Heiner Klocke – Alex Maier – Ittai Joseph Tamari

Porta Hebraica - ein Wissensraum für retrospektiv digitalisierte hebräisch-schriftliche Dokumente

1. Retrospektive Digitalisierung von Dokumenten

Neue Informations- und Kommunikationstechnologien sind heute gut in Forschungs- und Arbeitsgebiete aus Natur- und Ingenieurwissenschaften, Wirtschaftswissenschaften und Medizin eingebunden. Anders sieht es jedoch in geisteswissenschaftlichen Forschungsdisziplinen aus. Viele Dokumente, auf die z.B. Historiker, Theologen, Philosophen, Buchwissenschaftler, Sprachwissenschaftler, etc. bei ihrer Arbeit angewiesen sind, befinden sich in gedruckter oder handgeschriebener Form weltweit verstreut in den Archiven und Magazinen der Bibliotheken.

Bild 1: Magazin in einer Bibliothek

Die Beschaffung solcher Dokumente und somit der Zugriff auf die gesuchten Informationen sind für Wissenschaftler und Studierende oft mit großem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Weiterhin müssen Barrieren wie Sprache, Standort, Ausleihbeschränkungen, usw. überwunden werden, bevor der Leser ein Dokument in den Händen hält und damit arbeiten kann. Irgendwann "verschwindet" das Buch wieder an seinen Platz im Magazin der Bibliothek und die aus der Arbeit mit dem Buch gewonnenen Erkenntnisse bleiben beim Leser und folglich anderen Interessierten oft verborgen. Ein erster Schritt, diese Barrieren und Probleme abzubauen, besteht darin, den Lesern Dokumente auch in digitaler Form zur Verfügung zu stellen. Dazu müssen Bibliotheksbestände systematisch digitalisiert und über geeignete Zugriffs- und Präsentationssoftware zum Lesen angeboten werden. Solche Digitalisierungsprojekte bringen aber auch neue Aufgaben und Probleme mit sich. Die Kosten für die retrospektive Digitalisierung alter Bestände liegen wegen der meist notwendigen manuellen Arbeitsschritte bei etwa 0,5 bis 5 Euro pro Seite. Alte und empfindliche Dokumente müssen eventuell vor dem Scannen restauriert und beim Scannen besonders schonend behandelt werden. Die für die Langzeitarchivierung der Digitalisate verlangte hohe Scanauflösung von 400dpi erfordert große, sichere und langfristig beständige digitale Archive.

In vielen Bibliotheken finden heutzutage durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte retrospektive Digitalisierungen ausgewählter Bestände statt /Thaller 2005/. Zur Qualitätssicherung hat die DFG Praxisregeln "Digitalisierung" erstellt /DFG-LIS 2009/, welche Designprofile für die Visualisierung von Digitalisaten definieren. Zum Zweck der überregionalen Erstrepräsentation mit dem sog. DFG-Viewer /DFG-Viewer 2010/ müssen die Bilder in einem vorgegebenen Format (METS/MODS) bereitgestellt werden.

Der DFG-Viewer präsentiert Digitalisate im Internet und stellt dem Benutzer die zum Blättern und Lesen erforderlichen Grundfunktionen zur Verfügung. Als Leser hat man dadurch einen direkten Zugriff und eine standardisierte Sicht auf die kompletten Bildseiten eines Dokuments. Viele wissenschaftliche Arbeitsbereiche erfordern jedoch spezielle, an die Forschungsziele und Arbeitsmethoden angepasste Interaktions- und Darstellungsformen. Aus buchwissenschaftlicher und historischer Sicht sind zum Beispiel zusätzliche Informationen über ein Dokument wie der physikalische Zustand, Hinweise auf inhaltliche Aspekte und auf Herkunft und Druck, Typographie, usw. für die Forschung von großer Bedeutung. Spezielle themen- oder sprachorientierte Sammlungen, wie sie weltweit oft in Bibliotheken vorkommen, erfordern auch eine erweiterte und in die Tiefe gehende Erschließung, die gezielt auf Informationen und Wissen über die Besonderheiten der jeweiligen Sammlung ausgerichtet ist. Eine solche retrospektive, in die Tiefe gehende Erschließung solcher speziellen Sammlungen überschreitet die für die Ausleihe und Recherche in Bibliotheken erforderliche Formal- und Sacherschließung. Aus buchwissenschaftlicher und spezieller Forschungssicht müssen viele weitere Informationen über die Dokumente erfasst, gesichert und Forschern und Lernenden nachhaltig zur Verfügung gestellt werden. Eine solche erweiterte Erschließung von Dokumenten wird als Tiefenerschließung bezeichnet. An dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt Porta Hebraica an.

