Real-time computing in patient management

Real-time computing in patient management pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:P. Peregrinus
作者:J.P. & Hill, D.W. Payne
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1976
价格:0
装帧:Unknown Binding
isbn号码:9780901223883
丛书系列:
图书标签:
  • 实时计算
  • 患者管理
  • 医疗信息学
  • 健康信息技术
  • 数据分析
  • 临床决策支持
  • 医疗保健
  • 人工智能
  • 机器学习
  • 电子健康记录
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具体描述

新锐计算机科学与工程前沿系列 《分布式系统中的一致性与容错机制:面向大规模云基础设施的深度解析》 图书简介 在当代信息技术版图中,分布式系统已不再是可选项,而是构建一切现代计算基础设施的基石。从全球范围内的云计算平台到企业级数据中心,再到支撑新兴物联网(IoT)应用的边缘计算网络,大规模、高并发、高可用性已成为对任何存储和计算系统的基本要求。然而,分布式系统的本质固有限制——网络延迟、节点故障、并发访问——使得维护数据的正确性与系统的连续运行成为一个持续的、极具挑战性的工程难题。 本书《分布式系统中的一致性与容错机制:面向大规模云基础设施的深度解析》旨在提供一个全面且深入的视角,聚焦于解决这些核心难题的理论基础、经典算法及其在实际云环境中的落地实践。我们不满足于停留在概念层面,而是深入到协议的内部运作、数学证明的严谨性,以及在海量节点环境中性能优化的工程权衡。 第一部分:分布式计算的基石与挑战 本部分奠定了理解后续复杂机制所需的理论框架。我们从FLP(Fischer, Lynch, Paterson)不可能性定理开始,系统性地探讨了异步网络中实现确定性一致性的理论边界。随后,我们详细剖析了CAP(Consistency, Availability, Partition Tolerance)理论的精髓,并将其延伸至更具实践意义的PACELC框架,帮助读者理解在实际部署中如何基于业务需求进行最优选择。 时钟与排序的艺术: 深入讲解了逻辑时钟,包括Lamport时间戳的单调性保证,以及向量时钟在捕获因果关系上的优势。重点分析了Lamport时间戳在构建全局排序中的局限性,以及如何利用物理时钟与原子钟同步技术(如NTP和PTP)来弥合逻辑与物理世界的时间差距。 状态机复制的挑战: 状态机复制是实现高可用性的核心范式。我们详细分析了决定性状态机复制的必要条件,并介绍了如何通过日志序列化、确定性输入处理来确保所有副本最终达到一致状态。 第二部分:经典共识协议的深度剖析 共识问题是分布式系统的灵魂。本部分将花费大量篇幅,对工业界和学术界公认的最重要、最成熟的共识算法进行细致入微的剖析,并侧重于它们在不同拓扑结构下的适用性。 Paxos家族的演进: 从经典的Multi-Paxos到更易于实现的Fast Paxos,再到Google Chubby采用的Chord-based Paxos变体,本书不仅解释了提案(Propose)、批准(Accept)和学习(Learn)的三个阶段,更着重分析了领导者选举的超时机制、多提议者场景下的冲突解决策略以及日志修复(Log Repair)的必要性。 Raft:理解的艺术: Raft协议因其更强的可理解性(Understandability)而在业界得到广泛应用。我们将Raft的领导者选举、日志复制与安全性证明进行彻底解构。特别关注其如何通过“任期”(Term)机制来保证领导者身份的唯一性和日志的一致性,以及Snapshotting机制如何有效地管理长期运行集群中的存储开销。 拜占庭容错(BFT)的现代应用: 针对需要抵御恶意节点(Byzantine Faults)的场景,本书介绍了PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)及其现代变体,如HotStuff协议。重点分析了BFT协议如何在保证强一致性的同时,通过复杂的秘密共享和多阶段投票机制来牺牲一定的性能和吞吐量,以换取极致的安全性。 第三部分:大规模数据一致性模型与实践 在实际的超大规模系统中,严格的线性一致性往往意味着不可接受的性能惩罚。本部分转向研究如何在保证系统可用性的前提下,提供可接受的、面向开发者的不同级别的一致性保证。 Quorum机制的精妙设计: 详细讨论了基于Quorum的读写协议。分析了如何通过调整读写法定人数($N_R + N_W > N$)来平衡延迟与一致性强度。引入了更细粒度的控制模型,如基于时间戳或版本向量的弱一致性模型。 冲突的解决与合并: 针对最终一致性模型(Eventual Consistency),本书深入研究了如何处理并发写操作导致的冲突。详细介绍了基于向量时钟的冲突检测,以及如何在应用层或存储层执行自动化的“合并函数”(Merge Function)。重点讨论了Amazon Dynamo论文中提出的“最后写入胜利者”(Last Write Wins)模型的局限性,以及CRDTs(Conflict-free Replicated Data Types)作为一种前沿解决方案的理论基础与工程实现。 事务处理在分布式环境中的扩展: 传统ACID事务在分布式环境中的实现难度巨大。本书探讨了分布式事务的替代方案,包括两阶段提交(2PC)的阻塞问题,以及更具弹性的三阶段提交(3PC)和基于Saga模式的补偿事务模型。 第四部分:系统容错与故障恢复的工程实践 理论设计必须转化为健壮的工程代码。本部分关注系统在面对不可预见的故障时的自愈能力。 集群成员管理与分裂脑(Split-Brain): 探讨了如何利用心跳机制和仲裁(Quorum Membership)服务来动态管理集群成员。详细分析了“脑裂”问题的成因(如网络隔离导致的两个子集独立选举领导者),并展示了如何使用外部协调器(如ZooKeeper或etcd)或基于共识协议内置的成员变更机制来保证集群的唯一权威。 持久化与恢复: 讨论了分布式日志的持久化策略,包括磁盘同步、预写日志(WAL)的应用,以及快速故障恢复(Fast Recovery)所需的检查点(Checkpointing)策略。分析了副本与主节点之间的日志差异计算和同步过程的优化,以最小化故障切换时间(Failover Time)。 性能指标与负载均衡: 最后,本书将一致性与性能紧密联系起来。介绍了衡量分布式系统性能的关键指标(如尾部延迟P99/P99.9),并探讨了如何设计自适应的负载均衡器,使其不仅考虑节点当前负载,还能感知节点的同步状态和一致性要求,从而避免将流量导向处于不安全状态的副本。 本书特色 本书的编写风格注重工程深度和理论严谨性的结合。每一章节不仅提供了算法的伪代码描述,更融入了主流开源系统(如Cassandra, CockroachDB, etcd)中的设计权衡与实际实现细节,确保读者能够将抽象概念直接应用于解决真实的、大规模的云基础设施问题。本书是系统架构师、资深软件工程师和计算机科学研究人员不可或缺的参考手册。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我对这本书的评价,只能用“震撼”来形容。此前,我一直认为,患者的管理更多的是一种经验驱动和人工决策的过程,而“实时计算”似乎更多地属于信息技术和工程领域,二者之间的联系并不紧密。然而,这本书以一种极其深刻的方式,展现了实时计算如何成为患者管理革命的引擎。书中对“预测性分析”的阐述,让我印象最为深刻。作者详细讲解了如何利用患者在就诊过程中产生的各类数据,例如病史、检查结果、用药情况,甚至是可穿戴设备采集的生理数据,通过先进的机器学习算法,对患者未来可能的病情发展趋势进行预测。例如,预测患者在未来一段时间内发生某种并发症的概率,或者预测患者对某种治疗方案的反应。这种前瞻性的分析,无疑将极大地改变传统的治疗模式,从“被动应对”转向“主动干预”。我看到书中对于如何构建这些预测模型的详细介绍,包括数据预处理、特征工程、模型选择和评估等环节,都进行了非常细致的讲解。这让我明白,要实现真正的实时患者管理,不仅仅需要强大的计算能力,更需要对数据进行深入的理解和挖掘。我特别欣赏作者在书中对不同算法的比较分析,以及它们在患者管理中的适用性,这让我能够更好地理解技术的选择背后的逻辑。这本书不仅让我看到了技术的可能性,更让我看到了科技如何能够真正地赋能医疗,为患者带来切实的福祉。

