10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig1 Christian Wolff, Universität...

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

1

Christian Wolff, Universität LeipzigGestaltung und Realisierung elektronischer Bücher als Teil einer elektronischen Lehr- und Lernumgebung

1. Einführung2. Elektronische Bücher und ihr Umfeld3. Verwendung von Markupstandards4. Systemdemonstration

- Buchbetrachtungssystem- Multimediale Komponenten- Integration von Diensten

5. Ausblick


2

Einführung: Zum Stand des elektronischen Publizierens

Herbst 1999: Empirische Studie des AK Elektronisches Publizieren beim Börsenverein (54 Teilnehmer, AKEP-Mitglieder)

ca. 90 % der Verlage veröffentlichen CD-Roms ca. 90 % der Verlage nutzen das World Wide Web ca. 75 % der Verlage nehmen an, daß die

Umsatzentwicklung im Printbereich durch neue Medien nicht oder nur sehr geringfügig negativ beeinflusst wird

Formate für die medienneutrale Speicherung:SGML (ca. 45%), XML (ca. 30%), PDF (ca. 6%), mit Mehrfachnennung


3

State-of-the-Art elektronischer Bücher

Realisierungsformen CD-ROM DVD WWW / Internet dedizierte Hardwarelösungen (Rocket Book, ExLibris)

Autorenwerkzeuge Multimedia-Autorensysteme (proprietäre Formate) Web Publishing Tools (HTML / XML) Redaktionssysteme (Verlage)


4

Defizite

In der Regel direkte Umsetzungen äquivalenter Printprodukte (statische Inhalte)

unflexible Formate (HTML, PDF ...) kaum software-ergonomisch adäquate

Gestaltungslösungen mangelnde Integration interaktiver multimedialer

Komponenten

Wesentlicher Vorteil: Elektronische Distribution über digitale Bibliotheken oder Internetdienste

Ziel: Mehrwert durch multimediale Inhalte und neue Interaktionsmögllichkeiten


5

Einordnung elektronischer Bücher

Hypertextsysteme: Nicht-lineare Verknüpfung informationeller Einheiten

Multimedia-Systeme: Interaktive multimediale Komponenten, d. h. Kombination diskreter und kontinuierlicher Medien

Lehr- und Lernsoftware: Anwendungsbereich und Zweck elektronischer Fachbücher


6

Dynamische elektronische Bücher

Elektronische Bücher als Informationssysteme im WWW

Anwendung von XML-Standards als technologische Grundlage

Integration interaktiver Komponenten Anbindung externer Dienste und Ressourcen Realisierung durch eine Client-Server-Architektur Verwendbarkeit für unterschiedliche Benutzer,

Benutzergruppen und Einsatzszenarien


7

Deklaratives Markup

Markup: Verwendung von Auszeichnungsmarken aus vordefinierten Dokumentgrammatiken

HTML: fest vorgegebene Auswahl an Markupelementen, nur bedingt an Erfordernisse des Einzelfalls anzupassen

SGML (standard generalized markup language) / XML (extensible markup language): Metasprachen für die Definition von Dokumentgrammatiken (document type definitions, DTDs)

Anwendung: Aufgreifen vordefinierter DTDs (HTML, MathML, DocBook,

open Ebook ...) Entwicklung eigener DTDs


8

Differenzierung von Markupebenen

Generisches Strukturmarkup (Hierarchie, Verknüpfungen)

Inhaltsorientiertes Markup (Texte und Komponenten, Verknüpfungen)

Metadaten bibliographisch: Dublin Core anwendungsbezogen - Metadatenbeschreibung für Lehr- und

Lernsysteme: IMS Metadata / IEEE Learning Objects Model

Transformation und Präsentation (XSL/T, CSS) Verwaltung & Administration: Datenaustauschformate

(Nutzer, Dienste, Kontexte)


9

In In+1 In+2 In+3 In+4 In+5. . . . . .

In In+1 In+2 In+3 In+4 In+5. . . . . .

Kn Ko Kp

Di Dj Komponenten und Dienste

Ebene 1/2: Inhaltssequenzen, Komponenten und Dienste


10

Ebene 3: Hierarchische Sicht durch Strukturmarkup

Hierarchische >Sicht

In In+1 In+2 In+3 In+4 In+5. . . . . .

Kn Ko Kp


Basisinhalt

Hierarchische Sicht


11

Ebene 4: Hypertextrelationierung

Hierarchische >Sicht

Basisinhalt mitHypertextnetz

In In+1 In+2 In+3 In+4 In+5. . . . . .