2. Das Forschungsprojekt Porta Hebraica und seine Ziele

Der Begriff Hebraica bezeichnet Dokumente in hebräischer Schrift. Gegenstand dieses Projekts ist eine der weltweit bedeutendsten Hebraica-Sammlungen in der Bayerischen Staatsbibliothek München. Die dort aufbewahrten Drucke haben die Zeit des Nationalsozialismus und den Zweiten Weltkrieg nahezu unversehrt überstanden. Die Anzahl der Dokumente in diesem Bestand des Erscheinungszeitraumes 1501–1933 wird auf ca. 2.700 Titel geschätzt. Zur Geschichte dieser Sammlung finden sich Informationen auf der Projektseite /Porta Hebraica 2009/.

Porta Hebraica war ein zweijähriges Pilotprojekt (2007-2009) interdisziplinärer Kooperation wissenschaftlicher Arbeitsgruppen aus den Bereichen Jüdische Geschichte und Kultur, Informatik und Bibliothekswesen. Neue Methoden und Techniken der Informatik werden in diesem Projekt genutzt, um historische und bibliographische Informationen über diese Dokumente zu erschließen, zu strukturieren, zu katalogisieren, zu sichern und zu präsentieren. Gefördert wurde Porta Hebraica von der Heidehof-Stiftung GmbH in Stuttgart.

Die Ziele dieses Projektes wurden durch eine detaillierte und tiefe Analyse der Arbeitsgebiete und Forschungstätigkeiten von Buchwissenschaftlern, Historikern und Bibliothekaren ermittelt. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Mitarbeitern des Institut für jüdische Geschichte und Kultur der LMU München (Prof. Dr.

M. Brenner), der Abteilung für Handschriften und Alte Drucke der Bayerischen Staatsbibliothek München (Dr. Claudia Fabian) und der Fakultät für Informatik der FH Köln (Prof. Dr. Heiner Klocke) konnten fachwissenschaftliche Fragen auf kurzen Wegen diskutiert und viele Probleme gelöst werden. Zuständig für das buchwissenschaftliche und bibliothekarische Wissen im Projekt war Dr. Ittai Tamari (Buchwissenschaftler an der LMU München, Muttersprache: Hebräisch), für die Methodik der Informatik und die softwaretechnische Umsetzung Dipl.-Inform. Alex Maier (wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut Informatik der FH Köln.)

Übergeordnetes Ziel von Porta Hebraica ist die bibliografische, buchwissenschaftliche und historische Erschließung und Digitalisierung der Hebraica-Sammlung der Bayerischen Staatsbibliothek. Daraus ergibt sich aus Sicht der Informatik die zentrale Aufgabe, einen Softwareprototyp für ein Hebraica-Fachportal zu entwickeln, in dem der Benutzer mit Hilfe intelligenter Recherche-, Interaktions- und Visualisierungsfunktionen auf die digitalisierte Hebraica-Sammlung zugreifen kann. Insbesondere sollen in das Portal verschiedene auf spezielle Forschungsziele und -aufgaben ausgerichtete web-basierte Funktionskomponenten als Arbeitsmittel integriert werden. Das Hebraica-Fachportal selbst soll in bestehende bibliografische Web-Portale integrierbar sein. Weitere Detailziele sind:

