Роберт Ледли

редактировать

Роберт Ледли
Robert Ledley color portrait.jpg Роберт Ледли
Родился(1926-06-28) 28 июня, 1926. Флашинг, Квинс, Нью-Йорк, США
Умер24 июля 2012 г. (2012-07-24) (86 лет). Кенсингтон, Мэриленд, США
ГражданствоСША
Alma mater
Известен по
  • КТ / компьютерной томографии всего тела
  • Оптический Распознавание образов
  • Bioinformatics
  • Computing Advocacy
Супруг (ы)Терри Ледли (урожденная Вахтелл)
Награды
Научная карьера
Областиматематика, физика, вычисления, биология, медицина, стоматология
Учреждения

Роберт Стивен Ледли (28 июня, 1926-24 июля 2012 г.), профессор доктор физиологии и биофизики и профессор радиологии Медицинской школы Джорджтаунского университета впервые применил электронные цифровые компьютеры в биологии и медицине. В 1959 году он написал две важные статьи в журнале Science: «Обоснование основ медицинской диагностики» (совместно с Ли Б. Люстедом) и «Цифровые электронные компьютеры в биомедицине». Обе статьи поощряли биомедицинских исследователей и врачей к использованию компьютерных технологий. В 1960 году он основал Национальный фонд биомедицинских исследований (NBRF), некоммерческую исследовательскую организацию, занимающуюся продвижением использования компьютеров и электронного оборудования в биомедицинских исследованиях. В NBRF Ледли реализовал несколько крупных проектов: в начале 1960-х гг. Разработка системы ввода пленки для цифрового автоматического компьютера (FIDAC), которая автоматизировала анализ хромосом; изобретение автоматического компьютеризированного поперечно-аксиального (ACTA) компьютерного томографа всего тела в середине 1970-х годов; ведение Атласа последовательности и структуры белков (созданного в 1965 г. Маргарет О. Дейхофф); и создание Ресурса информации о белках в 1984 году. Ледли также работал редактором нескольких крупных рецензируемых биомедицинских журналов. В 1990 году Ледли был занесен в Национальный зал славы изобретателей. Он был награжден Национальной медалью в области технологий в 1997 году. В 2010 году он ушел с поста президента и директора по исследованиям NBRF.

Содержание
  • 1 Семья и образование
  • 2 Ранняя научная карьера
    • 2.1 Стоматологические исследования армии США
    • 2.2 Работа со стандартами Восточного автоматического компьютера
    • 2.3 Операционные исследования и клуб RNA Tie Club
    • 2.4 Электротехника
    • 2.5 Сотрудничество с Ли Б. Ластед
    • 2.6 NAS-NRC опрос и компьютерная пропаганда
  • 3 Национальный фонд биомедицинских исследований
    • 3.1 Создание и цели NBRF
    • 3.2 FIDAC и распознавание образов
    • 3.3 ACTA и компьютерная томография (сканирование CT / CAT)
    • 3.4 Биоинформатика
    • 3.5 Другие вычислительные проекты NBRF
  • 4 Научные журналы
  • 5 Достижения, членство и принадлежность
  • 6 Публикации
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Семья и образование

Роберт Ледли родился 28 июня 1926 года в Флашинг-Медоуз, Квинс, Нью-Йорк, США. Его отец, Джозеф Леви, был бухгалтером, а его мать, Кейт Леви, была школьной учительницей, прежде чем стать домохозяйкой. У Роберта была сестра Мэрион и сводный брат Ральф. Всех троих братьев и сестер звали Ледли.

Среди друзей детства Ледли во Флашинге была Маргарет Окли Дейхофф, которая позже провела большую часть своей карьеры, работая в Национальном фонде биомедицинских исследований, и которая впоследствии стала основоположник области биоинформатики. Ледли учился в школе Горация Манна, которую он окончил в 1943 году.

