, kontrolira stanje hard diska, koja je tipkovnica

uključena na računalo… Tek kad je čitavo računalo prošlo provjeru BIOS prenosi

svoje ovlasti na operativni sustav (OS)- program koji omogućava rad procesora i

svih drugih komponenti…

Ovaj proces provjere računala zove se boot proces po engl. izrazu ‘to pull yourself up by your boot straps’ ( podići se pomoću

resica na čizmama), a podrazumijeva da se računalo samo provjerava.

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

KAKO RADI SISTEMSKA MEMORIJA 1. Kad se upali računalo CPU aktivira

sistemski ROM za BIOS program.

BIOS aktivira hardware. BIOS završava

s poslom.

2. Program u kojem se radi putuje od

hard drivea do CPU, a podatci iz CPU

u RAM.

3. Dok se radi CPU stalno šalje podatke

prema monitoru. Na putu prema

monitoru podatci se slažu u frame

bufferu video kartice da se na ekranu

prikažu kao jedinstvena slika.

4. Kada se želi sačuvati podatke aktivira

se save program koji prebacuje

podatke u dokument u hard driveu gdje

se novi podaci prepisuju preko starih.

5. Kada se želi printati, aktivira se print

komanda i CPU kopira podatke iz

RAMa u printer buffer gdje podatci

čekaju dok printer ne završi printanje.

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

d) SISTEMSKI BUS

Sustav žica koje razvoze podatke između procesora i memorije, ulaznih i

izlaznih komponenti. Brzina razvoženja podataka mjeri se u bitovima. Osim

kompjuterskog busa i sam mikroprocesor ima svoj unutrašnji bus- njihovi bitovi

se mogu razlikovati; npr. računalo može imati 32-bitnu sistemsku brzinu, a 64-

bitnu brzinu mikroprocesora.

e) PCI BUS (peripheral component interconnect)

Sustav žica koje omogućuju da se lako u sustav povežu nove komponente,

npr. poveća memorija, stavi unutrašnji modem.

2. HARD DISK DRIVE- TVRDI DISK- sekundarna memorija

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

Služi za trajnu pohrana podataka koje mi unosimo i

pohranu softwerskih programa da se ne moraju svaki

put unositi iz vanjskih jedinica.

Glavni dijelovi hard diska su:

1. Aluminijske ili staklene ploče (jedna ili više njih)

presvučene magnetskom tvari s obje strane.

2. Osovina koja se okreće brzinama od 5 400- 15 000 rpm

3. Glava (mali elektromagnet) koja upisuje podatke na

ploču stvarajući kratka magnetska polja iznad ploče. Za

čitanje podataka koriste se magnetorezistivne glave

koje kad prođu kroz magnetsko polje stvaraju el. struju

koja ide u elektroniku (5.) koja dekodira podatke i šalje

u CPU.

4. Ruka koja nosi elektromagnetsku glavu i omogućuje

brzo kretanje glave po ploči za smještanje i vađenje

podataka.

1 3

2 4

5

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

ULAZNI UREĐAJI

Dijelovi računala koji omogućuju unos podataka ili programa iz okoline u računalo.

Podatke (slova, slike, zvuk) treba prikladnim pretvornicima pretvoriti u oblik

električnih veličina prihvatljivih računalu.

1. TIPKOVNICA

2. MIŠ

3. PALICA (joystick)

4. GRAFIČKA PLOČA

5. ZASLON OSJETLJIV NA DODIR (touch screen)

6. OSJETILNA PLOHA

7. ČITAČ CRTIČNOG KODA

8. SKENER

3.

5.

7.

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

ULAZNI UREĐAJI

TIPKOVNICA

Tipkovnica omogućuje unos slova i brojeva u računalo.

Električko mehanički uređaj, gdje se mehanički pritisak pretvara u el. energiju.

Sadrži složeni sustav žica koje su spojene sa svakom tipkom. Pritiskom na

tipku ostvaruje se električni kontakt na žici koja ide u mikroprocesor u tipkovnici

koji prima informacije. Procesor pretvara informacije u binarne šifre (najčešće

ASCII šifre) i šalje ih u računalo.

Najčešće tipkovnice imaju isti raspored slova za lakše pisanje, na način kao što

su raspoređene na ranijim mehaničkim strojevima za pisanje.

Unos

slova

ULAZNI UREĐAJI

MIŠ

Pokazna naprava koja omogućuje manipulaciju podacima na monitoru.