    •    intelligente Recherche in verschiedenen Bibliothekskatalogen    •    Expertenschnittstelle für wissenschaftliches Arbeiten    •    Schnittstelle für fachlich Interessierte und Lernende, z.B. Studierende der

Geschichte    •    Strukturierung der erschlossenen Daten, z.B. durch Ontologien oder durch

semantische Netze    •    an die Rechercheziele dynamisch anpassbare Schnittstelle    •    visualisierte Navigation im Hebraica-Wissensraum    •    standardisierte Zugriffe auf Bibliotheken über das Z39.50-Protokoll mit dem

Datenaustauschformat MARC21                                                            •    geplant: automatische OCR-Transformation der Digitalisate in ein für die

Textsuche geeignetes Format, z.B. XML, PDF

3 Porta Hebraica als Wissensraum

Am Anfang aber auch während der Planung und Entwicklung einer Software, die Wissenschaftler und Lernende bei ihrer Arbeit und Forschung unterstützen soll, steht eine sorgfältige Analyse der betroffenen Wissensgebiete und der darin angewendeten typischen Arbeitsweisen. Je tiefer wissenschaftliches Arbeiten in komplex vernetzte Strukturen vordringt, desto mehr bewegt sich der Fokus im Arbeitsumfeld von der Sicht auf die reinen Daten über deren Interpretation (Informationen) bis hin zu den gewonnenen Erkenntnissen und das so erworbene Wissen. Besonders schwierig ist die Aufgabe, menschliches Wissen in Computersystemen zu repräsentieren, es an Benutzungsschnittstellen zu präsentieren und nach Objekten und Strukturen von Wissen zu suchen. Dies ist heute ein wichtiges Spezialgebiet in der Informatik und ein zentrales Thema der "Künstliche Intelligenz"-Forschung.

Drei grundlegende Leitfragen haben das Projekt Porta Hebraica begleitet und die für den Prototyp entwickelten Lösungen ( Kap 4) geprägt.

1. Wie kann das bei Forschungsarbeiten erworbene Wissen durch geeignete Datenstrukturen und Algorithmen im Computer repräsentiert werden?

2. Welche Darstellungsformen eignen sich, um komplexe Informationen und Wissenselemente zu präsentieren und anderen Forschern und Lernenden zur Verfügung zu stellen?

3. Wie kann in einem künstlichen System nach Elementen und Strukturen von Wissen gesucht werden? Welche Navigationsformen und Kommunikationsmittel eignen sich hierfür?

3.1 Historisches

Daten, Information und Wissen sind Begriffe, die nicht erst im Kommunikationszeitalter und mit dem Fortschritt der Informationstechnologie zu großer Bedeutung kamen. Schon Alsteds Enzyklopädie von 1630 repräsentiert Teile des damaligen Wissens zu verschiedenen Fachgebieten, die auf der Titelseite seines Werkes durch kleine Bilder mit Begriffen repräsentiert sind (Bild 2). Alsted gilt als früher Reformer und Verfechter moderner Lehr- und Lernmethoden. Sein enzyklopädischer wie ganzheitlicher Ansatz vermittelte eine Idee, mit geeigneter Didaktik und Methodik (mit dem „richtigen“ Weg des Lehrens und des Lernens) jedem Menschen alles Wissen beibringen /über Alsteds Enzyklopädie/.

Bild 2: Titelseite der von Johann-Heinrich Alsted im Jahre 1630 in Herborn veröffentlichten Encyclopaedia Cursus Philosophici.

