SCI论文（www.lunwensci.com）
摘 要：在医院通信网络的应用中,传统安全信息化识别系统具有识别不够准确、响应效率低、运行成本高等问题。为有 效解决这些问题,特设计了一个新的识别系统,并对其主要设计策略进行了分析,包括系统主要设计需求、系统硬件设计分析 以及系统软件设计分析。希望可以为此类系统的合理设计及其应用提供一定参考。
关键词 ：医院,通信网络,网络安全,信息化识别系统
Design Strategy of Hospital Communication Network Security Information Identification System
XU Jun
(Chinese People's Liberation Army Navy Characteristic Medical Center, Shanghai 200052)
【Abstract】：In the application of hospital communication network, the traditional security information identification system have problems such as inaccurate identification, low response efficiency and high operating cost. In order to solve these problems effectively, a new recognition system is designed in this paper, and its main design strategies are analyzed. Including the system main design requirements, system hardware design analysis and system software design analysis. It is hoped that can provide some reference for the rational design and application of this kind of system.
【Key words】：hospital;communication network;network security;information identification system
引言
对于医院通信网络中的安全信息化识别系统,具体 设计中,设计者首先需要明确其主要的设计需求,然后 再以此为依据,结合医院通信网络实际的应用情况,对 该系统的硬件和软件进行合理设计。通过这样的方式, 才可以充分满足医院通信网络的实际应用需求,保障其 网络信息的安全性,以此来为医院的相关工作提供足够 科学、先进的网络安全技术支持。
1 系统主要设计需求
医院中传统的通信网络安全信息化识别系统在实际 应用中存在很多问题,最主要的一个问题就是其中的硬 件功能无法满足该系统在当前的实际应用需求。在这样 的情况下,该系统便无法全面集成各个平台之间的关键 信息,使很多信息都达不到实时协同共享效果,从而加 大了信息获取难度 [1]。而这一问题的关键解决办法就是 通过大数据分析技术的合理应用来完善该系统对于网络安全的信息化识别功能需求。基于此,本次设计中,特 将大数据分析技术融入到该系统内,以此来进行所有合 法网络信息的全面分析。通过这样的方式,便可让该系 统具有更高的工作效率,且能够达到协同性以及共享性 的网络安全信息化识别效果。
2 系统硬件设计分析
在对该识别系统进行具体设计的过程中,硬件系统的 合理设计是确保整体系统应用效果,满足其实际应用需求 的基础。基于此,具体设计中,设计者一定要根据系统的 实际需求来进行各个硬件组成部分的合理选择与设计,以 此来确保硬件系统整体设计的合理性。根据上述应用需求, 本次设计的信息化识别系统硬件组成部分主要有 4 个 ：(1) 采集器 ;(2)处理器 ;(3)协同器 ;(4)共享器。以下是 对该系统中的各个硬件组成部分设计策略所进行的分析。
2.1 采集器设计
在该系统中,采集器的主要作用是根据系统指令,对各个平台中的相关词条信息进行实时、全面采集。为 满足系统的实际应用需求,实现各个平台数据的全面协 同共享,本次设计中,选择的是 GHUI-927 型数据采集 器。该采集器在正常工作状态下的取样频率是 200kHz, 采集速度是 640kB/s, 工作电流是 1A, 工作电压是 12V。 在该采集器内,模拟数字通道的总数为 4 个通路,所有 通道中的数据采集工作均可共同完成,这样便可使整体 系统的数据信息采集速度得以良好保障。具体应用中, 其数据采样精度可达到 12 位,当发现采集精度无法满 足实际需求时,采集器将会自动暂停,从而为后续处理 奠定良好基础 [2]。同时,在本次设计中,也将人工智能 技术合理融入到了采集器里,以此来实现数据采集中的 语言转换,从而进一步扩大了该系统的数据采集范围。
2.2 处理器设计