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读完这本书,我才真正理解了“实时”这两个字在患者管理中的力量。此前,我总觉得,患者的治疗方案是相对固定的,而这本书则让我看到了,如何通过实时计算,让治疗方案变得更加灵活和动态。我尤其对书中关于“个性化康复指导”的部分感到惊叹。它描述了如何通过监测患者在康复过程中的生理反应、运动能力、甚至心理状态,来为他们提供实时的、个性化的康复指导。例如,对于接受心脏手术的患者,可以根据他们的心率、血压、以及运动负荷,实时调整他们的运动计划,以确保康复过程的安全有效。对于接受物理治疗的患者,可以通过传感器监测他们的动作幅度、力度等,并根据这些数据,即时调整治疗的强度和方式。这让我看到了,康复医疗的未来,将是高度定制化和智能化的。书中对实现这种个性化指导所需的关键技术,包括数据采集的精度、算法的鲁棒性、以及如何将指导信息以友好的方式传递给患者,都进行了非常详尽的阐述。我特别欣赏作者在书中对“患者依从性”的考虑,即如何设计系统,能够鼓励患者积极参与到康复过程中,从而提高治疗效果。这本书不仅让我看到了技术的可能性,更让我看到了科技如何能够真正地赋能患者,让他们在康复的道路上,获得更好的支持。

