Röntgensystemen zijn vaak zo gebouwd dat een arm met een scanner om een patiënt heenbeweegt. Om te voorkomen dat de bewegende onderdelen van de kostbare machine daarbij ergens tegenaan botsen en beschadigd raken, meet het systeem de afstand tussen de onderdelen. Bij het afstellen van deze botsingdetectie-software beïnvloeden alle factoren elkaar: maak je het apparaat sneller, dan kun je het stroomverbruik en de kans op botsingen juist verhogen. Bij het afstellen van die software moeten dus keuzes gemaakt worden en dat is niet altijd makkelijk.
Freek van den Berg keek samen met een aantal medepromovendi naar de ontwikkeling van röntgensystemen bij Philips en zag een mogelijkheid om het afstellen van deze software beter te regelen. “Bij Philips was men voornamelijk bezig met kleine aanpassingen achteraf in de software van de apparaten,” vertelt Van den Berg. “Ze veranderden één ding en keken dan of het resultaat verbeterde, wat niet heel efficiënt was. Bovendien kan een kleine verandering grote gevolgen hebben; als je daar pas later achter komt dan kan dat veel tijd en geld kosten.”
Van snoepmachine tot röntgenscanner
Van den Berg wilde onderzoeken of de prestaties van deze apparaten niet op een efficiëntere manier geoptimaliseerd konden worden. Hij richtte zijn onderzoek daarom op embedded systems, in het Nederlands: geïntegreerde systemen. Een ingebed systeem is software ingebed in hardware met de bedoeling deze een vorm van intelligent gedrag te bezorgen. Vergelijk een ouderwetse snoepautomaat waar je een muntje handmatig indraait met een moderne machine waar je verschillende keuzes kunt intoetsen. Bij die laatste zorgt een ingebed systeem ervoor dat je blikje frisdrank eruit komt rollen. “Bij het bouwen van de meeste ingebedde systemen wordt vooral naar de functionaliteit gekeken,” zegt Van den Berg. “Men let minder op de prestatie, maar uiteindelijk is deze net zo belangrijk voor topresultaten.”
Op zoek naar efficiëntie bij ingebedde systemen richtte Van den Berg zich op de servicegeoriënteerde variant. Een voorbeeld daarvan is de eerder genoemde snoepautomaat, die geld en een productkeuze ontvangt en een product teruggeeft. Een röntgenscanner is in feite ook een servicesysteem: een afbeelding die is gebaseerd op röntgenstraling wordt naar het systeem gestuurd, waarop het systeem een bewerkt plaatje in hoge kwaliteit terugstuurt naar de arts.
Na-apen en analyseren
Van den Berg ontwikkelde iDSL, een softwarepakket dat de prestaties van servicesystemen meet en voorspelt. iDSL bootst het systeem na met behulp van modellen zodat je kunt zien wat het effect kan zijn van bepaalde wijzigingen voordat je die aanbrengt. iDSL berekent bijvoorbeeld de gevolgen in snelheid en veiligheid wanneer je de het stroomverbruik van een röntgensysteem zou willen verlagen. Vervolgens raadt iDSL alternatieve wijzigingen aan om de prestaties van het apparaat te verbeteren.
Bij het afstellen van medische apparatuur worden prioriteiten gesteld. Voor de röntgenscanners van Philips ligt het zwaartepunt daarvan op veiligheid. “Philips is continu bezig aan te tonen dat hun medische apparaten veilig zijn zodat de Verenigde Staten ze accepteren,” zegt Van den Berg. “Als de V.S. ze accepteert, dan accepteert de hele wereld ze.” Door die prioriteit wordt bijvoorbeeld het stroomverbruik minder belangrijk. In het geval van een snoepautomaat is stroomverbruik weer wel een prioriteit. iDSL kan in beide gevallen helpen de meest efficiënte tussenweg te vinden.
Freek van den Berg promoveerde aan de Universiteit Twente met het proefschrift ‘Automated performance evaluation of service-oriented systems’.
Dit artikel werd eerder in een andere vorm gepubliceerd op de website van Commit.