Будучи студентом Колумбийского университета Ледли преуспел в физике, пройдя курсы бакалавриата и магистратуры в его первые два года в качестве студента. Однако, когда он сообщил своим родителям о своем желании стать физиком, они возразили на том основании, что карьера в области физики для него невозможна из-за нехватки постоянной работы в этой области. Вместо этого они призвали его зарабатывать на жизнь стоматологом. Ледли попытался пойти по обоим путям одновременно; он поступил в Стоматологический колледж Нью-Йоркского университета, продолжая получать физическое образование в Колумбийском университете. В течение дня Ледли посещал курсы стоматологии в Нью-Йоркском университете, а затем ездил на метро в Колумбию, чтобы пройти вечерние курсы физики. Получив докторскую степень в Нью-Йоркском университете в 1948 году, Ледли поступил в аспирантуру по физике в Колумбийском университете, где обучался у многих известных физиков, включая И.И. Лави (который пошутил, что Ледли был единственным физиком, который мог вырвать человеку зуб), Энрико Ферми, Ханс Бете и Дж. Уилер. Ледли получил степень магистра физики в Колумбии в 1950 году.

В 1949 году Ледли женился на Терри Вахтелле (род. 1926), учителе математики в Куинс-колледже и сестре Герберта Вахтелла.. У пары было двое сыновей, Фред (1954 г.р.) и Гэри (1957 г.р.). Когда пара переехала в округ Колумбия в начале 1950-х, Терри работал программистом, пока не ушел с работы, чтобы растить своих сыновей. Оба сына окончили медицинский факультет Джорджтаунского университета. Фред Ледли - профессор естественных и прикладных наук в Университете Бентли и автор многочисленных научных статей, а также романа «Дитя спутника» (2011). Гэри Ледли - практикующий кардиолог, связанный с Университетом Дрекселя.

Роберт Ледли умер от болезни Альцгеймера в Кенсингтоне, штат Мэриленд, США, 24 июля 2012 года.

Ранняя научная карьера

США Армейские стоматологические исследования

В 1950 году, вскоре после начала корейской войны, с Ледли связался вербовщик армии США, который предложил ему выбор: он мог добровольно присоединиться к США Армейский стоматологический корпус старшим лейтенантом или призван в пехоту рядовым. Ледли сразу же вызвался добровольцем и был отправлен в Школу полевой медицинской службы армии США для обучения. Поскольку Ледли также обучался физике, его направили в стоматологическое исследовательское отделение больницы общего профиля Уолтера Рида в Вашингтоне, округ Колумбия

Во время службы в армии Ледли отвечал за улучшение протезные стоматологические устройства (такие как зубные протезы ), которые затем широко использовались военнослужащими. Примечательно, что Ледли использовал свои знания в области стоматологии и физики для разработки системы, которая оптимизировала процесс установки зубных протезов, позволяя стоматологам определять «угол жевания» или средний наклон каждого зуба относительно поверхности объекта (например, кусочек еды), будучи укушенным. Ледли представил эту работу Американскому физическому обществу в 1952 году, и она привлекла внимание всей страны благодаря статье в газете Associated Press под названием «Математика, используемая для фиксации ложных зубов».

Работа со стандартами Eastern Automatic Computer

Терри Ледли, управляющий Standard Eastern Automatic Computer (SEAC) в Национальном бюро стандартов в начале 1950-х годов. Роберт Ледли научился программировать на этом компьютере, сначала с помощью бумажных лент, которые Терри принес ему, а затем, широко используя машину.

Работа Ледли по протезированию зубов привела его к сотрудничеству с исследователями из Национального бюро стандартов Отдел исследования стоматологических материалов, где ему предложили исследовательскую работу в 1952 году после его увольнения из армии. Там он столкнулся с Standard Eastern Automatic Computer, одним из первых электронных цифровых компьютеров с хранимой программой. Первое знакомство Ледли с SEAC произошло через его жену Терри, которая работала одним из программистов машины - Роберт научился программировать, изучая программы (на перфорированной бумажной ленте) и руководства, которые Терри принес домой. Ледли сам начал использовать SEAC для своих стоматологических исследований, но после того, как он показал себя опытным программистом и специалистом по устранению неполадок, он обнаружил, что работает с SEAC (а позже DYSEAC ) на постоянной основе над широким спектром проектов, включая удаленные -управляемая система наведения самолета.

Для Ледли работа с SEAC стала озарением, касающимся как его карьеры, так и потенциальной важности компьютеров для биомедицинских исследований. Он вспоминал: «Ранее я понял, что, хотя теоретически уравнения физики могут быть написаны для описания любого биомедицинского явления, такие уравнения будут настолько сложными, что их невозможно будет решить в замкнутой форме. Таким образом, SEAC был бы моей панацеей, потому что уравнения стали бы податливыми для численных методов решения. По крайней мере, в то время я искренне верил. Это должно было стать моей областью применения компьютеров для решения биомедицинских проблем ».

