Function Design

Em complemento, durante as pesquisas, foram encontrados trabalhos de autoria ou co-autoria de Douglas D. J. de Macedo (MACEDO, D.D.J.) tratando sobre o tema desta tese. Em sua totalidade, foram experimentos re- alizados e publicados em conferˆencias ou peri´odicos internacionais visando averiguar, com a comunidade, sobre a aceitabilidade de partes do modelo pro- posto. Os trabalhos iniciaram em 2007, com a tentativa de armazenar dados m´edicos em outros formatos. Os primeiros resultados foram publicados em (MACEDO et al., 2008d) e (MACEDO et al., 2008a), onde foi demostrada uma arquitetura b´asica usando o formato de dados HDF5, como base do mo- delo.

Figura 22: Arquitetura proposta em (MACEDO et al., 2009). No ano de 2009, foi proposta uma arquitetura completa para imagens

DICOM usando o formato de dados HDF5 (MACEDO et al., 2009) que ti- nha como backend um sistema de arquivo distribu´ıdo. Esta arquitetura apesar de funcional, tinha s´erio problemas com a escrita de grandes volumes de da- dos e ainda, com a recuperac¸˜ao de dados dos m´ultiplos nodos do agregado computacional. Na Figura 22 ´e poss´ıvel visualizar a primeira arquitetura pro- posta. Ainda em 2009, foi proposta uma estrutura de replicac¸˜ao de dados (AMARAL et al., 2009), usando um sistema de arquivo distribu´ıdo mais sim- ples, no caso o NFS (Network File System) e comparada com um sistema de replicac¸˜ao de dados usando um banco de dados relacional, no caso, o Post- greSQL.

Em 2011, motivados pelos resultados obtidos em trabalhos anteriores e somado ao fato motivac¸˜ao de superar os problemas encontrados quando a escrita de grandes volumes de dados e a sua posterior recuperac¸˜ao com de- sempenho satisfat´orio, foi proposto um trabalho de otimizac¸˜ao de c´odigo em (MACEDO et al., 2011), onde foram comparados os resultados desta nova abordagem, com os resultados obtidos anteriormente. Ainda em 2011, o tra- balho (SOARES et al., 2011) focou os esforc¸os em escrita paralela de imagens DICOM no formato de dados HDF5 em sistemas de arquivos distribu´ıdos. O foco deste estudo foi somente na fase de escrita dos dados, deixando de lado a parte de recuperac¸˜ao. Na Figura 23 ´e poss´ıvel visualizar esta arquitetura.

Figura 23: Arquitetura proposta em (SOARES et al., 2011).

Em 2012, motivados com os bons resultados obtidos usando escrita paralela de objetos DICOM, foi proposta uma melhoria no modelo de gravac¸˜ao, usando MPI-IO, em (SOARES et al., 2012) e (SOARES et al., 2012), cada um destes demostrando fases distintas do processo de escrita em m´ultiplos nodos em um cen´ario distribu´ıdo. O primeiro deste foi focado na ´area de comunicac¸˜ao entre os nodos e no custo desta no processo de gravac¸˜ao. O segundo uniu a parte de custos de comunicac¸˜ao com o processo completo de gravac¸˜ao, onde iniciava no servidor de imagens medicas, at´e a alocac¸˜ao final no nodo do sistema de arquivo distribu´ıdo.

para imagens m´edicas, por´em esta era focada no formato de dados NetCDF (MAGNUS et al., 2012). Neste estudo, foi comparado o processo de arma- zenamento e de recuperac¸˜ao de dados no formato NetCDF, em comparac¸˜ao com as outras arquiteturas j´a validadas, usando HDF5. Como resultado, foi constatado que o formato NetCDF tem desempenho inferior para persistˆencia de imagens DICOM, se comparado com o HDF5. O estudo indica que o NetCDF tem desempenho satisfat´orio para este fim, se estiver integrado ao formato HDF5 para efetuar a parte de hierarquizac¸˜ao dos dados.

Em 2013, foi proposta uma extens˜ao do modelo de armazenamento, por´em focado em nuvens computacionais privadas (SOARES et al., 2013). O foco do estudo foi na ´area de gerenciamento de grandes volumes de da- dos. Foi apresentado um modelo de interoperabilidade para armazenamento e recuperac¸˜ao de dados m´edicos usando formato de dados HDF5. Ainda em 2013, foi proposta uma melhoria no sistema de replicac¸˜ao de dados (AMA- RAL et al., 2013), onde foram analisadas as replicac¸˜oes de dados entre m´ultiplos nodos em um esquema de bancos de dados distribu´ıdos e esta abordagem foi comparada com os resultados obtidos em cen´arios distribu´ıdos no formato HDF5.

3.4 CONSIDERAC¸ ˜OES FINAIS DO CAP´ITULO

Neste cap´ıtulo foi visto o estado da arte relacionado ao tema desta pesquisa, afim de verificar o ineditismo do modelo proposto. Para isto, foi realizada uma Revis˜ao Sistem´atica da Literatura (RSL), baseado na aborda- gem de (KITCHENHAM et al., 2009). Foi dada uma contextualizac¸˜ao da pesquisa e, posteriormente, foi levantada uma quest˜ao de pesquisa, para guiar a revis˜ao. Durante o processo de revis˜ao sistem´atica, foram consultadas as principais bases de conhecimento, sendo elas: ACM Digital Library, IEEEx- plore, Springer Link, PubMed e Science Direct.

Al´em disto, foram definidos termos de busca alinhados com a pergunta de pesquisa e no processo de busca de estudos, foram levantados um total de 545 estudos. Ap´os a primeira etapa de aplicac¸˜ao de crit´erios de exclus˜ao, restaram 32 trabalhos alinhados com o tema. Na segunda fase, com leitura e an´alise integral dos artigos, foi identificado que nenhum deles estava total- mente alinhado com o modelo proposto. Por fim, foram levantados alguns trabalhos relacionados que continham partes do modelo proposto e ap´os isto, foram explicitados os artigos de autoria ou co-autoria de Douglas D. J. de Macedo, que tratam especificamente do modelo proposto.

4 MODELO PROPOSTO

Dado o contexto apresentado sobre o tema, e baseando-se no levan- tamento bibliogr´afico e, posteriormente na revis˜ao sistem´atica da literatura, pˆode-se desenvolver um modelo de armazenamento para imagens m´edicas DICOM de forma hier´arquica e distribu´ıda. Neste cap´ıtulo, ´e discutido o modelo conceitual do estudo de caso (STT/RCTM), bem como sua arquite- tura, definic¸˜ao dos componentes contidos nela e as relac¸˜oes entre estes. Al´em disto, o modelo proposto para persistˆencia ´e apresentado, juntamente com o modelo de dados e de indexac¸˜ao concebidos para o modelo. Como com- plemento, ´e apresentada uma arquitetura baseada no novo modelo proposto, onde s˜ao trac¸adas observac¸˜oes sobre todos os componentes da arquitetura, suas interligac¸˜oes, fundamentos e func¸˜oes dentro do contexto que ´e apresen- tado. Por fim, s˜ao dadas as considerac¸˜oes finais do cap´ıtulo.