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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Verwaltung
mehrschichtiger Datenverarbeitungsprozesse, insbesondere in der
Medizintechnik.
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Aus
der
DE 103 51 351
A1 ist ein Verfahren und ein System zur dynamischen Generierung
von Benutzerschnittstellen, so genannten User Interfaces, bekannt.
Dieses Verfahren sieht vor, dass User Interfaces plattformunabhängig
generiert werden sowie dynamisch geändert und remote konfiguriert
werden können. Damit soll der Programmierungs- und Wartungsaufwand
im Vergleich zu älteren Systemen gering gehalten werden.
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Von
Datenverarbeitungsprogrammen, beispielsweise in der Medizintechnik,
wird häufig eine möglichst universelle Einsetzbarkeit
gefordert, sowohl was die Hardware- als auch was die Softwarekonfiguration
betrifft. Bei Anwendungen, die in einem Datenverarbeitungsnetzwerk
zum Einsatz kommen, müssen je nach Architektur der Zielumgebung
typischerweise bestimmte Anteile der Anwendung auf einen lokalen
Rechner und andere Anteile auf entfernte Rechner geladen und installiert
werden.
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In
einem Extremfall, der Vollinstallation, wird die komplette Anwendung
auf den lokalen Rechner, den so genannten Anwendungsklienten, geladen
und installiert. Im Fall einer mehrschichtigen Anwendung umfasst die
zu installierende Software beispielsweise eine Darstellung-, eine
Geschäfts- und eine Dienstleistungsschicht. Die Vollinstallation,
welche einen Betrieb der gesamten Software auf dem Anwendungsklienten
ermöglicht, setzt voraus, dass dieser über ausreichende
Hardwareressourcen verfügt.
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Im
Unterschied zur Vollinstallation wird im Fall einer Teilinstallation
lediglich eine Teilmenge der insgesamt für die Nutzung
der Anwendung benötigten Schichten auf dem Anwendungsklienten
installiert, während die übrigen Schichten auf
entfernten Datenverarbeitungsgeräten, beispielweise so
genannten Anwendungs- und Dienstleitungsservern, geladen und installiert
werden. Im Vergleich zu einer Vollinstallation stellt eine Teilinstallation
geringere Anforderungen an die Hardwareausstattung eines Anwendungsklienten.
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Während
bei einer Vollinstallation einer Anwendung im Fall einer Aktualisierung
der Software lediglich der Anwendungsklient betroffen ist, müssen
bei einer Teilinstallation unter Umständen Softwarekomponenten auf
verschiedenen Rechnern in abgestimmter Weise aktualisiert werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwaltung mehrschichtiger
Datenverarbeitungsprozesse, insbesondere in der Medizintechnik,
hinsichtlich der Aktualisierbarkeit gegenüber dem Stand
der Technik weiterzuentwickeln.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein
Datenverarbeitungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Im Folgenden
im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterte Ausgestaltungen
und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch
für das Datenverarbeitungssystem und umgekehrt.
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Das
Verfahren geht aus von einer in einem Datenverarbeitungssystem,
insbesondere in einer medizintechnischen Umgebung, bereitgestellten,
mehrschichtig aufgebauten Applikation. Einzelne Schichten der Applikation
sind beispielsweise eine Darstellung-, eine Geschäfts-
und eine Dienstleistungsschicht. Ebenso kann es im Einzelfall praktikabel
sein, Infrastruktur, Datenmanagement, und Bildverarbeitung verschiedenen Schichten
zuzuordnen. Jeder Schicht der Applikation ist mindestens ein Modul
zugeordnet. Insgesamt weist die Applikation damit mindestens zwei
Module auf.
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Um
die Software, das heißt die Applikation, aktualisieren
zu können, ohne sie komplett auszutauschen, werden aktualisierte
Module bereitgestellt, die jeweils zum Ersatz eines existierenden
Moduls vorgesehen sind. Im Rahmen des Verfahrens erfolgt eine automatische
Kontrolle der existierenden Module daraufhin, ob ein zugehöriges
aktualisiertes Modul bereitgestellt ist. Basierend auf dieser Information
werden schließlich diejenigen Module erneuert, zu welchen
aktualisierte Module vorliegen, wobei die übrigen Module
unverändert bleiben oder lediglich insoweit modifiziert
werden, als dies zur Zusammenwirkung mit den aktualisierten Modulen
erforderlich ist.