Aus dem 16. Jahrhundert stammt das so genannte Bücherrad von Agostini Ramelli, eine frühe Lesemaschine zum nicht-sequentiellen Lesen mehrer Bücher (Bild 3). Durch einen Drehmechanismus kann zwischen den Büchern gewechselt werden, so dass die Bücher nicht fallen, genau so liegen bleiben, wie sie hingelegt worden sind und immer im gleichen Zustand bleiben, wie und wann immer der Leser es wünscht. Es gilt als Vorläufer heutiger digitalisierter Hypertext-Strukturen, die Vannevar Bush 1945 als

Idee veröffentlichte /Vannevar Bush 1945/. Bush stellte sich ein zukünftiges System Memex (Memory Extender) vor, welches das Wissen eines bestimmten Gebietes elektronisch aufbereitet und leicht zugänglich macht.

Bild 3: Ramellis Bücherrad zum nicht-sequentiellen Lesen.

3.2 Wissen und Wissensräume

Neuere Ideen und Vorschläge zum Umgang mit Wissen im Kommunikationszeitalter stammen von dem Schweizer Mathematiker und Musikwissenschaftler Guerino Mazzola. In einer Studie Humanities@EncycloSpace über enzyklopädische Wissensräume stellt er Konzepte und Methoden zur Orientierung und Navigation in enzyklopädischen Wissensräumen vor /Gerino Mazzola 1997/. Mazzola beschreibt Wissen wie folgt.

Wissen

ist kein passiver Zustand, kommt durch Aktivität zu sich selbst, ist geordneter Zugriff auf Informationen

Nach Platon ist Wissen wahre, gerechtfertigte Meinung. Eine Meinung ist jedoch nicht hinreichend für Wissen. So kann man etwa falsche Meinungen haben, jedoch kein falsches Wissen. Aber auch nicht jede wahre Meinung stellt Wissen dar. Ebenso, wie man die Church-Turing-These "Die Klasse der Turing-berechenbaren Funktionen ist genau

die Klasse der intuitiv berechenbaren Funktionen." nicht beweisen kann, wird es auch wohl keine formale Definition für Wissen geben, solange man nicht in der Lage ist, menschliches Wissen formal zu beschreiben. Trotzdem können und werden wir uns über Wissen unterhalten, es klassifizieren, beschreiben und überlegen, wie es sich auf Computern speichern lassen könnte.

Besonders ist für wissenschaftliche Arbeitsbereiche ist die Unterscheidung von explizitem und implizitem Wissen, auch stilles Wissen genannt, interessant. Als explizit gelten Wissensinhalte, wenn eine Person bewusst über sie verfügt und sie gegebenenfalls auch sprachlich ausdrücken kann. Demgegenüber zeichnen sich implizite Inhalte dadurch aus, dass sie nicht auf eine solche Weise verfügbar sind. Stilles Wissen spielt in der Forschung eine wichtige Rolle, da viele zentrale Wissensinhalte nicht explizit vorhanden sind, sondern erst im Kontext der Nutzung aktiviert werden. So können etwa Ärzte häufig mit großer Zuverlässigkeit Diagnosen stellen oder Wissenschaftler Experimente analysieren, ohne explizit alle Regeln angeben zu können, nach denen sie bei Diagnose oder Analyse vorgehen.

Explizites Wissen wird seit Jahrhunderten in Form von Büchern und Handschriften, seit wenigen Jahrzehnten auch elektronisch für die Zukunft gesichert. Was aber geschieht mit dem stillen Wissen, dem Wissen, das sich Fachexperten durch jahrelange Forschung aneignen und das nicht explizit formulierbar und sprachlich repräsentierbar ist, auf das sie jedoch bei ihrer Arbeit permanent zugreifen und es nutzen?

3.3 Der Hebraica-Wissensraum

Im Projekt Porta Hebraica sprechen wir von einem Wissensraum, der mit Hilfe informatischer Methoden und Technologien aufgebaut werden soll. Das Wissen über Hebraica berührt verschiedene Wissensbereiche, die im Entwicklungsprozess einer Software sorgfältig betrachtet werden müssen (Bild 4).