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我一直觉得,在很多医疗场景下,我们都是事后诸葛亮,等问题发生了,我们才去解决。这本书则彻底颠覆了我这种被动式的思维。它让我明白,“实时”不仅仅意味着快,更意味着“在发生时”或者“在将要发生之前”就能做出反应。书中花了大量篇幅来阐述如何构建一个能够持续采集、处理和分析患者数据的系统,并且这些分析的结果能够立即反馈给医疗团队。这就像给医生和护士装上了“千里眼”和“顺风耳”,能够提前洞察到潜在的危机。比如,书中提到的一种基于机器学习的算法,可以分析病人的生理参数,预测败血症的发生概率,并且一旦概率升高到某个阈值,就会自动向医生发出警报。这一点太重要了!败血症一旦拖延,后果不堪设想,如果能够提前几天甚至几个小时发现并干预,那将挽救多少生命?书中对这种算法的实现思路、数据需求以及如何与现有的电子健康记录(EHR)系统进行集成,都进行了非常详尽的阐述。我特别注意到,作者并没有回避实际操作中的挑战,比如数据噪声的处理、模型的训练和验证,以及如何在不同的医疗环境中部署和维护这些系统。这让这本书不仅仅是一本理论读物,更像是一本实用的操作指南。它让我看到了,如何将那些看似复杂的技术,真正地落地到临床实践中,从而产生切实的效益。我之前对AI在医疗领域的应用,总觉得有些遥远,但这本书让我觉得,它已经离我们非常近了,并且正在切实地改变着患者的管理方式。通过这本书,我开始重新审视了“信息”在医疗中的价值,它不再仅仅是静态的记录,而是动态的、能够指导行动的“活信息”。

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我一直觉得,医疗信息的处理,往往是滞后的,很多时候都是事后总结,而不是事中干预。这本书则完全颠覆了我的这种认知。它向我展示了,如何通过“实时计算”,让信息在患者管理中发挥出前所未有的价值。书中关于“动态治疗方案调整”的章节,让我尤其印象深刻。它描述了如何根据患者生理数据的实时变化,自动调整治疗方案。例如,对于糖尿病患者,血糖水平的实时监测,可以触发胰岛素剂量的自动调整,从而更好地控制血糖波动。对于需要接受化疗的癌症患者,身体对药物的反应可以通过实时监测来评估,并根据情况调整化疗的剂量和周期,以达到最佳的治疗效果,同时最大程度地减少副作用。这让我看到了,个性化和精准化医疗,并非遥不可及,而是可以通过实时计算的手段,逐步实现的。书中对实现这种动态调整所需的关键技术,包括数据采集的精度、信号处理的算法、以及决策支持系统的构建,都进行了非常详尽的阐述。我特别欣赏作者在书中对“反馈回路”的强调,即患者的实时数据能够不断地反馈给系统,系统再根据这些数据进行分析和调整,形成一个持续优化的闭环。这让我想到了,未来医疗将更加智能化,更加适应每一个患者的独特需求。这本书让我对实时计算在医疗领域的应用前景,充满了无限的憧憬。