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Von
der Aktualisierung können in einem einfachen Fall lediglich
Module einer einzigen Schicht, auch als Hierarchieebene bezeichnet,
betroffen sein. Bei minimalem Umfang der Aktualisierung wird nur
ein einziges Modul einer bestimmten Schicht der Applikation ausgetauscht,
während gegebenenfalls vorhandene weitere Module derselben
Schicht sowie die allen übrigen Schichten zugeordneten
Module nicht verändert werden. In komplexeren Fällen
sind dagegen verschiedene aktualisierte Module unterschiedlichen
Hierarchieebenen zugeordnet. Dies kann sowohl in Fällen
zutreffen, in denen lediglich zwei Hierarchieebenen existieren und damit
die Mindestzahl an Schichten vorhanden ist. Bevorzugt wird das Verfahren
zur Aktualisierung jedoch bei Applikationen eingesetzt, die mehr
als zwei Hierarchieebenen umfassen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist das Verfahren zur Aktualisierung
einer Applikation geeignet, welche mindestens ein Modul aufweist,
das direkt mit mehreren weiteren Modulen unterschiedlicher Hierarchieebenen verknüpft
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung wird ein aktualisiertes Modul zusätzlich
zu einem existierenden, weiterhin nutzbaren Modul installiert, wobei
das aktualisierte Modul direkt mit einem ersten bestehenden Modul
und das existierende Modul direkt mit einem zweiten bestehenden
Modul verknüpft wird.
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Durch
die Aktualisierung erhöht sich damit die Anzahl der nutzbaren
Module. Hierbei kann vorgesehen sein, das erste bestehende Modul
im Zuge der Installation des aktualisierten Moduls automatisch zu
modifizieren, um es innerhalb der geänderten Struktur der
Applikation nutzbar zu machen, während das zweite bestehende
Modul unverändert bleibt. Die verschiedenen bestehenden
Module, welche im Zuge der Aktualisierung der Applikation nur zum
Teil einer Modifikation bedürfen, können unterschiedlichen
Hierarchieebenen angehören.
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Unabhängig
von der genauen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße
Verfahren mittels eines Computerprogrammprodukts ausführbar,
wobei ein von einem Computer lesbares Medium den Computer zur Durchführung
des Verfahrens veranlasst. Das Programm ist hierbei nicht notwendigerweise
auf einem einzigen Medium gespeichert, sondern kann beispielsweise,
in Funktionsblöcke unterteilt, in mehreren örtlich
voneinander getrennten Speichern abgelegt sein.
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Der
Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass ein äußert
komfortabel handhabbarer Software Verwaltungsdienst bereitgestellt
wird, der eine weitestgehend automatisierte Aktualisierung von Applikationen
auf Anwendungsklienten ermöglicht. Hierbei kann eine Applikation,
auch als Anwendung bezeichnet, aus logisch und physikalisch getrennten
Bausteinen, so genannten Modulen, aufgebaut sein. Der Anwender,
welcher das erfindungsgemäße Verfahren nutzt,
braucht über keine Information zu verfügen, welche
Module welcher Schichten der Applikation im Einzelfall zu aktualisieren
sind. Vielmehr trägt die Anwendung selbst diese Information.
In allen Fällen ist sichergestellt, dass die Aktualisierung
nur die tatsächlich zu ändernden Module umfasst.
Dies hat über den hohen Benutzungskomfort hinaus zur Folge,
dass die Aktualisierung sehr zeitsparend durchgeführt wird.
Die Interaktion des Benutzers bei der Aktualisierung beschränkt
sich in der Regel auf eine simple Bestätigung. Gleichzeitig
wird dem Benutzer die Möglichkeit gegeben, sich Detailinformationen über
die Aktualisierung anzeigen zu lassen, so dass stets die gewünschte
Transparenz gegeben ist.
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Besonders
vorteilhaft ist die für den Benutzer gegebene Möglichkeit,
den Umfang der Aktualisierung selbst zu bestimmen. Beispielsweise
kann durch den Benutzer festgelegt werden, dass lediglich ein Teil
der Module der Applikation auf den neuesten Stand gebracht werden
soll, während die übrigen Module in älteren Versionen
Weiterbetrieben werden. In einer Gesamtbetrachtung bedeutet dies,
dass verschiedene Module der Anwendung unterschiedliche Lebenszyklen
aufweisen können, was angesichts der verschiedenen Funktionen der
einzelnen Module sachgerecht sein kann und maßgeblich zu
einer besonders rationellen Wartbarkeit der Applikation beiträgt.