在整体识别系统中,处理器是一个至关重要的硬件 组成部分,其主要的工作任务是确保系统运行的稳定性, 并在系统故障发生时为其内部的数据安全提供保障。基 于此,该系统在处理器的性能方面具有非常严格的要求。 为满足该系统的实际应用需求,本次设计中,选择的是 麒麟 980 型处理器,该处理器不仅处理效果好,且成本 也十分低廉,在目前的处理器领域中具有很高的性价比。 它具有充足的工作内存空间和运行冗余空间,且其中自 带了若干个内存条,当出现空间反应迟钝问题时,通过 内存条的及时接入,便可使其处理效果得到良好保障 [3]。 如表 1 所示为麒麟 980 型处理器的主要工作参数情况。
经实践应用研究发现,该处理器一次性处理的数据 可达到 16 字节,具有非常高的工作效率。将该处理器 合理应用到硬件系统中,便可充分满足整体识别系统对 于工作效率的实际应用需求。
2.3 协同器设计
对于该识别系统而言,协同器同样是一个重要的硬 件组成部分,协同器在硬件系统中的主要作用是为整体 系统的跨平台信息数据采集提供支持,让系统中的每一 个器件都能够在数据采集期间达到良好的协同工作效 果,从而实现整体系统工作效率的良好保障,让跨平台信息采集具有更好的时效性。为达到这一目标,在该系 统设计中,选择的是 YBN-89 型协同器,该协同器中应 用的是 16 核心处理器,通过内存是 32GB 的 CPU 来驱 动其运行,其集群 TBM 参数可达到 33 万 tpmC,可在 I/O 网络条件下有效运行。协同器与 SCSI 总线采用光 纤总线连接,这样便可显著提升协同器的响应速度,保 障其应用功能。另外,该协同器也具有体积小、成本低 等的优势,在不工作时将一直处在待机关闭状态,且器 件替换不会对识别系统的正常运行造成干扰。
2.4 共享器设计
在该识别系统中,共享器的主要作用是共享协同处 理之后的医院终端数据信息。根据医院通信网络安全信 息化识别系统的实际应用需求,为进一步提升整体系统 的工作性能及其工作效率,应用在其中的共享器就需要 具备足够快的反应速度和足够强大的网络支撑。出于以 上各方面应用需求的综合考虑,本次系统设计中,选择 了 KIS-97 型共享器。此种共享器具有小巧的体积结构, 其表面上设置了很多连接端口,因此在相同的网络频道 中,该共享器便可对各种的无线数据进行共享,从而实 现传统信息共享模式的良好改善 [4]。同时,在该共享器 的工作过程中,各类外部因素不会对其产生较大的限制 作用,且具备较强的防雷保护和防静电干扰等功能,这 样便可实现整体系统数据信息共享效果的良好保障。如 表 2 所示为 KIS-97 型共享器主要参数情况。
通过该共享器的合理应用,便可充分满足整体系统 的数据信息共享需求。
3 系统软件设计分析
在合理选择并设计了识别系统的硬件之后,设计者 需要以此为依据,结合该系统的实际功能需求,对其软 件程序进行合理设计。具体设计中,首先需要明确主要 的软件设计思路,然后再根据确定好的设计思路,对其 主要的软件工作流程进行合理设计。通过这样的方式, 才可以充分满足该系统对于软件程序及其各种功能的实 际应用需求。以下是对本次设计的识别系统软件部分设 计策略所进行的具体分析。
3.1 主要设计思路
为了让该系统达到良好的信息分析效果,本次设计 中,特将主成分分析法引入到其软件系统,以此来满足 其信息化识别需求。就目前来看,主成分分析法是一种 最为有效的信息变换数据分析算法,该算法的核心是通过 空间投影的形式对数据向量进行处理, 再通过协同方差矩 阵对各个数据向量间的方差进行计算, 并对跨平台信息之 间的关联特征进行提取,最后将方差值大小作为依据, 对 各个数据信息的关联程度做出科学准确的判断。在通过 该系统对各类跨平台信息进行实时协作共享的过程中, 主成分分析法的主要作用是根据确定好的关联度对集成 在系统中的各种数据信息进行实时性的协同连接, 从而 使其完整性得以良好保障。本次识别系统设计中,将主成 分分析法作为基础, 根据该系统对于信息实时协同共享方 面的实际应用需求,对该系统的软件程序进行了合理设 计 [5]。如图 1 所示为该识别系统的软件操作流程示意图。
3.2 主要工作流程设计
在主成分分析法的支持作用下,该系统软件的主要 工作流程包括以下几个步骤 ：
(1)在系统接收到了需要识别的信息之后,其硬件 区域中的处理器以及采集器便会被触发,并借助于大数 据技术对所有平台中的相关信息数据进行查找,并将查 找到的数据信息格式转变为向量坐标。建立起一个二维 形式的坐标系,将采集到的所有跨平台相关信息格式都 变换成坐标向量,对每一个信息中的每一个点进行坐标 赋值。在完成了上述信息的初步设置之后,需要对全部 的消息样本进行均值向量计算。在信息向量变换坐标转换中,其公式如式(1)所示 ：
其中, m 代表坐标系中的第一主轴 ;i 代表坐标系中的第二纵轴 ;μ 代表采集到的所有信息样本均值 ;u 代表采集到的信息总数量。
(2)将主成分分析法作为依据,对采集到的全部医 院信息实施特征提取,计算各个信息向量间的方差以及 各个向量间的关系关联度,并对特征还原数据信息进行 格式转换。然后将处理好的信息数据坐标值带入到离差 矩阵里,对集成在系统中的所有跨平台实时信息进行特征点计算。如式(2)所示是具体的特征点计算公式 ：