Pomicanjem pokazivača na monitoru i pritiskom na tipke miša prenose

se naredbe računalu (engl. drag and click). Osmišljen već 1964. u

Xeroxu (Englebert), počeo se koristiti tek u Apple računalima sredinom

70.tih.

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

Izvor: WEB

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

ULAZNI UREĐAJI

MIŠ

1. Optomehanička verzija miša ima loptu (1) koja pri okretanju pokreće

valjke (2) koji odgovaraju x i y smjeru kursora na monitoru. Valjci okreću

perforirane kotačiće (3). Uz svaki kotačić nalazi se dioda koja emitira svjetlo

(4) koje ili prolazi ili ne prolazi kroz kotačiće ovisno o okretanju kotačića. S

druge strane se nalazi senzor (5) koji registrira prolaz svjetla, pretvara signal

u el. energ. i šalje je u procesor (6). Procesor obrađuje primljeni signal i šalje

ga u računalo.

1.

2.

3.

4.

5. 6. Operating a mechanical mouse.

1: moving the mouse turns the ball.

2: X and Y rollers grip the ball and transfer movement.

3: Optical encoding disks include light holes.

4: Infrared LEDs shine through the disks.

5: Sensors gather light pulses to convert to X and Y velocities. Izvor: WEB

http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode

ULAZNI UREĐAJI

MIŠ

2. Optička verzija miša ima svjetlo (1) koja pada na površinu stola,

reflektira se nazad i leća (2) fokusira svjetlo na sustav kamera i senzora

(3) koji detektiraju razlike u pomaku svjetla, pretvaraju ga u el. signal i

šalju signal u procesor (4) koji binarni signal šalje u računalo.

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

1.

2.

3.

4.

Izvor: WEB

IZLAZNI UREĐAJI

Dijelovi računala koji omogućuju prikaz podataka koji se nalaze u računalu.

1. MONITOR

a) Monitor s katodnom cijevi

Prednosti: jeftini, dobra kakvoća slike

Nedostaci: velike dimenzije, velika potrošnja energije

b) Monitor s tekućim kristalom (LCD)

2. PISAČ

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

TEMELJNE KOMPONENTE

RAČUNALA

PRIKLJUČCI- ULAZNO/IZLAZNI SKLOPOVI

Na vanjskim komponentama Na kučištu

Izvor: WEB

NEKA PRAVILA PONAŠANJA PRI

KORIŠTENJU SLUŽBENIH RAČUNALA

PRAVILNO PONAŠANJE 1. Potrebno je odmah iza svakog pacijenta uraditi adekvatnu pohranu podataka na CD, DVD…

prema mogućnostima

2. Svaki medij za pohranu podataka adekvatno označiti i spremiti da se lako može pronaći

3. Uvijek poštovati pravilnu proceduru paljenja i gašenja računala i svih uređaja spojenih u

digitalni sustav.

4. U slučaju nemogućnosti rješavanja problema rada s računalom i drugim spojenim uređajima

obratiti se kolegi koji ima više iskustva ili serviseru.

5. Koristiti pauze od rada na računalu, namjestiti visinu i udaljenost stolice, ekrana i tipkovnice

za udoban rad

NEPRAVILNO PONAŠANJE 1. Otkrivati svoju šifru za ulaz u službeno računalo

2. Jesti, piti i pušiti uz računalo

3. Spremati svoje neslužbene podatke na hard disk službenog bolničkog računala

4. Postavljati i igrati igre na službenom računalu

5. Koristiti se internetom u neslužbene svrhe

KRITERIJI ZA ODABIR MEDIJA ZA

POHRANU PODATAKA

1. Trajna ili privremena pohrana?

Često je potrebno ponovno gledati i uspoređivati nalaze pacijenta

tijekom istog boravka u bolnici, zato je bolje imati brz pristup

podacima zadnjeg mjeseca i onda bi Redundant Array of

Independent Disks (RAID) bio adekvatan način pohrane.

Ako je dogovorno odmah trajno arhiviranje onda se nalazi odmah

spremaju na neki od optičkih diskova (CD, DVD, 5,5 inch OD), a ako

ih treba brzo pronaći onda je dobro imati server sustav koji

omogućuje brzo pretraživanje diskova.

Ukoliko je arhiviranje potrebno samo kao back up bez potrebe

pretraživanja onda su dovoljne digitalne vrpce koje su znatno jeftinije

i pouzdane.