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Nachfolgend
werden mehrere Varianten des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes
Datenverarbeitungssystem anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Hierin zeigen:
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1 In
symbolisierter Darstellung ein Datenverarbeitungssystem,
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2 die
prinzipielle Struktur einer ersten innerhalb des Datenverarbeitungssystems
nach 1 nutzbaren mehrschichtigen Applikation,
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3 in
einer Darstellung analog 2 ein zweites Ausführungsbeispiel
einer mehrschichtigen Applikation,
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4 eine
erste Variante einer Aktualisierung der Applikation nach 2,
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5 eine
zweite Variante einer Aktualisierung der Applikation nach 2,
und
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6 in
Diagrammform verschiedene Möglichkeiten von Aktualisierungen
einer Applikation.
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Ein
in 1 in grober Schematisierung dargestelltes Datenverarbeitungssystem 1 umfasst
ein Datenaufnahmesystem 2, welches mehrere Datenaufnahmeeinheiten 3 aufweist,
sowie eine datentechnisch, insbesondere über ein Netzwerk,
mit dem Datenaufnahmesystem 2 verbundene Datenverarbeitungseinheit 4.
Bei den Datenaufnahmeeinheiten 3 kann es sich beispielsweise
um so genannte Modalitäten in der Medizintechnik, insbesondere
um bildgebende diagnostische Geräte wie Computertomographie-
oder Magnetresonanzgeräte, handeln.
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Die
Datenverarbeitungseinheit 4, welche nicht notwendigerweise,
wie in 1 vereinfacht dargestellt, in Form eines einzigen
Rechners zur Verfügung steht, sondern beispielsweise auch
als komplexeres, mehrere Einzelgeräte umfassendes Datenverarbeitungsnetzwerk
realisiert sein kann, ist zur Durchführung einer Applikation
ausgebildet, welche direkt oder indirekt mit dem Datenaufnahmesystem 2 gewonnene
Daten, das heißt medizintechnische Daten, verarbeitet.
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Die
grundsätzliche Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Applikation ist in 2 veranschaulicht. Es handelt
sich hierbei um eine auch als Anwendung bezeichnete Applikation
A1, die mehrschichtig, mit drei Ebenen E1, E2, E3, in welchen sich
Module M1, M2, M3, M4 befinden, sowie mit einer Anwendungsebene
AE, aufgebaut ist. Insgesamt weist die Applikation damit vier Hierarchiestufen
AE, E1, E2, E3 auf. Der Ebene E1 sind die Module M3 und M4 zugeordnet,
während das Modul M2 der Ebene E2 und das Modul M1 der
Ebene E3 zugeordnet ist. Das Modul M1 ist direkt mit verschiedenen
Modulen unterschiedlicher Hierarchieebenen verknüpft, nämlich
einerseits mit dem Modul M2 in Ebene E2 und andererseits mit dem
Modul M4 in Ebene E1. Die der Ebene E1, welche direkt der Anwendungsebene
AE unterlagert ist, zugeordneten Module M3, M4 werden als direkt
benötigte Module bezeichnet, während die Module
M1, M2, welche lediglich mittelbar mit der Anwendungsebene AE verknüpft
sind, als indirekt benötigte Module bezeichnet werden.
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Nach
dem Stand der Technik würde eine isolierte Aktualisierung
der indirekt benötigten Module M1, M2 voraussetzen, dass
zunächst ein direkter Bezug zwischen diesen Modulen M1,
M2 und der Anwendungsebene AE hergestellt wird. Dies bedeutet, dass
zum Zweck der Aktualisierung die vierstufige modulare Anwendung
A1 zunächst in eine zweistufige Anwendung umgewandelt werden
müsste, welche lediglich die Anwendungsebene AE sowie eine
einzige weitere Ebene, in der alle Module M1, M2, M3, M4 angeordnet
sind, umfasst. Die Erfindung dient dazu, den damit verbundenen Aufwand
zu vermeiden, wie untenstehend anhand der 4 und 5 noch
näher erläutert wird.
