專利名稱：一種實驗數據處理的系統和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及人機交互界面、硬件和算法的系統和方法，尤其是指一種數字化進行試驗數據處理的系統和方法。
背景技術：
在實驗室中，由研發(fā)人員手工書寫實驗記錄已是一貫的做法，大部分科學實驗、以及法規(guī)環(huán)境下所規(guī)定的操作流程大部分還是采用紙質記錄本作為保存科學成果和記錄操作流程的載體。在實驗過程中，有大量的實驗條件及實驗流程需要被記錄，有些實驗條件及實驗流程是人們事先設置的，還有一些實驗條件及試驗流程是在實驗過程中，隨著研發(fā)人員修改實驗方案而隨之改變。在完成階段性試驗后，需要將實驗過程中的實驗條件、實驗流程等整理成實驗報告，形成技術文檔并統一保存歸檔，以便日后查閱和共享，這些技術文檔將成為研發(fā)機構重要的知識產權組成部分。 但是，手工書寫實驗記錄方式存在以下諸多問題
其一，由于手工書寫耗費時間長，數據記錄十分不便，研發(fā)人員往往寥寥數語記錄主要的實驗條件和實驗流程而忽略一些次要條件，有時因為時間緊迫，記錄者在書寫記錄時筆記潦草難以辨認，因此，一個研究團隊完成的實驗，由于技術文檔內信息的缺漏，無法由另一個研究團隊完整的重復整個實驗，這必將導致實驗資源的浪費。其二，在某些實驗中，實驗輸出數據多樣化，特別是一些高精度的圖譜等，手工書寫的紙質實驗記錄顯然難以記錄。其三，紙質實驗記錄的保存和管理需要很高的成本，而且紙質的文件不利于日后的查詢和檢索，在眾多的實驗記錄中，很難快捷和準確的找到有關記錄，導致在先的實驗成果和實驗經驗無法有效共享和借鑒。所以實驗研發(fā)人員需要一種更好的方法和工具來全面、高效、完整的進行試驗記錄，包括實驗條件和實驗流程，并有效地利用它們。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在提供一種實驗數據的處理系統和方法，對整個實驗過程方便的進行錄入、存儲、分享、檢索和再利用工作。這種實驗數據處理的系統和方法，包括業(yè)務邏輯模塊、操作界面和數據層，其特征在于，所述的業(yè)務邏輯模塊由用戶管理模塊、記錄管理模塊、搜索模塊、事務通知模塊、流程管理模塊、項目管理模塊和項目預算模塊組成。所述的用戶管理模塊負責用戶登錄鑒權和信息維護。所述的記錄管理模塊負責實驗記錄的輸入、存儲和打印。所述的搜索模塊負責實驗記錄的全局條件搜索。所述的事務通知模塊負責重要事件的預定、搜集和及時提醒。所述的流程管理模塊設置專業(yè)的研發(fā)流程，將各流程參與人員和部門高效的組織在一起。所述的項目管理模塊從項目的視角展示系統的核心數據，定義用戶、組織、項目和實驗之間的具體關系。所述的項目預算模塊提供基本的項目核算功能，實施跟蹤實驗各個階段的開銷。根據以上技術方案提出的這種實驗數據處理系統和方法，以業(yè)務邏輯為核心，依據實驗和研發(fā)需要定義標準作業(yè)流程，項目管理及事務通知功能幫助操作人員更好的掌控項目進度、項目質量和項目成本。


圖I為本發(fā)明的系統結構示意圖； 圖2為本發(fā)明的系統流程示意圖。圖中I-業(yè)務邏輯，2-主界面，3-數據層，4-服務器，5-數據庫，6-用戶管理模塊，7-記錄管理模塊，8-搜索模塊，9-事務通知模塊，10-流程管理模塊，11-項目管理模塊，12-項目預算模塊，13-插件，14-Eclipes RCP, 15-實驗記錄文件，16-DataNucleus。
