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110.07.2002Universität Rostock Frank Lützenkirchen HochschulRechenZentrum der Universität Essen Von MILESS zu MyCoRe Multimediale Lehr- und Lernmittel.

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2 Universität Rostock Frank Lützenkirchen HochschulRechenZentrum der Universität Essen Von MILESS zu MyCoRe Multimediale Lehr- und Lernmittel in der Digitalen Bibliothek

3 Universität Rostock oft mühsam auffindbar, verstreut in der Hochschule Lehr- und Lernmaterial ist vorhanden, aber Ziele des MILESS Projektes: Zentraler, einheitlicher Zugang für alle Fachbereiche, Suche und Navigation in einem homogenen System keine systematische Ordnung Sachliche, systematische Erschließung in bibliothekarischer Qualität, Integration der Bibliothek in den Dokumentenworkflow Intentionen und Ziele

4 Universität Rostock oft flüchtig, Verfügbarkeit nicht garantiert Lehr- und Lernmaterial istZiele des MILESS Projektes: Archivierung und Sicherung, dauerhafte, zuverlässige Verfügbarkeit Pflege des Distributionssystems (Web-Server) aufwendig Zentrale Plattform zur Verteilung von Materialien Manipulationsgefahr, Urheberschutzprobleme Manipulationssicherheit, Digitale Signatur, Zugriffsschutz Elektronische Dissertationen Intentionen und Ziele

5 Universität Rostock Verschiedenste Formate Multimediales Material:Ziele in MILESS: Unterstützung beliebiger Dateiformate Audio / Videomaterialien: Große Datenmengen Skalierbarkeit des Systems, Spezielle Audio-/Videosoftware "Zoo" verschiedener Systeme, verteilt über die Universität Schaffung einer Infrastruktur als nachhaltige, einheitliche Lösung Intentionen und Ziele

6 Universität Rostock Fachbereiche Universitäts- bibliothek Medien- zentrum Hochschul- rechenzentrum Gemeinschaftsprojekt der zentralen Einrichtungen der Universität Essen

7 Universität Rostock MILESS: Multimedialer Lehr- und Lernserver Essen Genauer: Multimedialer Lehr- und Lernmittel-Server Nicht: E-Learning-System (Kursmanagement, Diskussionsforen,...) Essener Digitale Bibliothek: Infrastruktur für die Universität Essen In Essen für Essen entwickelte Applikation, d.h. ursprünglich zugeschnitten auf Essener Anforderungen Dublin Core Datenmodell, XML-Schnittstellen, beliebige Dateitypen Benötigt IBM Content Manager, DB2 unter AIX / NT Java-Applikation bestehend aus Servlets, Applets Open Source unter GNU General Public License, nichtkommerziell Nachnutzung durch andere Universitäten erfolgreich, z. B. Leipzig (Bach Digital), Jena (Urmel), ca. ein Dutzend Installationen Zunehmende Flexibilisierung zur einfacheren Nachnutzung Teil der CampusSource Initiative NRW, Teil des MyCoRe Projekts Was ist MILESS?

8 Universität Rostock Katalogsysteme: Integration auf Metadatenebene, nur Nachweis (Link) Keine Archivierung, keine wirkliche Verfügbarkeitsgarantie MILESS: Dokumente werden im System selbst gehalten: Einheit von Metadaten und Inhalten Verfügbarkeit der Inhalte kann garantiert werden Keine ungültigen Verweise Grundlage für zuverlässigen Einsatz in Vorlesung, Vor- und Nachbereitung, zur Schaffung von Zitierfähigkeit Archivierung und Sicherung, Zugriffs- und Manipulationsschutz Zusatzdienste werden vereinfacht oder erst ermöglicht, z. B. Suche im Volltext, ZIP-Generierung, später Bildsuche (QBIC),... MILESS als Digitale Bibliothek

9 Universität Rostock IBM Content Manager Library Server: Metadaten (Titel, Autor,...) VideoCharger Server: Streaming von Audio/Video Daten (MPEG,...) Text Search Server: Volltext-Suche (Textindizes) TSM Server: Langzeit-Archivierung, HSM-Funktionalität Object Server: Dateien (PS, PDF,...), zentral / dezentral Web-Server Java Servlets: MILESS Server-Komponenten Web-Browser Java-Applet: MILESS Autoren-GUI IBM 3494 Tape Library System OPAC- System HTTP IBM DB2 Datenbank HTML XML Systemkomponenten MILESS / CM