Операционные исследования и клуб RNA Tie Club

Хотя Ледли уже давно представлял себе карьеру использования компьютеров для решения биомедицинских проблем. В начале 1950-х ему потребовалось несколько лет, прежде чем он полностью посвятил себя этой карьере. В Национальном бюро стандартов работа Ледли была в первую очередь связана с решением военных задач с использованием методов исследования операций. Например, он опубликовал статью в журнале Operations Research, показывающую, как можно использовать булеву алгебру для уменьшения сложных военных задач принятия решений до такой степени, что они могут быть решены с помощью набора таблиц истинности. и вопросы типа «да» или «нет».

Когда Ледли потерял работу в NBS в 1954 году из-за сокращения бюджета, он отклонил предложение работать в IBM (которая наняла коллег Ледли в массовом порядке). Вместо этого он устроился на работу в качестве «аналитика по операционным исследованиям» в бюро операционных исследований в Университете Джона Хопкинса. Там его работа оставалась в основном сосредоточенной на военных проблемах, но его знания в области биологии, физики, математики и вычислений привлекли внимание одного из его новых коллег по ORO, Джорджа Гамова. Гамов, который был известен своим вкладом в космологическую модель Большого взрыва, проявил интерес к молекулярной биологии сразу после того, как Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик разъяснили двойная спираль структура ДНК в 1953 году. Гамов полагал, что навыки Ледли могут помочь в расшифровке генетического кода, то есть в решении проблемы того, как последовательность ДНК переводится в белки. В 1954 году Гамов пригласил Ледли присоединиться к элите RNA Tie Club ; некоторыми другими членами клуба были Уотсон, Крик, Ричард Фейнман, Макс Дельбрюк, Эдвард Теллер и Сидней Бреннер.

Основная работа Ледли для RNA Tie Club была попытка создать набор таблиц сопряженности с целью написания компьютерной программы, которая определяла бы соответствие между любой трехбуквенной последовательностью (триплетом) нуклеотидных оснований и любыми аминокислота (строительные блоки белков). При финансовой поддержке Гамова Ледли опубликовал свою работу в 1955 году в Proceedings of the National Academy of Sciences. Хотя Ледли создал комбинаторную таблицу, которую теоретически можно было использовать для определения того, какая трехбуквенная последовательность оснований ДНК соответствует какой аминокислоте, для решения этой проблемы потребовалось несколько тысяч лет вычислений на самых быстрых компьютерах в мире (около 1955 года).

Установив, что компьютеры не могут быть использованы достаточно быстро для декодирования ДНК, Ледли отошел от RNA Tie Club. В конечном итоге код был взломан в эксперименте 1961 Ниренберга и Маттеи, в котором не использовались компьютеры и который не проводился членами RNA Tie Club.

Электротехника

В 1956 году Ледли был принят на работу доцентом кафедры электротехники в Школу инженерии и прикладных наук Университета Джорджа Вашингтона. Там он преподавал одни из самых первых курсов по компьютерному программированию и написал свою первую книгу «Цифровые компьютеры и техника управления» (1960). В GWU Ледли приобрел Florida Automatic Computer I и II, двух потомков SEAC, которые были отброшены ВВС США как излишки, с целью создания «вычислительного центра», который будет использовать компьютеры. автоматизировать Фредерик Сэнгер процесс определения аминокислотной последовательности белков. Однако центр так и не был построен, потому что Национальные институты здравоохранения отклонили запрос Ледли на грант для его финансирования, а также потому, что университет отказался от установки и поддержки двух огромных компьютеров.

Сотрудничество с Ли. Б. Ластед

Ли Б. Ластед (1922-1994), радиолог с опытом работы в области электротехники, узнал о работе Ледли в 1956 году после того, как Ледли выступил с презентацией под названием «Операции». -Исследовательский взгляд на медицину и здоровье »на ежегодном собрании Американского общества исследования операций. После встречи Люстед позвонил Ледли, и они обнаружили, что они разделяют большой интерес к использованию электроники и математики для улучшения медицины. Двое мужчин сразу же начали сотрудничать в разработке способов научить врачей и биомедицинских исследователей, которые редко имели достаточную подготовку в области электроники или математики, использовать электронные цифровые компьютеры в своей работе.

