10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig1 Christian Wolff, Universität Leipzig Gestaltung und Realisierung elektronischer Bücher als Teil einer elektronischen Lehr- und Lernumgebung 1. Einführung 2. Elektronische Bücher und ihr Umfeld 3. Verwendung von Markupstandards 4. Systemdemonstration - Buchbetrachtungssystem - Multimediale Komponenten - Integration von Diensten 5. Ausblick

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig2 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig3 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)

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig4 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig5 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig6 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig7 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig8 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)

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig9 Ebene 1/2: Inhaltssequenzen, Komponenten und Dienste

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig10 Ebene 3: Hierarchische Sicht durch Strukturmarkup

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig11 Ebene 4: Hypertextrelationierung

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig12 Anwendungsbeispiel: Multimediaprojekt Physikalisches Praktikum Elektronische Umsetzung und Erweiterung eines Lehrbuchs für das Physikalische Anfängerpraktikum: Dieter Geschke (Hrsg.). Physikalisches Praktikum. Stuttgart / Leipzig: B. G. Teubner Projektverbund Multimediabuch ( ) beim Projektträger Fachinformation des BMB+F, Projektlaufzeit: Ende Projektpartner: B. G. Teubner Stuttgart Leipzig, Universität Leipzig (Physik / Informatik), OFFIS Oldenburg Entwicklung: Von der Begleit-CD-ROM zum Client-Server- System im WWW

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig13 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)

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig14 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

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10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig16 Systemdemonstration Buchbetrachtungssystem Aufbau Funktionselemente Gestaltung Hypertextrelationierung Multimediale Komponenten Typen Einbindung Integration von Diensten

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig17 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig18 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig19 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

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig20 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)

10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig21 Dienste - Informationerschließung: Auswertung des Lesekontexts

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10. Mai 2000 Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig26 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