ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕМА:
Теоретические основы использования компьютерных программ в биологии
Бороздина И.Б.
Содержание
Введение
Глава I. Теоретические основы изучения компьютерных программ, используемых для написания научных работ по биологии
1.1 Программное обеспечение для анализа в медицине и биологии BioVision
1.2 Возможности Office Excel 2007
Глава II. Экспериментальная работа по использованию компьютерной программы по биологии
Заключение
Литература
Введение
Актуальность исследования. Проблема изучения компьютерных программ, используемых в биологии является необходимым условием для написания научных работ по микробиологии. Современный мир трудно представить без компьютерной техники. Широкое распространение компьютеров привело к возможности их использования во всех сферах жизни общества. В современных условиях рост научного знания в области компьютерных технологий привел к использованию их в различных областях науки и техники. Основным направлением использования вычислительной техники является применение так называемых «офисных» пакетов прикладных программ, содержащих разнообразные средства для работы с документами. Они позволяют быстро и качественно подготовить документы, используя самые современные средства, работать с электронными таблицами и презентациями, базами данных. Наиболее распространенным пакетом на сегодняшний день является пакет MicrosoftOffice, OfficeExсel 2007, OfficePowerPoint 2007. BioVisionявляется новым поколением программного обеспечения для анализа микроскопических изображений, упрощающий исследователям процедуру анализа.
Эти компьютерные программы мною будут использоваться при подготовке докладов, рефератов, выступлений, публикаций в учебных заведениях, а также при написании диссертации, поскольку они позволяют легко соблюсти все требования, предъявляемыми к оформлению документов и делают их более презентабельными. Этим и определяется актуальность данного исследования.
Цель исследования:
·выявить и научно обосновать практическое значение, ценности компьютерных программ по биологии.
Задачи:
·проанализировать теоретический материал по проблеме исследования;
·выявить практическую значимость использования компьютерных программ по биологии для написания диссертационных работ.
BioVision - новое поколение программного обеспечения для анализа микроскопических изображений, упрощающее исследователям процедуру анализа. Программа разработана для систем MS Windows 98/NT/2000/XP. Гибкая система, адаптируемая к различным картам захвата изображения, камерам и микроскопам. BioVision поддерживает следующие форматы изображения: цветное RGB (24 bit), в оттенках серого (8 bit) и черно-белое. А также программа поддерживает большинство основных форматов изображений, таких как BMP, JPEG, TIFF, PNG и др. Захват и запись изображения микроскопического препарата, сохранение в нужном формате, редактирование для лучшего качества картинки с использованием рутинных и специальных фильтров. Редактирование для улучшения качества изображения с использованием рутинных и специальных фильтров.
Созданные программой графики, таблицы расчётов отражаются на мониторе и могут быть быстро переданы в другие, основанные на MSWindowsпрограммы, например MS Word, Excel и т. д. для создания отчётов и презентаций. Графики и таблицы с результатами анализа сохраняются в отчете с последующей архивацией в базе данных. Встроенный редактор отчета. Гибкая система для управления базой данных.
· Захват изображений препаратов, открытие из файла, копирование из буфера;
· Преобразование и редактирование изображений;
· Ручное и автоматическое выделение интересующих объектов;
· Измерение размеров, формы, положения, оптических параметров выделенных объектов;
· Классификация объектов и статистическая обработка результатов измерений;
· Передача данных в MS Excel для дополнительных пересчетов;
· Сохранение и печать изображений и результатов анализа;
· Возможность работы в одной из методик автоматического анализа: измерение, зернистость, подсчет, сегментация, денситометрия, фазовый анализ, узлы, пористость, толщина покрытия, плотность объектов;
· Создание новых методик (макросов) для автоматизации выполнения рутинного анализа;
· База данных для изображений и результатов анализа;
· Редактор отчетов.
· Выделение объектов;
· Измерение объектов ( длина, угол, периметр, площадь и др.);
· Подсчет объектов;
· Классификация объектов;
· Плотность объектов;
· Фазовый анализ (сегментация объектов по гистограмме);
· Толщина покрытия (послойное измерение объектов).
· Выделение, измерение и оценка процента площади изображения, отличающихся по яркости или цвету.