10 Universität Rostock Content Manager: Server-Komponenten mit DB2, TSM-Anbindung... Enterprise Information Portal: Client-Komponenten u. Text Search Verwaltung und Speicherung von Metadaten und Content Zentrale / dezentrale Object Server mit TSM Anbindung Parametrische Suche, vergleichbar mit Suche in relationaler DB Volltextsuche mit linguistischen Features Über EIP verteilte Suche mit Anbindung an andere Backends Programmier-Schnittstellen für Java, C++, C, ActiveX Funktionen für Benutzer- und Rechtemanagement Workflow-Funktionen Einfache Beispiel-Applikationen (flaches Karteikarten-Datenmodell) Administrations-Clients,... (diese Liste ist nicht vollständig) Content Manager: Wesentliche Funktionen

11 Universität Rostock RS/6000 SP mit mehreren Frames Uni Essen Campus Netzwerk Gigabit Ethernet 30 GB RAID 30 GB RAID Online Plattenpool (ca 800 GB) IBM 3494 Tape Library (derzeit 12 TB) 3494-C2A3494-L D Ca. 800 Band- lager- fächer Internet via GWIN: 155 Mbit/s Anbindung an Gigabit Wissen- schaftsnetz 36 GB SSA 58 GB SSA 58 GB SSA 172 GB SSA- Raid 172 GB SSA- Raid MILESS IBM DB2 Content Manager Objectserver Libraryserver Videoserver TSM DB and WWW Services login services students login services staff parallel batch Serial batch SCSISSA MILESS Hardware-Basis in Essen parallel batch Web CMS Mail-Server IMAP Neuer Video-Server Scalable POWERParallel Switch In 2002: Neue Tape-Library mit zunächst ca. >= 100 TB In 2002: SAN-Lösung mit NAS-Gateway, ca. 1,6 TB Nutzspeicher 0,8 TB Copy-Speicher

12 Universität Rostock Integrierte Verwaltung von Metadaten und Content Hohe Skalierbarkeit: Millionen von Items, verteilte Komponenten Automatisierte Anbindung an TSM-Server: Automatische Auslagerung von Objekten auf Band anhand zu definierender Policies wie z. B. Plattenplatz, Häufigkeit der Zugriffe Integration des IBM VideoCharger Server: Streaming von Audio-/Videodateien grossen Umfangs (MPEG2...) Content Manager ist ein IBM Produkt: Integration in IBM/AIX/TSM Systemumgebung des HRZ Der Anbieter wird nicht so schnell von der Bildfläche verschwinden Werkzeugkasten, keine fertige Applikation Version 7.1: Möglichkeiten der Metadatenmodellierung eingeschränkt Version 8: Hierarchische Metadatenmodelle, neue Systemarchitektur Content Manager: Stärken und Schwächen (subjektiv)

13 Universität Rostock MILESS Java Persistenz-Layer: MILESS Objekte erzeugen, lesen, ändern, löschen, suchen IBM Enterprise Information Portal / Content Manager API (C, C++, Java,...) MILESS Datenmodell Java-Klassen: Dokumente Personen Klassifikationen Kategorien Derivate Dateien und ihre Beziehungen untereinander MILESS Java Servlets: Ablaufsteuerung, Generierung von HTML-Seiten, Login MILESS Autoren-GUI (Java Applet): Inhalte einbringen und bearbeiten MILESS HTML-Seiten: Inhalte suchen und anzeigen, durch den Bestand navigieren CMCM WEB-SRVWEB-SRV BROWSERBROWSER MILESS Software-Architektur

14 Universität Rostock Dokumentenmodell ist Umsetzung des Dublin Core Element Set: Creator, Publisher, Contributor, Title, Subject, Description, Source, Coverage, Rights, Type, Format, Date, Language,... Ergänzt um Modell für Personen / Körperschaftsdaten: Personen, Namensformen, Kontaktinformationen,... Ergänzt um Modell für Dokumenten-Derivate und Dateien Ein Dokument in verschiedenen Formaten (HTML, PS, PDF,...) Metadatensatz ist abgestimmt auf / mit Deutsche Bibliothek: Elektronische Dissertationen MILESS Datenmodell

15 Universität Rostock Personen- / Körperschaftsdaten Unterstützung mehrerer Namensformen je Person, z. B. für verschiedene Schreibweisen, Nachname nach u. vor Heirat... L/M/R-trunkierte Suche Mehrere Kontakte (dienstl., privat) Mehrere - und Web- Adressen, Telefon, Telefax, Anschriften je Kontakt Bis zu 30 Autoren, Herausgeber, Beitragende (Übersetzer,...) je Dokument Datenmodell und Funktionalität