POHRANU SLIKOVNIH PODATAKA

2. Kolika je veličina dokumenta/podataka?

Uvijek je potrebno izabrati medij za pohranu koji može pohraniti veći broj

podataka, čak i više pacijenata jer se tako smanjuje broj medija, ubrzava

vrijeme rada za pohranu i ubrzava pretraživanje arhive.

3. Koliko kvalitetna treba biti kopija dokumenta?

Većinom je potrebno da kopija u arhivi ima istu kvalitetu kao i original

4. Mogućnosti pretraživanja?

Najveći problem je ljudski faktor (krivo upisano ime, disketa spremljena na

krivom mjestu…). Da bi se izbjegli problemi najbolje je imati automatizirani

pretraživač.


POHRANU SLIKOVNIH PODATAKA

5. Koliko je vremena potrebno za pohranjivanje podataka?

Neki uređaji ne omogućuju arhiviranje za vrijeme rada novih pacijenata. U

takvih uređaja veća je mogućnost brisanja podataka.

6. Koliko dugo se podatci trebaju arhivirati?

Postoji zakonska legislativa ovisna o državi. U Hrvatskoj su bolnice dužne

čuvati arhivu bolesnika 5 god.

7. Kolika je cijena medija i njezina isplativost?

Često najjeftiniji medij za pohranu nije najisplativiji, isplativost se mjeri prema

ranije postavljenim pitanjima.

DIGITALNA POHRANA RTG. SLIKA

VRSTE MEDIJA ZA POHRANU

Mogu se podijeliti u tri vrste:

1. Magnetski sustavi

2. Optički sustavi

3. Magneto - optički sustavi


I. MAGNETSKI SUSTAVI ZA

POHRANU SLIKA

Informacija se upisuje u šiframa 0 i 1 na

magnetski sloj tako da se dijelovi

magnetskog sloja koji su nepravilno

razbacani podvrgnu jačem magnetskom polju

koji dijelove sloja poreda u pravilnu

orijentaciju sjever - jug. Ta orijentacija ostane

i nakon prestanka djelovanja magnetskog

polja.

Upisani pravilno poredani redovi 0 i 1

iščitavaju se uređajem koji može detektirati

promjene magnetskih polja.


I. MAGNETSKI SUSTAVI ZA POHRANU SLIKA

1. Floppy disk drives

Mali kapacitet- 1,4MB

Dobar za brzi prijenos podataka, ali ne i slika zbog male memorije

Lako se razbije

2. Hard disk drives

Kapacitet 4- 40 GB (500GB) sada im se kapacitet mjeri i u TB

Brzina pretrage - nekoliko milisekundi.

Nemogućnost jednostavnog transportiranja.

Izvor: WEB


I. MAGNETSKI SUSTAVI ZA

POHRANU SLIKA

3. 2,5 inčni vanjski diskovi

• Mogu komunicirati s računalom preko USB

• Kapacitet memorije 80- 320GB, danas 1TB

• Kao hard diskovi se ugrađuju u prijenosna

računala

Buffalo MiniStation

Prestigio Dana Safe

SimpleTech

Toshiba USB mini

Western Digital Passport

Izvor: WEB


II. OPTIČKI SUSTAVI ZA POHRANU SLIKA

Sustavi koji koriste svjetlo (laser) za pohranu i iščitavanje podataka.

Svi su građeni od tankog filma aluminija smještenog između

polikarbonata i acetata. Razlikuju se po temperaturi lasera kojom

se obrađuju.

1. CD- ROM- Compact Disc Read Only

Može se samo iščitavati podatke ali ne i upisivati nove.

2. CR-R- Compact Disc Recordable

Može se upisati podatke, jednom kad se upišu ne mogu se upisivati

novi.

3. CD- RW- Compact Disc Re-Writable

Podaci se mogu upisivati više puta



Zajedničke karakteristike CD-a

Kapacitet 650-800 MB

Veličina 120mm

Jeftini, jednostavni za prijenos i upotrebu

Nedostatak malog kapaciteta, problem arhiviranja i pretraživanja


DVD- Digital Versatile Disk

Vrlo sličan CD- ROM ali koristi noviju tehnologiju s tanjim laserom što

mu omogućuje pohranjivanje više podataka.