Bild 4: Wissensbereiche im Hebraica Wissensraum

Wenn ein Buchwissenschaftler ein hebräisch-schriftliches Buch zum Beispiel aus dem Bestand der Bayerischen Staatsbibliothek in den Händen hält, kann er dieses nach vielen verschiedenen Aspekte untersuchen und beschreiben. Um die dabei erfassten Informationen für die Zukunft zu sichern, also gewonnenes Wissen und Erkenntnisse an andere Forscher weiterzugeben und es mit ihnen zu diskutieren, benötigt der Benutzer

ein System, mit dem er all diese Informationen eingeben und danach suchen, sowie verschiedene und für seine Forschungszwecke geeignete Informationsdarstellungen erzeugen kann. Der in diesem Projekt entwickelte Porta Hebraica Prototyp wurden unter dem Leitmotiv und der Vorstellung eines Wissensraumes entwickelt, dessen Inhalt sich dynamisch im Laufe der Zeit erweitern und aktualisieren lässt. Sicher sind wir noch weit davon entfernt, von einem wirklichen Wissensraum zu sprechen, wenn es dann überhaupt möglich ist, Wissensräume entsprechend der oben diskutieren Vorstellung auf einem Computer abzubilden. Aber die Auseinandersetzung mit diesem Leitziel hat uns auf viele neue Ideen gebracht, die wir in dem Prototyp umgesetzt haben.

Ein zentraler Aspekt und bedeutender Vorteil bei der Entwicklung von Porta Hebraica war und ist die Möglichkeit, eng mit einem Fachexperten auf dem Gebiet der Buchwissenschaft zusammenzuarbeiten, der die Hebräische Sprache als Muttersprache beherrscht, sowie ein umfassendes Wissen über Jüdische Geschichte und Kultur besitzt. Informatisches und geisteswissenschaftliches Denken findet in sehr unterschiedlichen Strukturen statt, was sich u.a. besonders in der Fachsprache der beiden Denkbereiche zeigt. Ohne die Möglichkeit der engen Kooperation mit Dr. Ittai Tamari wäre dieses Projekt nicht möglich gewesen.

Zum Abschluss dieses Kapitels werden noch ein paar wahre und ehrliche Aspekte zum gedruckten Buch beleuchtet, die zum Schmunzeln führen, aber vielleicht auch zum Nachdenken und Orientieren auffordern.

Heute wissen wir nicht, ob in Zukunft ein digitales Medium mit dem Lesen eines gedruckten Buches, das man in den Händen hält, konkurrieren kann. Seit Jahrhunderten werden Bücher gedruckt. Bis heute ist jedes dieser Bücher ein bio-optisches, organisiertes künstliches Wissenszentrum, kabellos, ohne Batterie, kompakt, tragbar, überall einsetzbar und es stürzt niemals ab. Beim Lesen werden die Informationen direkt ins Gehirn übertragen. Mit einer einfachen Wischbewegung kommt man von einer zur nächsten oder zur vorherigen Seite. Im Index findet man den direkten Speicherort einer Information, und er ist sofort abrufbar. Mit einfachen Lesenzeichen lassen sich Stellen im Buch direkt öffnen. Auch persönliche Notizen sind mithilfe eines einfachen Programmierwerkzeugs, dem "Stift", möglich. /Kennen Sie BOOK? 2010/

So hoch die Maßstäbe folglich sind, die ein gedrucktes Buch bzgl. Flexibilität und Nutzungskomfort setzt, so komplex und aufwendig ist die Logistik, die für das Verwalten, Erhalten und Bereitstellen von Büchern als Wissenszentren notwendig ist. Das Lesen, Blättern und Suchen im Buchindex oder Inhaltsverzeichnis eines Buches beherrscht der Mensch perfekt. Dafür wird kein digitales System benötigt. Bei der Suche nach Büchern und dem darin gespeicherten Wissen sind wir heute jedoch auf elektronische Systeme angewiesen. Wie gut solche Systeme diese Aufgaben bewältigen hängt letztendlich vor allem davon ab, wie tief und genau die Systementwickler die vielen Aspekte und die Bedeutung eines Buches für das wissenschaftliche Arbeiten und Forschen verstehen und wie sie die gewonnenen Erkenntnisse durch adäquate Funktionen und Darstellungsformen in solchen Systemen abbilden.