其中, yim 代表坐标系中的第一维分量, 同时也是 原始向量的第二主分量 ;ut 代表获取到跨平台信息的时 刻 ;代表跨平台消息的特征系数 ;xim 代表数据信息向 量中的第二维分量,同时也是原始向量 ;d 代表提取出 的特征阈值。
(3) 将通过上述方式提取出的数据特征信息作为核 心,将关键词间的具体关联度作为依据,对一种新的数 据消息进行重新组建,这样便可实现跨平台消息的有效 识别与处理。在完成了新数据消息的组建工作之后,该 系统会借助于其硬件区域里的共享器,将采集到的跨平 台消息无误差地传输到外界。在这样的情况下,一个共 享操作周期也将由此完成。同时,系统软件也会对提取出 的信息特征进行降维处理, 这样便可实现信息核心特征的 最终获得。再将获得到的核心特征格式转变为数据信息形 式,将空间方差矩阵作为依据,对采集到的所有跨平台信 息特征的相关程度进行排序。将这个排序结果作为依据, 可重新构成一个全新的信息结构, 跨平台信息之间的协同 操作也将由此完成。在信息向量特征向数据格式转换的过 程中,主要通过公式(1)的逆矩阵来进行计算,在此便 无需对其计算公式进行过多重复。但是在具体的转化过程 中,为确保跨平台信息的识别效果,消除各类信息中的安 全隐患,还需要对特征进行降噪处理,以此来消除随机噪 声对数据信息的影响,提升数据识别的准确度 [6]。具体处 理中,应用到的降噪处理公式如式(3)所示 ：
其中, r 代表随机噪声对数据信息的影响半径, 其 单位是 m ;j 代表数据信息向量在降维重构过程中的误 差系数 ;D 代表数据信息向量需要降维处理的维度 ;ρ 代表各个特征向量之间的具体关系度 ;n 代表数据信息 向量所具有的投影系数。具体计算中, r 的值越小,说 明降噪处理效果越好。将 r 控制在合理的范围之内,便 可实现跨平台数据分析与识别效果的良好保障,从而尽最大限度确保医院通信网络中数据信息的安全性。
4 系统测试
在通过上述方法完成了该系统的整体设计之后,为 验证其实际应用效果,本次研究中,特对其主要应用性 能进行了测试。具体测试中,特将该系统与某医院传统 的通信网络安全信息化识别系统的识别响应时间及其识 别准确率进行了对比。通过系统性能监测设备以及数据 分析设备来进行实验数据的提取和分析,以此来确保实 验监测质量。
在对该系统性能进行测试之前,首先对测试现场的 各项条件、测试系统以及各种测试设备进行了全面准 备。在所有的准备工作就绪之后,将该医院的传统通信 网络安全性信息化识别系统和本次设计的系统共同开启 并使其投入运行。在两个系统运行一段时间之后,工作 人员会随机以跨平台的形式发布一条信息处理指令,通 过监测设备采集两个系统的命令完成情况,再通过数据 分析设备对采集到的数据进行处理,使其以参数的形式 被记录下来,并将其用作该系统性能测试中的关键数据。
本次测试中,共通过 10 组试验来测试该系统和医 院传统系统的识别响应时间及其识别准确率。经过试 验检测结果发现,本次所设计的系统较传统系统具有 更高的识别响应速度以及识别准确率,其 10 次测试中 的识别响应时间平均值是 1.06s,传统系统的识别响应 时间平均值是 2.68s ;该系统的识别准确率平均值是 96.37%,传统系统的识别准确率平均值是 83.41%。由 此可见,该系统较医院传统通信网络安全信息化识别系统的性能更加优越,将该系统投入医院的通信网络中, 可更好地满足其实际的网络信息安全保障需求。
5 结语
综上所述,在当今的信息化时代中, 医院通信网络 对于信息数据的安全性具有非常高的要求。为实现跨平 台网络数据信息的实时采集、分析和共享,并有效保障 各类信息的安全性,就需要对其网络安全信息化识别系 统进行科学设计。在此过程中,设计者需结合医院通信 网络的应用现状,根据其网络安全信息化识别方面的实 际应用需求,通过合理的策略来设计该系统的硬件部分 及其软件部分。这样才可以提升该系统的应用性能与应 用效果,确保医院通信网络的安全性。
参考文献
[1] 刘莉.医院网络信息安全问题及对策研究[J].无线互联科技, 2022.19(16):160-162.
[2] 臧璆,汪春亮.基于安全等级保护的医院网络安全优化方案 实践[J].医学信息学杂志,2022.43(3):79-83.
[3] 韩翀.计算机信息技术在现代医院管理中的应用[J].信息记 录材料,2021.22(8):113-115.
[4] 余佳伟.基于等级保护2.0的医院网络安全建设方案[J].长江 信息通信,2021.34(1):4-7.
[5] 王佳,张昱.网络优化及通信安全技术分析[J].计算机与网络, 2020.46(22):53.
[6] 胡红雨.基于等保2.0的医院门户网站网络安全防护实践[J]. 电子技术与软件工程,2020(17):241-242.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jisuanjilunwen/65631.html