Kapacitet 1 - 4,7 GB

Može pohraniti veliku količinu podataka, laka dostupnost




‘Bluray’ Disk

Disk koji koristi plavo-ljubičaste laserske zrake koje omogućuju pohranu

velike količine podataka.

Kapacitet 23,3/25/27 GB


III. MAGNETO - OPTIČKI SUSTAVI ZA POHRANU

SLIKA

Sustavi koji koriste lasersku toplinu za demagnetiziranje magnetskog

polja koji ostaje kao trajan zapis.

MOD- Magneto Optical disc

STANDARDIZIRANI FORMATI ZA

POHRANJIVANJE BITMAPNIH SLIKA

• Najčešći formati za pohranjivanje digitalnih slika

TIFF- Tagged- Image File Format, negubljivo sažimanje

Podržava RGB, datoteke u sivoj skali. Podržane dubine: 1, 8, 16, 32, 48 bita

JPEG- Joint Photographic Experts Group, gubljivo sažimanje

Podržane dubine: 8, 24, 32 bita, nalazi se u DICOM protokolima

GIF- Graphics Interchange Format, učestalo se upotrebljava za prikaz

grafike i slika u dokumentima na WWW i drugim on line servisima.

Negubljivo sažimanje. Podržane dubine 1 i 8 bita.

PDF- Portable Document Format, gubljivo sažimanje. Preporuča se ako se

želi u Photoshopu raditi sa slojevima na stranicama koje se dobiju iz drugih

izvora.

Podržana dubina 1,8, 24, 32 bita.

UMREŽAVANJE RAČUNALA-

INFORMATIČKA MREŽA

(COMPUTER NETWORKING)

• Računalna mreža je način spajanja računala na način da mogu izmjenjivati

informacije.

•Za pouzdanu komunikaciju među računalima nije dovoljno spojiti dva

računala žicom. Analogija se može povući s komunikacijom među ljudima,

gdje postoje vrlo složeni načini predavanja informacija.

• Za pravilnu komunikaciju potrebno je formulirati protokole preciznog

ponašanja računala u svakoj situaciji.

• Protokoli su jasno definirani načini djelovanja kojih se treba striktno držati.

• U informatičkoj mreži protokole sastavljaju informatički inženjeri.



• Postoje razni modeli mrežnih protokola

• Najpoznatiji model mrežnog protokola je (a.) Open Systems Interconnection

(OSI) protokol koji je postavila International Standards Organization (ISO). OSI

model se sastoji od sedam strogo definiranih stupnjeva - slojeva.

• Danas se sve češće koristi (b.) skraćeni model od četiri stupnja kojeg koristi

najpoznatija računalna mreža - Internet.

• Najjednostavniji model mrežnog protokola sastoji se od 3 stupnja: visoki,

srednji i niži stupanj (c.)



Najviši sloj: aplikacijski. Korisnik bira računarski

program koji će koristiti za komunikaciju.

Programi su vrlo raznoliki i ovise kojoj svrsi

služe. Npr. za slanje mailova postoje programi

za slanje, a za primanje mailova- programi za

primanje, web browsing, programi za

interpretaciju slika….



Srednji sloj: protokoli zaduženi za razbijanje

informacija u manje dijelove, stvaranje

dokumenata i usmjeravanje dokumenata u

pravom pravcu. Najpoznatiji protokol je

Transmission Control Protocol (TCP) koji se

koristi na Internetu. Za pronalaženje adrese

stranice na Internetu koristi se Internet Protocol

(IP).

Npr. IP adresa kompj u informatičkoj

učionici je 212.39.115.11



Najniži sloj: 1. Odluka o sustavu prijenosa

informacija: žičani, bežični. Žičani sustav može

biti bakrene žice, koaksijalni kabeli (telefonski

sustav), fibrooptička vlakna, velika razlika u

cijenama i načinu rada. 2. Konverzijske kutije koje

pretvaraju električne signale iz jednog tipa signala

u drugi. 3. Širina (engl. bandwidth) - količina

informacija koje se može prenijeti u jedinici

vremena. Mjeri se u giga, tera, peta bitima u

sekundi. Jako bitna odluka za prijenos rtg. slika

koje su jako velike- npr. digitalna slika toraksa-

10MB, potrebna brza mreža.



Jedna od definicija Interneta je da je to skup računala

po svijetu koji su spojeni raznim žičanim i bežičnim

sustavima koji govore raznim vrstama programskih

aplikacija preko TCP i IP protokola.