3.4 Integration des Projekt in Lehrveranstaltungen der Fachhochschule Köln

Am Fortschritt des Hebraica-Projekts waren zahlreiche Studierende der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften der Fachhochschule Köln beteiligt. Ohne die

engagierte Mitarbeit dieser Studenten wäre die Entwicklung des Systems bis zu seiner jetzigen Form nicht möglich gewesen. Die in den Projekt-Arbeitspaketen definierten Aufgaben wurden im Rahmen der folgenden Lehrveranstaltungen und Projekten bearbeitet.

Anforderungsmanagement und fachspezifischer Architekturentwurf Mensch-Computer-Interaktion und Usability Engineering Praxissemester Diplomarbeiten Studienprojekte

Die beteiligten Studenten und Studentinnen werden in der Danksagung am Schluss noch einmal namentlich genannt.

4 Der Prototyp Porta Hebraica - Darstellung, Orientierung, Navigation und Funktionen im Hebraica Wissensraum

schreibt Alex

... umfangreiches Kapitel über Konzepte, Methoden und Lösungen aus Sicht der Informatik. Hier sollte alles dokumentiert werden; tiefe technische Aspekte aus der Informatik natürlich nicht.

5 Beschreibung der digitalisierten Bücher

schreibt Ittai

Alle erschlossenen Bücher werden hier aufgelistet und mit den von Ittai erfassten Daten und Merkmalen kommentiert.

6 Zusammenfassung und Ausblick

schreibt Heiner

Teile können aus unserem DFG-Antrag herausgenommen und für diesen Punkt angepasst werden.

Literatur

Mazzola. Humanities EncycloSpace

/Thaller 2005/. "Retrospektive Digitalisierung von Bibliotheksbeständen" - Evaluierungsbericht über einen Förderschwerpunkt der DFG. Link vom 01.10.2010: http://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/pdf/retro_digitalisierung_eval_050406.pdf

/DFG-LIS 2009/ Wissenschaftliche Literaturversorgungs- und Informationssysteme (LIS): DFG-Praxisregeln „Digitalisierung“. Link vom 01.10.2010: http://www.dfg.de/download/pdf/foerderung/programme/lis/praxisregeln_digitalisierung.pdf

/DFG-Viewer 2010/. Link vom 5.10.2010: http://dfg-viewer.de/

/Porta Hebraica 2009/. Link vom 5.10.2010: http://hebraica.fh-koeln.de/hebraica/

/über Alsteds Enzyklopädie/. Link vom 6.10.2010: http://de.wikipedia.org/wiki/Encyclopaedia_Cursus_Philosophici

/Vannevar Bush 1945/.  As We May Think. Journal "The Atlantic Monthly". July 1945

/Gerino Mazzola 1997/. EnzycloSpace - Der Wissensraum im

Informationszeitalter. Link vom 6.10.2010: http://www.ifi.uzh.ch/mml/musicmedia/documents/test/encyclospace-CD/html/menu.html 

/Kennen Sie BOOK? 2010/. Eine kleine satirische Geschichte zum Thema "Buch". Link vom 27.10.2010:  http://www.youtube.com/watch?v=01lKFuA__VM&feature=player_embedded

Danksagungen

Heidehof-Stiftung Bayerische Staatsbibliothek Institut für Jüdische Geschichte und Kultur Studierende und Mitarbeiter der Fachhochschule Köln ???? wer noch ???