В 1959 году Ледли и Ластед опубликовали « Обоснование основ медицинской диагностики », широко читаемая статья в Science, в которой медицинские работники знакомились с методами исследования операций. Охватываемые области включали: символическую логику, теорему Байеса (вероятность) и теорию ценностей. В статье врачей проинструктировали, как создавать диагностические базы данных с помощью карт с надрезом, чтобы подготовиться к тому времени, когда у них будет возможность вводить свои данные в электронные компьютеры для анализа. Ледли и Ластед выразили надежду, что с помощью компьютеров большая часть работы врачей станет автоматизированной и что, следовательно, можно будет избежать многих человеческих ошибок.

В медицине статья Ледли и Ластед оставалась влиятельной в течение десятилетий, особенно в область принятия медицинских решений. Среди наиболее восторженных читателей был кардиолог Гомер Р. Уорнер, который подражал методам Ледли и Люстеда в своей исследовательской клинике в Госпитале LDS в Юте. Работа Уорнера, в свою очередь, сформировала многие методы и приоритеты сильно компьютеризированной компании Intermountain Healthcare, Inc., которая в 2009 году была изображена администрацией Обамы как образцовая модель системы здравоохранения, обеспечивающей высокий уровень медицинских услуг. качественный и недорогой уход.

Статья также привлекла внимание национальных СМИ к работе Ледли и Люстеда. Статьи о работе двух мужчин были опубликованы в нескольких крупных газетах США. Небольшое демонстрационное устройство, созданное Ледли для демонстрации работы электронной диагностики, было описано в New York World Telegram как «Металлический мозг для диагностики», а в New York Post был опубликован заголовок: «Доктор. Юнивак Требуется хирургия ». Несколько раз Ледли и Люстед объясняли журналистам, что, по их мнению, компьютеры помогут врачам, а не заменят их, и что процесс внедрения компьютеров в медицину будет очень сложным из-за неколичественного характера большей части медицинской информации. Они также предполагали, за много лет до разработки ARPANET, национальную сеть медицинских компьютеров, которая позволила бы поставщикам медицинских услуг создавать общенациональные медицинские записи для каждого американца и позволяла бы быстро анализировать массовые данные по мере сбора информации в индивидуальные клиники и отправлены в региональные и национальные компьютерные центры.

Обзор NAS-NRC и компьютерная пропаганда

В начале 1957 года Ледли был нанят на неполный рабочий день в Национальную академию of Sciences - Национальный исследовательский совет (NAS-NRC) для проведения национального обзора текущего и потенциального использования компьютеров в биологии и медицине в США. При поддержке сенатора Хьюберта Хамфри и директора Национального института здравоохранения Джеймса А. Шеннона NAS-NRC заказало исследование, чтобы помочь врачам и биологам преодолеть их нежелание использовать компьютеры.

Ледли опубликовал результаты своего исследования в статье Science от 6 ноября 1959 года «Цифровые электронные компьютеры в биомедицинских науках», в которой он призвал биологов обучаться математике и инженерии, чтобы эффективно использовать электронные цифровые компьютеры. Он предсказал, что в долгосрочной перспективе, «возможно, наибольшее использование компьютеров будет в биомедицинских приложениях». Как и предыдущая статья в Science, написанная в соавторстве с Lusted, новая статья Ледли была широко прочитана - среди наиболее влиятельных и восторженных читателей было Джошуа Ледерберг, который большую часть поздней части своей карьеры провел, используя компьютеры для решения задач биологических исследований.

Обзор и статья Ледли также сформировали Национальные институты здравоохранения ' Это первая крупная попытка побудить биомедицинских исследователей к использованию компьютеров. Эта работа началась вскоре после запуска Советским Союзом Спутника в октябре 1957 года - в ответ на Спутник Конгресс США искал средства для повышения производительности науки и технологий в США. в 1960 году Конгресс выделил NIH около 40 миллионов долларов на стимулирование использования компьютеров в биомедицинских исследованиях. Рекомендации Ледли, в частности, его призыв к биомедицинским работникам интенсивно обучаться в в области математики и инженерии, служила руководством для усилий NIH, которые проводились Консультативным комитетом NIH по компьютерам в исследованиях (ACCR). ACCR возглавлял с 1960 по 1964 год сотрудник Ледли Ли Ластед. В те годы комитет основал несколько крупных центров биомедицинских вычислений в США и спонсировал разработку LINC. Преемник ACCR, подразделение «Компьютеры в исследованиях», возглавил Гомер Уорнер, один из первых врачей-исследователей, применивших методы Ледли и Ластед в клинических условиях.