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Eine
im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach 2 komplexere
Applikation, welche ebenfalls für eine Aktualisierung nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren prädestiniert
ist, ist in 3 dargestellt. In diesem Fall
sind zwei Anwendungen A1, A2 in der Anwendungsebene AE hierarchisch
gleichwertig nebeneinander gestellt. Die beiden Anwendungen A1,
A2 greifen zumindest teilweise auf dieselben Module zu, nämlich auf
die Module M3, M4, M5 in der Ebene E1, auf das Modul M2 in der Ebene
E2, sowie auf das Modul M1 in der Ebene E3. Ähnlich wie
im Ausführungsbeispiel nach 2 handelt
es sich bei den Modulen M1, M2 um indirekt benötigte Module,
während im vorliegenden Fall insgesamt drei direkt benötigte
Module M3, M4, M5 existieren.
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Sowohl
im Ausführungsbeispiel nach 2 als auch
im Ausführungsbeispiel nach 3 kann es
sich bei allen Modulen M1, M2, M3, M4 (sowie ggf. M5) um zu verschiedenen
Zeitpunkten fertig gestellte Softwareanwendungen handeln, so dass
jede Applikation A1, A2 insgesamt als evolutionäres Softwaresystem
zu bezeichnen ist, welches im Einzelfall wesentlich mehr als drei
Ebenen E1, E2, E3 aufweisen kann. Beispielsweise sind Infrastruktur,
Datenmanagement und Bildverarbeitung, das heißt die Verarbeitung
von mittels der Datenaufnahmeeinheiten 3 aufgenommenen
medizintechnischen Bilddaten, insbesondere Schichtaufnahmen, unterschiedlichen
Hierarchieebenen E1, E2, E3 zugeordnet. Die verschiedenen Modulen
M1, M2, M3, M4, M5 der Applikationen A1, A2 können nicht
nur logisch, sondern auch physikalisch voneinander getrennt sein,
beispielsweise auf verschiedenen Rechnern, etwa zum Teil auf Applikationsrechnern
und zum Teil auf Anwendungs- oder Dienstleitungsservern, gespeichert
sein.
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Zur
selektiven Aktualisierung einzelner Module M1, M2, M3, M4, M5 einer
Anwendung A1, A2 stehen zwei unterschiedliche Varianten des erfindungsgemäßen
Verfahrens, nämlich einerseits ein so genannter Patch sowie
andererseits ein sogenanntes Upgrade, zur Verfügung, welche
im Folgenden anhand 4 beziehungsweise anhand 5 erörtert
werden. Hierbei zeigt sowohl in 4 als auch
in 5 die linke Hälfte der jeweiligen Darstellung
die Struktur der Anwendung vor der Aktualisierung, während
in der rechten Hälfte der Darstellung die Struktur nach
der Aktualisierung, das heißt nach dem Patch beziehungsweise
nach dem Upgrade, visualisiert ist.
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Im
Fall des Patches (4) wird ein Modul, im vorliegenden
Fall das Modul M1, aktualisiert, wobei die Auswirkungen der Aktualisierung
auf das aktualisierte Modul beschränkt sind. Das das ursprüngliche
Modul M1 ersetzende Modul ist als aktualisiertes Modul M1' bezeichnet.
Ebenso wie die Module M2, M4 das ursprüngliche Modul M1
verwenden, wird auch das aktualisierte Modul M1' von den Modulen
M2, M4 verwendet, ohne dass diese irgendeiner Änderung
bedürfen.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 5, welches
ein Upgrade veranschaulicht, ist die Ausgangssituation mit der Ausgangssituation
im Ausführungsbeispiel nach 4 identisch.
Im Unterschied hierzu sind jedoch von der Aktualisierung mehrere
Module betroffen:
Zunächst wird das der Ebene E3,
also der niedrigsten Hierarchieebene, zugeordnete Modul M1 aktualisiert,
so dass als Ergebnis der Aktualisierung das aktualisierte Modul
M1' nutzbar ist. Anders als im Ausführungsbeispiel nach 4 habe
die primär das Modul M1 betreffende Aktualisierung jedoch
Auswirkungen auf das der nächsthöheren Hierarchieebene
E2 zugeordnete Modul M2, welches auf das Modul M1 zugreift. Somit
ist die Notwendigkeit gegeben, auch das Modul M2 zu aktualisieren,
nämlich durch ein aktualisiertes Modul M2' zu ersetzen.
