System oraz sposób dystrybucji danych i synchronizacji przetwarzania danych

Zespół:

Istota wynalazku

Wynalazek dotyczy zagadnienia wspólnej, interaktywnej pracy na plikach o dużej objętości w gronie wielu użytkowników komunikujących się z wykorzystaniem sieci komputerowej.

Komunikacja w systemie zrealizowanym zgodnie z ideą wynalazku odbywa się dwufazowo: w fazie pierwszej przygotowuje się tzw. sesję komunikacyjną zaś w fazie drugiej sesja ta jest przeprowadzana. Przygotowanie sesji komunikacyjnej polega na dostarczeniu plików, które będą podlegać przetwarzaniu do komputerów ustalonych użytkowników systemu, a jej przeprowadzenie - na możliwości ich wspólnej, interaktywnej edycji. Edycja dokumentów może przykładowo obejmować zmianę sposobu ich prezentacji (powiększenie, obrót, zmiana kontrastu) oraz wprowadzanie różnych adnotacji wyróżniających fragmenty dokumentu. Wyróżnienie dwóch faz jest uzasadnione wielkością dokumentów używanych w trakcie sesji komunikacyjnej - z jego wykorzystaniem możliwa jest synchronizacja nawet danych o znacznej objętości bez konieczności dysponowania łączami sieciowymi o dużej przepustowości. System składa się z dwóch podsystemów - dystrybucji danych oraz synchronizacji przetwarzania danych.

Zadaniem podsystemu dystrybucji danych jest efektywne dostarczenie wskazanych plików do ustalonych odbiorców. Podsystem ten może jednocześnie obsługiwać wiele niezależnych transferów i ma możliwość odpowiedniego przyspieszania i spowalniania poszczególnych transferów by w miarę możliwości zakończyć każdy transfer zgodnie z ustalonym harmonogramem (tj. w zadanym czasie).

Podsystem synchronizacji przetwarzania danych ma za zadanie zapewnić możliwość ich edycji w sposób interaktywny tj. wprowadzania zmian w taki sposób, jakby zespół pracował przetwarzając dane bez pośrednictwa systemu komputerowego. Taki sposób komunikowania się wymaga zatem ograniczenia opóźnień w transmisji do poziomu percepcji użytkownika (czyli ok. 100-150 ms. w jedną stronę). Istotną cechą wynalazku są specjalistyczne mechanizmy pozwalające wdrożyć go nawet w sieciach komputerowych bez gwarancji parametrów jakości transmisji. Są nimi semantyczna priorytetyzacja wiadomości i ich adaptacyjna agregacja, dzięki czemu ilość przeznaczonych do wysłania wiadomości nie przekracza aktualnych możliwości transferu sieci komputerowej r tym samym nie dochodzi do naruszenia dopuszczalnego limitu opóźnienia. Mechanizm priorytetyzacji wiadomości uwzględniając ich znaczenie (semantykę) określa ich względną ważność. Wiadomości o niewielkiej ważności mogą w razie konieczności zostać pominięte nie powodując istotnych różnic w przekazie, zaś wiadomości, dla których stratność jest niedopuszczalna podlegają bezstratnej kompresji, której zastosowanie może nieznacznie zwiększać opóźnienie komunikacji. Wynalazek oprócz węzłów końcowych, które uczestniczą w przetwarzaniu danych definiuje także węzły pośredniczące w komunikacji stanowiące infrastrukturę systemu. Ich zastosowanie zwiększa niezawodność pracy systemu i ułatwia komunikację pomiędzy węzłami końcowymi. Węzły pośredniczące podsystemu przetwarzania danych przechowują ponadto stan konwersacji w ramach danej sesji komunikacyjnej pozwalając węzłom końcowym na podłączanie się do tej sesji nawet po jej rozpoczęciu. Stosują one te same co węzły końcowe mechanizmy priorytetyzacji i agregacji i aplikują je indywidualnie dla każdego z węzłów końcowych będących uczestnikiem sesji komunikacyjnej pozwalając na dostarczenie do każdego nich strumienia wiadomości o najlepszej możliwej jakości.

Korzyści z zastosowania wynalazku

Wynalazek pozwala na łatwe konstruowanie systemów pracy grupowej, których celem jest synchronizacja przetwarzania plików, w tym dokumentów multimedialnych przez użytkowników pracujących poprzez sieć komputerową. Wynalazek pozwala na efektywne działanie tych systemów nawet w sieciach komputerowych o niewielkiej przepustowości, w których nie ma gwarancji jakości transmisji. Do uruchomienia systemu wykorzystującego wynalazek wystarczające jest wykorzystanie standardowego oprogramowania systemowego (stos TCP/IP). Zastosowane mechanizmy adaptacji intensywności komunikacji interaktywnej do aktualnych możliwości łącza sieciowego nie dopuszczają do wystąpienia zatorów i pozwalają na utrzymanie jej opóźnienia na poziomie percepcji użytkownika. Mechanizmy niezawodności zapewniają poprawną pracę systemu nawet w warunkach krótkotrwałej utraty łączności pomiędzy komunikującymi się stronami.

Potencjał komercjalizacyjny

Wynalazek może znaleźć zastosowanie we wszelkich systemach działających w lokalnej lub rozległej sieci komputerowej, których celem jest synchronizacja przetwarzania plików, w tym dokumentów multimedialnych. Wynalazek został praktycznie wykorzystany w budowie nowej wersji systemu do zdalnych, interaktywnych konsultacji medycznych danych obrazowych - TeleDICOM II (www.teledicom.pl).

TeleDICOM II jest zaawansowaną platformą telemedyczną umożliwiającą współpracę lekarzy w wirtualnej przestrzeni. Aplikacja stanowi unikalne połączenie przeglądarki obrazów medycznych o diagnostycznej jakości i zaawansowanego narzędzia pracy grupowej pozwalającego użytkownikom na wspólne, interaktywne konsultowanie danych pacjentów. Wszyscy uczestnicy sesji konsultacyjnej widzą w danym czasie dokładnie te same badania medyczne, w tej samej projekcji i z uwidocznionymi tymi samymi wynikami pomiarów. TeleDICOM II może być także wykorzystany do organizacji szkoleń i konferencji medycznych dotyczących diagnostyki obrazowej.