16 Universität Rostock Freie Stichwörter / Schlagwörter Unterstützung beliebiger hierarchischer Fachklassifikationen Mehrfachzuordnung, parallele Verwendung mehrer Klassifikationen Exakte Suche nach bestimmten Kategorien Volltextsuche (Wörter, Phrasen) nach Kategorien und Stichwörtern Datenmodell und Funktionalität

17 Universität Rostock Klassifikations- bäume können in MILESS integriert geladen werden Navigation durch die Hierarchie, Suche in der Hierarchie Volltextsuche im Klassifikationssystem zum Auffinden von Kategorien ( z. B. PACS: ca Kategorien ) Datenmodell und Funktionalität

18 Universität Rostock Navigation durch Klassifikationsbäume

19 Universität Rostock Ein Dokument kann in mehreren Formaten (Derivate) vorliegen Medientyp: Grobeinordnung, Formate: Genauere Angabe Derivat kann in MILESS archiviert oder auch nur URL sein Unterstützung beliebiger Dateiformate (erweiterbare Liste) Beibehaltung der Verzeichnishierarchie des Derivates Integrierter Verweis auf Plug-Ins, Anzeige Umfang Generierung von zip-Archiven on the fly Datenmodell und Funktionalität

20 Universität Rostock Allgemeine u. fachspezifische Suchmasken

21 Universität Rostock Ergebnisliste

22 Universität Rostock Dokumenten-Metadaten

23 Universität Rostock Applet für Autoren: Einstellen / Ändern

24 Universität Rostock Dissertation in verschiedenen Formaten

25 Universität Rostock Java- oder Shockwave-Animationen

26 Universität Rostock Dissertation in LaTeX, Anzeige-Applet

27 Universität Rostock Ausgabe via XML / XSL-Stylesheets

28 Universität Rostock Video-Storyboard via XSL-Stylesheet

29 Universität Rostock Video-Storyboard, XML-Darstellung

30 Universität Rostock Video-Storyboard, Bearbeitung mit Storyboard-Servlet

31 Universität Rostock IBM Shared University Research Grant im Dezember 1999: Hard-/Software und Service zum Ausbau Richtung Video DFG-Projekt Verteilte Digitale Video/Audio-Bibliothek" Uni Essen (HRZ, UB, MZ) und FSU Jena (URZ, THULB): - Projekt seit Mitte 2001, Laufzeit 2 Jahre - Transparente, gemeinsame Nutzung von digitalem Videomaterial - Erschliessung der Struktur von Videos: Szenen-Erkennung, Storyboard-Generierung - Transcoding für verschiedene Bandbreiten - Erweiterung der Recherchemöglichkeiten z. B. durch Volltextindizierung der Audio-Spur nach Spracherkennung MILESS Weiterentwicklung: Online Digital Video Archive

32 Universität Rostock Verteilte Digitale Audio-/Video-Bibliothek VerteilteSuche im Online Digital Audio/Video-Archive MILESS System Universität Essen Metadaten Texte Storyboard Digitales Videoarchiv Digitaliserung Analoges Videoarchiv Transcodierung, Strukturelle Erschließung Universität Essen MILESS- basiertes System FSU Jena Metadaten Texte Storyboard Digitales Videoarchiv Digitalisierung Analoges Videoarchiv Transcodierung, strukturelle Erschließung FSU Jena Legende: existierende Arbeitsgebiete neue Arbeitsgebiete im Projekt

33 Universität Rostock Generierung eines Storyboards 03:2004:1505:1004:14 03: :1404: :10 Scene change detection / Keyframe extraction Storyboard im XML-Format + Keyframes im JPEG-Format Digitalisiertes Video (MPEG2/MPEG1 etc.)

34 Universität Rostock Spracherkennung der Audio-Spur 03:2004:1505:1004:14 03: :1404: :10 Spracherkennungssoftware Storyboard im XML-Format ergänzt um erkannten Text aus Audio-Spur Digitalisiertes Video (MPEG2/MPEG1 etc.)...fand heute in Warnemünde ein Vortrag zum Thema Digitale III Bibliotheken statt. Der Nutzer kann von seinem PC aus...