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坦白说,拿到这本书的时候,我对于“实时计算”这个概念在患者管理方面的具体应用,并没有一个非常清晰的认知。我总觉得,病人管理更多的是一种人与人之间的互动,是医生和护士的经验与关怀。但是,这本书用一种极其精妙的方式,把我带入了一个全新的视野。它详细地展示了,如何通过各种物联网设备、传感器,以及强大的计算能力,将患者的生理数据、行为数据,甚至环境数据,都转化为能够被即时分析和利用的信息。我印象最深刻的一个章节,讨论的是远程患者监测(RPM)。书中描绘了这样一个场景:一位患有慢性心脏病的患者,在家中通过可穿戴设备实时传输心率、血压、活动量等数据。一旦这些数据出现异常,系统就会自动发出警报,提醒患者本人,同时也通知负责他健康的医疗团队。这个场景的描绘,让我觉得离我们普通人的生活非常近,而且充满了现实意义。想想那些需要长期康复的患者,或者居住在偏远地区,不便经常去医院的人们,拥有这样一个能够实时监测和预警的系统,将极大地提高他们的生活质量,并且有效降低因病情恶化而需要紧急就医的风险。书中对RPM的技术实现、数据传输的可靠性、以及如何通过人工智能对数据进行初步分析和筛选,都进行了深入的探讨。我特别欣赏作者在书中强调的“以患者为中心”的设计理念,所有技术和系统的设计,最终都是为了更好地服务于患者,提高治疗效果,减轻患者的痛苦。这本书不仅仅是技术层面的讲解,更重要的是它传递了一种理念,一种利用科技赋能医疗,让医疗服务更加精准、高效、人性化的理念。

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这本书的内容,为我提供了全新的视角,来理解“实时计算”在患者管理中的重要性。在我看来,患者管理,尤其是对于复杂疾病的患者,往往需要对病情进行持续、细致的观察,并且能够根据情况的变化,及时做出调整。而这本书,正是系统性地阐述了如何利用实时计算的能力,来实现这一目标。我特别被书中关于“异常检测”的论述所吸引。它详细介绍了如何通过对患者生理信号(如心电图、脑电图、呼吸率等)进行实时分析,来识别潜在的异常情况,例如心律失常、癫痫发作、或者呼吸衰竭的早期迹象。一旦检测到异常,系统就会立即向医护人员发出警报,从而争取宝贵的抢救时间。这让我联想到,在急诊科、ICU等高风险科室,这种能力将是多么的关键。书中对异常检测的算法原理、数据源的可靠性、以及如何减少误报和漏报,都进行了非常深入的探讨。我欣赏作者在书中对各种技术方法的比较分析,以及它们在不同临床场景下的适用性。这让我认识到,实时计算并非单一的技术,而是多种技术的融合与协同。这本书让我开始真正理解,如何将那些抽象的技术概念,转化为能够切实挽救生命、提升患者福祉的实际应用。

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这本书简直就是打开了我对实时计算在患者管理领域应用的一扇新大门,虽然我拿到书的时候,对于“实时计算”这个词,脑海里首先浮现的是一些高科技、工业制造场景,跟病人管理似乎关联不大。但是,书中的开篇就用几个非常贴切且发人深省的案例,迅速地把我拉入了它所构建的独特视角。我记得其中一个例子,讲述的是如何通过智能传感器实时监测重症监护室(ICU)病人的生命体征,并且能够预测可能发生的突发状况,从而提前介入。这一点让我印象深刻,因为我曾经有过亲人住院的经历,深刻体会到在关键时刻,信息传递的及时性有多么重要。很多时候,医护人员的经验固然宝贵,但如果能有更快速、更准确的数据支持,无疑能极大地提升救治效率和准确性。这本书不仅仅是在理论层面探讨,更重要的是它提供了一些非常具体的技术框架和解决方案,让我开始思考,我们医院现有的系统,是否能够集成这样的实时数据流,以及如何才能真正实现“预测性护理”而不是仅仅“反应性护理”。书中对不同类型的传感器、数据采集的频率、数据传输的协议,以及如何处理海量实时数据等方面的介绍,虽然我不是技术专家,但也能感受到其严谨和深度。它让我开始理解,原来我们每天都在接触的电子病历、监护设备,背后可以有如此强大的实时计算能力在支撑,而且这种能力的提升,直接关系到每一个病人的生命安全和治疗效果。我尤其对书中关于数据安全和隐私保护的部分感到放心,因为在医疗领域,这些是绝对不能妥协的基石。作者在书中详细探讨了各种加密技术、访问控制机制,以及如何在保障数据可用性的同时,最大程度地降低泄露风险,这让我对这本书的专业性和负责任的态度有了更深的认识。总而言之,这本书的出现,让我对医疗信息化的未来充满了期待,也让我看到了科技如何能够真正地以人为本,解决实际问题。