· Морфологические операции для выделения, преобразования объектов;
· Идентификация объектов на изображении (пользователем или автоматически), их подсчет, получение классификации по установленным пользователем критериям.
· Автоматическое и ручное измерение линейных и оптических параметров частиц.
· Создание отчета в программе с оригинальным изображением и таблицами результатов измерений.
· Экспорт в текстовый редактор Wordили Excel.
· Научные биологические и медицинские исследования: энтомология, гистология, цитология, микробиология, эмбриология, микология, паразитология, флюоресцентная микроскопия;
· Разное: экологические исследования, исследования почвы и т.д.
Программа BioVisionможет быть установлена на любом персональном компьютере и может использоваться с биологическими микроскопами для исследований в медицине и биологии, а также с индустриальными микроскопами и стереомикроскопами для исследования в промышленности.
Использование панели инструментов облегчает поиск и использование нужных команд. Программа BioVision поставляется с набором исходных панелей. Панель инструментов не дублирует Текстовое меню, и часть операций может быть выбрана только через Текстовое меню или только с помощью панели инструментов.
Текстовое меню
Текстовое меню находится под заголовком окна программы (см. рис. 1) и содержит названия команд. В программе BioVision при наличии на экране окна документа текстовое меню состоит из пунктов: File (Файл), Capture (Захват изображения), Edit (Редакция), View (Просмотр), Image (Изображение), Annotation (Аннотация), Filters (Фильтры), Enhancement (Специальные фильтры), Morphological Operations (Операции), Effects (Эффекты), Measurements (Измерения), Reports (Отчеты), Window (Окно), Help (Помощь). Каждый из этих пунктов содержит список команд. Количество команд в этих списках зависит от того, открыто ли в программеизображение.Некоторые команды текстового меню сановятся доступны только после выполнения какого-либо действия (например, команда «Измерить маски» становится доступной только после выделения масок объектов). Нужный пункт меню может быть выбран как мышью, так и с помощью клавиатуры. Для этого нужно нажать клавишу Alt и соответствующую подчеркнутую букву (например, для вызова Capture нужно нажать Alt+С, для Measurements – Alt+M), а затем передвигаться по меню с помощью стрелок на клавиатуре. Запуск выбранной операции осуществляется нажатием кнопки Enter. При выборе пункта меню отображается список команд. Для быстрого доступа к наиболее часто используемым командам существуют «горячие клавиши», которые приведены в меню рядом с названием операции.
Контекстное меню
Контекстное меню появляется при нажатии правой кнопки мыши на разных частях окна программы: на области панелей инструментов, на окне документа, на объекте, на таблице классов. Содержимое контекстного меню меняется и определяется типом документа или областью окна программы, откуда оно было вызвано.
Захват изображений
1. Захват изображений: одиночных кадров, видео.
2. Выбор источника и формата изображений.
3. Предварительный просмотр.
Редактирование изображений
1. Вырезать, копировать, вставить.
2. Выделение произвольной области, масштабирование и перемещение с использованием клавиатуры и мыши.
3. Обрезка, дублирование, восстановление.
4. Изменение размеров.
5. Сжатие.
6. Преобразование в любой из форматов BMP, JPG, TIF, PNG, GIF, PSD.
7. Заполнение и пульверизация выбранным цветом в нужных пропорциях.
8. Создание сетки: 5х5, 10х10 и 100х100 линий.
9. Рисование прямых и кривых линий, прямоугольника, окружности с
регулированием узловых точек и возможностью изменять цвет и толщину линий.
10. Вставка текста любым доступным шрифтом и цветом.
11. Помещение указателя на объект. Любые четыре направления и возможность изменять его цвет и толщину.
12. Ластик стирает только линии, стрелки и любые инструменты рисования, но не само исходное изображение.
13. Камера-люцида.
14. Монтаж нескольких изображений (особенно нескольких фокусов одного изображения).
15. Брошюровка изображений.
16. Выделение подсветкой.
17. Коррекция отдельных пикселей с клавиатуры.
18. Каталоги со многими изображениями с возможностью поиска.
19. Применение фильтров к выделенной области.
Просмотр (View)
1. Увеличение/уменьшение.
2. Масштабируемый предварительный просмотр.
3. Вращение на 90, 180, 270 градусов или на произвольный угол.