INFORMATIČKE MREŽE U BOLNICI

Laboratorijski informatički sustav- LIS)

Bolnički informatički sustav- HIS (engl. Hospital Information System)

INFORMATIČKE MREŽE U

BOLNICI

LIS sustav ima tekstualne

informacije koje dijeli s drugim

sustavima. On ima informaciju o

slikovnom dokumentu, gdje se

nalazi, koji pacijent i kada je

napravio koju pretragu, ali sam

nema te slike da ih prenese u

sustav.



Izvor: WEB

INFORMATIČKE MREŽE U BOLNICI

Razlika između LIS-a i PACS-a

PACS sustav sadrži slikovne informacije koje čuva kao arhivu i za

komunikaciju.

LIS može biti dio PACS-a, ali je još uvijek češće odvojen.



Izvor: WEB

MEDICINSKI STANDARD ZA

PRIJENOS DIGITALNIH SLIKA-

DICOM

• 1985.g National Electrical Manufacturers Association (NEMA) i American

College of Radiographers su dogovorno napravili prvi tzv. ACR-NEMA

standard, koji je prva inačica DICOM standarda (Digital Imaging and

Communication in Medicine).

• Zadatak DICOM-a je da odredi jedinstven lako prihvatljiv skup pravila za

komunikaciju digitalnim slikama.



DICOM

• Za komunikaciju i prijenos slika između računala, arhiviranje i prikazivanje

digitalnih slika mora postojati jedinstveni standard kojeg bi se trebali držati svi

proizvođači opreme.

Izvor: WEB



DICOM

Izvor: WEB



DICOM

• DICOM se sastoji od brojnih dokumenata, a za lakše snalaženje u

pretraživanju dokumenata svaki ima šifru - naziv dokumenta - PS 3X-YYYY.

YYYY je godina u kojoj je dokument izašao. Npr. dokument imena

Conformance drugi dio šifriran je kao Conformance PS 3.2-1996.

• Elektronska komunikacija DICOM-a se bazira na modelu sedmoslojnog

protokola OSI kojeg je izdala ISO organizacija.

Sedmoslojni (ISO-OSI

model) vrlo je sličan

organizaciji velike tvrtke-

najviši sloj- ravnatelji, planeri

i voditelji programa tvrtke.

Najniži sloj- kamioni koji

prevoze robu koju proizvodi

tvrtka.

TELEMEDICINA

Modemski i bežični putovi omogućuju

komunikaciju slikovnim i pisanim podacima u

fizički odvojenim centrima.

Važna sigurnost podataka.

Nedostatak: mogućnost manipulacije podatcima

Izvor: WEB

VRSTA podataka koji se

trebaju transferirati u

medicini - Glas

- Klinički nalazi

- Video

- Fotografije visoke rezolucije

- Konvencionalne radiološke

slike

- CT, MR, UZV slike

TELEMEDICINA

Izvor: WEB

Računalna Terminologija

Actor - termin korišten od IHE za definiranje dijelova u radnom procesu. IHE

posebno izbjegava definiranje radnog procesa terminima korištenim u

informacijskim sustavima, foksirajući se na uloge koje se moraju odigrati kako bi

se završio određeni zadatak. Dijelovi koji se ugrađuju, te kako ih ugraditi, je plan

informacijskog nabavljača. Koje dijelove kupiti i dostaviti je pravo kupca. IHE

tehnički plan osigurava da ako su svi dijelovi u integracijskom profilu prisutni i

odgovaraju planu tada će profil raditi uspješno.

Address – stvarno ili koncepcijsko – pojmovno mjesto informacije u računalu i

/ili računala u mreži


ADSL - Asimetrična Digitalna Preplatnička Linija; metoda kompjuterskog

sučeljavanja preko postojećih telefonskih linija. Podržava prijenos podataka, i to

do 9Mbs primanja, te 640 Mbs slanja podataka.

ADT - Primanje/Slanje/Transfer. Koristi se kao referenca za registriranje

pacijenata, demografske informacije i informacije sustava, služi za manipuliranje

tim informacijama. Ponekad se odnosi na HL-7 poruke kojima se prenose

informacije.

ADT Patient Registration - IHE actor odgovoran za obradu demografskih i

ostalih pacijentovih informacija. Registriranje novih pacijenta sa Order Placer i

department System Scheduler/Order Filler.