35 Universität Rostock Videodokument in der digitalen Bibliothek Storyboard mit Text XML Bilder der Szenen JPEG Digitales Video MPEG4, Quicktime,... Metadaten: Titel, Autor,... GUI zur Bearbeitung: Annotation von Szenen, Aufteilung der Szenen ändern Volltextindizierung für Suche Präsentation über Stylesheets: Visuelles Storyboard Streaming des gesamten Videos oder einzelner Szenen Transcoding für verschiedene Bandbreiten

36 Universität Rostock Essener Lösung MILESS ist spezialisiert auf die Essener Anforderungen (z. B. in Datenmodell, Graphische Oberflächen) MILESS Community der Nachnutzer brachte zusätzliche Anforderungen, Flexibilisierungswünsche, neue Anwendungsgebiete ein Daher, ausgehend von MILESS, gemeinsame Entwicklung eines flexiblen, anpassbaren Software-Kerns (core) zur Erstellung von digitalen Bibliothekssystemen / Archivlösungen (allgemein Content Repositories -> CoRe), für verschiedene Backend- Datenbanken, unter anderem IBM Content Manager Entwicklung als Open Source auf Java-Basis unter GNU GPL Kern, ergänzt um Anpassungen und Erweiterungen, bildet jeweils eine lokale Lösung, z. B. für Münzsammlung, Papyri-Archiv,... MyCoRe: Entstehung und Ziele

37 Universität Rostock Universität Essen: Rechenzentrum, Bibliothek, Medienzentrum Universität Jena: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Leipzig: Rechenzentrum Universität Münster: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Halle: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Freiburg: Rechenzentrum Universität Rostock: Rechenzentrum, Bibliothek, Informatik Prof. Heuer Universität Bonn: Rechenzentrum Universität Greifswald: Rechenzentrum Universität Hamburg. Rechenzentrum, Bibliothek GWDG Göttingen mit Bayerischer Staatsbibliothek München Universität Uppsala / Louisiana Tech University: Architectural History IBM Deutschland: Content Manager Gruppe, Forschung & Lehre Weitere potentielle Beteiligte / interessierte zukünftige Nutzer / Kontakte Potsdam, HU Berlin, Düsseldorf, Bochum, Mainz, BASF Ludwigshafen,... MyCoRe: Projektbeteiligte

38 Universität Rostock Einzelne Mitglieder übernehmen Weiterentwicklung bestimmter Funktionsbereiche: Analyse, Design, Implementierung usw. Gemeinsame Arbeitsumgebung für die Software-Entwickler (Entwicklungsrechner in Essen, CVS-Repository zur Code- Verwaltung, zentraler Web-Server, Mailing-Liste): Teilkomponenten werden hier entwickelt und zusammengeführt Architecture Board (5 Pers.) koordiniert gemeinsame Entwicklung, einigt sich auf zu verwendende Standards, Richtlinien, Schnittstellen, sammelt Anforderungen aller Mitglieder, stellt Integrationsfähigkeit der Teile sicher etc. IBM-Support: gemeinsam, über einen Koordinator kanalisiert Finanzierung: Meist Eigenmittel Universität / Land, wenige aus DFG-Projekten, derzeit Bemühung um breitere Förderung (DFG) MyCoRe: Organisation

39 Universität Rostock Quellcode-Verwaltung über CVS Repository

40 Universität Rostock Essen: Unterstützung hierarchischer Fachklassifikationen, Systeminterne Dateiverwaltung, Videofunktionen, Editoren Münster und Rostock: Verteilte Suche, Schnittstelle für Open Archives Initiative, Z39.50 Jena und Leipzig: Flexibilisierung des Metadatenmodells (Dokumente, Personen) Freiburg: Benutzer- und Rechteverwaltung Göttingen: Workflow-Funktionen Bonn: Aufbau einer Support-Struktur IBM: HowTo-Support, Link zum Entwicklungslabor MyCoRe: Arbeitsteilige Implementierung

41 Universität Rostock Essen, Jena: Verteilte Digitale Audio-/Video-Bibliothek Freiburg: Sammlung Salvator Rosa, Handschriften Raimundus Lullus, Videosammlung der Bibliothek, Altrömische Münzen GWDG Göttingen, Bayer. Staatsbibliothek München: Publikations- und Redaktionssystem Geschichte (Frühe Neuzeit) Jena, Leipzig: Digitalisierung historisches Universitätsarchiv Jena, Leipzig, Halle: Papyri-Sammlung Rostock: Mecklenburgische Jahrbücher, Schreiberhände,... Uppsala, Louisiana: Repository mit Material zur Architekturgeschichte, Anbindung an Online-Lernumgebung Bonn: Beethoven-Archiv Leipzig: Bach Digital Alle: Lokaler Digitaler Dokumentenserver der Universität MyCoRe: Einsatzgebiete