Национальный фонд биомедицинских исследований

Создание и цели НБРФ

НБРФ «Рождественская елка» с демонстрацией проектов и журналов, инициированных организацией до 1991 года. В основе - создание фонда в 1960 году. Орнаменты представляют (движущиеся снизу вверх и слева направо): Атлас последовательности и структуры белков (начат в 1965 г.), «Компьютеры в биологии и медицине» (журнал основан в 1969 г.), «Распознавание образов» (журнал основан в 1967 г.), первые данные о белках (1972 г.), ACTA (прототип построен в 1974 г.)), Computer Languages ​​(журнал, основанный в 1972 г.), первый набор данных нуклеиновых кислот (1979 г.), Computerized Medical Imaging and Graphics (журнал, основанный в 1981 г. - он вырос из журнала Computerized Tomography 1976 г. и журнала Computerized Rad. iology), CENOG (прототип построен в 1978 году), Protein InformationРесурс (запущен в 1984 году), 1990 год стал 30-м годом NBRF.

После его исследовательской работы для NAS-NRC и публикации в статьях Lusted в науке, Ледлился к федеральному правительству и университету с просьбой поддержать его усилия по разработке компьютеров и компьютерных программ для использования биомедицинскими исследователями. При поддержке НАН-NRC Ледли учредил в 1960 г. Национальный фонд биомедицинских исследований (NBRF), некоммерческую организацию, базировавшуюся в здании, принадлежащем NAS-NRC, рядом с Дюпон Серкл <223.>, Вашингтон, округ Колумбия

Полагая, что его карьера преподавателя в конечном итоге ограничит его исследования, Ледли оставил свою должность в GWU, чтобы посвятить все свое время руководству NBRF. Ледли будет руководить NBRF до своего выхода на пенсию в 2010 году. Первыми сотрудниками были: Луи С. Ротоло (помощник Ледли в исследовании NAS-NRC), Джеймс Б. Уилсон (бывший аспирант Ледли в GWU) и Маргарет О. Дейхофф (квантовый химик докторской степени из Колумбии и друг детства Ледли из Флашинга).

Использование компьютеров в улучшенной медицинской области, миссия NBRF заключалась в том, чтобы «стимулировать ученых-биомедицинских исследователей к использованию компьютеров, подавая пример новаторскими исследованиями и разработками в медицине. новых областей компьютерных приложений ». Начав с годового бюджета менее 100 000 долларов и полдюжины сотрудников, NBRF превратился в многомиллионную компанию с более чем 20 сотрудниками 1980-х годов. Первоначально подавляющее большинство поддержки NBRF исходило от NIH, но к 1980 году он получил поддержку из различных федеральных, университетских и корпоративных источников, в дополнение к получению доходов за счет публикации журналов и продажи электронных инструментов, программного обеспечения и патенты.

В 1970 году NBRF начал свое сотрудничество с Медицинским центром Джорджтаунского университета. Университет, который выделил место для биомедицинского вычислительного центра, предоставил офисные и лабораторные помещения для NBRF, в то время как NBRF будет служить вычислительным ресурсом для университета, а также предоставить финансирование и престиж университету через его исследования и разработки.

В рамках переезда Ледли был назначен на факультет Джорджтаунского университета профессором радиологии, физиологии и биофизики. NBRF физически располагался в Джорджтауне с 1970 по 2006 год. С 2006 по 2010 год он располагался в офисах в Вашингтоне, округ Колумбия, и Бетесде, штат Мэриленд.

В 2011 году NBRF был реорганизован в Массачусетсе и принял новое заявление о миссии.

FIDAC и распознавание образов

Роберт Ледли на снимке с FIDAC в 2007 году. Роберт Ледли позирует с IBM 360, который использовался совместно с FIDAC. Листы бумаги на левой стороне фотографии представьте собой распечатки оцифрованных микрофотографий хромосом. Стопки перфокарт IBM находятся возле правой руки Ледли.