具體實施例方式以下結合附圖進一步闡述本發(fā)明，并給出本發(fā)明的實施例。如圖I所示的這種實驗數據處理系統和方法，包括業(yè)務邏輯模塊I、操作界面2和數據層3，其特征在于，所述的業(yè)務邏輯模塊I由用戶管理模塊6、記錄管理模塊7、搜索模塊8事務通知模塊9、流程管理模塊10、項目管理模塊11和項目預算模塊12組成。所述的用戶管理模塊6負責用戶登錄鑒權和信息維護。所述的記錄管理模塊7負責實驗記錄的輸入、存儲和打印。所述的搜索模塊8負責實驗記錄的全局條件搜索。所述的事務通知模塊9負責重要事件的預定、搜集和及時提醒。所述的流程管理模10塊設置專業(yè)的研發(fā)流程，將各流程參與人員和部門高效的組織在一起。所述的項目管理模塊11從項目的視角展示系統的核心數據，定義用戶、組織、項目和實驗之間的具體關系。所述的項目預算模塊12提供基本的項目核算功能，實施跟蹤實驗各個階段的開銷。如圖2所示，在步驟001，系統超級管理員(通常是IT部門或機構負責人)進入用戶管理模塊6，系統超級管理員根據用戶角色為其設定不同的角色及對應權限，如操作、瀏覽、搜索、使用哪些功能模塊等。用戶管理模塊6負責用戶登錄鑒權和信息維護。系統采取128位密鑰加密的方式進行數據通信，同樣用戶的信息都會通過鑒權機制進行保護，用戶管理模塊6采用電子證書等技術，實現安全的數據管理。接著進入步驟002，項目負責人進入事務通知模塊9，流程管理模塊10，事項目管理模塊11，項目預算模塊12進行用戶和組織、項目、實驗之間的具體關系。通過在事務通知模塊9預定義一組事務，譬如預定義項目的里程碑，還需要設定該事務關心的用戶。當某個項目的實驗結果被置為里程碑屬性時，事務通知模塊9就會自動將這一事務通知到預定義的用戶。流程管理模塊10，內置了專業(yè)的生物醫(yī)藥研發(fā)流程，將各個部門的人和實驗結果結合組織起來，形成科學流暢的研究和管理模式。通常在合成部門的用戶在實驗完成之后，流程管理模塊10將合成部分實驗結果提交至分析檢測部門，檢測合格后，樣品提交至活性篩選部門，之后有活性的化合物在提交到藥效學部門、毒理學部門、藥物代謝動力學部門、制劑研究部門等一個或各個環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)之間幾乎是無縫的交流的信息共享，提供工作效率。常規(guī)藥物研發(fā)流程圖請見圖3。流程管理模塊針對不同環(huán)節(jié)的用戶不同的視圖，而對于更高權限的用戶，則可以看到整個完整的流程視圖。事項目管理模塊11從項目的視角展示了系統的核心數據，定義用戶和組織之間，用戶和項目之間，用戶和實驗之間的具體關系。項目管理模塊11還通過項目的角度對系統進行分析和管理，符合了當今流行的企業(yè)、科研單位管理模式。項目預算模塊12提供基本的項目成本核算功能，在整個研發(fā)階段，人力、物力、財力記錄在該模塊中，實時跟蹤實驗各個階段的開銷。項目預算模塊12內置若干基礎的成本計算模型，項目預算模塊12還預定義了若干模版，便于用戶按部就班的進行人員、工時、開銷登記。項目預算模塊12在支持預定義的預警功能，當系統實際開銷超過預定義的閥值時，系統對相關用戶自動發(fā)出通知。接著進入步驟003，實驗操作人員進入操作主界面2，啟動了記錄管理模塊7，搜 索模塊8，事務通知模塊9，流程管理模塊10，事項目管理模塊11，項目預算模塊12。實驗記錄模塊7負責實驗記錄的輸入、存儲和打印，實驗記錄模塊7定義實驗記錄的數據格式，這種定義是在邏輯層面的，與存儲介質沒有關系，與界面也沒有關系，作為一種系統模型被保存。記錄管理模塊提供多種輸入方式，文本、HTML、圖片以及各種辦公介質，諸如word，excel, H)F，都可以成為實驗記錄的一部分。記錄管理模塊7通過業(yè)務邏輯模塊I與數據層3通訊，調用數據層3提供的通用接口，存儲實驗記錄。