42 Universität Rostock MyCoRe: Eine wachsende Gemeinschaft Quelle: IBM Deutschland

43 Universität Rostock Digitale Bibliothek - Lehr- und Lernplattform Schnittstellen, Services Digitale Multimediale Bibliothek Lehrmaterial, Metadaten Suche in Metadaten, inhaltsbasierte Suche in Text, Bild, Video Systematische Erschliessung, Anbindung an externe Quellen Audio-/Video-Streaming,... Archivierung, Backup Konvertierung, Transcoding, Versionsmanagement E-Learning Plattform Lernender Benutzer, Lernprozess Führung durch Lerninhalte Kursmanagement Interaktive Tests, Gradebook Verwaltung der Studenten Terminkalender, Ankündigungen Kommunikation: Foren, Chat

44 Universität Rostock Learning Management System in SCORM Quelle: SCORM Dokumentation

45 Universität Rostock Projekt KUPFER: Klausur- und Prüfungsvorbereitung Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)

46 Universität Rostock Entwicklung interaktiver Module für die Klausur- und Prüfungsvorbereitung Beteiligte Fachgebiete des FB 10 der Universität Essen: Institut für Massivbau Institut für Mechanik Institut für Stadtplanung+Städtebau (Koordination) Institut für Verkehrswesen und Verkehrsbau Programmierung: Firma Scolaware Hosting / Repository: MILESS – Die Essener Digitale Bibliothek Projekt KUPFER: Überblick

47 Universität Rostock Sammlung klausurtypischer Aufgaben zur Prüfungsvorbereitung Interaktive Bearbeitung der Aufgabe mit Feedback und Hilfe vom System Online-Version in MILESS, Offline-Version auf CD-ROM Aufgabe wird in XML-Datei beschrieben: Aufgabenstellung, Lösungsschritte, Hilfetexte, Bearbeitungszeit, Punkte,... Zusätzliche Dateien je Aufgabe: Grafiken, HTML, Audio, Video Aufgabe ist Dokument in der Digitalen Bibliothek MILESS Querverweise zu anderen Dokumenten (Skripte, Videos, Animationen,...) Arbeitsteilung MILESS: Suche nach Aufgaben Navigation durch Fachgebiete / Klassifikationen Streaming von Audio- / Video, Archivierung, Zugriffsschutz,... Arbeitsteilung KUPFER: Editoren für verschiedene Aufgabentypen Darstellungsmodule für verschiedene Aufgabentypen Zusammenstellen und Durchführen einer Probeklausur Projekt KUPFER: Zusammenarbeit mit MILESS

48 Universität Rostock Tabellenmodul: Verarbeitet Aufgaben mit den Antworttypen Zahl, Multiple-Choice und Stichworten Grafikmodul: Ermöglicht die Beschriftung bzw. Ergänzung von vorgegebenen Grafiken sowie das Erstellen eigener Zeichnungen Mechanikmodul: Interaktive Aufbereitung statischer Systeme mit den dazugehörigen Informationen (Kräftegleichgewicht, Schnittgrößen) Städtebaumodul: Interaktive Umsetzung eines städtebaulichen Gestaltungsplanes (Plazieren von diversen vordefinierten Elementen wie z.B. Häusern, Straßen etc.). Projekt KUPFER: Module für Aufgabentypen

49 Universität Rostock Projekt KUPFER: Präsentation einer Aufgabe Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)

50 Universität Rostock Projekt KUPFER: Präsentation einer Aufgabe Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)

51 Universität Rostock Projekt KUPFER: Graphischer Editor für Aufgaben Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)

52 Universität Rostock Projekt KUPFER: Bearbeitungsmodi für Aufgaben Klausurmodus: Keine Hilfestellung, begrenzte Bearbeitungszeit Hilfemodus: Deklarative und prozedurale Hilfestellungen in Textform sowie Links zu online verfügbaren Informationsquellen können bei Bedarf aufgerufen werden Schritt-für-Schritt Modus: Der Anwender wird schrittweise durch die Aufgabe geführt. Die Hilfestellungen stehen ebenfalls zur Verfügung.

53 Universität Rostock MILESS und Lehr- und Lernumgebungen MILESS ist Teil der CampusSource Initiative NRW: Kooperation mit CampusSource-Partnern und anderen Partnern zur Schaffung von Schnittstellen zwischen Digitaler Bibliothek und E-Learning-Umgebungen

54 Universität Rostock OpenUSS (CampusSource NRW): E-Learning-Plattform der Universität Münster

55 Universität Rostock OpenUSS Installationen: Application Service Provider Quelle: OpenUSS Dokumentation

56 Universität Rostock OpenUSS Implementierung: Enterprise Java Beans / Servlets Quelle: OpenUSS Dokumentation

57 Universität Rostock OpenUSS Komponenten: Foundation / Extension Components Quelle: OpenUSS Dokumentation

58 Universität Rostock Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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