Kn Ko Kp


Hierarchische Sicht


12

Anwendungsbeispiel: Multimediaprojekt Physikalisches Praktikum

Elektronische Umsetzung und Erweiterung eines Lehrbuchs für das Physikalische Anfängerpraktikum: Dieter Geschke (Hrsg.). Physikalisches Praktikum. Stuttgart / Leipzig: B. G. Teubner 199811

Projektverbund Multimediabuch (1997-2001) beim Projektträger Fachinformation des BMB+F, Projektlaufzeit: Ende 1997 - 1999

Projektpartner: B. G. Teubner Stuttgart Leipzig, Universität Leipzig (Physik / Informatik), OFFIS Oldenburg

Entwicklung: Von der Begleit-CD-ROM zum Client-Server-System im WWW


13

Architekturmodell

three-tier-model Ebenen:

Buchserver Buchclient („thin

client“) externe Ressourcen

und Dienste Ziel: Einsatzmöglichkeit

in unterschiedlichen Kontexten, weitgehende Abstraktion vom einzelnen Distributor (Bibliothek, Verlag) Buchpräsentationssystem

Kommunikation mit dem Server

Darstellung von Inhalten und Komponenten Navigation, Steuerung

Buchverwaltungssystem

Speicherung Diensteverwaltung KontextverwaltungNutzerverwaltung

Steuerungsebene

Datenintegration und -transformation

Dienste

Dienste

Dienste

Basisdaten (und –dienste)

Aktueller Nutzungskontext

Individueller Kontext des Lesers

Kommunikation mit dem Client

Anforderungsauswertung

Nutzerprofil

Kontextprofil


14

Technische Realisierung

Datenaufbereitung: Aufteilung der XML-kodierten Daten in Präsentationseinheiten

Buchverwaltungssystem: Java Servlet, Apache Cocoon Publishing Engine (d. h. XML-Parser, XSL/T-Interpreter)

Buchbetrachtungssystem: Netscape Web-Browser / JavaScript


15

Autorenprozesse, Vorproduktion Buchserver Client

Autorenformat, z. B. proprietäresTextverarbeitungssystem

XML-Daten(Buchinhalt + Komponenten)

XSL/T

Umbruch

XML-Datei1

XML-Datei2

XML-Datein

XML-Dateix

XML-Dateiy

Komponenten

Buchtext

XSL-style sheets

Steuerung

XSL/T

XSL/T

XSL/T

XSL/T

XSL/T

XSL-style sheets/CSS-style sheets

Steuerung

XML-Datenbank

Seitentemplates fürBenutzerschnittstelle(HTML/CSS/JavaScript)

Export/Konverter

Anforderung des Client (Seite, Komponente)

Webbrowser (Netscape), Darstellung:HTML, Steuerung: JavaScript


16

Systemdemonstration

Buchbetrachtungssystem Aufbau Funktionselemente Gestaltung Hypertextrelationierung

Multimediale Komponenten Typen Einbindung

Integration von Diensten


17

Buchbetrachtungssystem

Funktionskomponenten: Text- und Formeldarstellung Navigation / Hierarchiebrowser Register / Informationserschließung

Schnittstellengestaltung auf der Basis der Buchmetapher (entkoppelbare Doppelseite)

Gestalterische Fragen Einheitliches screen design für

Buchbetrachungssystem und eingebettete Multimediakomponenten

Einbindung von Komponenten durch typisierte Hypertextverknüpfungen


18

Komponenten

Simulationen physikalischer Experimente und Geräte (z. B. Pendelversuche, Oszilloskop)

Animationen zu physikalischen Phänomenen und Versuchen (Laser, Transistor, Pyknometer)

Realisierung: Java, Macromedia Director / Shockwave

Photographien Zusätzliches Textmaterial (Tabellen, Übungen,

Aufgaben) Aus dem Printprodukt übernommene Abbildungen und

Texte, die gesondert dargestellt werden


19

Erweiterung des elektronischen Buchs um (Informations)-Dienste

Zuordnung von Diensten zu Markupelementen (struktur- und inhaltsbezogen) Benutzern und Gruppen

Auswahl der Dienstetypen: abhängig von den Inhalten des einzelnen Werks dem Nutzungskontext

Beispiele: Weiterverarbeitung, z. B. Symbolmanipulation Information, z. B. Übersetzung, Lexika, Kollokationen Informationserschließung Speicherung und Annotation


20

Beispiele für die Diensteintegration

Informationserschließung: Auswertung des Lesekontexts zur Anfrageunterstützung Extraktion relevanter Suchbegriffe

(Vorschlagscharakter) Einbindung von Suchmaschinen Einbindung von Informationsdiensten als sekundäre

Dienste bei der Informationserschließung Weiterverarbeitungsdienste:

dynamische Nutzung der im elektronischen Buch enthaltenen Daten

Beispiel Symbolmanipulation Problem: Nicht umgesetzte Standards (z. B. MathML)


21

Dienste - Informationerschließung: Auswertung des Lesekontexts

Kap. IIKap. I

... Kap II.1 Kap. II.2

Buch

...

...ii-1i-2 i+1 i+2

...

K1 K2 K3

Kap. II.3

Präsentationsebene

logische undinhaltsorientierte

Strukturierung

Komponentenebene

aktuelleLeseposition

aktuellerLesekontext


22


23


24


25


26

Ausblick

Probleme: Leistungsfähigkeit von XML-basierten Systemen Operationalisierung des

zusätzlichen Entwicklungsaufwands für Multimediakomponenten

zusätzlichen Kodierungsaufwands für deklaratives Markup (Autorensysteme)

Anwendung des Modells dynamischer elektronischer Bücher auf weitere Publikationsprojekte Elektronisches Publizieren Information Retrieval Algorithmen und Datenstrukturen

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig1 Christian Wolff, Universität...

Documents

Transcript of 10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig1 Christian Wolff, Universität...