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这本书的内容,可以说是我近期阅读过的最具有前瞻性和实践性的书籍之一。我之前一直认为,“实时计算”更多的是应用于金融交易、工业自动化等领域,与患者管理这种相对“慢节奏”的领域似乎关联不大。然而,本书彻底颠覆了我的这种刻板印象。作者通过大量的实例和详细的技术阐述,向我展示了实时计算如何能够革新患者的管理方式,让医疗服务更加主动、精准和高效。例如,书中关于“预警系统”的章节,让我大开眼界。它详细介绍了如何利用患者的实时生理数据,通过复杂的算法模型,提前预测患者可能出现的病情恶化,例如呼吸窘迫、心律失常等。一旦系统检测到潜在风险,就会立即向医护人员发出警报,使他们能够及时采取干预措施。这不仅仅是技术上的突破,更是对患者安全和生命质量的巨大提升。我深切体会到,在重症监护或者慢性病管理等领域,早一秒钟的预警,可能就意味着挽救一条生命。书中对这些预警系统的构建、数据采集的精度、算法的选择与优化,以及与现有医疗信息系统的集成,都进行了非常详尽的阐述。我特别欣赏书中对不同类型数据的处理方法,包括生理信号、电子病历、甚至影像资料,是如何被整合起来,并通过实时计算进行分析的。这让我看到了,未来医疗将是一个高度互联、数据驱动的生态系统。此外,书中对数据安全和隐私保护的重视,也让我倍感安心。作者在书中探讨了如何通过先进的加密技术和严格的访问控制,来确保敏感的患者数据的安全,这一点对于任何希望在医疗领域应用实时计算技术的组织来说,都是至关重要的。

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这本书所描绘的“实时计算在患者管理中的应用”,可以说是我对医疗科技的认知进行了一次彻底的革新。我之前一直认为,医疗信息的处理,更多的是一种后验性的分析,即在事件发生之后,我们再去分析原因、总结经验。然而,这本书则让我看到了,如何通过实时计算,实现“事前预测”和“事中干预”。书中关于“疾病早期预警”的章节,让我尤为印象深刻。它详细介绍了如何利用患者的各种实时生理数据,结合大数据分析和机器学习算法,来预测患者罹患某种疾病的风险。例如,通过对长期生理数据的分析,预测个体罹患糖尿病、高血压、甚至某些癌症的概率。这种早期预警,将极大地推动疾病的预防和早期干预,从而降低疾病的发生率和死亡率。我看到书中对这些预警模型的构建,包括数据收集、特征提取、模型训练和验证等过程的详细讲解。这让我明白,要实现真正的早期预警,需要整合多维度的数据,并且对数据进行深度挖掘。我特别欣赏作者在书中对“风险分层”的讨论,即如何根据预测的风险水平,为患者提供不同程度的预防和干预措施。这让我想到了,未来医疗将更加注重个体化和精细化的健康管理。这本书不仅让我看到了技术的潜力,更让我看到了科技如何能够真正地造福人类,让人们拥有更健康、更长寿的生活。

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这本书的出现,可以说是为我打开了一扇通往医疗科技前沿的大门。之前,我对于“实时计算”在患者管理方面的应用,仅停留在一些模糊的概念层面,总觉得与实际临床应用还有一定的距离。然而,本书用一种极其详尽且富有说服力的方式,将这些概念变得生动而具体。它不仅仅停留在理论的层面,而是深入到技术实现的细节,让我对整个流程有了清晰的认识。我尤其被书中关于“智能病房”的概念所吸引。书中描述了如何在病房中部署各种传感器,实时监测患者的生命体征、活动情况,甚至睡眠质量。这些数据会被实时传输到中央系统,通过人工智能进行分析,从而为医护人员提供更加全面的患者信息。想象一下,当医生能够通过一个仪表盘,清晰地看到每一个患者的实时健康状况,并且能够根据这些数据做出更精准的诊断和治疗决策,这该是多么高效和安全?书中对实现这种智能病房所需的技术,包括传感器类型、数据融合、以及如何构建一个稳定可靠的实时数据流,都进行了深入的探讨。我特别注意到,作者在书中也强调了用户界面的设计,以及如何将复杂的数据以直观易懂的方式呈现给医护人员,这让我感受到本书的实用性和用户导向性。这本书让我开始思考,如何将这些先进的技术应用到我所熟悉的环境中,从而提升患者的就医体验和治疗效果。它不仅是一本技术手册,更是一本关于未来医疗发展趋势的洞察报告。

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