Algorithm - set koraka i pravila kojih se mora pridržavati kako bi se riješio

određeni problem

Analog - kontinuirana prezentacija podataka nasuprot digitalnom kod koje se

podaci prezentiraju u malim jedinicama

Application – program, primjena, skupina ili grupa instrukcija koja kaže računalu

kako će izvršti zadatak. To je relativno složen skup instrukcija – uputa koje

računalo koristi za obaviti zadatak, npr. grafički prikazi, obrada teksta, sviranje

glazbe, gledanja filmova itd.

Archive – skup jedne ili više datoteka koje su sažete – komprimirane radi štednje

memorijskog prostora i /ili povečanja brzine prijenosa u mreži, a većinu ih nalazimo

sa nazivom .zip ili .sit ovisno o programu koji se koristi za kreiranje i sažimanje

datoteke


Compression - matematičko smanjivanje dijelova podataka kako bi se smanjila

količina vremena potrebna za prijenos istih ili količine memorije potrebne za

pohranjivanje.

Postoje dvije kategorije smanjivanja: lossless(bez gubitaka) i lossy (uz gubitke).

Lossless omogućuje matematičku funkciju koja vraća izgled u stanje prije kompresije

bez gubitaka podataka. Kod lossy kompresije dolazi do gubitaka podataka koji ne

mogu nikad biti vraćeni. Lossy kompresija se još uvijek dosta koristi zbog velike

mogućnosti kompresije (10-30:1, nasuprot lossless (2-5:1).

Gubitak podataka kod lossy kompresije ne moraju biti vidljivi, niti od većeg kliničkog

značaja.


DIGITAL - prezentacija podataka u malim jedinicama ili paketima, nasuprot

kontinuiranoj analognoj prezentaciji

Digital Signature - elektronički potpis poruke kojim se tvorac poruke može

identificirati s istom lakoćom kao i da je ručno potpisao poruku. Digital signature je

svojstvenost određenih matematičkih metoda otkrivanja. Također se koristi za

kodiranje poruka. Ako netko želi poslati kodiranu poruku, pošiljalac koristi public

code kako bi zaštitio privatnost poruke; samo ovlašteni primatelj zna privatni kod

kojim dešifrira poruku. Poruka može biti potpisana tako da je pošiljalac prvo

provede kroz privatni kod, a zatim kroz nećiji javni kod. Primatelj prvo koristi privatni

kod za dešifriranje poruke, a tada pošiljateljov javni kod za ponovno dešifriranje

poruke. Kako je samo pošiljatelj mogao iskoristiti pošiljateljov privatni kod da izvede

početno šifriranje, primatelj može biti siguran o identitetu pošiljatelja. Večina

složenosti ovakve transakcije je prikrivena od korisnika, i brojevi za kodiranje su

obično pohranjeni u certifikatima.


DVD – Digital Versatile Disk “digitalni svestrani disk” industrijski standard, 5 inča u

promjeru, digitalni disk koji može pohraniti otprilike 5 do 17 Gigabajta podataka.

DVD je već prihvaćen standard u glazbenoj i filmskoj industriji i vjerojatno je da će

postati standard za pohranu podataka. Za sada još uvijek postoji konflikt kod

određivanja standarda za pohranu podataka na DVD formatu.

EMR/EPR - elektronički medicinski podaci/ elektronički podaci pacijenata

Encryption - metoda korištena za kodiranje podataka.


Gigabit Ethernet - najnovija verzija Etherneta, koja podržava prijenos podataka u

području od 1 Gigabita na sekundu. Prvi Gigabit Ethernet standard (802.3z(qv)) je

priznat od IEEE 802.3 Commitee 1998.godine

GUI - Graphical User Interface: Programski interface koji se koristi grafikama kao

naredbama.


HIS – “Hospital Information System”. Jedan ili više kompjutorskih sustava koji

obrađuju informacije neophodne za funkcioniranje zdrastvene ustanove. Takvi

informacijski sustavi obično sadrže informacije o prijemu, odjavi i transferu,

informacije o naplati, farmaceutske podatke, raspored pregleda, te inventura,

(upravljanje,analiza te planiranje rada bolnice) itd.