記錄管理模塊7通過業(yè)務邏輯模塊I與主界面2進行通訊，向界面提供實體數據。搜索模塊8負責實驗記錄的橫向的，縱向的搜索。橫向搜索是指在不同的項目，不同的用戶和不同的實驗記錄中搜索，縱向搜索是指在不同的時間段進行搜索。搜索模塊8還支持橫向縱向結合的方式進行搜索，滿足用戶的各種需求。搜索內容包括文字，圖片和分子結構。搜索模式包括準確搜索和模糊搜索，搜索模塊8提供一種專業(yè)的索引，結合智能的匹配算法，達到高速的搜索功能。主界面嵌入了項目負責人設定好的事務通知模塊9，流程管理模塊10，事項目管理模塊11，項目預算模塊12。當實驗操作人員更改了項目狀態(tài)時，將通過email的形式告知其項目上級或相關負責人，同時在項目負責人及課題總負責人的操作主界面上的Alert窗口將出現上次登錄后有新狀態(tài)的項目名稱及人員。在實驗記錄中，有實驗材料、測試分析，生物測活等費用選項供選擇，用于核計成本。接著進入步驟004，主要實驗操作人員啟動了記錄管理模塊7，搜索模塊8。法規(guī)要求藥物研發(fā)的實驗記錄必須采用紙質記錄，實驗操作人員可將電子實驗數據(如譜圖等)直接粘貼到電子實驗記錄中較以前使用膠水將譜圖貼到實驗記錄本上節(jié)省了大量時間。研究人員在錄入實驗記錄的時間較以前縮短了 60%。使用電子實驗記錄后，電子實驗記錄內容清晰易懂，不存在筆記模糊造成的費解。電子實驗記錄可以自動備份，備份快捷方便，不需要影印、存儲等工作，節(jié)省管理成本。最后進入步驟005，數據與項目管理。啟動了主界面2，數據層3，數據庫5，記錄管理模塊7，搜索模塊8，插件13，Eclipse RCP 14，實驗記錄文件15，DataNucleus 16。數據層3通過DataNucleus 16進行實質的數據庫操作或者文件讀寫。DataNucleus 16(DataNucleus Access Platform)是一個兼容各種標準的Java數據持久化框架,完全兼容 JDOI, JD02, JD02. I, JD02. 2，JD02. 3，和 JPAl 等 Java 標準。它提供一個基于 REST的API。通過它可以訪問所有常見的數據庫服務器等。DataNucleus 16的主要職能是負責數據在不同介質中的存取，該層將數據處理和同步邏輯封裝起來，上層界面和業(yè)務無需關注其實現細節(jié)。另外，將來如若更換存儲介質，只需對該層做相應修改即可，無需修改系統其它部分。數據庫5是保存系統數據的核心，可以采用各種商業(yè)的數據庫來部署，也可以是免費的數據庫諸如mysql。本系統的設計不局限于單一的數據庫，正式由于DataNucleus16的存在，使得數據庫5的具體部署形式可以隨意變化。業(yè)務邏輯模塊I可以通過插件模塊13進行升級和擴展,插件模塊13基于OSGi (Open Service Gateway Initiative)機制，OSGi為服務供應商、軟件供應商、網關開發(fā)人員以及設備供應商提供了一個開放、通用的架構，使它們能互動地開發(fā)、部署和管理服務。其軟件環(huán)境基于Sun的JAVA虛擬機，并不涉及具體的連接協議。對于任何新設備，它都能夠靈活地將其納入現有網絡。插件模塊13使得系統無需重新安裝或者完全更替，甚至在運行時，就可以實現即插即用。通過添加插件模塊，就能向用戶提供嶄新的功能。Eclipse RCP 14具備一個中間件的功能，本系統的主界面模塊2就是運行在Eclipse RCP 14的框架中，插件模塊13也構建于Eclipse RCP 14 的基礎之上。Eclipse RCP 14包含了許多n圖形，可升級的UI，可擴展的應用程序等等。