Первым направлением деятельности NBRF была разработка технологии оптического распознавания образов. Работая с Уилсоном в 1960 и 1961 годах, Ледли построил Автоматическое устройство для определения антибиотиков (ADAD), компьютеризированное устройство для измерения освещенности, которое проверяло эффективность антибиотиков путем измерения прозрачности культур в чашках Петри. Прозрачные области, вероятно, были областями, в которых антибиотики убили популяции бактерий; области, которые были непрозрачными, вероятно, области, где бактерии еще были живы. NBRF продал несколько единиц ADAD Управлению по контролю за продуктами и лекарствами , а также крупным фармацевтическим компаниям.

Опираясь на успех ADAD, Ledley, Wilson и новичка в NBRF, электрика инженер Томас Голаб разработал пленочный ввод для цифрового автоматического компьютера (FIDAC) в середине 1960-х годов. FIDAC был разработан для сканирования фотографий в свою память, а затем для отправки этой информации на более крупный компьютер (например, IBM 360) для распознавания шаблонов в отсканированном изображении. Чтобы оцифровать фотографию, FIDAC накладывает на нее сетку 700 x 500 точек (произвольного размера), а затем измеряет уровень освещенности в каждой точке. В зависимости от уровня освещенности, каждой точке присваивалось целое число от 0 до 9. FIDAC мог выполнить сканирование с 350 000 точек менее чем за 0,5 секунды.

Ledley разработал FIDAC для микрофотографий хромосом по порядку. для трудоемкой задачи анализа кариотипа, который используется для использования для использования средств таких состояний, как синдром Тернера и синдром Дауна. Запрограммированный на различение хромосом от фона, а затем распознавание аномалий в данном образце (например, наличие дополнительного хромосома, хромосомы аномальной формы), FIDAC смог выполнить за 40 секунд хромосомный анализ, который требовал квалифицированного техник 15 минут на выполнение вручную.

Помимо анализа хромосом, FIDAC был адаптирован для оцифровки и анализа фотографий нейронов и мазков Папаниколау, а также шлирена. фотографии. Около дюжины единиц FIDAC было продано в течение 1960-х годов, и к началу 1970-х годов возник значительный спрос на меньшую версию машины. В итоге Лаборатория реактивного движения получила грант NIH на предложение небольшого прибора, подобного FIDAC, для использования в лабораториях и клиниках.

Чтобы облегчить обсуждение среди пользователей и разработчиков FIDAC, Ледли основал в 1969 г. - рецензируемый журнал Pattern Recognition, официальный журнал общества распознавания образов. Ледлиался оставлен редактором журнала Pattern Recognition до 2010 года.

ACTA и компьютерная томография (компьютерная томография / компьютерная томография)

Роберт Ледли на выставке компьютерного томографа всего тела ACTA в Смитсоновском Национальном музее американской истории.

Ледли наиболее широко известен усилиями 1970- х годов по разработке (КТ) или компьютерных томографов. Эта работа началась в 1973 году, когда NBRF потерял часть своего финансирования NIH из-за сокращения федерального бюджета. За это время НБРФ также стал все активнее участвовать в вычислительных сетях территории кампуса. Пытаясь быстро собрать достаточно средств для выплаты зарплаты сотрудникам NBRF, Ледли искал проекты, которые организация могла бы осуществить для Джорджтаунского университета. Узнав, что врачи-исследователи из Джорджтауна былианы стоимостью 500 000 долларов на компьютерный томограф, который они хотели купить у EMI (EMI-Scanner), Ледли пообещал им, что NBRF может построить аналогичную машину только за половину цены.. Университет согласился дать Ледли шанс, и в течение следующих нескольких месяцев группа под руководством Ледли, Голаба, Уилсона и Фрэнка Рэббитта работала над разработкой прототипа.