HL7 - "Health Level 7". Neprofitna organizacija, osnovana 1987. Cilj joj je

organiziranje standarda za elektroničku razmjenu kliničkih, financijskih i

administrativnih informacija između nezavisnih zdravstveno orijentiranih

kompjutorskih sustava. Ova organizacija radi na verziji 3 od HL7 standarda

HL7 je okvir za razmjenu, integraciju, distribuciju i pronalaženja elektroničke

zdravstvene informacije. Ti standardi definiraju kako se informacije spremaju i

dostavljaju iz jedne aplikacije u drugu, postavljanje jezika, strukture i vrste

podataka potrebne za besprijekornu integraciju između sustava. HL7 norme

podržavaju kliničku praksu i upravljanje, isporuke i vrednovanje zdravstvenih

usluga, te se kao standard najčešće koristi u svijetu.


HL7 - "Health Level 7"


Izvor: WEB

IHE – “Integrating the Healthcare Enterprise”. Inicijativa, sponzorirana od HIMSS-a i

RSNA-a za osiguranje procesa rješavanja kompleksnih problema u radnom procesu

zbog sporosti dostavljanja medicinskih informacija na razne informacijske sustave.

ISDN – “Integrated Service Digital Network”. Set komunikacijskih standarda

namjenjenih da s vremenom zamijene telefonski sustav. ISDN omogućuje da jedna

žica optičkog kabla prenosi glasovne, digitalne i video informacije.


ISO – “International Organization for Standardization”. Svjetska organizacija

nacionalnih standarda koju sačinjavaju oko 100 zemalja. Osnovana 1947, ISO je

nevladina organizacija. Njena misija je da promovira standardizaciju i srodne

aktivnosti u svijetu, s namjerom da olakša internacionalnu razmjenu dobara i usluga i

da razvije kooperacije u sferama intelektualnih, znanstvenih, tehnoloških i

ekonomskih aktivnosti. ISO stvara internacionalne dogovore koji se objavljuju kao

Internacionalni Standardi. ISO je također razvio sedmi-nivo modela mrežnog

komuniciranja poznat kao otvoreni sustav komunikacije (OSI), na kojem se bazira

veliki broj modernih kompjutora.


ISP – “Internet Service Provider”. Kompanija koja omogućuje pristup javnom

internetu.

Java - programski jezik orijentiran prema objektu. Koristi se za razvoj aplikacije koja

se može izvršiti na bilo kojem kompjuteru na mreži koristeći podatke locirane bilo

gdje na mreži.

JPEG – “Joint Photographic Experts Group” (www.jpeg.org) grupa odgovorna za

kompresiju slika. Podržava lossless i lossy kompresije. Dijelovi JPEG-a su

inkorporirani u DICOM-ov standard.

Modem – skraćenica od riječi modulacija i demodulacija, a koristi se za uspostavu

veze sa drugim računalima preko telefonske linije.


Password – niz skrivenih znakova koji potvrđuju identitet korisnika računala

PCMCIA/PCI – Personal Computer Memory Card International Association /

Peripheral Componenent Interconnect, u početku razvijana kao dodatna

mogućnost memorije za prijenosna računala, danas standard zasnovan na čip

tehnologiji za izravno priključenje perifernih uređaj npr. modem, CDR,DVD, fax,

elektronske memorije itd.

Pixel – osnovni element slike


Scanner – uređaj koji pretvara stvarne – fizikalne podatke u računalne podatke

npr. slike, tekst itd.

SCSI – Small Computer Serial Interface, dio računala za brzu komunikaciju

između dijelova računala npr. diskova, modema, I/O uređaja, skenera itd.


SCP – “Service Class Provider”. DICOM-ov termin za program servera.

SCU – “Service Class User”. DICOM -ov termin za program klijenta. DICOM definira

usluge koje mogu biti ponuđene. Klijenti koji traže te usluge, zovu se “Service Class

Users”.

Server - kompjutorski sustav koji dostavlja informacije na zahtjev klijenta.

Unique Identifier ( UID ) - (numerička) sekvenca karaktera koja garantira da je

jedinstvena (unikatna). Omogućuje jedinstvenu identifikaciju podataka širokog

područja. U DICOM-u, UID se koristi za identifikaciju svih objekta (objects).

Garantiraju jedinstvenost u više zemalja, sites (sajtova), trgovaca i opreme.UID za

upotrebu u DICOM su registrirani kod ISO kako bi se izbjeglo ponavljanje

(duplikacija).


raČunala u mld - genom.mefst.hrgenom.mefst.hr/~ajeronci/lis/racunala u mld.pdf · razvoj interneta...

Documents