Eclipse RCP 14給用戶提供平滑的，快速的響應，并可以移植不同的操作系統和客戶端環(huán)境。實驗記錄通過實驗記錄文件15的形式保存在本地，文件15是一種自定義格式的文件，它基于業(yè)界通用的xml格式，可以隨時隨地導入導出，在各種軟件之間通用性好。實驗記錄文件15主要在系統離線的時候，記錄用戶的操作和產生的離線數據。在網絡暢通的狀況，實驗記錄文件15會與網絡上的數據庫5進行同步。通過這些模塊的整合，實驗操作人員、項目負責人、課題負責人可在其權限內輕松查看實驗的進展情況，實驗記錄可以在規(guī)定的范圍內第一時間內共享，課題組可以及時分享數據和科研成果。實驗記錄還可以進行快速搜索查看是否有科學家做過相似的實驗，在得到授權可以查閱該實驗內容，無需重復他人實驗。通過化合物的化學結構式、化合物名稱、項目名稱等將與該項目相關的信息通過篩選的方法，將所需的有用信息全部導出成不同格式的Report，便利于總結、匯報。通過這種實驗數據處理系統和方法，實驗人員可以隨時記錄實驗條件、實驗流程、實驗結果并將數據保存在數據庫中，實驗人員通過簡單的編輯便可以輸出完整的實驗報告，具有相關權限的實驗人員可以通過系統分享他人的研究成果，便于實驗團隊間的技術交流和合作，促進技術的開發(fā)。
權利要求
1.一種實驗數據處理的系統和方法，包括業(yè)務邏輯模塊、操作界面和數據層，其特征在于，所述的業(yè)務邏輯模塊由用戶管理模塊、記錄管理模塊、事務通知模塊、搜索模塊、流程管理模塊、項目管理模塊和項目預算模塊組成。
2.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的用戶管理模塊負責用戶登錄鑒權和信息維護。
3.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的記錄管理模塊負責實驗記錄的輸入、存儲和打印。
4.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的搜索模塊負責實驗記錄的全局條件搜索。
5.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的事務通知模塊負責重要事件的預定、搜集和及時提醒。
6.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的流程管理模塊設置專業(yè)的研發(fā)流程，將各流程參與人員和部門高效的組織在一起。
7.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的項目管理模塊從項目的視角展示系統的核心數據，定義用戶、組織、項目和實驗之間的具體關系。
8.如權利要求I所述的一種實驗數據處理的系統和方法，其特征在于所述的項目預算模塊提供基本的項目核算功能，實施跟蹤實驗各個階段的開銷。
全文摘要
一種實驗數據處理的系統和方法，包括業(yè)務邏輯模塊、操作界面和數據層，其特征在于，所述的業(yè)務邏輯模塊由用戶管理模塊、記錄管理模塊、搜索模塊、事務通知模塊、流程管理模塊、項目管理模塊和項目預算模塊組成。通過這種實驗數據處理系統和方法，實驗人員可以隨時記錄實驗條件、實驗流程、實驗結果并將數據保存在數據庫中，實驗人員通過簡單的編輯便可以輸出完整的實驗報告，具有相關權限的實驗人員可以通過系統分享他人的研究成果，便于實驗團隊間的技術交流和合作，促進技術的開發(fā)。
文檔編號G06Q10/06GK102722769SQ20111007695
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者林翠芳 申請人:上海凡默谷信息技術有限公司