Помимо снижения затрат, команда NBRF стремилась к работе. Чтобы преодолеть ограничение ограничения EMI-Scanner, именно то, что рентгеновские лучи должны проходить через резервуар с водой, окружающий сканируемый объект - это ограничение ограничивало использование сканера только головами пациентов и требовало, чтобы врачи размещали пациентов 'направляется в резиновый пузырь, переходящий в резервуар для воды. Основываясь на их опыте в области медицинской визуализации и опыте с ранними проектами Годфри Хаунсфилда для устройства EMI, а также теоретическими работами Аллана МакЛеода Кормака и Уильяма Х. Oldendorf, команда NBRF пришла к выводу, что необходимо использовать резервуара для воды может быть устранена путем изменения алгоритма используемого для объединения рентгеновских лучей в трехмерное изображение. В отличие от сканера EMI, работающего только на голову, использовал алгоритм релаксации, машина NBRF использовала алгоритм свертки.

В 1974 году, после нескольких месяцев работы с машинистами Джорджтауна и специалистами по кузовным работам в соседнем Cadillac дилер, команда Ледли завершила строительство автоматического компьютеризированного года поперечно-осевого сканера (ACTA). Машина 30 фотоумножителей в качестве детекторов и выполняла сканирование за 9 циклов вращения / вращения, что быстрее, сканер EMI. Он использовал миникомпьютер DEC PDP-11/34 как для управления сервомеханизмами, так и для загрузки и обработки изображений. Самое главное, ACTA могла сканировать все тело, в то время как EMI-сканер мог сканировать только голову.

ACTA сразу же добилась успеха в Джорджтауне. В конце разработки прототипа Дэвид С. Маккалоу, детский нейрохирург из больницы Джорджтаунского университета, использовал ACTA - без ведома Ледли - для обследования ребенка, который ударился головой в результате велосипедной аварии. Маккалоу использует аппарат для обнаружения мозгового кровотечения у мальчика и точной информации о месте кровотечения, чтобы быстро спланировать и провести по спасению жизни. Новости об этом и других случаях быстро распространились, и вскоре Ледли столкнулся с мировым спросом на такие устройства, как ACTA.

Ледли основал Digital Information Science Corporation (DISCO) в 1974 году, которая продавала сканеры ACTA по 300 000 долларов за штуку. 25 ноября 1975 года Ледли был выдан патент на дизайн ACTA. Позже, в 1975 году, DISCO продает права ACTA компании Pfizer за 1,5 миллиона долларов наличными и 10 миллионов долларов в виде гарантированного финансирования исследований (выплаченных в течение 10 лет) для NBRF. Pfizer ACTA 0100 и его преемник 200FS были проданы больницам по всему миру в период с 1975 по 1977 год, но Pfizer уступила рынку медицинской визуализации компаниям GE Medical и Technicare, которые были проданы в следующих году. поколение компьютерных томографов.

Когда использование компьютерных томографов стало широко распространенным, Ледли приобрел значительную известность. Прототип ACTA был выставлен в Национальном музее американской истории Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия. Смитсоновский институт также создал архив материалов, связанных с разработкой ACTA. За свою роль в разработке ACTA Ледли был занесен в Национальный зал славы изобретателей в 1990 году и награжден Национальной медалью в области технологий и инноваций в 1997 году.

Биоинформатика

Наряду с работой Ледли над технологиями визуализации его коллега из NBRF Маргарет Окли Дейхофф Разработывала ресурсы для изучения жизни на молекулярном уровне. Ее Атлас строит и структуру белков от 1965 г. стремился предоставить исчерпывающий набор данных научного сообщества о секвенировании белков. Ежегодно публикуемый NBRF, сначала на бумаге, наконец, на CD-ROM, Атлас служил информационным центром для растущего сообщества секвенаторов белков. К середине 1970-х годов Атлас стал основным источником данных из последовательностей блоков и в конечном итоге послужил моделью для данных по белкам и баз данных последовательностей нуклеиновых кислот GenBank, которые сейчас основные ресурсы для биологов.

После внезапной смерти Дэйхоффа в 1983 году Ледли и Вайнона Баркер (которые присоединились к NBRF в конце 1960-х) взяли на себя руководство проектом. В середине 1980-х Ледли и Баркер команды, которая разработала Ресурс идентификации личности (позже названный Ресурс информации о белке или PIR), онлайн-версию Атласа. Исследователи, использующие модемы или Tymnet, могли получить доступ к PIR, чтобы найти информацию о них или добавить в коллекцию. По состоянию на 2012 год PIR остается важным ресурсом для биологов; Он управляется совместно с Университетом Делавэра и Джорджтаунским университетом и основным компонентом UniProt.