Diese Aktualisierung wird innerhalb des Upgrades in Form eines Patches
durchgeführt, was sich darin ausdrückt, dass die
der Ebene E1 zugeordneten Module M3, M4, welche auf das Modul M2
zugreifen, trotz dessen Aktualisierung nicht geändert werden
zu brauchen.
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Eine
Besonderheit der Verfahrensvariante nach 5 liegt
ferner darin, dass neben dem aktualisierten Modul M1' auch die ursprüngliche
Version des entsprechenden Moduls, das heißt das Modul
M1, aktiv bleibt. Wie aus 5 hervorgeht,
greift nicht nur das Modul M2, sondern auch das Modul M4 direkt
auf das Modul M1 zu. Was den direkten Zugriff des Moduls M4 betrifft,
sei jedoch im Unterschied zum Zugriff des Moduls M2 keine Aktualisierung
erwünscht. Vielmehr ist beabsichtigt, dass das Modul M4,
soweit eine direkte Kopplung mit dem Modul M1 gegeben ist, seine
Funktionen vor und nach der Aktualisierung in identischer Weise
ausführt. Dies wird dadurch erreicht, dass das ursprüngliche
Modul M1 hierarchisch gleichwertig neben dem aktualisierten Modul
M1' beibehalten wird und eine weitere Verknüpfung erzeugt
wird. Somit ist je nach Anforderungen eine Koexistenz verschiedener
Softwarestände innerhalb eines komplexen Softwaresystems
möglich, was insbesondere Vorteile hinsichtlich des Aufwands
für die Wartung des Softwaresystems impliziert.
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Die
einfache Möglichkeit, Softwaremodule verschiedener Entwicklungsstände
parallel im Rahmen eines komplexen Softwaresystems zu nutzen, wird
im Folgenden anhand eines in 6 wiedergegebenen
Diagramms erläutert.
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Zunächst
stehe eine Applikation A1 mit den Modulen M1, M2, M3 zur Verfügung.
Zum Zeitpunkt t1 wird für jedes
Modul M1, M2, M3 eine aktualisierte Version M1', M2', M3' angeboten.
Der Wechsel zu einer neuen Entwicklungsstufe, das heißt
einer aktualisierten Version M1', M2', M3' ist im unteren Teil von 6 durch
eine Stufe in der entsprechenden Kurve symbolisch angedeutet. Eine
weitere Aktualisierung führt zum Zeitpunkt t2 von
den Versionen M1', M2', M3' zu den Modulen M1', M2'', M3''. Der
untere Teil der Darstellung in 6 zeigt somit
die sukzessive Aktualisierung der Anwendung A1 im jeweils größtmöglichen
Umfang.
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In
der Praxis kann es zweckmäßig sein, vom größtmöglichen
Aktualisierungsumfang im Einzelfall abzusehen und nur diejenigen
Softwarekomponenten zu aktualisieren, bei denen eine solche Änderung
einen Nutzen verspricht, der in einem günstigen Verhältnis
zum Aufwand sowie zum Risiko der Aktualisierung steht. Ein derartiges
Szenario ist im oberen Teil des in 6 wiedergegebenen
Diagramms veranschaulicht. Das erste Modul M1 wird sowohl zum Zeitpunkt
t1 als auch zum Zeitpunkt t2 aktualisiert
und damit stets auf dem neuesten Stand gehalten. Beim zweiten Modul
M2 wird dagegen lediglich die Aktualisierung zum Zeitpunkt t1 durchgeführt, während
von der möglichen Aktualisierung zum Zeitpunkt t2 abgesehen wird. Die prinzipiell mögliche,
jedoch nicht durchgeführte Aktualisierung ist durch eine
gestrichelte Linie angedeutet. Analoges gilt für das dritte
Modul M3, welches ohne jegliche Aktualisierung weiter verwendet
wird. Ab dem Zeitpunkt t2 werden somit Module
M1'', M2', M3 dreier verschiedener Entwicklungsstände parallel
benutzt.
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Im
Folgenden sind Auszüge aus einem Programm zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.
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Zunächst
wird durch eine „DeploymentService" genannte Softwarekomponente
die Verfügbarkeit von aktualisierten Anwendungsteilen am
Server geprüft, wobei die verfügbaren Aktualisierungen
als Graph von „DeploymentTasks" zurückgeliefert
werden:
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Um
die gefundenen Aktualisierungen für den Anwender benutzbar
zu machen, werden diese zunächst asynchron heruntergeladen
und anschließend asynchron aktiviert, das heißt
installiert:
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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