других вычислительных проектов NBRF

«Летучая мышь» NBRF, трехмерная мышь (слева), используемая для взаимодействия со стереоизображениями (справа). Роберт Ледли, работающий с ЦЕНОГ в НБРФ, около 1980 г.

С 1979 по 1980 г. Ледли и Голаб разработали компьютеризированный электронейроофтальмограф (CENOG). Этот аппарат позволил медицинским работникам автоматически анализировать моторику глаз, важный фактор в диагностике неврологических и офтальмологических расстройств. CENOG привлек значительное внимание средств массовой информации в начале 1980-х годов, в основном потому, что он служил демонстрацией возможности автоматизированной медицинской диагностики.

Находясь в NBRF, Ледли также выполнял работы, связанные с компьютерным дизайном. В 1970 году, когда закон Мура был еще относительно новой идеей, и когда самые мощные компьютеры имели от 1000 до 2000 логических вентилей, Ледли написал статью под названием «Реализация компьютера с миллиардом вентилей», в которой он размышлял. о возможностях транзисторного компьютера с 1 000 000 000 логических вентилей. Он предположил, что такая машина: 1) не будет иметь фиксированной логической схемы; 2) иметь возможность переделывать некоторые из своих компонентов; 3) уметь «лечить себя». Микропроцессоры на миллиард транзисторов стали обычным явлением в персональных компьютерах с 2010 года, хотя эти машины не так динамичны (с точки зрения логической структуры), как предсказывал Ледли.

В конце 1980-х Ледли возглавлял команду, которая разработала Bat, трехмерную мышь, которая позволяла пользователям взаимодействовать с объектами в трехмерном пространстве (созданном с использованием стереоизображений).

Научные журналы

За свою долгую карьеру в NBRF Ледли работал редактором четырех крупных рецензируемых журналов. В 1969 году он запустил журнал Pattern Recognition Journal и Компьютеры в биологии и медицине. Первый фокусируется на компьютеризированных подходах к распознаванию образов, а второй публикует статьи, алгоритмы и технические описания, связанные с использованием компьютеров в биомедицине. В 1972 году Ледли основал «Компьютерные языки, системы и структуры», миссия которой - публиковать «статьи по всем аспектам проектирования, реализации и использования языков программирования, от теории до практики». В 1976 году, после успеха ACTA, Ледли инициировал компьютерную томографию, которая была переименована в компьютерную радиологию в 1977 году и впоследствии переименована в компьютерную медицинскую визуализацию и графику в 1981 году. Она служит «источником для обмена информацией о медицинском использовании новых технологий. разработки в области визуальной диагностики, вмешательства и последующего наблюдения ». Ледли работал редактором всех четырех журналов до своего выхода на пенсию в 2010 году. В настоящее время журналы издаются Elsevier.

Награды, членство и членство
Публикации
  • Ledley, RS; Вожделенный, Л. Б. (3 июля 1959 г.). «Рассуждающие основы медицинской диагностики». Наука. 130 (3366): 9–21. doi : 10.1126 / science.130.3366.9. JSTOR 1758070. PMID 13668531.
  • Ледли, Р.С. (6 ноября 1959 г.). «Цифровые электронные компьютеры в биомедицине». Наука. 130 (3384): 1225–1234. doi : 10.1126 / science.130.3384.1225. JSTOR 1757193. PMID 14415153.
  • Ледли, Р.С. (1959). Отчет об использовании компьютеров в биологии и медицине. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук. ISBN 978-0-217-75214-5.(General Books, 2010).
  • Ледли Р.С. (1960). Цифровая вычислительная техника и управление. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 9780070369818.
  • Ledley, Robert S.; Вожделенный, Ли Б. (1960). «Компьютеры в обработке медицинских данных». Исследование операций. 8 (3): 299–310. doi : 10.1287 / opre.8.3.299. JSTOR 167094.
  • Ледли, Р. С. (1962). Программирование и использование цифровых компьютеров. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-070-36982-5.
  • Ледли, Р. С. (1965). Использование компьютеров в биологии и медицине. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  • Ледли Р.С. (1966). Программирование на FORTRAN IV. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
  • Ледли, Роберт (июл.
Последняя правка сделана 2021-06-04 06:30:18
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте