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Kopie - Data & Knowledge Engineering

1. Diplomarbeit Aufrissder Problemstellung Problemstellung dees AA al en Bewertungsraster Literatur DK Er metteg I en f r Technologien ae Probleml sung Y Bewertung ver rr gleichende Ana jk M gliche lyse der Ans tze 2 Technologien und Standards Optimale o Konzepte und Technologien ausw hlen Literatur zur Konzeptionelles verwendeten kon Design Content Li Technologie pool und Tools Toeta SE SEN Featurekatalog Algorithmus zur SE A 2 4 fn an m m rat Zerschlagung von 967 y l poa Dokumenten Objektorientierte Tu Statische Dynamische Me N a Entwurfsmethoden gt Softwarestrukturen Softwarestrukturen Se eg entwerfen entwerfen one SE dyn Ablaufe Se ee en Klassenmodell der Tools 8 E Datenstrukturen qe ewe der Implementierung Software objektorientierten H von Content pool p ungetestete Be und Tools Fee Version Ren 8 fe Testergebnisse Testen der Feedback der Testmethoden CR Sofware Benutzer z u SE Abgleich der 4 Software fertiges Soft itd Release ge i ware mi G E E testete Version usgangsproblem _ Ende Abbildung 2 Untersuchungsablauf N A Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 2 2 Beschreibung des Untersuchungsablaufs Nachfolgend werden die im Prozessmodell des Untersuchun
2. wu sjuajuoa Pioa pawoya quae Loyngahe disel PIOA pawHopa duope UO ge grau pior pawnouaduope uopngafegsnoad pior Dau pe guo LOYNgahe ysay Pioa suopngajepdn PloAaqeqayepdn PIO amp BOJEITO pa gmoys afew pae BAe lp quod jabewyjayeass WEI JJMAIA d BLUE JJMAIA d aweymaraldHd aweiarBumsxenel SHUMASWeEIHOl d HYUOI Vay ds uojoyas aa TMyfuoqesnGyuos PIoAUONeINDyUODaRES sbumsswei bolg byuos Jay ds uologas sr nsl uoeinByuogpeo PIOAUIELL felt ETC EE vonesuddysap ds palgo uefenel Klassenmodell des Dokument Splitters Package splitter Abbildung 114 Die Klassen werden nach dem Gesichtspunkt ihrer Aufgaben separat pr sentiert wobei der Autor zun chst auf die Klassen zur Realisierung der grafischen Benutzungsschnitt stelle Graphical User Interface GUI eingeht vgl Abschnitt 7 2 1 1 GUI Klassen Seite 276 ff Danach werden jene Klassen in der obersten Ebene der Klassenhierarchie 275 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit erl utert in welchen die Anwendungslogik zur globalen Steuerung des Programmablaufs implementiert ist vgl Abschnitt 7 2 1 2 Klassen zur Implementierung der Anwendungs logik Seite 278 ff Hinweis Die Klasse MainWindow wird in beiden Abschnitten 7 2 1 1 und 7 2 1 2 vorge stellt Diese Vorgehensweise wurde deshalb gew hlt weil Mainwindow w
3. Ende Abbildung 67 Zerlegungs Tool Zerlegungsparameter konfigurieren 180 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 2 2 Zerlegungsparameter speichern Zerlegungsparameter speichern Autor des elektronischen Dokuments angeben Name des Verlages angeben Weitere Metadaten angeben z B Titel l Name f r Konfigurations datei w hlen G ltiger Name ausgew hlt Abbildung 68 Zerlegungs Tool Zerlegungsparameter speichern Diplomarbeit s 181 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 3 Metadaten Tool Diplomarbeit Metadaten Tool Extraktion starten Extraktion der Metadaten Ergebnisse speichern Start Elektronisches Doku ment ist ge ffnet Extraktions f Konfigurations parameter 8 eae datei laden konfigurieren Alle Parameter konfiguriert Metadaten Arbeitss Konfigurations datei sind ec peicher Abbildung 69 Dokument Splitter Metadaten Tool 182 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 3 1 Extraktionsparameter konfigurieren Diplomarbeit Extraktionsparameter konfigurieren Start Default Einstellungen sind geladen gt Name des Autors f md eingeben Titel der gt Publikation m eingeben
4. Abbildung 65 Dokument Splitter Splitter vorbereiten 178 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 1 2 Zerlegungs Tool ZS Zerlegungs Tool Elektronisches Doku ment ist ge ffnet f ee Konfigurations Konfigurations Ga datei laden datei konfigurieren Alle Parameter sind konfiguriert becht nn Zerlegung starten Dateityp des elektronischen Dokuments bestimmen Zerlegungs algorithmus Ergebnisse speichern Arbeitsspeicher Abbildung 66 Dokument Splitter Zerlegungs Tool 179 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 1 2 1 Zerlegungsparameter konfigurieren Zerlegungsparameter gungsp se konfigurieren Default Einstellungen sind geladen Definition der gew nschten e p Gr e der Wissensatome Formatvorlage f r gt Kapitel berschrift gt einstellen Formatvorlage f r Objektbeschrif _ tungen einstellen AA Position des Schlagwortver zeichnisses angeben Position des Inhaltsverzeich gt nisses angeben Zitierrichtlinien gt festlegen m Formatvorlage Position des p gt Literaturverzeich rb nisses angeben Zerlegungs Konfigurations gt parameter ER datei speichern EEE
5. Erscheinungsjahr gt und Verlag gt i eingeben Formatvorlage fur Querverweise KM einstellen Sonstige f r das Dokument g ltige BEE m P Metadaten eingeben Extraktions IT Konfigurations gt parameter Tr 4 datei speichern Abbildung 70 Metadaten Tool Extraktionsparameter konfigurieren 183 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 3 2 Extraktionsparameter speichern Extraktionsparameter speichern Start Autor des elektronischen Dokuments angeben Name des Verlages angeben Weitere Metadaten angeben z B Titel Name f r Konfigurations datei w hlen Ende G ltiger Name ausgew hlt Abbildung 71 Metadaten Tool Extraktionsparameter speichern Diplomarbeit 184 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 1 4 Aufbereitungs Tool Aufbereitungs Tool Start Ergebnisse des Zerlegungs und Metadaten Tools sind im Arbeitsspeicher geladen X gt Zerlegung RL bearbeiten gt Metadaten Unfertige gt bearbeiten I Wissensatome im Contentpool und erg nzen Semantische gt Relationen gt erstellen Bearbeitung abschlie en Wissensatome sind fertig
6. 155 Diplomarbeit epanua aILdSHOMAIEUOSIA d HE piesssauisng juawaheueyasunog apouaall SIWSHEIS juawabeueuuasy juawabeueuquapns s nndeps doL JaqUL das qdewaido Hua 4 SINNOl SIAN JuaWwabeueweyo joodjeua puboquolssnasig pueoqoyul Jux uoneauNWIWOSD j0odyuayuoy Jahuessayy BUl UO ahessayy Jafuessaw JaHeuepAHo OUQ Jop LyUeag STEI yaupasaidol JoyeHWeN uoqauUEQpabeueyy Ja pueHqo q syuawajels sbeuepl0od AOped JOPBAQGO O Joo JUOIPaUU09 ysayaquewopiag palqo huey easel palqo huey easel CI 1UXUBAUOT palgo Bueienel yaeas palqo huey easel HHO UN palqo huey easel a9ualajald palgo Buerenel Soup palqo Huey evel uowwop palqo Buey easel jooda enfue Jasied Jap ng AX lk palqo Huereael C5 palqo huey eae palqo fueyeael CH uoqIaUUODloO 4pabeueyy yavuasuiey 4 YoIaUUODPAleyspabeuepy dn dnu a if Iech duu aues xee Ce Ja pueHaseqeyeg 0OUONEJOUUY ALIT asinoD algo Huey eael afiedawoy palqo Duer evel a enhue u07 palqo Buereael palgo Buejerel CH nua palqo Huereref JLN peuquny Jaeger palgo Bueienel WB on Systemarchitektur Schol ie r d Gesamtkonzept f 156 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher UOyWOUSe as nyl a eysed Abbildung 53 Zerlegung digitalisi
7. Metadaten editieren gl Semantische Verkn pfun gen erstellen AA Vorgang abbrechen i Wissensatom speichern Ende e Contentpool Abbildung 82 Wissensatom Verwaltung Wissensatom erstellen 196 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 2 2 Wissensatom editieren Wissensatom editieren Start Suchergebnisse liegen vor Te Wissensatom Contentpool auswahlen Inhalt bearbeiten EN gt Metadaten editieren Semantische gt Verkn pfun gt gen erstellen r nderungen nderungen verwerfen speichern Contentpool Ende i Abbildung 83 Wissensatom Verwaltung Wissensatom editieren 197 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 2 3 Metadaten editieren Metadaten editieren Start N Inhalt des Wissensatoms ist fertig erstellt Urheberrechtliche Informationen eingeben Autor Titel usw Sprache eingeben __ Ver nderungen aufzeichnen _ _ _ _ Versionshistorii Meta Metadaten erstellen z B verwendetes Schema 4 Technische Daten bestimmen z B __ gt URI Dateigr Didaktische Anweisungen eingeben
8. Suchergebnisse liegen vor AA Wissensatom ausw hlen L schen best tigen y nderungen speichern Contentpool Sek o lt 3 Anderungen Verkn pfungen Topicmap verwerfen berpr fen Null Contentpool r ckg ngig Pointer Abbildung 86 Wissensatom Verwaltung Wissensatom l schen 200 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 3 Topics verwalten Topics verwalten Start gt Neues Topic erstellen 4 KE gt Suche im Contentpool Contentpool ee LN editieren A othe gt Topicl schen I Wartungsarbeiten beenden Abbildung 87 Pr sentations Tool Topics verwalten 201 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 3 1 Topic erstellen Neues Topic erstellen Start ga Inhalt Topic Eigenschaften eingeben o Semantische Verkn pfun gen erstellen i GE Vorgang lt A abbrechen Topic speichern Contentpool Ende Abbildung 88 Topic Verwaltung Topic erstellen 202 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 3 2 Topic editieren Diplomarbeit Topic editieren
9. Durch die Struktur navigieren Suchergebnis mindestens 1 d Suchergebnisse betrachten 4 Ende WR gt nach kombinierten gt ZIIZ der Originalb cher VR Metadaten im Contentpool se liegen vor Suchvorgang wurde durchgef hrt Abbildung 97 Prasentations Tool Suche im Contentpool Diplomarbeit s 213 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Beschreibung die Suche im Contentpool stellt eine der wichtigsten Funktionen dar Nicht nur als Schnittstelle zum Client Frontend sondern auch f r die ef fiziente Nutzung der gespeicherten Wissensatome ist die Suchfunktion von enormer Bedeutung Je umfangreicher die gebotenen Suchm glich keiten sind desto besser wird jeder Benutzer auch die von ihm ge w nschten Resultate erzielen und die f r ihn geeigneten Wissensatome finden k nnen Daher bietet das Suchtool die M glichkeit in s mtlichen Feldern der Metadaten zu suchen sofern es sich nicht um Information f r die interne Bearbeitung des Wissensatoms handelt Der erste Schritt bei einer Suchabfrage besteht in der Auswahl eines Fachgebiets Alle im Contentpool gespeicherten Fachgebiete in Form von Topic Maps stehen dabei zur Auswahl Anschlie end bietet sich dem Benutzer die M glichkeit entweder die urspr nglichen Strukturen der Lehrb cher oder das semantische Netz zu nutzen oder hnlich wie bei herk mm lichen Schlagworts
10. java lang Object TMTopicTypesindexString TMTopicTypesindexString indexToHtmi java lang String indexToHtmi java lang String indexToXml java lang String indexToxml java lang String indexToxXxml java lang String indexSize int 7 1 4 6 1 Interface TMindexStringRepresentation Das Interface TMIndexStringRepresentation definiert die Schnittstelle fur Klassen zur textuellen Reprasentation von Indexstrukturen auf die Objekte in einer Topic Map Es enthalt die beiden folgenden Methoden vgl Abbildung 112 268 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Die Methode indexToHtml berechnet eine Darstellung des Index in HTML Code e Die Methode indexToxml berechnet eine Darstellung des Index in XML Code 7 1 4 6 2 Klasse TMAssociationindexString TMAssociationIndexString implementiert das Interface TMIndexStringRepresentati on in Bezug auf die Association Types in einer Topic Map Eine Instanz von TMAssociati onIndexString wird aus einem TopicMap Objekt erzeugt und berechnet daraus alle f r eine angemessene Darstellung der Association Types ben tigte Information Es bietet damit Funktionalit t um den Association Types Index einer Topic Map entweder als HTML oder als XML darzustellen vgl Abbildung 112 7 1 4 6 3 Klasse TMMemberindexString TMMemberIndexString implementiert das Interface TMIndexStringRepresentation in Bezug auf die Member Types in einer Topic Map Eine Instanz von TMMemberIndexStrin
11. 129 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Ausscheiden von ungeeigneten Konzepten an Hand der K O Kriterien vgl Ab schnitt 5 3 1 e Bestimmung der Bewertungsmerkmale f r die verbleibenden Konzepte vgl Ab schnitt 5 1 e Bewertung vergleichende Analyse der verbleibenden Konzepte an Hand der Be wertungsmerkmale vgl Abschnitt 5 3 2 Seite 133 ff e Interpretation der Bewertungsergebnisse Konklusion und Auswahl des oder der am besten geeigneten Konzepte s vgl Abschnitt 5 3 3 Seite 141 ff Als Entscheidungsgrundlage f r die Bewertung der Konzepte d h f r das Ermitteln von Erf llungswerten pro Merkmal und Konzept wurden die Ergebnisse der Literatur und Konzeptanalyse verwendet siehe Kapitel 4 Seite 35 ff 5 3 Ergebnisse der Bewertung Es gibt bis jetzt lediglich einen einzigen offiziellen Standard f r Metadaten zu Dokumen ten z B elektronische Lernmaterialien n mlich LOM Learning Object Metadata des IEEE Learning Technology Standards Committee LTSC Von den bedeutendsten der in dieser Diplomarbeit analysierten Konzepte wird der Standard unterst tzt F r die Spei cherung von evtl zerlegten Dokumenten und semantischen Zusammenh ngen zwi schen Dokumenten und Teilen von Dokumenten gibt es ebenfalls einen einzigen offiziel len Standard die XML Topic Maps Der LOM Standard definiert die Struktur der Metadaten von Learning Objects Im XML Topic Map Standard wird ein Format f r d
12. ISO ITU TSS Jadele Jana stellung von Hypermedia Mit Hilfe von HyTime k nnen Hypertext Lin king realisiert sowie Ressourcen Mediendateien zeitlich und r umlich koordiniert bzw synchronisiert werden vgl Widhalm 2002 sowie ISO 10744 1997 Akronym f r HyTime Topic Map eine offizielle Topic Map Syntax auf Basis des ISO HyTime Standards Akronym f r Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE ist eine weltweit t tige Gesellschaft zur Entwicklung und F rderung der In formations und Kommunikationstechnik durch Kooperation ihrer Mit glieder Die Mitglieder von IEEE stammen sowohl aus dem universit ren Bereich als auch aus der Praxis Von IEEE werden laufend Standards entwickelt welche oft als ANSI IEEE Normen zur weiteren Ver ffentli chung gelangen vgl HeinRoith 1998 S 656 Akronym f r IEEE Learning Technology Standards Committee Das LTSC genehmigt und ver ffentlicht international anerkannte Standards zur Gew hrleistung von Interoperabilit t zwischen e Learning Umge bungen Kurzbezeichnung f r IMS Global Learning Consortium Inc Das Akro nym IMS bedeutet Instructional Management Systems Die Verwen dung der ausf hrlichen Schreibweise wird jedoch vom Konsortium selbst nicht mehr gew nscht da diese oft missverstanden wurde und Irref h rungen verursacht wurden vgl IMS General 2002 Dieser Empfeh lung wird im vorliegenden Dokument entsprochen und ledigl
13. o SCORM bietet als einziges der drei Konzepte Werkzeugunterst tzung in beschr nktem Ausma nur f r die Bearbeitung von Wissenseinheiten an o Mit Abstand die beste Bewertung erzielt aber das Konzept der XML Topic Maps Sie bieten gr tm gliche Flexibilit t bei der Gestaltung eines ein heitlichen Begriffssystems der Datenspeicherung und der Speicherung von Metadaten o Die Architektur des Contentpools orientiert sich daher bei der Darstellung der Inhalte aus zerlegten Dokumenten am XML Topic Maps Standard 5 4 Zusammenfassung Im Kapitel 5 wurden f r folgende Themenbereiche Konzepte ausgew hlt die f r die Be antwortung der Fragestellungen der Diplomarbeit die optimale Unterst tzung bieten e F r die Erzeugung von zerlegten Dokumenten existieren in Forschung und Praxis wenige Ans tze Die Slicing Book Technology wurde als das optimale Konzept be 141 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit stimmt Da jedoch die Ergebnisse des Slicing Book Projektes nicht offen verf g bar sind muss f r die Zerlegung von Dokumenten ein eigener Algorithmus entwi ckelt werden Die Speicherung von zerlegten Dokumenten kann auf Grundlage der Spezifikatio nen des Konsortiums IMS realisiert werden Das dabei entstehende Datenmodell muss auf die Anforderungen des Contentpool Konzepts angepasst werden Die Speicherung von Daten in einer relationalen Datenbank ist m glich Die Darstellung der Inhalte zerlegter Dokume
14. while source hasMoreTokens granularity cont source getNextToken granularity atom new Atom atom setContent cont queue push atom end while end findAtomBorders 6 4 2 6 Verfeinerung von findMetaData Die Funktion findMetaData hat die Aufgabe alle Textstellen im elektronischen Quelldo kument zu finden welche auf die zuvor vom Benutzer definierte Formatvorlage f r Be schriftungen passen Gefundene Metadaten Textstellen werden vom Algorithmus dem entsprechenden Wissensatom zugeordnet Als bergangsparameter wird der Funktion ein Objekt vom Datentyp AtomQueue berge ben Die AtomQueue enth lt die Wissensatome die zuvor durch die Zerlegung des elekt ronischen Quelldokuments gefunden werden konnten vgl Abschnitt 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders Als zus tzlicher Eingabeparameter wird ein Objekt vom Typ Document erwartet worin das elektronische Quelldokument enthalten ist und welches Zugriffsfunktionen auf den Inhalt des Dokuments zur Verf gung stellt Au er queue werden keine weiteren Ausgangsparameter ben tigt 243 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit findMetaData Document source AtomQueue queue Atom currAtom Metadata meta Granularity granularity CONFIG getGranularity while source hasMoreMetaTokens granularity int atomIndex 0 meta source getNextMetaToken granularity atomIndex meta atomNr currAtom queu
15. Das Speicherungs Tool dient dazu einerseits die geschaffenen Wissenseinheiten und andererseits die dazu geh renden Metadaten abzuspeichern Wissenseinheiten wer den in Form eines semantischen Netzes gespeichert Metadaten k nnen in einem relatio nalen Datenmodell gespeichert werden d h in einer Tabelle Bei der Speicherung ist darauf zu achten dass Such und Zugriffsfunktionen m g lichst effizient bereit gestellt werden Wichtig ist vor allem dass eine nachtr gliche Bear beitung von Wissenseinheiten m glich ist Dies dient dazu die Wissenseinheiten immer auf dem neuesten Stand der Forschungen halten zu k nnen f r den Fall dass sich Er kenntnisse ndern oder erweitern 4 2 1 5 3 Knowledge Management System Das Knowledge Management System KMS wird bei der Erzeugung von Dokumenten aus den Wissenseinheiten der Wissensbasis herangezogen Mit Hilfe des KMS werden aus der Wissensbasis Vorschl ge f r die zu ber cksichtigenden Wissenseinheiten generiert Dahn 2001a Dahn 2000c Dieser Vorgang stellt eine sehr komplexe Aufgabe dar Ausgehend von den vorhandenen Wissenseinheiten einem Modell des Benutzers sowie bestimmten vorgegebenen Regeln muss das KMS in der Lage sein Schl sse zu ziehen welche Wissenseinheiten in die 52 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Auswahlmenge aufzunehmen ist Das KMS ist also als Expertensystem implementiert und mit einer Inference engine also einem Mechanismus der
16. Package splitter util 7 2 4 1 Klasse DocumentRenderer Diplomarbeit Ch java lang Object ProgressDialogFactory ProgressDialogFactory getPopupjavax swing JDialog getindeterminatePopupjavax swing JDialog ProgressOptionPane progressBarjavax swing JProgressBar noteLabel javax swing JLabel java lang Object SwingWorker construchjava lang Object finished void interrupt void getjava lang Object SwingVV orker startvoid value java lang Object java lang Object Domutils Domutils findElementByld org jdom Element findElementByld org jdom Element printPartialTreejjava lang String printElementiava lang String DocumentRenderer ist eine Klasse mit deren Hilfe die Darstellung eines HTML Doku ments in der grafischen Benutzungsschnittstelle des Dokument Splitters gedruckt wer 284 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit den kann Es wurde auf der Grundlage von ExpExch 2003 entwickelt Bei der Erstel lung des Druckauftrages werden alle wichtigen Formatierungen des Textes ber cksich tigt Die Klasse DocumentRenderer wurde vor allem zur Erleichterung der Entwicklung ben tigt F r die derzeitige Version des Dokument Splitters ist DocumentRenderer nur von untergeordneter Bedeutung Daher gehe ich hier nicht n her darauf ein 7 2 4 2 Klasse ImprovedDocumentRenderer ImprovedDocumentRenderer ist eine Subkl
17. SCORM BOOK 3 The SCORM Run Time Environment BOOK 2 The SCORM comen Aggregation Modal VTT Content Packaging from IMS Data Model from AICC Content Structure derived from AICC Launch Communication API from AICC Meta data XML Binding and Best Practice from IMS Abbildung 34 bersicht ber das SCORM Referenzmodell Quelle Dodds 2001a S 1 5 101 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ADL Convergence of Interests 1998 1999 2000 EA ARIAND me u gt IMS AICC i LL ALIC j N IBM j Cisco ae Microsoft i Macromedia Meta Data Launch Oracle API NetG Data Model Click2Lear XML Course Saba Interchange Pathlore MindLever many others Abbildung 35 SCORM als Sammlung diverser Standards und Spezifikationen Quelle DoddsWest 2002 SCORM liegt gegenw rtig in Version 1 2 vor und umfasst folgende Teile e Content Aggregation Model Abschnitt 4 5 2 2 e Run Time Environment Spezifikation Abschnitt 4 5 2 3 Im folgenden Abschnitt 4 5 2 1 wird zuerst ein berblick ber SCORM und die Designzie le bei seiner Erstellung gegeben Anschlie end wird auf die beiden genannten Teile des Referenzmodells detailliert eingegangen 4 5 2 1 Einleitung und berblick ber das Referenzmodell Die Advanced Distributed Learning Initiative ADL wurde im November 1997 vom ame rikanischen Verteidigungsministerium DoD Department o
18. Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Offenheit in den Schnittstellen und der Architektur vgl 2 3 5 e Skalierbarkeit und Leistungsf higkeit vgl 2 3 5 Hinweis Die in den Abschnitten 2 3 2 2 3 3 und 2 3 4 behandelten Designziele flie en in die Definition des Zielsystems f r die Literaturanalyse ein Die Identifikation und Verwendung von Standards und Spezifikationen ist als Grund lage der Architektur f r den Contentpool von besonderer Wichtigkeit Wie zuvor gezeigt vgl Abschnitt 4 1 1 k nnen damit die Forderungen nach Offenheit und Interoperabili t t des zu implementierenden Systems mit gro er Wahrscheinlichkeit erf llt werden Damit wird letztlich das in der Informatik stets angestrebte Ziel von Kompatibilit t zwi schen verschiedenen Systemem verfolgt vgl I Wende in RechPom 1999 S 1083 1091 Im Zusammenhang mit der Implementierung des Contentpools steht im Speziel len das Ziel im Vordergrund das System so weit wie m glich unabh ngig von einer be stimmten Plattform oder einer bestimmten Systemkonfiguration zu realisieren Als grundlegendes Ziel das in der Analyse aller Themenbereiche beachtet wurde war daher die vorrangige Behandlung von Standards gegen ber von Spezifikationen zu beachten 4 2 Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten In diesem Abschnitt werden Konzepte aus Wissenschaft und Praxis untersucht die sich mit der Zerlegung elektronischer Dokumente besch ftigen Gem der Gli
19. b Das Referenzmodell muss von so vielen Stakeholders wie m glich verstanden akzeptiert und angewendet werden Besonders wichtig ist dies bei den Her stellern der e Learning Umgebungen Der Begriff Stakeholder meint alle Interes sensgruppen die an einem zuk nftigen Markt f r Lerninhalte teilnehmen das sind Hersteller von Inhalten Hersteller von Lernumgebungen Konsumenten der Lerninhalte usw c Die Abbildung von spezifischen Standards einzelner Interessensgruppen in das gemeinsame Referenzmodell muss nachvollziehbar sein so dass jene die zum gemeinsamen Modell beitragen ihren jeweiligen Beitrag dazu erkennen k n nen Zudem muss ein propriet rer Standard auf das Referenzmodell zugeordnet werden k nnen An die Wissensatome selbst ergeben sich die nachfolgend aufgez hlten Hauptanforde rungen high level requirements Dodds 2001a 104 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Dauerhaftigkeit durability wenn neue Versionen der Softwaresysteme entwi ckelt werden darf dies nicht eine Ver nderung der Wissensatome notwendig ma chen e Interoperabilitat interoperability Wissensatome m ssen auf einer Vielzahl von Hardware Betriebssystem und Browserplattformen lauff hig und verwend bar sein e Verf gbarkeit accessibility die Wissensatome m ssen indizierbar und durch suchbar sein Verschiedenartige Suchkriterien m ssen angewendet werden k n nen e Wiederverwendbarkeit
20. e Hohe Skalierbarkeit und Leistungsf higkeit 2 4 Zusammenfassung Im Kapitel 2 wurde zun chst die Ausgangssituation definiert und der Stand der aktuellen Erkenntnis dargestellt Die durch die Ziele der Diplomarbeit aufgeworfene Problemstel lung wurde definiert und durch die Zerlegung in Teilprobleme weiter pr zisiert Es wurden aus der globalen Problem bzw Fragestellung die wichtigsten Fragen be stimmt die durch die Erkenntnisse der Diplomarbeit zu beantworten sind Aus den Zielen vgl Abschnitt 1 1 Seite 2 ff ergibt sich dass sowohl die Entwicklung eines Content pool Konzepts als auch Entwurf und Implementierung von Werkzeugen zum Zugriff auf die Inhalte im Contentpool Gegenstand der Diplomarbeit sind F r die Entwicklung des Contentpools wurden folgende Problemstellungen definiert e Zerlegung von Dokumenten e Ber cksichtigung der semantischen Zusammenh nge e Darstellung von Wissensatomen e Verwendung von Wissensatomen d h Darstellung bzw Einbauen in neue Doku mente Als Ziele f r Entwurf und Implementierung von Werkzeugen wurden gesetzt e Allgemeine Benutzbarkeitskriterien e Unterst tzung der Nutzung von Wissensatomen e Unterst tzung der Speicherung von Inhalten 25 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Unterst tzung der Aufbereitung von Wissensatomen e Sonstige Designziele Rahmenziele 26 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 3 Auswahl der Konzepte u
21. resource g Abbildung 13 Relation Element IMS Meta XML 2001 ei persona 5 annotation 2 date a Sn Abbildung 14 Annotation Element IMS Meta XML 2001 purpose a source g amp ra taxonpath z a t id el j y classification z By taxon E entry g GK SR Abbildung 15 Classification Element IMS Meta XML 2001 62 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit F r weitere Details zu den genannten Metadaten Kategorien werden die Quellen IMS Meta 2001 und IMS Meta XML 2001 empfohlen 4 3 3 2 Lernmaterial Struktur IMS Content Packaging Information Model IMS Content 2001 Die IMS Content Packaging Spezifikation vereinheitlicht die Struktur aller Arten von Con tent Paketen die zur Distribution ber das Internet bestimmt sind Sie definiert f r diesen Zweck eine Datenstruktur mit deren Hilfe digitale Inhalte aller Art in einem so genannten content package zusammen gefasst und beschrieben werden k nnen Es ist dadurch m glich Interoperabilit t beim Importieren Exportieren Zusammensetzen und Zerteilen von Content Paketen zu erreichen Jedes nach der IMS Spezifikation erstellte Content Paket wird in einer Datei z B einer Zipdatei abgespeichert die folgende Elemente enth lt e Eine spezielle XML Datei genannt Manifest die den Umfang des Paketes be schreibt d h einerseits die Struktur organization u
22. Content Pool Verwaltung contentpool enter contentpool split contentpool view contentpool edit contentpool tmedit contentpool tmedit root contentpool help contentpool help showcontent contentpool help tutorial contentpool help showindex contentpool help search Abbildung 102 Contentpool Verwaltung Berechtigungen WEEN Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Berechtigungen f r die Contentpool Verwaltung sind hierarchisch aufgebaut wie aus Abbildung 102 oben ersichtlich wird In den Bl ttern des Berechtigungsbaumes sind die Berechtigungen mit den meisten Privilegien symbolisiert das bedeutet die Berechtigung contentpool tmedit root ist privilegierter als contentpool tmedit con tentpool split ist privilegierter als contentpool enter usw Wie auch aus der Modellierung der Prozesse ersichtlich wird erlauben die einzelnen Be rechtigungen einem Benutzer die folgenden Aktionen auszuf hren contentpool enter Der Contentpool darf betreten d h die Contentpool Verwaltung gestartet werden Ansonsten sind keine Privilegien mit dieser Be rechtigung verkn pft Um ein Werkzeug starten zu d rfen wird eine oder mehre re der umf
23. Die Interaktion zwischen dem System und dem Benutzer endet sobald sich der Benutzer entscheidet die Contentpool Verwaltung zu verlassen 33 Anmerkung das Pr sentationstool wurde logisch dem Topic Editor untergeordnet da es f r die Features dieses Tools eine ganz wesentliche Funktionalit t bereitstellt Es ist jedoch auch m glich nach dem Start der Content Pool Verwaltung sofort das Pr sentationstool zu starten Dies ist der Grund daf r wieso das Pr senta tionstool auf der obersten Ebene der Prozessmodelle aufscheint 171 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit In den folgenden Abschnitten werden die Prozessmodelle zu den einzelnen am Beginn dieses Abschnitts genannten Werkzeugen Tools der Contentpool Verwaltung pr sen tiert e 6 2 2 1 Dokument Splitter NENNEN Seite 174 672 2 2 MRT Tee e Seite 189 e 6 2 2 3 Topicmap Manager cece eee eee eect eee nennen nennen nennen nennen nennen Seite 206 e 6 2 2 4 Suche im Contentpool essenssenenennnnnnnnnnnn nennen nennen nun nenn nenn Seite 213 v 6 2 2 5 Hilfe System 2 ann Seite 215 172 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Einstieg Content Pool Verwaltung starten Login Datenbanksystem ist gestartet Pr Verwaltung beenden Content Pool Ende Scholion WB ist gestart
24. Im zweiten Bewertungsraster stehen Aspekte im Vordergrund die die Werkzeuge Tools f r den Zugriff auf eine bereits vorhandene d h zuvor erstellte Daten oder Wissens basis beurteilen helfen Entsprechend der Funktionalit t der einzelnen Tools werden die Merkmalein folgende Kategorien aufgeteilt Merkmale f r Tools zur Suche in den Wissenseinheiten Merkmale f r Tools zur Pflege der Wissenseinheiten Tools zur Verwaltung das bedeutet Hinzuf gen Bearbeiten und L schen von Wissenseinheiten Merkmale f r Tools zum Erstellen von Dokumenten aus den Wissenseinheiten Merkmale f r Tools zur pers nlichen Anpassung von Dokumenten 126 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Tabelle 4 Bewertungsmerkmale f r Konzepte bez glich Tools f r den Datenzugriff Nr Merkmale Bewertung Anmerkung 1 Funktionalit t zur Suche in den Wissenseinheiten v 1 1 Schnittstelle zur Suche innerhalb des Contentpools nach v unterschiedlichen Bedingungen 1 2 M glichkeit zur Verkn pfung beliebig vieler Suchbedin v gungen mit Hilfe von boole schen Operatoren 1 3 M dglichkeit zur Suche nach semantischen Bedingungen v d h Suche nach verwandten Themen aufbauenden Themen Voraussetzungen usw 2 Funktionalit t zur Pflege der Wissenseinheiten v 2 1 Schnittstelle zum Updaten von Wissenseinheiten v 2 2 Schnittstelle zum L schen von Wissenseinheiten v 2 3 Schnitt
25. JOHANNES KEPLER UNIVERSITAT LINZ Netzwerk fiir Forschung Lehre und Praxis Johannes Kepler Universitat Institut fur Wirtschaftsinformatik Communications Engineering Freist dter Stra e 315 A 4040 Linz AUSTRIA Phone 43 732 2468 7102 Zerlegung von digitalisierten Lehrb chern f r den Aufbau eines Contentpools Diplomarbeit Zur Erlangung des Titels Magister der Sozial und Wirtschaftswissenschaften Mag rer soc oec In der Studienrichtung Wirtschaftsinformatik Verantwortliche Betreuer o Univ Prof DI Dr Christian Stary Dr Andreas Auinger Autor Stefan Berger Linz 26 Mai 2004 Johannes Kepler Universit t Linz A 4040 Linz Altenberger Stra e 69 e Internet http www uni linz ac at DVR 0093696 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ji Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Eidesstattliche Erkl rung Ich erkl re an Eides Statt dass ich die vorliegende Diplomarbeit selbst ndig und ohne fremde Hilfe verfasst andere als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel nicht benutzt und alle den benutzten Quellen w rtlich oder sinngem entnom menen Stellen als solche kenntlich gemacht habe Linz 26 Mai 2004 Stefan Berger 9956698 oil Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ive Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Zusammenfassung W hrend Wissenstransfer Anwendungen sich immer gr erer
26. Klimsa P Hrsg Information und Lernen mit Multime dia 2 berarbeitete Auflage S 65 84 Beltz Psychologie Verlags Union Weinheim Basel 1997 Widhalm Richard Hrsg Mick Thomas Topic Maps Semanti sche Suche im Internet Xpert Press Berlin 2002 Wizany Bernhard Test der Topic Map Tools von Scholion WB Teil 1 Black Box Test Projektstudium Institut f r Wirtschaftsinfor matik Universit t Linz 2003 Online available at http students idv edu 9255269 246204 03s Testprotokoll 20To 332 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit picMapTools pdf zuletzt aufgerufen am 18 Nov 2003 XTM 2001 Pepper Steve Moore Graham XML Topic Maps XTM 1 0 TopicMaps org Specification http www topicmaps org xtm 1 0 zuletzt aufgerufen am 09 Jul 2002 XTM dtd 2001 Pepper Steve Moore Graham Eds et al XML Topic Maps XTM Document Type Definition DTD Version 1 2 8 February 2001 http www topicmaps org xtm 1 0 xtmi dtd zuletzt aufgerufen am 28 Aug 2002 10 2 Glossar In diesem Kapitel werden wichtige Begriffe Definitionen Abk rzungen und Akronyme erl utert die im Kontext der pr sentierten Inhalte und Ergebnisse der Diplomarbeit be deutend sind Teile der Akronyme und ihrer Beschreibungen wurden aus Collier 2002 und RobCol 2002 entnommen Account eine Zugangsberechtigung zum System Scholion WB welche sich aus Benutzernamen und Passwort zusammen setzt und de
27. Language WORD jku ce scholion splitter config Granularity Language SENTENCE jku ce scholion splitter config Granularity ProjectConfiguration TvVO_SENTENCES jku ce scholion splitter config Granularity clone java lang Object name java lang String PARAGRAPH jku ce schalion splitter config Granularity getSelectedP attern javax swing text Attributes et isoCode java lang String TWO_PARAGRAPHS jku ce scholion splitter config Granularity setSelectedP atter void description Lava Lang String PAGEjku ce scholion splitter config Granularity getHeaderi Formatjava awt Font CHAPTER jku ce scholion splitter config Granularity getHeaderZFormatjava awt Font VALWESjku ce scholion splitter config Granularity getHeadersFormatjava awtF ont getHeaderdFormatjava awt Font Granularity getHyperlinkFormatjava awt Font java awt Font getDenotation java lang String getLabelsFormatjava awt Font java io Serializable clone java lang Object getFontEquivalentForjava awt Font TextFormat setGranularity boolean setHeadert Formatvoid setHeader2Formatvoid TextFormat setHeader3Formatvoid TextFormat setHeader4Formatvoid TextFormat setHyperlinkFormatwoid zone java long Obiert setLabelsFormatyoid granularityjku ce scholion splitter contig Granularity valueOtGranularityjava lang String java lang Object patternAlias java lang String java io Serializable header Attributes javax swing text SimpleaAttibutes et Program
28. Start al Topic ausw hlen Suchergebnisse liegen vor Contentpool Inhalt Topic bearbeiten 7 EM Semantische gt Verkn pfun I gen erstellen nderungen verwerfen gt Eigenschaften I nderungen speichern Ende i Contentpool Abbildung 89 Topic Verwaltung Topic editieren 203 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 3 3 Semantische Verkn pfungen erstellen Semantische Relationen erstellen Start Topicmap des gew hlten LG Fachgebiets g Topicmap im sperren 4 __Contentpool _ Topicmap ist f r andere Benutzer gesperrt Durch die Topics der Topicmap rb navigieren Neue Verkn pfung erstellen Name f r Verkn pfung w hlen Richtung der Verkn pfung bestimmen Ergebnisse der Bearbeitung abspeichern nderungen verwerfen Topicmap des Fachgebiets SE freigeben Topicmap im __Contentpool__ Topicmap ist f r andere Benutzer freigegeben y Cm Ende X Diplomarbeit Abbildung 90 Topic editieren Topic Verwaltung Semantische Verkn pfungen erstellen 204 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 3 4 Topic l schen Topic l sc
29. cleanup void readPdfDatavoid readinput byte impotPdfPageswoid mpotPdfContentswoid timpontPdtContents void parsebocumentwold ormcContents String java lang String parseDocumentwoid pdfContents java util vector ntPages int pdtContents java util Vector Abbildung 124 Klassenmodell Package splitter pdf readers Hinweis Alle in der Abbildung 124 gezeigten Klassen erf llen wie bereits erw hnt das Interface PdfImporter Folglich ist die Funktionalit t aller auf den kommenden Seiten 301 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit beschriebenen Klassen aus dem Package splitter pdf readers identisch Aus diesem Grund verzichte ich darauf bei der Beschreibung der Klassen den Hinweis auf deren Funktionalit t jedes Mal zu erw hnen Statt dessen konzentrieren sich die Ausf hrungen der kommenden Seiten auf die Aspekte der Realisierung und technischen Grundlagen dieser Funktionalit t 7 2 8 5 1 Klasse BoxPdflmporter BoxPdfImporter verwendet die Java Klassenbibliothek PdfBox PdfBox 2002 PdfBox erlaubt einen Zugriff auf die Inhalte einer PDF Datei auf hohem Abstraktionsni veau Objekte aus einer PDF Datei werden in Java Objekte abgebildet Ein Zugriff auf die einzelnen Objekte ist allerdings nur dann notwendig wenn bestimmte f r spezielle An forderungen notwendige Ver nderungen an den Algorithmen vorgenommen werden m ssen Ansonsten liefert die Schnittstelle mit der man auf ein Dokument als Gan
30. createVisitedArray boolean allyisited boolean association org tm4j topicmap Association getNodeByld jku ce utils topicmaps tree TMTreeNode fatherAssoc org tm4j topicmap Association printAssociationinfo void children java util Vector printAssocTypesinfo void childCountint allowsChildren boolean root jku ce utils topicmaps tree TMTreeNode parentjku ce utils topicmaps tree TMTreeNode topicemapName java lang String parentid java lang String leaf boolean content java lang Object contentAsString java lang String id java lang String TMPartialTree TMMiniTree java lang Object EENEG BESSE ascript Senarator TMPartialTree TMMiniTree computeTree void computeTree void JavascriptGenerator hasChildren boolean splitvoid convertToDomCode java lang String refresh void recomputeLevels void filterUnicode java lang String isCurrentlyLeaf boolean children java util iterator Abbildung 113 Klassenmodell Package utils topicmaps tree 7 1 4 7 1 Klasse JavascriptGenerator Die Klasse JavascriptGenerator bildet die Schnittstelle zwischen dem in diesem Ab schnitt erl uterten Package utils topicmaps tree d h der Baumdarstellung einer To pic Map in Java und dem JavaScript tm navigate vgl Abbildung 47 Erweitertes 270 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit XML spezifisches MVC Konzept von Scholion WB rechter Teil das zur Darstellung auf dem Rechner des Benutzers ben tigt wird Aufgabe von Javasc
31. f r diesen Bereich ist sicherzustellen dass ein Autor oder ein Publikati onstitel eindeutig definierbar sind F r die Brauchbarkeit der Metadaten ist dies von entscheidender Bedeutung vgl dazu auch Abschnitt 6 2 2 1 3 Metadaten Tool Seite 182 ff und Abschnitt 6 2 2 1 4 Aufbereitungs Tool Seite 185 ff Sammelb nde Herausgeberwerke und hnliches gelten demnach f r die Contentpool Verwaltung als meh rere B cher so dass folglich auch der Dokument Splitter in solchen F l len mehrmals gestartet werden muss Zerlegungs Tool starten Bedingung f r den Start des Zerlegungs Tool ist dass zu vor ein elektronisches Dokument entsprechend der obigen Beschreibung ge ffnet wurde Anschlie end sind die Parameter f r die Zerlegung zu definieren Eine Default Konfiguration wird vom System vorge schlagen Dem Benutzer wird zudem die M glichkeit geboten eine Kon figurationsdatei zu ffnen in welcher eine bestimmte Konfiguration der Parameter gespeichert ist Festzulegen sind in jedem Fall die ge 34 Anmerkung zu unterst tzende Dateiformate werden im Verlauf der Implementierungsphase des Scholion WB Content Pools noch festgelegt werden In jedem Fall wird jedoch das Dateiformat PDF unterst tzt werden Die Unterst tzung weiterer Dateiformate wird durch die Implementierung eines modulbasierten Importfilter Systems realisiert werden 175 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit w nschte Gr e der Wissensatome
32. http www trial solution de details htm zuletzt aufgerufen am 05 Mar 2004 Dahn B Ingo et al Trial Solution Project Final Report Con tracts IST 1999 11397 and IST 2001 35447 Final Report Deliverable D15 Koblenz 30 April 2003 Online available at http iwm uni koblenz de trialsolution FinalReport pdf zuletzt aufgerufen am 05 Mrz 2004 Homepage des Trial Solution Projektes Public Results from the Trial Solution Project April 2003 http iwm uni koblenz de trialsolution zuletzt aufgerufen am 05 Mar 2004 Valerius Marianne Dahn B Ingo Schwabe Gerhard Adaptive B cher f r das kooperative Lernen Anwendungen Konzepte Er fahrungen Proceedings GeNeMe Gemeinschaft in Neuen Medien Workshop zu Organisation Kommunikation und Kooperation auf der Basis innova tiver Technologien Fakult t Informatik der Technischen Universit t Dresden Dresden 2001 Valerius Marianne SIMON Anna Slicing Book Technology eine neue Technik f r eine neue Lehre Fachberichte Informatik 08 2001 Universit t Koblenz Landau 2001 Bray Tim Paoli Jean Sperberg McQueen C M Maler Eve Exten sible Markup Language XML 1 0 World Wide Web Consortium W3C Recommendation 2 Edition 6 October 2000 http www w3 org TR REC xml zuletzt aufgerufen am 14 Apr 2003 Weidenmann 1997a Weidenmann B Multicodierung und Multimodalitat im Widhalm 2002 Wizany 2003 Lernprozess In Issing L
33. splitter NN Seite 274 J22 Package config u ee SN dee BEN Elei e ge Seite 279 7 2 3 Package exceptions NENNEN NENNEN Seite 282 v 7 2 4 Package util coers rn ee Be Seite 282 amp 7 2 5 Package filters rear nern Seite 287 7 2 6 Package projects anna ae Seite 289 a 7 2 7 Ge Le E Lg EE Seite 292 e 7 28 Package DEE anna oy ee eee ea ee ae a de Seite 297 7 2 1 bersicht oberstes Package splitter Zu Beginn der Pr sentation der Implementierung des Dokument Splitters wird die ber sicht ber das gesamte Klassenmodell gezeigt Im vorliegenden Abschnitt werden an schlie end jene Klassen beschrieben die keinem Sub Package zugeordnet wurden Alle diese Klassen befinden sich auf oberster Ebene im Package jku ce scholion splitter Aus Gr nden der leichteren Lesbarkeit wird im gesamten Abschnitt 7 2 auf die ausf hrli che Angabe des Packagenamens verzichtet Statt dessen wird immer die kurze Bezeich nung splitter verwendet Selbstverst ndlich befinden sich auch alle Sub Packages von splitter immer innerhalb der Package Hierarchie jku ce scholion splitter In Abbildung 114 wird das Klassenmodell der Applikation Dokument Splitter pr sen tiert Das Modell zeigt wie das in Abbildung 61 Klassenmodell des Dokument Splitters siehe Seite 167 pr sentierte konzeptuelle Modell umgesetzt wurde 3 Hinweis in dieser bersicht sind auch all jene Packages enthalten die in den sp ter folgenden A
34. uns Huey eAelo palpa ug Huey eAel o jaadpal SIE uowwo palqo fueyeael as no afiedawoy palqo Huey easel palqo huey easel Bus Guereaelanjejaponjai 195 Bueyeaelqyxnuayqngjai Bus Buet eael fueqyas ploaafenfueqpul Buys Huereaef Heyah Bug Gueyevelquawa qjai N wopaoga fuo sabenbueyai Wg Bue Eat WSL Olaf afenbueq afenfueq afienfueq abenfue yalqo fueyeael saqualajald palqo Huer eael Isajaaueunoyad palqo fueyeael ys eas palqo Bueyeael p oa a enbuemhulr Bugs Buejereljuswalgla Suns Buejenelbe Daf joodafenfue q jooda endue jooda en ue palgo Buererel Bugs Buet EAPN On Ela uns BueferelinxabedawuoHla Buys Buejereljno ol Buns Gueyeael uiiojas uus fue eael uiboqysaya ulGo7 un palqo fue earl sn gabewfabeueLusdo sn gabeuy fieuquinypayeu PIOR UNI qurdnjas Jaye WEUGUINYL Jayeyy peuqwny Aug Aer Dr E palqo Bue easel facht ise verei WB teilwe ton Klassenmodell von Schol Abbildung 106 250 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Alle Klassen der Wissenstransfer Umgebung Scholion WB wurden in einem Package namens jku ce scholion implementiert Aus Gr nden der leichteren Lesbarkeit wird aber auf die vollst ndige Angabe dieses Package Namens im gesamten Abschnitt 7 1 verzichtet Statt dessen verwendet der Autor stets die kurze Bezeichnung sc
35. Beschlagwortung gt erstellen Anmerkungen zum Wissensatom gt eingeben Kategorisierung eingeben m Ontologie N gt Arbeitsspeicher nderungen aufbereitetes speichern _Wissensatom nderungen gt verwerfen Ende N er Abbildung 84 Wissensatom editieren Wissensatom Verwaltung Metadaten editieren 198 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 2 4 Semantische Verkn pfungen erstellen Semantische Relationen erstellen e Start a k J Topicmap des gew hlten Fachgebiets Topicmap im sperren Contentpool__ Topicmap ist f r andere Benutzer gesperrt Durch die Wissensatome cb navigieren Neue Verkn pfung erstellen Name f r Verkn pfung w hlen Richtung der Verkn pfung bestimmen Ergebnisse der nderungen Bearbeitung verwerfen ji abspeichern Topicmap des Fachgebiets freigeben Topicmap im __Contentpool__ Topicmap ist f r andere Benutzer freigegeben E 2 Yy Ende Fertiges Wissensatom Diplomarbeit Abbildung 85 Wissensatom editieren Wissensatom Verwaltung Semantische Ver kn pfungen erstellen 199 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 2 5 Wissensatom l schen Wissensatom l schen Start
36. Dies entspricht all jenen Konzepten die im Kapitel 4 untersucht wurden Hinweis Eine Aufstellung all jener Konzepte die aufgrund der in Tabelle 6 dargestellten Ergebnisse verworfen wurden findet sich auch im Abschnitt 3 7 Seite 32 5 3 2 Bewertung der verbleibenden Konzepte Die Bewertung jener Konzepte die an Hand der K O Kriterien nicht verworfen und daher analysiert wurden vgl Tabelle 6 bzw Kapitel 4 orientiert sich an den zwei Bewer tungsrastern die zu Beginn dieses Kapitels definiert wurden vgl Abschnitt 5 1 Seite 123 ff Entsprechend dieser Einteilung wird die Bewertung in folgenden zwei Teilen durchgef hrt 133 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Bewertung von Konzepten und Werkzeugen f r die Erzeugung von zerlegten Do kumenten e Bewertung von Konzepten f r Speicherung und Zugriff auf zerlegte Dokumente Auf den kommenden Seiten werden die Ergebnisse der Bewertung vergleichenden Ana lyse pr sentiert 5 3 2 1 Bewertung von Konzepten und Werkzeugen f r die Erzeugung von zerlegten Dokumenten Konzepte und Werkzeuge zur Erzeugung von zerlegten Dokumenten werden mit Hilfe der Merkmale bewertet die im Bewertungsraster 1 definiert wurden vgl Tabelle 3 im Ab schnitt 5 1 1 F r die Bewertung wurden Konzepte der Kategorie Zerlegung von Doku menten heran gezogen So weit in der Kategorie Referenzprojekte und Rahmenmodel le passende Ans tze enthalten waren wurden
37. Diplomarbeit interface Decomposer WORD_PATTERN java lang String SENTENCE_PATTERN java lang String PARAGRAPH_PATTERN java lang String NEWLINE java lang String hasl foreSplices boolean resetvoid getOriginalAddress java Dei URL nextSplice java lang Object documentMimeType java lang String contentLength int granularity jku ce scholion splitter config Granularity java lang Object java io Serializable AtomQueue AtomQueue pop jku ce scholion splitter atoms KnowledgeAtom push void getAtomAtjku ce scholion splitter atoms KnowledgeAtom deleteAtomAtjku ce scholion splitter atoms KnowledgeAtom insertAtomAt boolean size int collection java util List java lang Object Java lo Serializable KnowledgeAtom KnowledgeAtom KnowledgeAtom contents jku ce scholion splitter atoms Contents meta jku ce scholion splitter atoms Metadata primaryKey int address java net URL interface MetaExtractor PlainTextContent EditableContent ImageContent language java lang String author java lang String mimeType java lang String title java lang String Abbildung 120 Klassenmodell Package splitter atoms 293 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 7 1 Interface MetaExtractor MetaExtractor definiert die Schnittstelle von d h das Verhalten f r alle Klassen die aus einem elektronischen Dokument die f r Dokument Splitter relevanten Metadaten extra hieren bzw lesen k nnen Es def
38. Mit anderen Worten wird das Fachgebiet domain modelliert e Theories of learning amp instruction Lern und kognitive Theorien die aus der Literatur entnommenen Lerntheorien und kognitiven Theorien werden im p dagi gischen Metamodell ber cksichtigt und abgebildet F r die Zwecke dieses Dokuments ist der gegebene berblick ber das p dagogische Metamodell ausreichend Weitere Details dazu k nnen in Koper 2001 S 8 ff nachge lesen werden 4 4 1 5 Implementierung mit Hilfe eines XML Schemas Auf Grundlage der zuvor beschriebenen Definitionen Ziele und Anforderungen wurde von der Open Universiteit Nederland ein XML Schema entwickelt mit dessen Hilfe Lernma terialien units of study und Wissenseinheiten Learning Objects konstruiert werden k nnen In Abbildung 22 wird eine vereinfachte Darstellung der Bindung von EML Unit of study Objekten an XML gezeigt entnommen aus Koper 2001 S 18 In der Abbildung wur den Attribute weggelassen Das vollst ndige Schema ist auf der Internetseite der Open 18 Siehe http eml ou nl 75 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Universiteit zum Download verf gbar Abbildung 23 zeigt im Gegensatz dazu die Struktur einer Wissenseinheit knowledge object vihat AUnrestricted Wvhen property valie is set Change property value Know ledye object l Envronment I Envroniment ret Activity sequence Activity selection Aciyvity str
39. Spezifikationen Architekturen usw vervollst ndigt die noch nicht in einem Produkt umgesetzt wurden Abgerundet und erg nzt wird die Auswahl der bis dahin gefundenen Konzepte durch eine Analyse der einschl gigen Fachliteratur Aus wissenschaftlichen Dokumenten wer den Konzepte identifiziert die sich mit Content Management oder hnlichen Themen be fassen Im Rahmen der Analyse vorhandener Konzepte wird meist wissenschaftliche Literatur als Input verwendet um zu Erkenntnissen ber g ngige Ans tze Technologien Stan dards usw zu gelangen Als Output der Analyse wird ein Raster mit den Merkmalen f r die Auswahl von Konzepten Technologien Standards usw erstellt Dies erm glicht die methodisch korrekte Durchf hrung der Bewertung und anschlie enden Auswahl von Kon zepten 1 2 2 3 Bewertung der Konzepte Ist erst die Menge der in Frage kommenden Konzepte abgesteckt sowie die Erstellung eines Merkmalskatalogs und der Definition von Metriken f r die Bewertung verglei chende Analyse der Konzepte abgeschlossen vgl Punkt 1 2 2 2 kann mit der Bewer tung der gefundenen Konzepte begonnen werden Ziel der Bewertung ist es f r jedes Konzept zu bestimmen inwieweit die zuvor definierten Merkmale im Merkmalskatalog erf llt sind Dazu werden f r die zu l senden Fragestellung Merkmalskataloge erstellt Anschlie end wird an Hand der definierten Metriken f r jedes Konzept bez glich aller vorhandenen Merkmalskataloge je ein
40. anzeigt aber erkennen l sst dass das Programm noch aktiv ist 7 2 4 7 Klasse SwingWorker Die Klasse SwingWorker dient zur effizienteren Ausf hrung von Aufgaben in Applika tionen indem es l ngere Operationen in eine eigene Prozess Warteschlange der Java Virtual Machine auslagert JavaTut 2003 Alle Aufgaben die von einem SwingWorker erf llt werden sollen m ssen in einer ano nymen Subklasse deklariert werden Durch Aufruf der start Methode wird die Ausf h rung des zuvor spezifizierten Codes ausgel st 7 2 4 8 Klasse DomUtils DomUtils schlie t L cken die in der Implementierung des Document Object Model DOM f r Java existieren und definiert zus tzliche n tzliche Operationen Folgende Funktionalit t wird von DomUtils als Werkzeugklasse angeboten vgl Abbildung 117 e Auffinden eines Elements in einem DOM Baum durch seinen eindeutigen Identifier e Umwandlung eines einzelnen Elements des DOM Baums in eine Zeichenkette e Umwandlung eines Teilbaums aus dem DOM Baum in eine Zeichenkette 7 2 4 9 Klasse PlainTextSplitEditorKit PlainTextSplitEditorkit ist eine Hilfsklasse die eine Schnittstelle auf hohem Abs traktionsniveau f r die Zerlegung von reinen Text Dokumenten anbietet Folgende Funktionalit t wird von PlainTextSplitEditorkit unterst tzt vgl Abbildung 117 286 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Abfrage der Gesamtl nge des Dokuments e Zugriff auf das n chste
41. bersetzungen zu vermeiden wird die englische Originalbe schreibung des Klassendiagramms angef hrt 80 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ZN Non addressable Subject IN IN String XML Element XML Attribute Topic Map Node Topic Map Topic Characteristic IN IN ZN lt topic gt lt association gt Topic Association Base Name Scope Base Name Occurrence Role Abbildung 24 Klassendiagramm XML Topic Maps XTM 2001 A Subject is anything that can be spoken about or conceived of by a human being A Resource is a Subject that has identity within the bounds of a computer system Any other Subject is known as a Non addressable Subject There are many types of Non addressable Subject A Class is a Non addressable Subject Types of Resource include String XML Element and XML Attribute as well as Topic Map Topic Map Node and Topic Characteristic and many others Types of XML Element include lt topic gt Element and lt association gt Element and many others There are just three types of Topic Map Node Topic Association and Scope There are just three types of Topic Characteristic Base Name Occurrence and Role XTM 2001 4 4 2 2 2 Klasse Instanz Beziehung Ein Subject kann die Instanz einer oder mehrerer Klassen sein wie in Abbildung 25 veranschaulicht 0 0 subject instance class ciass Abbildung 25 Klasse Instanz Beziehung XML Topic Maps XTM 2
42. cher TMTreeNode TMindexStringRepresentation TMPartialTree TMAssociationindexString TMMiniTree TMTopicTypesindexString JavascriptGenerator TMScopelndexString TMTree TMMemberlndexString tm4j Library java lang Object BaseTopicMapProcessor BaseTopicMapProcessor BaseTopicMapProcessor Hinitvoid finalize void Hinitvoid H tparseT opicifaps java util Vector getTopicMap org tm4j topicmap TopicMap cutBaseName org tm4j topicmap BaseName cutOccurrence org tm4j topicmap Occurrence findAssocByld org tm4jtopicmap Association indMap org tm4j topicmap TopicMap indTopic org tm4j topicmap Topic getTopicMapAsTree jku ce utils tapicmaps tree TMTree findTopics jaya util Enumeration findAssociations java util Enumeration getTitle java lang String getTopicsCountint getAllTopics java util TreeSet getAssociationCountint getAllAssociations java util Collection getAssociationTypesCountint getAssociationTypes java util TreeSet getTopicTypesCount int getTopicTypes java util TreeSet getMemberTypesCountint getMemberTypes java util TreeSet getSubjectindicatorCountint getSubjectindicators java util TreeSet getSubjectindicatorLocators java util Vector getScopesCountint getScopes java util Collection getThemes java util TreeSet openindex org tm4j topicmap index Index createxXTMString java lang String createxTMString java lang String writexXTMFile boolean writexXTMFile boolean writexXTMFile
43. cher Diplomarbeit e ProgramOptionsDialog dient zur Konfiguration globaler Parameter der Applikati on Dokument Splitter e ConfigurationDialog dient zur Konfiguration von Parametern die je f r ein Projekt g ltig sind e PhraseSearchDialog ffnet ein Fenster das dem Benutzer erlaubt innerhalb des Textes eines ge ffneten Dokuments nach Schlagw rtern zu suchen Beim Suchvorgang k nnen mehrere Optionen z B Gro und Kleinschreibung beachten nicht beachten spezifiziert werden e MainWindow Infodialog ffnet eine Dialogbox die Information zur Applikation und den Hinweis Hyperlink auf die Homepage des Projekts Scholion WB http scholion ce jku at enth lt e EditAtomMetadataDialog erlaubt dem Benutzer das Bearbeiten von Metadaten die auf Ebene eines Wissensatoms gelten z B Stichwort e Anmerkung e EditDocumentMetadataDialog erlaubt dem Benutzer das Bearbeiten von Meta daten die je f r ein gesamtes Dokument g ltig sind z B Name des Autors Quel le als URL 7 2 1 2 Klassen zur Implementierung der Anwendungslogik Im Vergleich zur grafischen Benutzungsschnittstelle deren Klassen eben im Abschnitt 7 2 1 1 Seite 276 ff erl utert wurden ist die Komplexit t der Anwendungslogik f r die globale Steuerung der Applikation Dokument Splitter gering Die Aufgaben f r die Steuerung des Dokument Splitters wurden in folgenden zwei Klassen implementiert e Klasse SplitterApplication Punkt 7
44. cher Diplomarbeit ell Der manuelle Bearbeitungsschritt dient stets zur Verfeinerung und Erg nzung der automatisch genierten Ergebnisse Durch Kombination der Konzepte mit den Attributen automatisch und manuell in einer Matrix lassen sich insgesamt vier Konzepte erken nen die in der Folge pr ziser vorgestellt werden e Automatische Zerlegung des Quelldokuments 4 2 1 1 e Automatisches Generieren der Metadaten 4 2 1 2 e Manuelle Nachbearbeitung der Zerlegung des Dokuments 4 2 1 3 e Manuelle Bearbeitung und Erg nzung der Metadaten 4 2 1 4 Die in der Folge pr sentierten Fakten wurden aus Dahn 2000a Dahn 2001a Dahn 2001b Dahn et al 2001 Lange 2001 und Valerius 2001 entnommen F r weite re Details zur pr sentierten Information wird auf die genannten Quellen verwiesen be sonders Dahn 2001b wird empfohlen 4 2 1 1 Automatische Zerlegung des Quelldokuments Der automatische Zerlegungsvorgang nimmt dem Benutzer so weit wie m glich die Ge nerierung der Wissenseinheiten Slices Dahn 2001b ab F r den Zerlegungsvor gang sind die folgenden Schritte erforderlich vgl Dahn et al 2001 e Konfigurieren der Granularit t e Automatisches Erkennen von Grenzen zwischen Wissenseinheiten e Konfiguration von Layoutregeln e Automatisches Generieren eines Dateien Baumes Die genannten Schritte sind als Funktionalit t in Werkzeugen der Slicing Book Technolo gy verf gbar und werden nach
45. die zur Vergabe der Bewertung f hrte 135 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 5 3 2 2 Bewertung von Konzepten f r Speicherung und Zugriff auf zer legte Dokumente Konzepte und Werkzeuge f r die Speicherung von Inhalten aus zerlegten Dokumenten sowie den Zugriff auf die Inhalte werden mit Hilfe der Merkmale bewertet die im Bewer tungsraster 2 definiert wurden vgl Tabelle 4 im Abschnitt 5 1 2 F r die Bewertung wurden Konzepte der Kategorien Speicherung von zerlegten Dokumenten und Darstel lung von zerlegten Dokumenten heran gezogen Beide genannten Kategorien wurden da sie anders schlecht vergleichbar w ren getrennt bewertet So weit in der Kategorie Referenzprojekte und Rahmenmodelle passende Ans tze enthalten waren wurden je weils auch Konzepte aus letzterer Kategorie heran gezogen Somit ergab sich die folgende Menge an Konzepten aus der Kategorie Speicherung von zerlegten Dokumenten die mit Bewertungsraster 2 zu bewerten waren e IEEE LOM einschlie lich Learning Object Model e IMS Spezifikationen IMS Metadata und IMS Content Packaging e COMpendis F r die Kategorie Darstellung von zerlegten Dokumenten ergab sich folgende Menge an Konzepten die mit Bewertungsraster 2 zu bewerten waren e XML Topic Maps XTM e SCORM e Educational Modelling Language EML Zur Bewertung von Konzepten zur Datenhaltung wurde der in Abschnitt 5 1 2 siehe Sei te 126 ff vorg
46. e COMpendis Forschungsprojekt vgl Abschnitt 4 3 4 Seite 67 4 1 2 3 Konzeptanalyse Darstellung und Verwendung zerlegter Doku mente Die Konzeptanalyse zur Darstellung und Dokumenten als Teil der Literaturanalyse hat folgende Fragestellungen zu beantworten vgl Abschnitt 2 2 3 e Wie kann eine Navigation durch gespeicherte Inhalte von zerlegten Dokumenten erfolgen e Wie kann eine Suchfunktion in den gespeicherten Inhalten realisiert werden e Wie k nnen Inhalte und Metadaten zerlegter elektronischer Dokumente darge stellt werden e Ale Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Aus der Einteilung der Konzepte vgl Kapitel 3 werden folgende Konzepte als zugeh rig zum Themenbereich Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 4 erachtet e Educational Modeling Language EML vgl Abschnitt 4 4 1 Seite 70 ff e XML Topic Maps XTM vgl Abschnitt 4 4 2 Seite 77 ff 4 1 2 4 Konzeptanalyse Referenzprojekte und Rahmenmodelle Die Konzeptanalyse von Referenzprojekten und Rahmenmodellen als Teil der Literatur analyse hat Fragestellungen zu beantworten die aus mehreren oder allen der drei zuvor genannten Themenbereiche stammen Aus der Einteilung der Konzepte vgl Kapitel 3 werden folgende Projekte als zugeh rig zum Themenbereich Referenzprojekte und Rahmenmodelle Abschnitt 4 5 erachtet e Trial Solution Projekt vgl Abschnitt 4 5 1 Seite 93 ff e Sharable Conten
47. e F r die manuelle Nachbearbeitung der Zerlegung und der Metadaten bietet der Dokument Splitter ein m chtiges Instrumentarium an Alle geforderten M glich keiten konnten realisiert werden Verschmelzen zu kleiner Zerteilen zu gro er Wissensatome Verschieben der Zerteilungsgrenzen d h der Unterteilung eines Dokuments in Wissensatome manuelle Bearbeitung der Metadaten e Das automatische Auffinden von semantischen Beziehungen konnte bis jetzt noch nicht realisiert werden Neben dem Mangel an zeitlichen Ressourcen scheiterte die Erreichung dieses Ziels vor allem an der gro en Komplexit t dieser Aufgabe 9 2 Future Work Aus der Bilanzierung der Ziele dieser Arbeit ergibt sich der Bedarf f r weitere For schungen oder f r die Weiterentwicklung der implementierten Werkzeuge der Content pool Verwaltung Einerseits sind empirische Befunde ber die Auswirkungen des neuen Contentpool Konzepts zu erbringen Andererseits sind die M glichkeiten der bereits imp lementierten Werkzeuge noch nicht ausgesch pft Daraus ergibt sich weiterer Entwick lungsbedarf Beide Themen werden in der Folge behandelt 9 2 1 Fehlende empirische Befunde F r manche Ziele der Diplomarbeit kann nicht beantwortet werden ob sie erreicht wur den Die Ursache daf r ist in fehlenden empirischen Befunden zu sehen Folgende Befun de sind zu erbringen e Durch eine Benutzer Befragung sowohl von Lehrenden als auch von Lernenden ist die Frage zu kl ren ob die E
48. glichkeit die Verwendung eines Servlets in Kombination mit einem XSLT Prozessor wird in Abbildung 44 illustriert HTTP Request Controller set Wlethoden Sery let Model Client Java Beans EJB Web Browser Datenbank View Template JSP XML XSL HTTP Response get Methoden Abbildung 44 Allgemeines MVC Konzept einer Web Anwendung in Java Quelle Java 2002 Model View Controller Architekturen versprechen in Zusammenarbeit mit grafischen GUI Editoren eine hohe Produktivit t und eine saubere Trennung von Pr sentation Daten und Logik Die Verarbeitungslogik Controller Aufgaben bernimmt ein zentrales Ja va Servlet welches alle Anfragen an die Web Anwendung entgegen nimmt und ber die auszuf hrende Anwendungslogik entscheidet Die Anwendungslogik greift auf die zugrunde liegenden Daten das Model zur ck und ndert diese Anschlie end wird eine dem jeweiligen Anwendungszustand entsprechende Darstellung View ausgew hlt und durch ein Template eine JSP oder XML XSL realisiert Die View erh lt den dynami schen Anteil der Daten aus dem Model und wird anschlie end an den Client geschickt vgl F rlinger 2003 S 136 ff Bei herk mmlichen Webanwendungen liegt der Fokus vor allem auf der Darstellung Bei umfangreicheren und dynamischen Webinhalten m ssen jedoch sowohl der Inhalt Da tenbasis die Logik in Form des Servlets als auch die Pr sentation und Darstellung mit XML und XSL XSLT ge
49. i results i new Atom end initSplitter 6 4 2 4 Verfeinerung von prepareSplitter Die Funktion prepareSplitter hat die Aufgabe nach der erfolgten Initialisierung des Algorithmus vgl Abschnitt 6 4 2 3 Verfeinerung von initSplitter weitere Vorbereitun gen f r die Ausf hrung der Zerlegung eines Dokuments zu treffen Es werden das zu zerlegende Dokument ausgew hlt und Einstellungen des Algorithmus seine Konfi guration bestimmt Erstmals wird Interaktion mit dem Benutzer ben tigt um die ge nannten Entscheidungen zu treffen Document prepareSplitter Document doc new Document doc openDocument configureSettings 240 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit return doc end prepareSplitter 6 4 2 4 1 Verfeinerung von openDocument Die Funktion openDocument dient zur Auswahl des zu zerlegenden elektronischen Dokuments Als Ausgabeparameter wird das gew hlte Dokument innerhalb eines Ob jekts vom Typ Document an den Rufer zur ckgegeben die Funktion erwartet keine Ein gabeparameter Document openDocument Document doc URI uri uri chooseFile if uri exists doc new Document uri else doc null return doc end openDocument 6 4 2 4 1 1 Abstrakte Operation chooseFile Mit Hilfe der Operation chooseFile kann der Benutzer aus dem lokalen Dateisystem eine Datei auswahlen welche in Wissensatome zerlegt werden soll Die Funktion gibt a
50. reusability Wissensatome m ssen durch eine Vielzahl von Entwicklungswerkzeugen modifizierbar und benutzbar sein Die pr sentierten berlegungen f hrten zur Entwicklung und Ver ffentlichung des SCORM Referenzmodells ADL sieht somit SCORM als ein Mittel zum Zweck um folgende Ziele zu erreichen e Computer und webbasierte Lernumgebungen zu jeder Zeit und e an jedem Ort zur Verf gung zu haben e wobei die Anpassung an individuelle Bed rfnisse wichtig ist Im englischen Original werden daf r die drei Schlagw rter anytime anywhere und tailored genannt Dodds 2001a SCORM ist ein Referenzmodell f r die Erstellung von Wissensatomen bzw Content paketen das sind Zusammenstellungen eines Kursmaterials oder Nachschlagewerks aus Wissensatomen die ber Systemgrenzen hinweg austauschbar sind Es wird also ein Datenmodell definiert das Interoperabilit t zwischen verschiedenen e Learning Umge bungen sicherstellen hilft Au erdem stellt das Referenzmodell ein Application Pro gramming Interface API zur Verf gung mit dessen Hilfe Kommunikation zwischen den Contentpaketen und e Learning Umgebungen realisiert werden kann Mehr Details zu diesem Punkt folgen im Abschnitt 4 5 2 3 Run Time Environment Spezifikation Seite 117 ff 4 5 2 2 Content Aggregation Model CAM Das SCORM Content Aggregation Model CAM stellt f r Designer und Programmierer von Lernumgebungen und Lernmaterialien ein Mittel dar um Wissensatome Lern
51. verwendete Schriftart Schriftgr e und Hervorhebungen Die Operation erwartet keine Eingabeparameter 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders Die Funktion findAtomBorders hat als Aufgabe die vorl ufigen Grenzen zwischen den Wissensatomen im elektronischen Quelldokument zu finden Jene Stellen an de 242 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit nen der Text des Dokuments zerteilt werden soll werden mit Hilfe der vom Benutzer definierten Granularit t vgl Abschnitt 6 4 2 4 2 Verfeinerung von configureSettings Punkt 6 4 2 4 2 1 Abstrakte Operation chooseGranularity nach einem Mustersuchalgo rithmus pattern search aufgesp rt und gekennzeichnet Als bergangsparameter wird der Funktion ein Objekt vom Datentyp AtomQueue berge ben Die AtomQueue enth lt anfangs keine Objekte w hrend der Zerlegung wird sie mit Objekten des Typs Atom bef llt Jedes Atom Objekt enth lt ein Wissensatom welches als Inhalt ein jeweils von den gesuchten Trennzeichen begrenztes Bruchst ck des Quelldo kuments enth lt Als zus tzlicher Eingabeparameter wird ein Objekt vom Typ Document erwartet worin das elektronische Quelldokument enthalten ist und welches Zugriffs funktionen auf den Inhalt des Dokuments zur Verf gung stellt Au er queue werden kei ne weiteren Ausgangsparameter ben tigt findAtomBorders Document source AtomQueue queue Atom atom Content cont Granularity granularity CONFIG getGranularity
52. vgl Dahn 2000a Dahn 2001b e Ein Blatt ist definiert als eine Datei die genau eine Wissenseinheit enth lt e Ein innerer Knoten ist eine Zusammenfassung mehrerer anderer Knoten d h er enth lt Referenzen auf Knoten die sich in der Baumhierarchie unter ihm befin den e Jeder Knoten besitzt drei Dateien Eine davon speichert den Inhalt Die beiden anderen das Start File und das End File enthalten Strukturinformation Start und End Files gibt es um die technische Wohlgeformtheit des Dateien Baumes si cherstellen zu k nnen Dahn 2001b S 13 4 2 1 2 Automatisches Generieren der Metadaten Metadaten im Kontext der Slicing Book Technology ist all jene Information die zur Be schreibung einer Wissenseinheit dient Die Aufbereitung der aus einem elektronischen Dokument erzeugten Wissenseinheiten mit Metadaten stellt sowohl den aufwendigsten als auch den f r die Erh hung der Wiederverwendbarkeit wichtigsten Schritt beim Auf 46 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit bau einer Wissensbasis dar Folgende Arten von Metainformation k nnen automatisiert mit Hilfe eines Algorithmus erkannt werden vgl Dahn 2000a Dahn 2001a Dahn 2001b e Information ber die Struktur des Dokuments Titel Kapitel Nr Seite e Kategorisierung welche Art von semantischer Einheit liegt vor Z B Flie text Abbildung Tabelle e Daten zur Wahrung des Urheberrechts Name des Autors Name de
53. vorliegende Arbeit wurde die Programmiersprache Java gew hlt Die Gr nde f r 13 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit die Entscheidung pro Java k nnen im Abschnitt 1 2 2 8 Seite 11 nachgelesen werden Ha Test der Software a a ee Seite 305 Im Rahmen des Projekts Scholion WB wurden nach Fertigstellung der Software funktionale Tests durchgef hrt Das achte Kapitel pr sentiert Erfahrungen und R ckmeldungen die w hrend der Testphase gewonnen werden konnten Somit werden empirische Erkenntnisse zum Einsatz und zur Akzeptanz der Software pr sentiert 9 Fazit und Ausblick un a rar Seite 314 Den Abschluss der Ausf hrungen in dieser Arbeit bildet im neunten Kapitel eine Darstellung von Zielen die erreicht werden konnten und solchen die erst noch erreicht werden m ssen An Hand der im Abschnitt 1 1 Ziele dieser Diplomarbeit siehe Seite 2 ff pr sentierten und im Kapitel 2 pr zisierten Ziele zieht der Autor Bilanz ber die T tigkeiten die im Rahmen des Projekts Scholion WB durchge f hrt wurden und wie diese zum Erreichen der Ziele der Diplomarbeit beitragen konnten BAS dE BEE Seite 322 Im Anhang findet der Leser weitere Unterst tzung f r die Verwendung dieser Dip lomarbeit Ein Glossar f hrt in die wichtigsten Begriffe dieser Arbeit ein wobei trotzdem Vorkenntnisse zu bestimmten Themengebieten z B Auszeichnungs sprachen vor allem XML Programmiersprachen vor allem Java Metho
54. xxii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 Einleitung Unsere Kulturgeschichte ist eine Geschichte des Wissens Sie ist eine Geschichte der Funktion und Handhabung von Wissen und letztlich des Triumphzuges der Wissen schaft SchmZuck 2003 S 30 Die Knowledge Economy ist mittlerweile von der Trendvokabel zur Realit t bef rdert worden Bereits 50 des Bruttosozialprodukts werden laut einer aktuellen OECD Studie von knowledge based Unternehmen erwirtschaftet SchmZuck 2003 S 7 Die oben zitierten Aussagen zeigen die Gesellschaft in den f hrenden Industrienationen der Erde so auch jene in sterreich hat sich in den vergangenen Jahren und Jahrzehn ten von einer Industrie zu einer Informationsgesellschaft gewandelt Der Stellenwert von Wissen als Produktionsfaktor hat radikal an Bedeutung dazu gewonnen Diese Ent wicklung hat bis jetzt noch kein Ende gefunden Zurzeit ist der n chste Wandel im Gang denn mittlerweile befinden wir uns im bergang von der Informations zu einer Wissensgesellschaft Mit anderen Worten Wissen wird in den fortschrittlichsten Volkswirtschaften der Erde z B Staaten der Europ ischen Union USA Japan in der Zukunft zum wichtigsten Produktionsfaktor f r die Gesellschaft werden SchmZuck 2003 Ein h herer Stellenwert des Wissens f hrt zu einem h heren Bedarf zur Vermittlung von Wissen Die Bildungssysteme in den Industrienationen
55. 1 4 4 Klasse BasenameStringComparator BasenameStringComparator erf llt das Java Interface java util Comparator Es dient dazu eine Ordnungsrelation f r Objekte herzustellen die das Interface Basename erf llen Damit wird es m glich Basenames eines Topics oder anderer Topicmap Objekte mit Hilfe der in BasenameStringComparator definierten formalen Regeln zu ordnen Die formale Ordnung beeinflusst die Reihenfolge in der eine Menge von Basenames an der Benutzungsschnittstelle pr sentiert wird Die Funktionalit t der Klasse BasenameStringComparator ist durch das Interface ja va util Comparator hinreichend definiert vgl Abbildung 111 7 1 4 5 Klasse XTMFilenameFilter XTMFilenameFilter erf llt das Java Interface java io FilenameFilter Es dient dazu im lokalen Dateisystem eines Benutzers Dateien zu erkennen die der Spezifikation des xtm Formats vgl XTM dtd 2001 gehorchen Somit k nnen mit Hilfe von xTMFile 267 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit nameFilter Dateien erkannt werden die potenzielle Kandidaten f r den Import einer Topic Map in den BaseTopicMapProcessor sind Die Funktionalit t der Klasse XTMFilenameFilter ist durch das va io FilenameFilter hinreichend definiert vgl Abbildung 111 Interface ja 7 1 4 6 Sub Package index Das Sub Package index im Package utils topicmaps dient zur textuellen Repr sentati on von Index Strukturen Ein Index ist eine Datenstruktur die eine
56. 2 1 2 1 e Klasse MainWindow Punkt 7 2 1 2 2 7 2 1 2 1 Klasse SplitterApplication SplitterApplication steuert den Kontrollfluss der Applikation Dokument Splitter auf oberster Ebene Beim Start des Dokument Splitters wird immer zuerst eine Instanz von SplitterApplication erzeugt W hrend der Initialisierung sorgt die Instanz daf r dass die GUI geladen und richtig initialisiert wird Die Klasse SplitterApplication erf llt folgende Aufgaben vgl Abbildung 114 e Laden der Konfiguration des Dokument Splitters welche in einem Objekt der Klasse ProgramSettings vgl dazu Abschnitt 7 2 2 1 Seite 280 gespeichert ist e Erzeugen und Initialisieren je einer Instanz von MainWindow und AtomPresenta tionPane 7 2 1 2 2 Klasse MainWindow Nach der Initialisierung der Applikation Dokument Splitter durch SplitterApplication erh lt Mainwindow zu einem gro en Teil die Kontrolle ber den Programmablauf Diese Architektur wurde deshalb gew hlt da in MainWindow auch die gesamten Komponenten 278 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit der GUI enthalten sind Somit ist die Distanz zwischen Benutzer und Programm in der Klasse Mainwindow minimal MainWindow stellt dem Benutzer folgende Funktionalit t aus der Sichtweise der Anwen dungslogik betrachtet zur Verf gung vgl Abbildung 114 e Erstellen ffnen und Schlie en von Projekten e Konfiguration der Parameter der Applikation oder eines Projekts
57. Abschnitt 1 2 wird der Aufbau und Ablauf der Untersuchung zur Erreichung der vorge stellten Ziele behandelt Das Einf hrungs Kapitel wird mit Hinweisen zur Gestaltung und zum Aufbau des vorliegenden Dokuments Abschnitt 1 3 abgeschlossen 1 1 Ziele dieser Diplomarbeit Das oberste Ziel dieser Diplomarbeit besteht darin die dem Stand der Technik entspre chenden Architekturen virtueller computerbasierter Lernumgebungen in der Folge wer den diese als Wissenstransfer Umgebungen oder auch Wissenstransfer Anwendungen bezeichnet vgl dazu auch das Glossar Abschnitt 10 2 Seite 343 zu erweitern Es wird f r diesen Zweck ein Konzept f r die effiziente und die Semantik ber cksichtigende Speicherung von Lern Inhalten entwickelt Das genannte Konzept wird in dieser Dip lomarbeit als Contentpool bezeichnet Wie aus der Bezeichnung Contentpool schon hervorgeht ist dessen Zweck darin zu sehen einen Pool von Lern Inhalten zu speichern ber Werkzeuge sollen den Benutzern von Wissenstransfer Umgebungen die Lern Inhalte zur Verf gung stehen Die Lern Inhalte des Contentpools werden in Datenstrukturen den Wissensatomen gespei chert Wissensatome sind die kleinsten sinnvoll zusammen h ngenden Einheiten von Wissen die sich aus dem Inhalt von Lehrb chern und sonstigen Unterlagen durch Zerle gung bilden lassen Die Wissensatome k nnen zu einem sp teren Zeitpunkt nach Bedin gungen die ber die Semantik der Inh
58. Corporation zitiert in RobCol 2002 s42ss42s0HB0 nn nn nn Rn nenn nenn 30 Abbildung 4 Vorgehensmodell f r die Entwicklung von Standards DoddsWest KE 38 Abbildung 5 Industriestandards als Ausl ser des bergangs zur Boom Phase Selen DT REH 20 Abbildung 6 Learning Objects konzeptionelle Sicht nach Koper 2001 54 Abbildung 7 General Element IMS Meta XML 2001 ursssrsenenen nun nn nn nn nn nn nennen nn 59 Abbildung 8 Lifecycle Element IMS Meta XML 2001 sssrsessnenenn anne nn nn nun nennen nn 59 Abbildung 9 Meta metadata Element IMS Meta XML 2001 60 Abbildung 10 Technical Element IMS Meta XML 2001 sus2srsssnnnnnnnn nn nennen nn 60 Abbildung 11 Educational Element IMS Meta XML 2001 2srsssnnnnnnnnn nn nenn nen nn 61 Abbildung 12 Rights Element IMS Meta XML 2001 zssssssssenene nn nn nn nn nn nennen nn 61 Abbildung 13 Relation Element IMS Meta XML 2001 zurssssserenennn nun nenn nennen nn 62 Abbildung 14 Annotation Element IMS Meta XML 2001 zzs442s40snnnnn nn nn nn nn nn 62 Abbildung 15 Classification Element IMS Meta XML 2001 oseese 62 Abbildung 16 Konzeptuelles Modell eines IMS Content Package IMS Content Abbildung 17 Verkn pfung der Ressourcen mit deren Inhaltsverzeichnis organization Element in einem IMS Content Package nach Downes 2OOO TEE EE 64 Abbildung 18 ber
59. Datenbankmanagementsystem erfolgt die Speicherung aller Daten der Contentpool Verwaltung Das DBMS wird auch vom Scholion WB Client Frontend dem anderen Teil des Projekts Anm verwendet und enth lt s mtliche Daten zum semantischen Netz bzw zu den semantischen Netzen sowie die eigentlichen Inhalte in Form von Wissensatomen Die Kommunikation zwi schen DBMS und Topic Map Processor erfolgt mit Hilfe eines JDBC Treibers 6 1 3 2 Client seitige Komponenten e Das Navigations Tool dient zur benutzerfreundlichen Erschlie ung der Inhal te im semantischen Netz Der Benutzer hat die M glichkeit die Schnittstelle zur Suche zu nutzen welche vom Topic Map Processor zur Verf gung gestellt wird Zudem k nnen Teile eines semantischen Netzes exportiert werden wobei geplant ist verschiedene Dateiformate zu unterst tzen z B HTML XML PDF usw e Mit Hilfe des Verwaltungs Tools k nnen die Inhalte des Contentpools und die semantischen Beziehungen verwaltet werden so dass gew hrleistet ist den Con tentpool auf dem aktuellsten Stand des Wissens halten zu k nnen e Aufgabe des Dokument Splitters ist es Standard Lehrb cher welche in einem elektronischen Format vorliegen m ssen in Wissensatome zu zerlegen Darin ist 154 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sowohl die Erstellung der Wissensatome als auch ihre Einordnung in das semanti sche Netz des entsprechenden Fachgebiets inbegriffen Die Kommunikation zwisch
60. Den Inhalt als Instanz von Contents bzw einer Subklasse davon vgl Abschnitt 7 2 7 3 Seite 294 e Die Metadaten als Instanz von Metadata vgl Abschnitt 7 2 7 6 weiter unten e Seine urspr ngliche Adresse das ist die URL des Original Dokuments aus dem die Instanz von KnowledgeAtom erzeugt wurde 7 2 7 6 Klasse Metadata Metadata stellt die Schnittstelle f r die Modellierung der Metadaten zu einem Wis sensatom zur Verf gung Die Schnittstelle von Metadata ist so entworfen dass s mtli che im LOM Standard vgl Abschnitt 4 3 2 IEEE Learning Object Metadata Standard Seite 54 ff abgebildet werden k nnen F r die wichtigsten der im Standard definierten Metadaten werden eigene get und set Methoden implementiert vgl Abbildung 120 7 2 7 7 Klasse AtomQueue AtomQueue dient zur Verwaltung einer Menge von Wissensatomen die aus einem elektronischen Dokument erzeugt wurden Wie bereits aus dem Namen hervorgeht ist AtomQueue als Warteschlange implementiert bietet also M glichkeiten zur dynami schen Manipulation der gegenw rtig gegenw rtig von ihr gespeicherten Menge der Wis sensatome Folgende Operationen stehen in der Klasse AtomQueue zur Verf gung vgl Abbildung 120 e Einf gen von Wissensatomen Instanzen von KnowledgeAtom am Ende der War teschlange e Entnehmen von Wissensatomen am Kopf der Warteschlange 295 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Zugriff auf Wissensatome durch A
61. Eigendefinition handelt es sich dabei um ein Format das den Austausch von Topic Maps auch ber kulturelle Grenzen hinweg erm glicht XTM dtd 2001 Alle im ISO IEC Topic Map Standard vorgesehenen Elemente werden definiert e Ontopia DTD Topic Map Interchange Format von Ontopia AS tm_strict dtd hierbei handelt es sich um ein Format des Unternehmens Ontopia AS f r den Aus tausch von Topic Maps bei dem die meisten der im Standard vorgesehenen Frei heiten eingeschr nkt sind Folgende Einschr nkungen sind im Vergleich zum Standard implementiert vgl TM Strict 2000 o Jedes der Objekte Topic Occurrence Association und Facet muss mit Hilfe der type of Beziehung klassifiziert werden o Implizit definierte Topics z B Topics die in einer Topic Map durch Verweis auf eine andere Topic Map importiert werden sind nicht erlaubt Jedes Topic muss explizit definiert werden Durch die strenge und eingeschr nkte Definition der Elemente kann die DTD von Ontopia verwendet werden um Topic Maps zu validieren vgl TM Strict 2000 d h zu berpr fen ob sie im Sinn von XML wohlgeformt sind e Ontopia Linear Topic Map LTM Notation die LTM Notation ist ein propriet res Format des Unternehmens Ontopia AS LTM stellt eine gegen ber des XML Codes bedeutend k rzere Notationssprache f r Topic Maps zur Verf gung Mit Hilfe eines Interpreters LTM Processor kann eine mit LTM beschriebene Topic Map in eine XML Topic Map
62. Eine Implementie 320 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit rung in Werkzeugen kommt im Anschluss an die Entwicklung der konzeptuellen L sung in Betracht Folgende Fragen blieben unbefriedigend gel st Es sind Algorithmen zu entwickeln mit deren Hilfe die semantischen Beziehun gen zwischen Wissensatomen die mit Dokument Splitter erzeugt wurden effi zient und sinnvoll automatisch gefunden werden k nnen Werden die Algorithmen in Werkzeugen implementiert muss eine Integration mit den bereits im Content pool gespeicherten semantischen Netzen m glich sein Die automatische Aufbereitung mit Metadaten von Wissensatomen die mit Dokument Splitter erzeugt werden ist noch auszubauen Bislang werden erst die wichtigsten Metadaten extrahiert Es sind insbesondere Algorithmen f r die effi ziente Beschlagwortung von Wissensatomen noch zu entwickeln Die Unterst tzung der Zerlegung von PDF Dokumenten hat sich als weit prob lematischer als im Vorhinein angenommen heraus gestellt So konnte das Extra hieren von Grafiken oder anderen multi codalen Elementen aus PDF Dateien noch nicht realisiert werden Die Verbesserung der Algorithmen die die Inhalte aus PDF Dateien lesen und extrahieren ist anzustreben 321 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 10 Anhang In diesem Kapitel ist zus tzliche f r diese Diplomarbeit relevante Information angef hrt Zu Beginn des Kapitels wird die verwendete
63. Electrotechnical Commission IEC ISO IEC 13250 Information Technology SGML Applications Topic Maps Information Techno logy Document Description and Processing Languages First Draft Genf 1999 http www y12 doe gov sgml sc34 document 0129 pdf zuletzt aufgerufen am 09 Jul 2002 International Organization for Standardization ISO International Electrotechnical Commission IEC ISO IEC 13250 Information Technology SGML Applications Topic Maps Information Tech nology Document Description and Processing Languages Second Edi tion Genf 19 May 2002 http www y12 doe gov sgml sc34 document 0322 files iso13250 2nd ed v2 pdf zuletzt aufgerufen am 29 Aug 2002 Lowagie Bruno Soares Paolo iText a Java PDF Library Online available at http www lowagie com iText zuletzt aufgerufen am 15 Nov 2003 43 Note as one can see the second edition of this ISO IEC Standard was published within the year 2002 Nonetheless the official name of this document remained ISO IEC 13250 2000 That is the reason why I refer to it this way 327 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Jadele 2000 Java 2002 JavaTut 2003 JPedal 2003 JUnit 2002 Karrer 2000 Kessler 1993 Koper 2000 Koper 2001 Lange 2001 Ginzinger Alice Sametinger Johannes et al Jadele Java Based Algorithm Description Language Jana Java Based Abstract Notation for Algor
64. Hilfe der zwei Bewertungsraster sind die in Kapitel 4 untersuchten Konzepte Ans tze Projekte Methoden und Werkzeuge zu pr fen bewerten inwieweit sie zur Erf llung der Designziele beitragen k nnen Auf diese Weise kann abgesch tzt werden welche bereits existierenden Konzepte als Grundlage f r den Entwurf des Contentpools brauch bar sind Wie bei den Zielen der Diplomarbeit angesprochen vgl Abschnitt 1 1 Seite 2 ff soll nicht das Rad zwei Mal erfunden werden Die Bewertung liefert die Entscheidungsgrundlage um festzustellen in welchen Berei chen verwertbare Konzepte entwickelt wurden bzw wo L cken bestehen und deshalb eigene Konzepte zu entwickeln sind 5 1 1 Bewertungsraster 1 Datenerzeugung Datenspeicherung Im ersten Bewertungsraster stehen Aspekte im Vordergrund die die Erzeugung von Wissensatomen Wissenseinheiten evtl aus Quelldokumenten sowie die physische Speicherung der Daten betreffen Entsprechend dieser Einteilung sind auch die Merkmale des Bewertungsraster 1 in zwei Kategorien aufgeteilt e Merkmale bez glich der Werkzeuge Tools die zur Erzeugung einer Daten oder Wissensbasis ben tigt werden e Merkmale bez glich des Datenmodells zur Speicherung der erzeugten und mit Metadaten aufbereiteten Wissenseinheiten Tabelle 3 Bewertungsmerkmale f r Konzepte bez glich der Speicherung von Daten Nr Merkmale Bewertung Anmerkung 1 Erzeugung von Wissenseinheiten v D 1 1 Autom
65. Literatur Abschnitt 10 1 Referenzen aus gewiesen Innerhalb des Flie texts der Diplomarbeit werden die am linken Blattrand an gegebenen Kurzbezeichnungen verwendet Weiters sind f r das Verst ndnis der Inhalte dieser Diplomarbeit wichtige Termini defi niert Abschnitt 10 2 Glossar 10 1 Referenzen AICC 2001 AICC CMI Guidelines for Interoperability CMIOO1 Version 3 5 2 April 2001 Includes AICC Course Structure Format AICC CMI Data Model AICC 2004 Aviation Industry CBT Comitee Frequently Asked Questions AICC FAQ Online available at http www aicc org pages aicc Tag bm Zuletzt aufgerufen am 28 Apr 2004 Adobe 2002 Adobe Systems Inc Adobe Acrobat Viewer for Java Online available at http www adobe com products acrviewer main html http itext sourceforge net downloads pdfviewer zi http www adobe com products acrviewer eula html Links jeweils zuletzt aufgerufen am 28 Nov 2002 Auinger 1999 Auinger Andreas Scholion Redevelopment Part I Diploma Thesis Institute of Business Informatics University of Linz 1999 Auinger 2002 Auinger Andreas Scholion WB die Zukunft der virtuellen Aus bildung Projektplanung und Projektauftrag f r die Implementierung der Wissenstransfer Umgebung Scholion WB Universit t Linz Juni 2002 AuingStary 2003 Auinger Andreas Stary Christian Verkn pfung von Content und Kommunikation f r selbstgesteuerten webbasierten Wissens transfer
66. Model SCORM Die Reihenfolge der obigen Aufz hlung darf nicht als Wertordnung jedweder Art gesehen werden sondern entspricht der Reihenfolge ihrer Erw hnung im Kapitel 3 Aus den im Abschnitt 2 2 Seite 17 ff definierten Fragen und Problemstellungen dieser Diplomarbeit ergibt sich eine Gliederung der Literaturanalyse nach Themenbereichen Folgende Themenbereiche lassen sich durch Gliederung logisch zusammen geh render Teilfragen bilden e Konzeptanalyse Zerlegung von Dokumenten Abschnitt 4 1 2 1 e Konzeptanalyse Speicherung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 1 2 2 e Konzeptanalyse Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 1 2 3 e Konzeptanalyse Referenzprojekte und Rahmenmodelle Abschnitt 4 1 2 4 Hinweis Die letzte der oben genannten Kategorien wurde f r jene Projekte eingef hrt die sich nicht exakt in eine der drei erstgenannten Themenbereiche einordnen lassen Diese Projekte stellen mehrere Konzepte vor die sich in mindestens zwei der Themenbe reiche einordnen lassen Gegenstand der Literaturanalyse ist die Erhebung des aktuellen Stands von Forschung und Praxis zu den oben aufgez hlten Themenbereichen Auf den folgenden Seiten wer den die oben aufgez hlten Projekte und Konzepte einem der vier Themenbereiche zuge ordnet 40 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 1 2 1 Konzeptanalyse Zerlegung von Dokumenten Die Konzeptanalyse zur Zerlegung von Dokumenten als Tei
67. O2 Im Nicht Vollbild Modus des Internet Die Aufteilung des f r die GUI zur Verf behoben Explorers muss der Benutzer sehr viel gung stehenden Raumes wurde verbes scrollen sert UF CN 03 Beim Klicken auf Schlagwort Suche Die Schlagwort Suche steht nun direkt behoben erscheint keine Schnittstelle f r die Be ber ein Texteingabefeld unter dem Wort nutzung der Suche Schlagwort Suche zur Verf gung UF CN O4 Das Zur ck Navigieren aus der Such Siehe UF ALLG O1 Abschnitt 8 5 offen funktion arbeitet nicht erwartungskon Allgemeine Erkenntnisse Tabelle 14 auf form Seite 312 UF CN OS Der angezeigte Navigationspfad History Beim Zur ck Navigieren wird der letzte behoben besuchter Topics ber cksichtigt ein Eintrag aus der History besuchter Topics Zur ck Gehen nicht entfernt UF CN O6 Eine Richtung von Associations ist aus Das Topic Map Paradigma sieht ausdr ck nicht 37 Der Begriff gro e Topic Map bezeichnet eine Topic Map in der eine Zahl von mindestens mehreren Hundert Topics enthalten bzw gespeichert sind 309 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit der Darstellung an der GUI nicht erkenn lich ungerichtete Kanten vor vgl dazu behebbar bar Widhalm 2002 Pepper 2002 XTM 2001 UF CN O7 Eine Funktionalit t f r einfache Suche Als M glichkeit zur einfachen Suche wur behoben wird noch nicht zur Ve
68. Objekten die an der Schnittstelle durch den TopicMapProces sorDB als Eingabeparameter bergeben werden Folgende Funktionalit t wird von TopicMapUtils angeboten vgl Abbildung 108 Erzeugung von XML Code zur Beschreibung von Information ber Topic Types Association Types Occurrence Types Scopes subject identifiers Member Types und so weiter Unterdr ckung Filterung aller f r die Darstellung in XML oder HTML problemati schen Zeichen z B Anf hrungszeichen 7 1 3 5 Sub Package helpers Das Sub Package helpers im Package scholion util enth lt n tzliche Klassen die f r die Verwendung durch alle Teile der Wissenstransfer Umgebung Scholion WB vorgese hen sind Die Funktionalit t im Sub Package helpers hat nur teilweise mit der Content pool Verwaltung bzw mit Topic Maps zu tun Folgende Klassen sind im Package scholion util helpers enthalten Klasse Attributes Punkt 7 1 3 5 1 Klasse AssociationSettings Punkt 7 1 3 5 2 Klasse TopicCreationResults Punkt 7 1 3 5 3 Klasse AssociationsComparator Punkt 7 1 3 5 4 Klasse LocatorsComparator Punkt 7 1 3 5 5 Abbildung 110 zeigt das Klassenmodell der oben genannten Klassen 261 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit java lang Object java lang Object Attributes java util Comparator java jo Serializable CURRENT TOOL java lang String AssociationsComparator USER_LANGUAGE java lang String CURRENT USER java lang String MEMBE
69. Schnittstelle zur Manipulation von Topic Maps auf sehr hohem Abstraktionsniveau zur Ver f gung sind dabei aber unabh ngig von einem bestimmten Kontext implemen tiert 158 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit package scholion contentpool EEE BackupThread TopicMapProcessorDB HibernateTopicMapProcessor java lang Object java lang Object TMEditor SearchTool lt lt sUSP gt gt tm4j Library java lang Object jku ce scholion Languagepool Corg tm4j topicmap TopicMapObje interface org indy topicmap Topicifap Fal D Languagepool Languagepool getTag java lang String LJorg im4j topicmap ScopedObject interface DH topicmap Ass ociation a getElementjava lang String initLanguage void languageNames java util Vecto l languagelds java util Vector 7 Corg tm4j topicmap TopicMapObje interface org tn4j topicmap Topic Abbildung 54 Contentpool Verwaltung Klassen und Packages 159 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit java lang Object jku ce utils topiemaps TopicMapPrettyPrinter Mm ls FilteringTopicmapPrettyPrinter java lang Object lOUtils AssociationSettings Attributes AssociationsComparator java lang Object TopicCreationResults TopicMapUtils LocatorsComparator Abbildung 55 Contentpool Verwaltung Werkzeug Klassen im Package util package utils topicmaps java lang Object java util Comparator java jo Seria
70. Tabelle vorteilhaft gegen ber der Speicherung als XML Datei Der Grund daf r liegt darin dass die Strukturiertheit einer XML Datei verloren geht da in der Datenbank nicht die Elemente eines XML Files sondern nur das File als Ganzes in Form einer Zeichenkette gespeichert werden kann Dadurch erleidet man drastische Ein bu en bei der Geschwindigkeit der Bearbeitung von Suchanfragen Zudem k nnen XML Dateien bei Bedarf effizient aus relationalen Datenbankschemata d h aus Tabellen ge neriert werden F r die Realisierung der genannten Architektur ist jedoch eine genaue Definition der zu generierenden XML Daten unerl sslich In diesem Abschnitt werden daher jene XML Schema Definitionen vorgestellt die f r den Austausch von Daten zwischen Contentpool und Client Frontend von Scholion WB ben tigt werden e 6 3 2 1 Kursmaterialstruktur e 6 3 2 2 Metadaten zu Wissensatomen e 6 3 2 3 Semantisches Netz Topic Map 226 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 3 2 1 Kursmaterialstruktur F r die Modellierung der Kursmaterialstruktur in XML wird das vom IMS Global Learning Consortium ver ffentlichte Content Packaging XML Schema verwendet vgl IMS CP 2002 Dieses Schema ist zudem f r den Export von Wissensatomen als Grundlage f r ein Dateiformat von Interesse Die folgenden einfachen Datentypen werden im Content Packaging XML Schema defi niert e schemaType e schemaversionType e titleType Die folgen
71. Unofficial working paper Koblenz 2001 Dahn et al 2001 Dahn B Ingo Armbruster Michael Furbach Ulrich Schwabe Gerhard Dodds 2001a Dodds 2001b Dodds 2001c Slicing Books The Authors Perspective Unpublished Manuscript prepared for Bromme R Stahl E Writing Hypertext and Learning Conceptual and Empirical Approaches Koblenz 2001 Dodds Philip V W Ed Sharable Content Object Reference Model SCORM Version 1 2 The SCORM Overview Advanced Distributed Learning Initiative ADL White Paper 1 October 2001 http www adIinet org ADLDOCS Document SCORM_1 2 Overview p df zuletzt aufgerufen am 05 Aug 2002 Dodds Philip V W Ed Sharable Content Object Reference Model SCORM Version 1 2 The SCORM Content Aggregation Model Advanced Distributed Learning Initiative ADL White Paper 1 October 2001 http www adinet org ADLDOCS Document SCORM_ 1 2 CAM pdf zuletzt aufgerufen am 05 Aug 2002 Dodds Philip V W Ed Sharable Content Object Reference Model SCORM Version 1 2 The SCORM Run Time Environment Ad vanced Distributed Learning Initiative ADL White Paper 1 October 2001 http www adlnet org ADLDOCS Document SCORM 1 2 RunTimeEn v pdf zuletzt aufgerufen am 05 Aug 2002 DoddsWest 2002 Dodds Philip V W West Jerry Demystifying SCORM Impact and Downes 2000 Value of the Latest E Learning Specifications and Standards IEEE IMS and AICC Advanced Dis
72. Unternehmen unterst tzt bzw beste hen Partnerschaften 3 Wird das Konzept weltweit oder zumindest in mehreren bedeutenden Organisa tionen eingesetzt Mit anderen Worten Hat sich das Konzept bereits bew hren bzw durchsetzen k nnen 4 Werden offene Schnittstellen angestrebt und andere Standards und Spezifikati onen unterst tzt Kann Interoperabilit t mit anderen Konzepten bzw Syste men erzielt werden Reihung Gewichtung der K O Kriterien Den 4 genannten K O Kriterien werden unterschiedliche Priorit ten einger umt Um die Reihung der Kriterien bei der Konzept Vorauswahl einflie en zu lassen werden entspre chend der Priorit t f r ein Kriterium Punkte vergeben Tabelle 5 enth lt die bersicht der Gewichtung in Punkten die f r die K O Kriterien gew hlt wurden Je h her die Punkteanzahl f r ein Kriterium desto gr er wird dessen Priorit t bewertet Tabelle 5 Gewichtung der K O Kriterien mit Punktesystem K O Kriterium Punkte Schnittstellen Interoperabilit t 4 5 Punkte Open Source 1 3 Punkte Einsatzhorizont 3 2 Punkte Projektpartner 2 1 Punkt Die Ergebnisse der Bewertung nach den K O Kriterien sind in der nachstehenden Tabelle 6 angef hrt Alle im Abschnitt 3 1 Gesamt bersicht im Kapitel 3 Auswahl der Konzepte und Technologien Seite 27 ff aufgez hlten Konzepte wurden auf Erf llung der in Tabelle 5 angef hrten K O Kriterien gepr ft Tabelle 6 Vorauswah
73. Verbesserungen beim Bildungsniveau der Men schen werden deshalb notwendig Mit anderen Worten schafft die Entwicklung neuer Technologien einen Fortbildungsbedarf Gleichzeitig werden aber auch die M glichkeiten verbessert die sich f r die Gestaltung der Lehre und somit f r die Deckung des erh hten Fortbildungsbedarfs bieten e Selbst bei sorgf ltiger Ber cksichtigung der individuellen Leistungsf higkeit k n nen kaum homogene Klassen f r den Gruppenunterricht gebildet werden Die wertvollste Form des Unterrichts ist der Individualunterricht bei dem ein Sch ler jeweils von einem Betreuer unterrichtet wird Nehmen Lehrer die Rolle des Be treuers ein so ist die Forderung nach m glichst h ufigem Einsatz von Individual unterricht nicht finanzierbar bern hmen Computer die Rolle des Betreuers so k nnte wesentlich besser und fl chendeckender auf Individualunterricht zur ck 103 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit gegriffen werden Es lie e sich auf diese Weise die Effizienz des Unterrichts sig nifikant erh hen e Studien haben bewiesen dass durch die interaktive Verwendung des Computers die Effizienz des Unterrichts um 30 60 Prozent erh ht werden kann Als Mess gr e wurden die Kosten heran gezogen die f r die Erreichung einer Gesamtheit von Lernzielen in mehreren Versuchsgruppen anfielen vgl Fletcher 2001 zi tiert in Dodds 2001a S 1 18 f e Der Nutzen von computerbasiert
74. Werkzeug Architekturen designt Schlie lich wurden die entwickelten Werkzeug Architekturen mit einer Implementierung in Java beispielhaft in die Realit t umgesetzt Als Fazit l sst sich feststellen dass nicht alle aber viele der gesteckten Ziele dieser Dip lomarbeit erreicht werden konnten Welche der Ziele erreicht wurden und welche nicht ist detailliert im Kapitel 9 1 weiter unten beschrieben Die Gr nde f r das Nichterrei chen von Zielen sind vor allem e Die zeitlichen und personellen Ressourcen im Projekt Scholion WB waren be grenzt e Der f r die Realisierung gewisser Ziele erforderliche Zeitaufwand wurde zu Beginn des Projekts zu niedrig eingesch tzt Die globale Fragestellung der Diplomarbeit lautete wie folgt Wie m ssen Lehrmateria lien zerlegt werden um unabh ngig von ihrem urspr nglichen Kontext in einem neuen Zusammenhang dargestellt oder zitiert werden zu k nnen Wie kann die Speicherung zerlegter Lehrmaterialien optimal erfolgen so dass dabei die semantischen Zusammen h nge nicht verloren gehen Folgende der detaillierten Fragestellungen konnten nicht beantwortet werden e Das automatische Extrahieren von semantischen Zusammenh ngen bei der Zer legung von Dokumenten wurde nicht gel st e Die werkzeuggest tzte Erstellung neuer Dokumente aus Wissensatomen wurde nicht realisiert Folgende der detaillierten Fragestellungen wurden beantwortet e Die Zerlegung von elektronischen Dokumenten wurde gel s
75. Wissensatom zu Grunde liegenden Original Dokuments vgl Abbildung 120 7 2 7 4 Interface Decomposer Decomposer definiert die Schnittstelle von d h das Verhalten f r alle Klassen die aus einem elektronischen Dokument f r Dokument Splitter Wissensatome erzeugen k n nen Jede Klasse die das Interface Decomposer erf llen will muss folgende Funktionali t t bereit stellen vgl Abbildung 120 e Information ber den internen Zustand erteilen d h zur definierten Granularit t der Wissensatome modelliert durch eine Instanz von Granularity sowie ein boolescher Wert der angibt ob weitere Inhalts St ckchen zur Verf gung ste hen 294 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Die M glichkeit den internen Zustand des Decomposer Objekts auf den Anfangs zustand zur ck zu setzen e Zugriff auf die urspr ngliche Adresse URL des Original Dokuments gew hren e Den Inhalt zert mmert in St ckchen die der definierten Granularit t entspre chen ausgeben e Information ber L nge und Datei Typ MIME Type des Original Dokuments be reit stellen 7 2 7 5 Klasse KnowledgeAtom KnowledgeAtom kapselt alle Daten die zu einem Wissensatom von Bedeutung sind Es enth lt die folgenden Daten zu denen jeweils eine get und eine set Methode zur Verf gung stehen vgl Abbildung 120 e Eine fortlaufende eindeutige Nummer die als Prim rschl ssel f r Wissensatome verwendet werden kann e
76. Wissenseinheiten dienen werden mit der Merkmals Kategorie 2 Datenmodell zur Speicherung von Wissenseinhei ten bewertet Die Merkmale in dieser Kategorie dienen zur berpr fung wie gut mit einem Konzept die Ziele erf llt werden k nnen die die Ber cksichtigung von Semantik und der effizienten Speicherung der Wissenseinheiten vorsehen Die Merkmale sowie die Merkmals Kategorien des Bewertungsrasters 2 wurden prim r aus folgenden beiden Fragestellungen der Diplomarbeit abgeleitet Darstellung von Wis 123 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sensatomen und Verwendung der Wissensatome Die definierten Merkmale dienen dar ber hinaus zur berpr fung wie weit einige der Ziele der Diplomarbeit erf llt werden k nnen wie nachfolgend beschrieben wird e Die Merkmals Kategorien 1 Funktionalit t zur Suche in den Wissenseinheiten und 2 Funktionalit t zur Pflege der Wissenseinheiten stellen die Ziel in den Vor dergrund Werkzeuge f r den effizienten Zugriff auf den Contentpool zu imple mentieren die Effizienz des Wissenstransfers zu erh hen und die Wiederver wendbarkeit von Lernmaterialien zu verbessern e Die Merkmals Kategorien 3 Funktionalit t zum Erstellen von Dokumenten und 4 Funktionalit t zur pers nlichen Anpassung von Dokumenten pr fen wie weit die Ziele erreicht werden k nnen die Lernenden und Lehrenden in Wissenstransfer Umgebungen bei ihren jeweiligen Aufgaben zu unterst tzen Mit
77. Wissenstransfer er fordert die M glichkeit Inhalte in Wissenstransfer Umgebungen untereinander und mit Kommunikationselementen zu verkn pfen AuingStary 2003 1 2 2 2 Analyse vorhandener Konzepte Bei der Analyse vorhandener Konzepte steht das Ziel im Mittelpunkt einen berblick ber den Stand der Forschung und Technik state of the art zur Speicherung von Dokumenten zerlegten Dokumenten Fakten ber die Dokumente das Wissen eines Au tors von Dokumenten und so weiter zu erarbeiten Kurz der wissenschaftliche und prak tische Hintergrund zum Thema Content Management wird abgesteckt Um einen berblick zum State of the Art zu erarbeiten werden zahlreiche Ans tze in Wissenschaft und Praxis untersucht Zun chst interessiert nur die Frage welche Konzep te f r die Realisierung der gesetzten Ziele hilfreich sind Anschlie end werden aus auf dem Markt erh ltlichen Content Management Systemen oder hnlichen Produkten die zu Grunde liegenden Konzepte analysiert Im Mittelpunkt des Interesses stehen dabei Ans tze und Projekte die ffentlich und frei verf gbar sind Dazu geh ren z B internati onal anerkannte offene Standards wie die Auszeichnungssprache XML Die Auswahl der Konzepte als Auszug aus kommerziell erh ltlichen oder offen verf gba ren Produkten bzw nur theoretischen Konzepten wird dann mit rein theoretischen und 8 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sonstigen Konzepten Ans tzen
78. Wurzel Topic aus erreichbar sind F r jedes die ser Topics wird erneut eine Instanz von TMTreeNode berechnet und als Knoten zum Baum hinzugef gt Die Ergebnisse fr herer Berechnungen werden ver worfen und der Baum vollst ndig neu berechnet Der oben pr sentierte Algorithmus setzt auf die These dass der Aufwand zur Berech nung des minimalen Spannbaumes vernachl ssigbar ist Deshalb kann auf die Bewah rung der Ergebnisse fr herer Berechnungen verzichtet werden Gegen ber den anderen pr sentierten L sungsideen kann ein betr chtlicher Vorteil in Bezug auf die Dauer zur Berechnung des Baumes festgestellt werden Die Funktionalit t von TMPartialTree ist identisch zu jener seiner Superklasse vgl Abbildung 113 und den Abschnitt 7 1 4 7 3 Klasse TMTree Seite 271 273 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 Klassenmodell des Dokument Splitters Der Dokument Splitter dient als Werkzeug zum Zerlegen von elektronischen Doku menten mit dem Ziel Wissensatome f r den Contentpool zu erzeugen In diesem Ab schnitt wird erkl rt wie die Umsetzung der konzeptuellen Architektur des Dokument Splitters sowie die Implementierung des Splitter Algorithmus erfolgten Zu Beginn dieses Abschnitts werden die Klassen auf oberster Ebene der Klassenhierar chie pr sentiert Die restlichen Klassen des Dokument Splitters werden entsprechend der Aufteilung in Packages wie folgt behandelt e 7 2 1 bersicht oberstes Package
79. annotieren erstellen bzw suchen erm gli chen Zudem erfolgt s mtlicher daf r notwendiger Datentransfer ber die Doku ment Management Schicht Der Contentpool besteht aus zwei Hauptteilen dem pers nlichen Datenbe reich in dem individuelle Wissensatome und digitale Ressourcen Dokumente abgelegt sind sowie dem allgemeinen Contentpool der die zerlegten B cher enth lt welche in Form von Wissensatomen allen berechtigten Benutzern des Scholion WB Systems zur Verf gung gestellt werden Einen Sonderfall stellt je ner Bereich dar in welchem Wissensatome abgelegt sind die zur Erstellung eines Kursmaterials erstellt wurden jedoch nicht aus der Zerlegung eines Buches oder sonstigen Dokuments entstanden sind Zus tzlich ist ber die physisch gespei cherten Wissensatome ein semantisches Netz zum Zweck effizienter Such zugriffe gelegt Schlie lich stellt der Contentpool auch noch Schnittstellen zur Erstellung von Wissensatomen und zur Verwaltung des Bestands an Wissensato men zur Verf gung welche mit der Dokument Management Schicht zusammen arbeiten Das semantische Netz erlaubt die Modellierung und Speicherung von Aussagen die ber Ph nomene der realen Welt getroffen werden k nnen Dieses kann man sich als eine Art erweiterten Index f r den Umgang mit dem Content vorstellen Doch das ist nicht alles das semantische Netz bringt den entscheidenden Nutzen im Vergleich zu herk mmlichen B chern Mit dessen Hilfe k nnen Informat
80. auf Basis eines bereits geparsten Dokuments im PDF Format e Spezifikation einer von Seite und einer bis Seite d h Spezifikation eines Teilbereichs im Dokument aus dem der reine Text extrahiert werden soll e Zugriff auf den fertig berechneten reinen Text 7 2 4 5 Klasse SlideOptionPane SlideOptionPane bildet die Grundlage f r Dialoge die dem Benutzer erm glichen mit Hilfe eines Auswahlbalkens einen Wert zwischen einem vordefinierten Minimum und 285 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Maximum auszuw hlen Instanzen von SlideOptionPane kommen bei folgenden Gele genheiten zum Einsatz e Auswahl des anzuzeigenden Wissensatoms vgl Punkt 7 2 1 1 4 Klasse AtomPre sentationPane Seite 277 e Auswahl jener Seite eines PDF Dokuments deren Vorschau angezeigt werden soll vgl Punkt 7 2 1 1 3 Klasse PdfPreviewFrame Seite 277 7 2 4 6 Klasse ProgressDialogFactory Die Werkzeug Klasse ProgressDialogFactory dient zur Erzeugung von standardisierten Popups die den Fortschritt einer Operation oder eines Vorgangs anzeigen der einen l ngeren Zeitraum bis zu seiner Fertigstellung in Anspruch nimmt z B die Zerlegung eines Dokuments in Wissensatome ProgressDialogFactory bietet die folgende Funktionalit t an vgl Abbildung 117 e Erzeugen eines Popups das den Fortschritt eines l ngeren Vorgangs exakt an zeigt e Erzeugen eines Popups das den Fortschritt eines l ngeren Vorgangs nicht exakt
81. auf die einfache Stichwortsuche von SearchTool e Zugriff auf die fortgeschrittene Suche von SearchTool 254 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 1 2 6 Sub Package backend Das Sub Package backend im Package scholion contentpool bildet das R ckgrat der Contentpool Verwaltung zu einer relationalen Datenbank Es dient also dazu die Da ten der Contentpool Verwaltung aus einer relationalen Datenbank zu lesen oder diesel ben dorthin zu schreiben Das Sub Package ist folglich f r die Herstellung und Erhaltung eines konsistenten Zustands der Daten in der Contentpool Verwaltung verantwortlich Folgende Klassen sind im Package scholion contentpool backend enthalten e Klasse TopicMapProcessorDB Punkt 7 1 2 6 1 e Klasse HibernateTopicMapProcessor Punkt 7 1 2 6 2 e Klasse BackupThread Punkt 7 1 2 6 3 Abbildung 108 zeigt das Klassenmodell der oben genannten Klassen s 255 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit jku ce utils topiemaps BaseTopicMapProcessor java util TimerTask TopicMapProcessorDB BackupThread SSSI TopicMapProcessorDB initvoid initvoid initStateControlvoid parseTopicMaps java util vector readTopicMap org tm4j topicmap TopicMap getTopicMap org tm4j topicmap TopicMap getUtils org tm4j topicmap TopicMapUtils existsTopieWithBasename boolean createTM4JLocator org tm4j net Locator createxTMString jaya lang String getOccurrenceTypes java util TreeSet g
82. aufgerufen am 08 Jul 2002 http www f com at f com wissen managen Seite 201 htm zuletzt aufgerufen am 11 Jul 2002 Dahn B Ingo Automatic Textbook Construction and Web De livery in the 21 Century Appeared in the Journal of Structural Learning Theory 2000 Dahn B Ingo Symbiose von Buch und Internet In Tagungsband LearnTec 2000 pp 551 558 Wien 2000 Dahn B Ingo Logic Programming for Courseware Generation in Slicing Book Technology Unofficial working paper CADE 2000 Koblenz 2000 Dahn B Ingo Slicing Book Technology Providing Online Support for Textbooks Proceedings of the ICDE International Conference on Distance Edu cation D sseldorf April 2001 Dahn B Ingo Schwabe Gerhard Personalizing Textbooks with Slicing Technologies Concept Tools Architecture Collaborative Use Proceedings of the HICCS Hawaii International Conference on Sys tem Sciences Hawaii 2001 Dahn B Ingo Using Networks for Advanced Personalization of Documents Proceedings of SSGRR Scuola Superiore G Reiss Romoli Interna tional Conference on Advances in Infrastructure for Electronic Busi ness Science and Education on the Internet L Aquila Italy 2001 323 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Dahn 2001d http www ssarr it en ssgrr2001 papers Ingo 20Dahn pdf zuletzt aufgerufen am 07 Mai 2003 Dahn B Ingo Data and Metadata in the Trial Solution Project Version 1 1
83. bearbeitet Zerlegung Metadaten Verkn pfungen y Wissensatome abspeichern Contentpool Wissensatome werden im Contentpool freigegeben Abbildung 72 Dokument Splitter Aufbereitungs Tool 185 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 4 1 Zerlegung bearbeiten Diplomarbeit Zerlegung bearbeiten Start Automatische Zerlegung ist abgeschlossen gt Teilen zu gro er gt gt Wissensatome Zusammenf gen gt zu kleiner m Wissensatome 8 SS 9 e Unfertige Anderungen Anderungen Wissensatome im verwerfen speichern Contentpool Abbildung 73 Aufbereitungs Tool Zerlegung bearbeiten 186 Diplomarbeit Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 4 2 Metadaten bearbeiten und erg nzen Metadaten bearbeiten und erg nzen Fertig zerlegtes Dokument Wissensatome im Arbeitsspeicher verf gbar nderungen verwerfen verwendetes Schema a o Didaktische Anweisungen eingeben Beschlagwortung erstellen Anmerkungen zu Wissensatomen eingeben Kategorisierung eingeben Ontologie nderungen speichern Unfertige Wissensatome im Contentpool pd Urheberrechtliche Informationen bearbeiten Autor Titel usw Sprache eingeb
84. bersetzt werden Garshol 2002 Autoren von Topic Maps k nnen durch die Verwendung der LTM Notation den Schreibaufwand f r die Erstellung einer Topic Map reduzieren 4 5 Referenzprojekte und Rahmenmodelle In diesem Abschnitt werden Projekte aus Wissenschaft und Praxis untersucht die sich mit hnlichen Problemstellungen wie das Projekt Entwicklung eines Contentpools f r Scholion WB besch ftigen Dazu geh ren auch Projekte die ein Rahmenmodell Fra mework f r die Zerlegung von Dokumenten die Speicherung Darstellung und Verwen dung von zerlegten Dokumenten bereitstellen Gem der Gliederung der Literaturanaly se siehe Abschnitt 4 1 2 werden im Folgenden behandelt e 4 5 1 Trial Solution Projekt ursssaurnnnnnnnn nun nun namen Ne nennen en veaa Seite 93 e 4 5 2 Sharable Content Object Reference Model SCORM scccere Seite 100 21 Siehe http www ontopia net 92 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 5 1 Trial Solution Projekt Trial Solution ist ein Akronym und steht f r Tools for Reusable Integrated Adaptable Learning Systems Standards for Open Learning Using Tested Interoperable Objects and Networking Das Projekt wird von der Europ ischen Union im Rahmen des For schungsprogramms Information Society Technologies Programme IST finanziert Das IST Forschungsprogramm ist einer der Schwerpunkte der technologischen Forschung und Entwicklung innerhalb des F nften Rahmenprogramms
85. cher Diplomarbeit 8 Test der Software Im Rahmen eines Projektstudiums am Institut f r Wirtschaftsinformatik Schwerpunkt Communications Engineering wurden die Tools zur Verwaltung des Contentpools Topic Map Tools Wizany 2003 einem intensiven Test unterzogen Ziel der Tests war es M ngel bei der Umsetzung der Anforderungen festzustellen und zu korrigieren Wizany 2003 Dieses Kapitel besch ftigt sich mit den Ergebnissen der Tests Das Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten der Dokument Splitter konnte aus Man gel an Zeit und personellen Ressourcen noch keinem Test durch die Benutzer unterzogen werden Hier wurden lediglich White Box Tests durch den Autor dieser Diplomarbeit w h rend der Implementierung vorgenommen Zu Beginn dieses Kapitels wird die bei den Tests verwendete Testmethodik vorgestellt Anschlie end werden nach den einzelnen Werkzeugen gem der Architektur in Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung siehe Seite 153 unterteilt die Ergebnisse der Tests pr sentiert Das Kapitel 8 enth lt gem dieser Ein teilung die folgenden Abschnitte e 8 1 Methodik f r die Tests der Programme san een nen nenn Seite 305 e 8 2 Testergebnisse Content Navigator u ssenrennennannn en en nn nn Seite 308 e 8 3 Testergebnisse Topic Editor u4 urenren man namen en nennen nennen en nenn Seite 310 e 8 4 Testergebnisse Topicmap Manager ssunenunnnennnennennnnnnn nun nun en Seite
86. clear Das Design d h der Vorgang zum Entwurf einer Topic Map muss schnell fertig zu stellen sein The XTM design should be prepared quickly Der Entwurf der XTM muss formal und pr gnant gestaltet sein The design of XTM shall be formal and concise Das Erstellen von XTM Dokumenten muss so einfach wie m glich sein Knappe Bezeichnungen f r die Tags von XTM sind dagegen nur von unterge ordneter Bedeutung Terseness of XTM markup is of minimal importance 4 4 2 2 bersicht ber das konzeptionelle Modell der XTM Mit Hilfe einer einfachen Notation die auf der UML basiert werden in diesem Abschnitt die Konzepte schematisch erl utert die hinter der XML Topic Maps Spezifikation stehen Dadurch wird versucht die sehr komplexen Zusammenh nge zwischen den Konzepten leichter fassbar darzustellen Folgende Konzepte sind f r das Verst ndnis von Topic Maps bedeutend 4 4 2 2 1 Klassenhierarchie Klassendiagramm 4 4 2 2 2 Klasse Instanz Beziehung 4 4 2 2 3 Reifizierung von Subjects durch Topics 4 4 2 2 4 Referenzierung eines Subjects 4 4 2 2 5 Eigenschaften eines Topics 4 4 2 2 6 Namenskonventionen innerhalb eines G ltigkeitsbereichs 4 4 2 2 7 Verbindungen bzw Vorkommen von Topics 4 4 2 2 8 Assoziationen zwischen Topics 4 4 2 2 9 Topic Maps 4 4 2 2 1 Klassenhierarchie Klassendiagramm Abbildung 24 zeigt die Klassen die im XTM Modell von Bedeutung sind Um Missver st ndnisse durch unklare
87. das Auftreten vieler neuer Entwickler und das allm hliche Entstehen eines breiten Marktes gekennzeichnet ist Die Aktivit ten im Industriezweig verlagern 38 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sich zunehmend von prototypischen Experimenten zur Entwicklung konkreter Anwendun gen Abbildung 5 stellt diesen Phasen bergang schematisch dar Everyone Pioneers Standards Emerge Demonstration Adoption Abbildung 5 Industriestandards als Ausl ser des bergangs zur Boom Phase Robson 2001 Robson und Collier nennen zudem folgende Vorteile f r den Bereich Wissenstransfer e Learning wenn durch die Entwicklung anerkannter Standards eine hohe Interoperabili t t erreicht werden kann RobCol 2002 Konsumenten d h K ufer einer Wissenstransfer Umgebung sind nicht von ei nem bestimmten Anbieter abh ngig Durch strenge Modularisierung und Of fenheit der Wissenstransfer Systeme ist es sogar denkbar Komponenten ver schiedener Hersteller miteinander zu kombinieren Es l sst sich absehen dass offene Standards und Systeme die Hemmungen der Konsumenten vor der Investition in Wissenstransfer Anwendungen reduzieren Daraus ergibt sich eine h here Nachfrage nach Kursmaterialien und Nachschla gewerken Content so dass ein gr erer und lukrativerer Markt f r den Handel mit Content entsteht Mit dem Anreiz steigt die Wahrscheinlichkeit dass zahlrei che Hersteller wieder verwendbare Contents erzeugen
88. der Forderung nach belie biger Codalit t der Inhalte Rechnung getragen Dieses Ziel konnte mit Ein schr nkungen erreicht werden Bis jetzt ist nur die Einbindung von Grafiken oder Text in Wissensatome m glich Das Exportieren von Inhalten aus dem Contentpool ist in Ans tzen ebenfalls realisiert Der Export ist bis jetzt noch auf das XTM Format vgl XTM 2001 be schr nkt Semantische Beziehungen zwischen Wissensatomen k nnen mit Hilfe des To pic Editors erstellt bearbeitet und gel scht werden Dem Benutzer wird hierbei ein gro es Spektrum an Funktionalit t angeboten Das Erstellen Bearbeiten und L schen von Wissensatomen zum Zweck der Pflege des im Contentpool abgebildeten Wissens ist ebenfalls unter Zuhilfenahme des Topic Editors m glich Die Wiederherstellung eines Originaldokuments aus den Wissenatomen wird durch das verwendete Datenmodell erm glicht Ein Wissensatom wird stets zu sammen mit Information zu seiner Position im Originaldokument gespeichert 9 1 4 Ziele f r die Speicherung von Content F r die Speicherung von Content wurde ein offenes und erweiterbares Datenmodell spe zifiziert Beide genannten Eigenschaften konnten durch die bedeutende Rolle die den XML Technologien wie z B den XML Topic Maps zugemessen wurde in hohem Ausma sichergestellt werden Das Datenmodell weist folgende Eigenschaften auf Inhalte Wissensatome und das semantische Netz mit Wissen ber die Inhalte werden getrennt gespe
89. die Nutzung des Contentpools ein Aus diesem Grund liegen keine Befunde vor die eine Entscheidung zulassen ob das Ziel der Beachtung allgemeiner Benutzbarkeitskriterien erf llt wurde 9 1 3 Ziele f r die Nutzung von Content Die Ziele f r die Nutzung von Content Inhalten konnten weitgehend durch die Funktio nalit t der implementierten Werkzeuge erf llt werden e Es wurde eine m chtige Funktionalit t zur Suche in den Wissensatomen des Contentpools implementiert Bei der Suche k nnen semantische Zusammenh nge ber cksichtigt werden wobei der Suchvorgang bei einzelnen Schlagw rtern be 317 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ginnt Durch die Umsetzung von f r die Anforderungen des Contentpools adap tierten Hypertext Konzepten wird dem Benutzer erm glicht semantische Ver kn pfungen als Navigationspfade zu nutzen Mit anderen Worten eine Navigati on nach dem Gesichtspunkt semantischer Zusammenh nge wird durch den Con tent Navigator unterst tzt Ein Werkzeug zum Erstellen von Kursmaterialien und Nachschlagewerken wurde erst in Ans tzen implementiert Bis jetzt besitzt das Werkzeug jedoch noch prototypischen Charakter Die bisherige Funktionalit t l sst reichlich Spielraum f r Verbesserungen und zus tzliche Features In der jetzigen Version m ssen Lern materialien ausschlie lich manuell editiert werden vgl dazu F rlinger 2003 Durch die Einbindung von Multimedia Inhalten wird
90. durch Schlussregeln logische Schl sse ziehen kann ausgestattet Das Benutzermodell ber cksichtigt die pers nlichen Vorlieben und Interessen den vor handenen Wissensstand sowie die Lernziele des Benutzers 4 2 1 5 4 Auswahl Tool Das Auswahl Tool dient dazu die vom KMS generierten Vorschl ge zu berarbeiten Es k nnen Wissenseinheiten aus der Auswahlmenge eliminiert zus tzliche Wissenseinheiten in die Auswahlmenge bernommen sowie die Reihenfolge der Wissenseinheiten im Do kument ver ndert werden Dahn 2001a 4 3 Konzepte zur Speicherung zerlegter Dokumente In diesem Abschnitt werden Konzepte aus Wissenschaft und Praxis untersucht die sich mit der Speicherung fertig zerlegter elektronischer Dokumente besch ftigen Gem der Gliederung der Literaturanalyse siehe Abschnitt 4 1 2 werden im Folgenden behandelt e 4 3 1 IEEE Learning Object Model anne nenne nn nanennennnn Seite 53 e 4 3 2 IEEE Learning Object Metadata Standard zzsresren ran eee eee ees Seite 54 e 4 3 3 IMS Global Learning Consortium Spezifikationen Seite 57 e 4 3 4 COMpendis Forschungsprojekt ccecceee sete teat ee nn Seite 67 4 3 1 IEEE Learning Object Model Das IEEE Learning Technology Standards Committee IEEE LTSC pr gte als Grundlage f r den Learning Object Metadata Standard den Begriff der Learning Objects Der Be griff ist wie folgt definiert A Learning Object is any entity digital or non digital that
91. durch eine Instanz von Granularity vgl Abschnitt 7 2 2 4 Seite 281 in seiner L nge definierte Teilst ck aus dem Dokument e Abfrage ob ein weiteres Teilst ck noch existiert e Zugriff auf das Originaldokument in Form seiner URL 7 2 4 10 Klasse HTMLSplitEditorKit HTMLSplitEditorkit ist eine Hilfsklasse die eine Schnittstelle auf hohem Abstraktions niveau f r die Zerlegung von HTML Dokumenten anbietet Folgende Funktionalit t wird von HTMLSplitEditorkit angeboten vgl Abbildung 117 e Abfrage der Gesamtl nge des HTML Dokuments e Zugriff auf das n chste durch eine Instanz von Granularity vgl Abschnitt 7 2 2 4 Seite 281 in seiner L nge definierte Teilst ck aus dem HTML Dokument e Abfrage ob ein weiteres Teilst ck noch existiert e Zugriff auf das Originaldokument in Form seiner URL 7 2 4 11 Klasse HTMLPatternEditorKit HTMLPatternEditorkit bietet wie seine Superklasse HTMLSplitEditorkit eine Schnitt stelle auf hohem Abstraktionsniveau f r die Zerlegung von HTML Dokumenten Der Algorithmus zur Zerlegung ist jedoch im Gegensatz zu seiner Superklasse auf Grundla ge der Spezifikation einer Muster Formatierung an Statt einer Instanz von Granulari ty implementiert Die Schnittstelle d h die von HTMLPatternEditorKit angebotene Funktionalit t unter scheidet sich nicht von jener seiner Superklasse vgl 7 2 4 10 oben 7 2 5 Package filters Das Package splitter filters enth lt K
92. einer Schnittstelle zur Suche innerhalb des Contentpools Bereitstellung einer Schnittstelle zur Pflege der Datenbasis d h zum L schen veralteter Aktualisieren berholter und Hinzuf gen fehlender Wissensatome im Contentpool Entwicklung von M glichkeiten zur Versionierung von Wissensatomen Einteilung der gespeicherten Wissensatome in Kategorien so genannte Katego risierung z B Definitionen Formeln Abbildungen Bereitstellung einer Schnittstelle zur multicodalen Aufbereitung der Wissens atome d h zur Konvertierung der Kursmaterialien in verschiedene Darstellungs formen Codalit ten z B reiner Text Audiodatei usw 2 3 4 Aufbereitung von Content Unter der Aufbereitung wird die Anreicherung von Inhalten aus Lehrmaterialien mit Metadaten verstanden Metadaten sind Daten die n here Information nicht nur zum Inhalt selbst sondern vor allem auch zum Zusammenhang in welchem die Inhalte wert voll sind enthalten Dieser Aspekt der Nutzung des Contentpools betrifft lediglich die Rolle der Lehrenden F r Lernende ist bis auf die M glichkeit zur Erstellung pers nlicher Annotationen keine Editierfunktionalit t vorgesehen Folgende Ziele sind f r die Aufberei tung des Contents zu beachten Automatisches Zerlegen von digitalen Dokumenten so weitgehend wie m glich Automatisches Aufbereiten von Wissensatomen mit Metadaten so weitgehend wie m glich Bereitstellung einer Schnittstelle zum manuellen Nachbearbeiten
93. einer Topic Map an Da die Such Algorithmen komplex sind ist in SearchTool lediglich die Anwen dungslogik f r die Suche implementiert SearchTool bietet von sich aus keine grafische Benutzungsschnittstelle an Es wird lediglich eine Schnittstelle zum Zugriff auf die Such Algorithmen zur Verf gung gestellt SearchTool stellt folgende Funktionalit t zur Suche in den Objekten einer Topic Map zur Verf gung vgl Abbildung 107 e Einfache Stichwortsuche in den Topics einer Topic Map wobei die Basenames aller Topics nach dem Suchbegriff durchsucht werden e Fortgeschrittene Suche wobei zus tzlich zu einem Suchbegriff semantische Aspekte als Parameter ber cksichtigt werden k nnen wie z B ist an Association vom Typ liegt_in beteiligt ist vom Topic Type Stadt usw Das Ziel bei der Anwendung der genannten Suchalgorithmen besteht stets darin Topics zu finden die auf die spezifizierten Suchmuster passen Nach Objekten wie Associations oder Occurrences kann in der aktuellen Version von SearchTool lediglich indirekt ge sucht werden Dies wird m glich indem eines dieser Objekte als Parameter f r die fort geschrittene Suche spezifiziert wird 7 1 2 5 Klasse Topicsearch Topicsearch implementiert die grafische Benutzungsschnittstelle ber welche die Such Algorithmen in der Klasse SearchTool verwendet werden k nnen Daraus erge ben sich auch die von Topicsearch angebotenen Features vgl Abbildung 107 e Zugriff
94. gefunden wurden Erarbei tung des state of the art bez glich der Einteilung des Themengebiets Vgl Ab schnitt 3 2 3 Einordnung aller gefundenen Konzepte in die zuvor gebildeten Kategorien Vgl Abschnitte 3 3 bis 3 6 4 Vorauswahl von brauchbaren Konzepten auf Grund von K O Kriterien Vgl Ab schnitte 3 3 bis 3 6 sowie Abschnitt 3 7 5 Analyse aller als brauchbar beurteilten Konzepte Vgl Kapitel 4 6 Bewertung der verbliebenen Konzepte nach Kategorien auf ihre Tauglichkeit f r eine Architektur des Contentpools Vgl Kapitel 5 7 Entwerfen der Architektur des Contentpools unter Ber cksichtigung der nach der Bewertung als am brauchbarsten beurteilten Konzepte Vgl Kapitel 6 3 1 2 Richtlinien f r die Auswahl von Konzepten Bei der Auswahl von Konzepten wurden zwei Richtlinien beachtet um eine m glichst vollst ndige Bestandsaufnahme des zu den Fragestellungen der Diplomarbeit vorhande nen Wissens zu gew hrleisten Die beiden Richtlinien lauten wie folgt e Der aktuelle Stand der Forschung state of the art auf allen f r die Beant wortung der Fragestellungen relevanten Fachgebieten der Wissenschaft sollte be r cksichtigt werden Besonders im Mittelpunkt des Interesses stand der Wissens stand in Bezug auf Datenbanken semantischen Netze und Java Technologien f r die Darstellung von komplexen Graphen e Auf Grundlage einer Analyse der E Learning M rkte d h M rkte f r Wissens transfer Umg
95. im semantischen Netz des Contentpools keine Referenzen auf nicht mehr vorhandene Wissensatome gibt Bezeichnung f r den oft mit Hilfe eines Modells entworfenen Idealzu stand eines Ausschnitts aus der Wirklichkeit Ein Konzept ist also Vorbild f r die Wirklichkeit das in der Regel auf Grundlage eines Modells der Wirklichkeit entworfen wird RechPom 1999 S 1025 f Ein Konzept beschreibt wie die Wirklichkeit sein soll es ist also immer Sollkonzept und ein Modell beschreibt etwas was Wirklichkeit ist L J Heinrich in RechPom 1999 S 1025 Der Vorgang zum Abbilden eines Aus schnitts der Wirklichkeit in ein Modell hei t Modellieren der Vorgang zum Verwirklichen eines Konzepts hei t bertragen vgl RechPom 1999 S 1026 ein aus Wissensatomen durch einen Lehrenden erzeugtes pers nliches Dokument mit Assessment Elementen Im Kursmaterial ist die Erstel lung und Speicherung von pers nlichen Annotationen m glich Learning Object englische Bezeichnung f r ein Objekt das sinngem einem Wissens Lernunterlage LIP LMS LOM atom entspricht Die englische Originaldefinition lautet Learning Ob jects are chunks of data that are used by e learning systems they are authored stored cataloged assembled delivered and reported on Collier 2002 Sammelbegriff f r s mtliche Materialien die nach den Pr ferenzen eines Benutzers aus den im Contentpool gespeicherten Inhalten zu
96. ist Weder eine Pr zisierung noch ein Beispiel werden genannt Bei der Zerlegung elektronischer Dokumente in Wissenseinheiten ist insbesondere darauf zu achten dass eine einzelne Einheit eine in sich geschlossene semantische Bedeu tung besitzt Mit anderen Worten eine Wissenseinheit sollte verstanden werden k nnen ohne dass zus tzliche Information ben tigt wird Wenn aus einer Wissenseinheit keine Teile der Daten so entfernt werden k nnen dass ein Verst ndnis des semantischen Inhalts noch m glich ist dann wird die optimale Granularit t der Wissenseinheiten er reicht Zweite Aufgabe des Splitters ist die Anreicherung der erzeugten Wissenseinheiten mit Metadaten Soweit dies m glich ist geschieht die Zuordnung von Metadaten zu den Wissenseinheiten automatisch Zur Zeit kann lediglich Strukturinformation automatisiert ermittelt und zugewiesen werden In einem letzten Bearbeitungsschritt unterst tzt der Splitter das manuelle Nachbear beiten sowohl der Zerlegung des Dokuments als auch der den Wissenseinheiten zuge wiesenen Metadaten F r diesen Schritt wird empfohlen dass er nur von einem Exper ten auf dem vom bearbeiteten Dokument behandelten Fachgebiet vorgenommen werden sollte Grund daf r ist dass die Qualit t der Metadaten umso mehr steigt je besser der Bearbeiter mit dem Fachgebiet vertraut ist Mit der Qualit t der Metadaten steigt wiederum die Wiederverwendbarkeit 4 2 1 5 2 Tool zur Speicherung der Wissenseinheiten
97. lang String Abbildung 109 Klassenmodell Package scholion util 7 1 3 1 Klasse XmlUtils xmlUtils bietet Funktionalit t f r die Behandlung von Daten im XML Format an Da Topic Maps im xtm Format welches auf XML basiert vgl XTM dtd 2001 gespeichert werden k nnen ist eine umfangreiche Funktionalit t f r den Umgang mit XML von N ten Ansonsten k nnten Topic Maps weder importiert noch exportiert werden Folgende Funktionalit t wird von XmlUtils implementiert vgl Abbildung 108 259 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Extrahieren eines Wertes eines XML Elements als Zeichenkette Umwandlung ei nes CDATA Elements in einen Java String e Finden eines XML Elements mit einer bestimmten Zeichenkette zur eindeutigen Identifizierung innerhalb des Element Baums eines XML Elements 7 1 3 2 Klasse lOUtils IOUtils bietet allgemeine Dienste im Zusammenhang mit Lesen oder Schreiben von Daten Input Qutput in oder aus Datenstr men an Folgende Dienste werden von IoUtils unterst tzt vgl Abbildung 108 e Ausgabe detaillierter Information zu Fehlersituationen an den Benutzer e Umwandlung von Dateinamen in Bezeichnungen f r Topic Maps e Anlegen von verschachtelten Verzeichnisstrukturen im lokalen Dateisystem 7 1 3 3 Klasse FilteringTopicMapPrettyPrinter FilteringTopicMapPrettyPrinter ist eine Utility Klasse zur Erzeugung von Zeichen ketten aus BaseNames eines Topics Bei der Erzeugung d
98. man wenn ein Dokument eine oder mehrere Topic Map s enthalt welche wohlgeformt sind also der ISO IEC Spezifikation entsprechen Topicmap Dokumente k nnen zum Zweck der permanenten Speicherung oder des Austauschs serialisiert werden e Ein XTM Dokument ist eine Topic Map die nicht nur zur ISO IEC Spezifikation sondern auch zur XTM Spezifikation konform ist 4 4 2 4 Umsetzung der Topic Map Spezifikation Wie bereits am Beginn des Abschnitts ber Topic Maps erw hnt wurde das Topic Map Paradigma von der International Standards Organization ISO in einem Standard fest geschrieben vgl ISO 13250 1999 und ISO 13250 2000 Der Standard wurde so weit wie m glich unabh ngig von einer Implementierungssprache definiert Zu diesem Zweck wurde die allgemeine Auszeichnungssprache SGML verwendet ISO 13250 1999 Mittlerweile gibt es mehrere Implementierungen des XML Topic Maps Standard Diese unterscheiden sich nur geringf gig da sie auf der Grundlage des ISO IEC Standards entworfen wurden Die Unterschiede zwischen den Implementierungen sind dennoch vorhanden und werden hier erl utert 91 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit An Implementierungen f r den XTM Standard sind folgende Konzepte verf gbar e XML Topic Maps Document Type Definition DTD des Konsortiums Topicmaps org xtm1 dtd die vom offiziellen Topic Map Konsortium stammende DTD stellt die erste Umsetzung des ISO IEC Topic Map Standards dar Nach
99. mehrerer Aspekte eines Fachbereiches m glich ist geht aus der Quelle Comp 2002 nicht hervor Ausgangspunkt f r die Erstellung des W rterbuchs ist in jedem Fall die Wissenseinheit 69 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 3 4 4 Multimediale Wissensrepr sentation COMpendis bietet die M glichkeit zu jeder Wissenseinheit multimediale Repr sentatio nen zu speichern Einem Wissenselement k nnen folgende multimediale Elemente zuge ordnet werden Comp 2002 e Bilder e Audiodokumente Tondokumente e Animationen e Definitionen e Fachtexte Die obige Aufz hlung ist taxativ Zu beachten ist dass auch hier in Bezug auf die letzt genannten Punkte eine Zuordnung in mehreren Sprachen unterst tzt wird 4 3 4 5 Dokumentenmanagement Mit Dokumentenmanagement ist im Sinne der COMpendis Tools die M glichkeit zur Speicherung eigener Dokumente gemeint die mit einer Wissenseinheit aus der Wis sensbasis in einem thematischen Zusammenhang stehen Es wird jedoch dem Benutzer berlassen die semantische Zuordnung auf eine Wissenseinheit vorzunehmen Comp 2002 Pers nliche Dokumente k nnen somit einem bestimmten Begriff der in Form einer Wis senseinheit vorhanden ist zugeordnet werden womit die Dokumente einerseits leichter auffindbar werden und andererseits das dazu geh rende fachspezifische Wissen jederzeit abrufbar ist 4 4 Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente In diesem Abschnitt werden
100. mit dem Ausgangsproblem 4 11 143 Hinweise zum Aufbau dieser Arbeit 12 1 3 1 Einsatz von Formatierungen des Textes nennen man nan en 12 1 3 2 Gliederung des DOKUMENTS nennen nennen nennen nenne nun nennen 12 2 Ausgangssituation und Problemstellung u rHHrHnn nn en nn nn nun nn nen eens eee aes 15 2 1 Gl bal amp Fragestellung ode eise dE eh SH NEEN See gen 16 2 2 Detailierung der Problemstellung eee eee nennen nennen anne nennen 17 2 2 1 Zerlegung von Dokumenten 17 2 2 2 Aufbau eines Contentpoools nenn nnnnnennnnnnnnnnnnenn nenne 18 2 2 3 Anwendung des Wissens aus dem Contentpool zr sran rennen nen nennen 18 2 3 Ziele f r das Design der Software nun nun nennen nun nnennen 18 2 3 1 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien cece eee eee nun nenn nn nun teen eens nae 19 2 3 1 1 Einfachheit der Schnittstelle Aufgabenangemessenheit sarres 19 2 3 1 2 Selbstbeschreibungsf higkeit der Benutzungsschnittstelle 20 2 3 1 3 Steuerbarkeit leichte Bedienbarkeit nun nn nennen 20 2 3 1 4 Fehlertoleranz und Robustheit Erwartungskontformitat 20 vie Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 3 1 5 Aktualit t und Richtigkeit der Information 20 2 3 1 6 Nachvollziehbarkeit der Information 21 2 3 1 7 Erlernb rkeit aneian ge ee ee 21 2 3 1 8 Rasche Antwortzeiten bei der Bearbeitung von Aufgaben 21 2 3 2 N tz ng von C ntent au na nn ann deeg er
101. mit pers nlichen Dokumenten oder multicodalen Elementen e Erstellung von Annotationen innerhalb eines Kursmaterials e Individuelle Formatierung ausgew hlter Textstellen e Auswahl der gew nschten Codalit t eines Kursmaterials e Bereitstellung eines oder mehrerer Exportfilter zur Abspeicherung von Doku menten in einem vom Scholion WB Programmsystem unabh ngigen Format z B pdf 2 3 2 2 Nutzung durch Lehrende Die unter Punkt 2 3 2 1 angef hrten Nutzungsziele gelten auch f r die Lehrenden Ihnen m ssen dar ber hinaus Werkzeuge zur Verf gung gestellt werden die nicht nur die Ar beit mit existierenden Lernmaterialien sondern auch die Erstellung neuer Lernmateria lien erlauben Zudem sind Lehrende jene Benutzer des Systems denen die Wartung der Wissensatome bertragen ist So ergeben sich zus tzliche Ziele e Bereitstellung eines Werkzeugs zum Erstellen von Kursmaterialien und Nach schlagewerken e Funktionalit t zum Erstellen von semantischen Beziehungen zu bereits abge speicherten Wissenseinheiten e Erm glichung der Wiederherstellbarkeit der Originaldokumente in die ur spr ngliche Form e Bereitstellung eines Werkzeugs zum Updaten oder L schen von Wissensatomen so dass die Datenbasis des Contentpools st ndig auf dem neuesten Stand der Wissenschaft gehalten werden kann Veraltetes Wissen kann so aktualisiert oder gel scht werden 2 3 3 Speicherung von Content Die Speicherung stellt die Voraussetzung f r die
102. ngige Metadaten welche auf Ebene der Wissensatome abgespeichert werden und dazu dienen die passenden Atome f r die Erstellung einer Lernunterlage zu finden Darauf wurde bereits im Punkt 4 5 2 2 2 hingewiesen 4 5 2 2 3 3 Sequencing and Navigation Navigationspfade Die Regeln die von einer Lernumgebung LMS bei der Pr sentation der Wissensatome aus einem Content Package eingehalten werden m ssen werden Navigationspfade ge nannt Es liegt im Verantwortungsbereich des Designers von Lernunterlagen solche Pfa 115 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit de zu definieren und in einem Content Package abzuspeichern In der Regel werden Rei henfolgen definiert die nach Ansicht des Autors den gr ten Lerneffekt erzielen Die Speicherung der definierten Pfade erfolgt im Organizations Element des Content Pa ckages vgl Abbildung 40 Seite 113 An dieser Stelle kommt im SCO Referenzmodells die vom AICC ausgearbeitete Skript sprache aicc_script ins Spiel Das IMS Content Packaging Information Model erlaubt f r jedes Item vgl Abbildung 41 Seite 115 die Definition von so genannten Lernvoraus setzungen prerequisites Das sind Verweise auf andere Items die als Vorausset zungen zum Verst ndnis des ausgew hlten Items gelten Die Modellierung der Verweise wird mit den Operatoren von aicc_script vorgenommen In der nachfolgenden Tabelle 2 sind alle Operatoren dieser Sprache angegeben Tabelle 2 Zu
103. nn nn nnnnnn une 213 6 2 2 5 Hilfe System unna na BB innen 215 6 2 3 Elle e EE 219 6 2 4 Berechtigungsbaum f r die Copntentpool Verwaltung nennen een 221 6 3 Datenmodell Eee he Re 223 6 3 1 Konzeptuelles Datenmodell in UML nenn nennen 223 6 3 2 XML Schema Definitionen zu4 44HnHRn nn nenne nun namen nennen nn eae een nn nn 226 6 3 2 1 Eurepaterlalebtrukbup eg 3 ge een an RENE ENN ea nn 227 6 3 2 2 Metadaten zu Wissensatomen cnet ee nun nan een nen nennen nennen 227 6 3 2 3 Semantisches Netz Topic Map 229 6 4 Entwurf des Splitter AlgorithMUS eee eee eee eee nennen nennen een 230 6 4 1 Typische Inhalte von Standard LehrbUchern 2ss22sss 2s0nnnnenn nn nn 230 6 411 Codalitat von Daten er ra ri 231 6 4 1 2 Struktur von Inhalten nun nun nun nun nun nun nennen nen nn een 231 6 4 1 3 Besondere Problemstellungen f r den AlgorithMUS sssssreresrerreres 232 6 4 2 Schrittweise Verfeinerung des AlgorithMUS Henn ernennen 233 6 4 2 1 Datentypen und MOdUIN urseeneeneeenenennnnnn nennen en eee eet nae nennen nn 235 exi Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 4 2 2 Oberste Abstraktion bersicht des Algorithmus cccceceeeeeaeeeaees 239 6 4 2 3 Verfeinerung von initSplitter 00 eee nen nun nun namen nn nennen nennen 240 6 4 2 4 Verfeinerung von Drepareplitter een nn en nenn 240 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders nen nennen nennen 242 6 4 2 6 Verfeinerung von fn
104. of the art bei der Entwicklung eines Contentpool Konzepts zu ber cksichtigen erf llt Die Ergebnisse der Literatur und Konzeptanalyse werden vorgestellt Es konnten zahlrei che viel versprechende Konzepte gefunden werden In der Diplomarbeit werden nur jene Konzepte Ans tze Forschungsprojekte usw untersucht deren Relevanz f r das Projekt Entwicklung eines Contentpools f r Scholion WB ausreichend gegeben war D h sol che Konzepte die aus Sicht des Autors dabei helfen die Ziele der Diplomarbeit vgl Ab schnitt 1 1 zu erreichen Meist sind dies Konzepte in denen weniger die Entwicklung einer Wissenstransfer Umgebung als das Management von Content im weitesten Sinn im Mittelpunkt steht Es sei explizit erw hnt dass ber die hier analysierten Konzepte hinaus noch zahlreiche weitere Forschungsans tze und Projekte existieren Hierzu wird auf den Abschnitt 3 7 Nicht analysierte Konzepte im vorangegangenen Kapitel siehe Seite 32 sowie auf das Literaturverzeichnis Kapitel 10 1 am Ende dieses Dokuments ab Seite 322 verwiesen Vor allem RobCol 2002 gibt einen guten berblick ber alle bedeutenden Organisatio nen sowie ber Konzepte Spezifikationen und Standards Die Literaturanalyse wird in folgende Abschnitte eingeteilt e Einf hrung in die Literaturanalyse Abschnitt 4 1 zssssran rennen nennen Seite 35 e Gliederung der Literaturanalyse Abschnitt Al Seite 40 e Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten
105. selbst d h eine Beschreibung der Metadaten Daten ber die Metadaten e Technical technische Anforderungen und Eigenschaften des Learning Objects werden zusammen gefasst e Educational gibt Information ber p dagogische Aspekte Eigenschaften des Learning Objects und Empfehlungen f r den Einsatz in der Lehre die das Lear ning Object betreffen e Rights diese Kategorie enth lt Information ber den oder die Inhaber der Ur heberrechte bez glich des Learning Objects sowie ber Einschr nkungen oder Bedingungen der Nutzung des Objekts e Relation dient zur Definition der Referenzen Beziehungen des Learning Objects zu anderen Learning Objects e Annotation stellt Information zur Verf gung wie das Learning Object in den Kontext von Fachgebieten eingeordnet werden kann sowie ber den Autor der Annotationen In dieser Kategorie k nnen zudem pers nliche Anmerkungen des Autors eines Learning Objects gespeichert werden e Classification beschreibt die Kategorisierung des Learning Objects Unter Kate gorisierung ist z B die Definition von Arten einer semantischen Einheit f r ein be stimmtes Fachgebiet zu verstehen vgl Abschnitt 4 2 1 2 2 Kategorisierung Der 55 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Standard l sst dem Benutzer f r diese Kategorie der Metadaten weitreichende Freiheiten in Bezug auf das Kategorisierungsschema d h die Definition der m g lichen Kategorien die hier als Skala die
106. topic org tm4j topicmap Topic players java util Map message java lang String Abbildung 110 Klassenmodell Package scholion util helpers 7 1 3 5 1 Klasse Attributes Attributes enth lt eine Sammlung von statischen ffentlich sichtbaren Zeichenketten zur Beschreibung der Namen von Parametern die zur Speicherung eines bestimmten Status z B der vom Benutzer getroffenen Entscheidungen bei der Bearbeitung der As sociations eines Topics einer Sitzung im Session Objekt eines Servlets vgl Sun 1999 Java 2002 gesetzt werden Die Verwendung der Attributes Klasse erleichtert das Setzen und Lesen der Sitzungs Parameter 262 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Funktionalit t d h Methoden ist in der Klasse Attributes keine implementiert vgl Abbildung 110 7 1 3 5 2 Klasse AssociationSettings AssociationSettings dient zur Modellierung von Information Uber eine Association zwischen zwei oder mehr Topics Instanzen der Klasse AssociationSettings werden vor allem von TMEditor vgl Abschnitt 7 1 2 2 Seite 253 erzeugt und verwendet um die vom Benutzer spezifizierten Daten ber gew nschte Associations in einem Java Objekt zwischenzuspeichern AssociationSettings bietet folgende Funktionalit t an vgl Abbildung 110 e Erzeugung einer neuen Instanz zur Modellierung von Information ber eine Asso ciation mit Hilfe mehrerer berladener Konstruktoren e Zugriff auf die Information ber ei
107. tzt werden die nicht Synonyme ei nes Begriffs sondern in anderer Weise relevante Begriffe ermitteln Beispiele daf r sind Siehe auch Relationen spezifischere oder allgemeinere Begriffe e Die Erweiterung der Funktionalit t auf die Unterst tzung von Mehrsprachigkeit oder mehrerer Fachgebiete ist leicht durchf hrbar Somit ist der Metadata Server ein universell einsetzbares Werkzeug 4 5 1 3 4 Authoring Tool Das Bearbeitungstool oder Authoring Tool ist der wichtigste Bestandteil der Architektur des Trial Solution Softwaresystems Es wird in Zusammenarbeit der Universit t Koblenz 24 Siehe http www cwi nl 25 Siehe http www fiz karlsruhe de home html 98 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Landau und der Universit de Nice entwickelt Das Tool besteht aus einer Client Komponente und einer Server Komponente Die Funktionalit t umfasst folgende Punkte TS final 2003 e Die Zerlegung des Dokuments kann manuell nachbearbeitet werden Mit der Client Komponente k nnen sowohl zu gro e Wissenseinheiten aufgespaltet als auch zu kleine Wissenseinheiten zusammengef gt werden Dar ber hinaus sind der nochmalige Aufruf des Splitters und die Neukonfiguration der Parameter des Splitters m glich Das ist besonders f r solche F lle wichtig in denen der au tomatisch generierte Output kaum brauchbar ist und eine besonders intensive manuelle Nachbearbeitung erforderlich w re e Vom Metadata Too
108. und Bearbeitung von Metadaten und einer Beschlagwortung Reengineering Tool e Das Werkzeug zur Bearbeitung von mehrsprachigen Thesauri Thesaurus Tool oder auch Trial Solution Metadata Server 96 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Das webbasierte Werkzeug zur Erstellung und Weitergabe von neuen personali sierten Dokumenten aus dem Bestand der semantischen Einheiten in der Wis sensbasis Delivery Tool e Eine Komponente zur Wissensverarbeitung in der auf Basis von Metadaten eines Benutzermodells und generellen Regeln ber Lernszenarien Schlussfolgerungen ber ben tigte semantische Einheiten in einem zu erstellenden Dokument gezo gen werden Knowledge Management System Alle genannten Werkzeuge wurden f r Inhalte auf dem Fachgebiet der Mathematik optimiert Als Resultat wurde aber eine offene Architektur auf Basis von Standards geschaffen so dass diese mit wenig Aufwand auch auf andere Fachgebiete anwendbar ist Die Werkzeuge des Trial Solution Projekts werden auf den kommenden Seiten detailliert beschrieben 4 5 1 3 1 Splitter Der Splitter baut in gro em Umfang auf dem im Slicing Book Technology Projekt vgl Abschnitt 4 2 1 ab Seite 43 entwickelten Zerlegungstool auf Das Programm wurde unter Regie der Slicing Infotech GmbH entwickelt Seine Funktionalit t kann wie folgt beschrieben werden TS final 2003 e Automatische Zerlegung des in elektronischer Form vo
109. und Endpunkt eines Prozesses e Verbindungen zwischen Prozessen durchgezogene Pfeile bestimmen die Se quenz bei der Ausf hrung von Prozessen und Aktivit ten Die Richtung des Pfeils gibt dabei die Reihenfolge an in denen die Prozesse und Aktivit ten verpflich tend ausgef hrt werden 170 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Ein Daten Prozess Konnektor durch einen gepunkteten Pfeil dargestellt sym bolisiert Lese oder Schreibzugriffe eines Prozesses auf eine Datenbasis oder einen Datenspeicher Die Pfeilspitzen geben dabei an in welche Richtung Daten flie en M glichkeiten dabei sind 1 vom Prozess oder der Aktivit t zur Daten basis oder zum Datenspeicher 2 von der Datenbasis oder dem Datenspeicher zum Prozess oder zur Aktivit t 3 in beide Richtungen e Rollen Prozess Konnektoren durch strichlierte Linien mit Punkten an beiden Enden der Linie dargestellt schlie lich werden f r die Zuordnung von Prozessen zu Rollen Benutzerklassen verwendet 6 2 2 Interaktionsprozesse Abbildung 63 zeigt das Modell f r den Einstieg in die Verwaltung des Contentpools Die Contentpool Verwaltung kann nur gestartet werden wenn die Scholion WB Applika tion das Client Frontend ge ffnet und das Datenbanksystem gestartet wurde An dernfalls kann ein Datenaustausch zwischen den Client und Serverkomponenten nicht stattfinden Nach dem Start der Contentpool Verwaltung hat der Benutzer die M glichkeit
110. verschie dene Anwendungen zu starten und ihre Features zu nutzen Zur Auswahl stehen der Dokument Splitter siehe Abbildung 64 Modell des Dokument Splitters vgl Abschnitt 6 2 2 1 Seite 174 ff das Pr sentationstool siehe Abbildung 77 Topic Editor Pr sentations Tool vgl Abschnitt 6 2 2 2 1 Seite 191 ff der Topic Editor oder Verwal tungstool siehe Abbildung 76 Modell des Topic Editors vgl Abschnitt 6 2 2 2 Seite 189 ff der Topicmap Manager siehe Abbildung 92 Modell des Topicmap Managers vgl Abschnitt 6 2 2 3 Seite 206 ff sowie das Hilfe System siehe Abbildung 98 Modell des Contentpool spezifischen Hilfe Systems vgl Abschnitt 6 2 2 5 Seite 215 ff Eine Sonderstellung nimmt die Suchfunktion ein Diese ist eine Querschnittsfunktion der Contentpool Verwaltung d h die Suchfunktion kann von allen anderen Anwen dungen aus gestartet und genutzt werden Die Spezifikation der Suchfunktion kann aus Abbildung 97 Pr sentations Tool Suche im Contentpool entnommen werden vgl auch Abschnitt 6 2 2 4 Suche im Contentpool Seite 213 ff Zu beachten ist dass f r jede der genannten Anwendungen der Benutzer ber die not wendige Berechtigung verf gen muss Diese kann ihm durch einen Administrator des Scholion WB Systems zugewiesen werden Eine bersicht ber m gliche Berechtigun gen f r die Contentpool Verwaltung findet sich in Abschnitt 6 2 4 Berechtigungsbaum f r die Contentpool Verwaltung Seite 221 ff
111. werden die den In halten des Content Paketes zugrunde liegt Zu diesem Zweck darf das organiza tions Element ein oder mehrere organization Elemente enthalten Darunter kann man Hinweise verstehen auf die Reihenfolge in der die Inhalte des Pakets pr sentiert oder durchgearbeitet werden sollen Die Spezifikation mehrerer ver schiedener organization Subelemente ist m glich Auf diese Weise wird es m g lich speziell bei Lernmaterialien Empfehlungen f r sinnvolle Lernpfade abzuspei chern und so den Lernenden einen Wegweiser durch die Daten mitzugeben Das Element resources enth lt Verkn pfungen zu allen physischen Ressour cen die im Content Paket enthalten sind Eine Verkn pfung wird mit Hilfe eines resource Subelements angegeben 64 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Optional ist schlie lich das Element Submanifest definiert mit dessen Hilfe k nnen Content Pakete geschachtelt werden D h dieses XML Element erlaubt eine Verkn pfung auf ein weiteres Content Paket also ein Paket im Paket zu speichern Eine n here Erl uterung des Konzepts findet sich weiter unten in die sem Dokument siehe dazu insbesondere Abbildung 19 Die nachfolgende Abbildung 18 gibt einen berblick mit Kurzbeschreibungen ber die eben erw hnten Elemente A reusable unit of instroction Meta data describing the package Organizational structure for this package A particular hierarchical o
112. zu SCORM besser ab Es wird mehr Funktionalit t f r die Zerlegung von Dokumenten geboten e Leider sind die Ergebnisse der Slicing Book Technology nicht offen verf gbar Schnittstellen der Werkzeuge w ren zwar bekannt es handelt sich jedoch bei Sli cing Book Technology um ein kommerzielles Projekt Die Nutzung der Werkzeuge w re mit Kosten verbunden e Folglich ist zur Zerlegung von Dokumenten ein eigener Algorithmus zu entwer fen und in einem Werkzeug oder mehreren Werkzeugen zu implementieren Aus der Bewertung von Konzepten f r Speicherung und Zugriff auf zerlegte Dokumente vgl Tabelle 8 und Tabelle 9 k nnen folgende Schlussfolgerungen gezogen werden e Speicherung von zerlegten Dokumenten Tabelle 8 Ergebnisse der Bewertung LOM IMS COMpendis Seite 136 o COMpendis bietet als einziges Konzept auch Werkzeuge an Da es sich bei COMpendis aber um ein kommerzielles Projekt handelt scheidet die M glichkeit einer Verwendung der Konzepte von COMpendis aus o IMS und LOM sind im Gro en und Ganzen gleichwertig Da IMS den LOM Standard als Grundlage verwendet und erweitert vgl IMS Meta 2001 IMS Content 2001 orientiert sich die Architektur des Contentpools an den Spezifikationen des IMS Konsortiums Dies gilt f r die Spezifikatio nen IMS Metadata und IMS Content Packaging e Darstellung der Inhalte aus zerlegten Dokumenten Tabelle 9 Ergebnisse der Be wertung XML Topic Maps SCORM EML Seite 138
113. zu verbessern e Die Wiederverwendbarkeit von Wissen das in Lehrb chern gespeichert und aufbewahrt wird ist zu erh hen e Lernende Studenten sind beim Prozess des Lernens zu unterst tzen indem ihnen individualisierte Kursmaterialen und personalisierte Nachschlagewerke zur Verf gung gestellt werden e Lehrende Professoren und Lehrbeauftragte sind beim Prozess des Lehrens zu unterst tzen indem ihnen das Editieren von Kursmaterialien und das Erstellen von Nachschlagewerken erleichtert werden 3 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Die Speicherung von Wissensatomen im Contentpool hat den Stand der Technik bei Datenbasen und semantischen Netzen zu ber cksichtigen Das Datenmodell des Contentpools ist so zu entwerfen dass der Speicherbedarf und die Zugriffszeit minimal sind die Interoperabilit t und Offenheit dagegen maximal sind e Um die Brauchbarkeit des Contentpool Konzepts zu erh hen ist ein Werkzeug f r die Erzeugung von Wissensatomen zu designen und zu implementieren e Die f r den Zugriff auf die Wissensatome im Contentpool notwendigen Werk zeuge sind zu designen zu implementieren und zu testen Die genannten Ziele weisen den Weg f r die weitere Arbeit Sie dienen unmittelbar zur Definition von zu l senden Fragestellungen Diese werden im Kapitel 2 Ausgangssituation und Problemstellung Seite 15 ff behandelt 1 2 Ablauf und Aufbau der Untersuchung Die in diesem Dokument dargelegte
114. zur Beschreibung der Auspr gungen der Pa rameter welche vom Benutzer f r jeweils ein Projekt definiert werden und lokale Ein stellungen konfigurieren 280 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Klasse ProjectConfiguration stellt get und set Methoden f r folgende lokale Eigenschaften Parameter eines Projekts zur Verf gung vgl Abbildung 115 e Gew nschte Granularit t der von diesem Projekt erzeugten Wissensatome als Instanz der Klasse Granularity vgl Abschnitt 7 2 2 4 Seite 281 e Muster Vorlagen f r die Formatierung folgender Objekte in einem Dokument berschriften der Gliederungs Ebenen 1 bis 4 Beschriftungen von Abbildungen und hnlichen Objekten Querverweise innerhalb eines Dokuments oder Hyper links 7 2 2 3 Klasse Language Language dient der Modellierung einer Sprache die durch den Dokument Splitter un terst tzt wird Der Begriff unterst tzen meint in diesem Zusammenhang dass von Do kument Splitter die Elemente der GUI in einer bestimmten Sprache zur Verf gung ge stellt werden Folgende Eigenschaften einer Sprache werden durch die Klasse Language abgebildet vgl Abbildung 115 e Ausf hrliche Bezeichnung der Sprache e ISO K rzel der Sprache e Optionale Beschreibung f r die modellierte Sprache 7 2 2 4 Klasse Granularity Granularity ist eine Enumerations Klasse Von Granularity k nnen folglich keine In stanzen angelegt werden Die in Granularity vor
115. 0 6 2 2 3 3 Fachgebiet Topic Map l schen uurnesreenenennnn nn nun nenn nennen Seite 211 6 2 2 3 4 Fachgebiet Topic Map bearbeiten ussrssenenenne nenn nenn nennen Seite 212 208 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 3 1 Kategorien Tabelle bearbeiten Kategorien Tabelle bearbeiten dom nen unabh ngig Start A Wissenschafts 7 gt Kategorie hinzuf gen KT E eA Kategorien Tabelle Wissenschafts g gt Kategorie entfernen allg Ontologie Wissenschafts S gt Kategorie gt umbenennen nderungen nderungen Contentpool verwerfen speichern Abbildung 93 Topicmap Manager Kategorien Tabelle bearbeiten 209 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 3 2 Fachgebiet Topic Map hinzuf gen Diplomarbeit Neues Fachgebiet hinzuf gen Name des Fachgebiets eingeben Beschreibung der Ontologie ein geben dom nen spezifisch y Bearbeitung abbrechen l nderungen bernehmen G Contentpool Semantische Netze Abbildung 94 Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map hinzuf gen 210 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 3 3 Fachgebiet Topic Map l schen Bestehendes Fachgebiet l schen Start Fachgebiet Topi
116. 001 A Subject may be an instance of zero or more Classes XTM 2001 81 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 4 2 2 3 Reifizierung von Subjects durch Topics Reifizierung Vergegenst ndlichung im Sinne des Topic Map Paradigmas ist der Vor gang der Abbildung eines Ph nomens aus der wirklichen Welt Mit anderen Worten ist damit die Bildung Definition von Subjects und die anschlie ende Zuordnung eines oder mehrerer Topics auf das Subject gemeint Zudem erlaubt die Reifizierung eine Zuord nung von Eigenschaften zu Topics vgl Abschnitt 4 4 2 2 5 Eigenschaften eines Topics Seite 83 Abbildung 26 veranschaulicht das Konzept der Reifizierung Resource d 0 REIFIES Abbildung 26 Konzept der Reifizierung XTM 2001 A Topic is a Resource that reifies a Subject It is the Topic Map system s representation of the Subject Reification of a Subject allows Topic Characteristics to be assigned to the Topic that reifies it XTM 2001 4 4 2 2 4 Referenzierung eines Subjects Subject Indicators sind Bezeichnungen f r die semantische Bedeutung die ein Sub ject besitzt und die ihm folglich zugeordnet werden kann Der Subject Indicator ist im mer eine Ressource auch ein Subject kann muss aber nicht eine Ressource sein Ein Topic kann eine Referenz auf eine Ressource besitzen genau dann wenn das Subject eine Ressource ist Diese Referenzen existieren v llig unabh ng
117. 1 1 2 No vember 2001 Online available at http www imsglobal org xsd imsmd_v1p2p2 xsd zuletzt aufgerufen am 28 Aug 2002 IMS Meta 2001 IMS Global Learning Consortium IMS Learning Resource Meta Data Information Model Version 1 2 1 Final Specification 2001 http www imsproject org metadata imsmdvip2p1i imsmd_infovip2 326 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit pi html zuletzt aufgerufen am 10 Jul 2002 IMS Meta XML 2001 IMS Global Learning Consortium IMS Learning Resource IMS QTI 2002 ISO 10744 1997 ISO 13250 1999 ISO 13250 2000 iText 2003 Meta Data XML Binding Version 1 2 1 Final Specification 2001 http www imsproject org metadata imsmdvip2p1 imsmd_bindv1 2pi html zuletzt aufgerufen am 10 Jul 2002 IMS Global Learning Consortium IMS Question and Test Interop erability ASI Information Model Version 1 2 Final Specification 11 February 2002 http www imsproject org question qtivlp2 imsqti_asi_infovip2 ht ml zuletzt aufgerufen am 02 Aug 2002 International Organization for Standardization ISO International Electrotechnical Commission IEC ISO IEC 10744 Information Technology Hypermedia Time based Structuring Language HyTime 2 Edition ISO Genf 1997 http www y12 doe gov sgml wg8 document n1920 pdf n1920 pdf zuletzt aufgerufen am 08 May 2003 International Organization for Standardization ISO International
118. 1 2 3 Konzeptanalyse Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente 41 4 1 2 4 _Konzeptanalyse Referenzprojekte und Rahmenmodelle 42 4 1 3 Ziele der Literaturanalyse seerseennennnnnennn nen ann ann nnnn nennen ann nun nee EEE EES 42 4 2 Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten nen ennnn namen nennen nen 43 viii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 2 1 Slicing Book Technology SGBT 43 4 2 1 1 Automatische Zerlegung des Ouelldokuments nennen een 44 4 2 1 2 Automatisches Generieren der Metadaten anna nn 46 4 2 1 3 Manuelle Nachbearbeitung der Zerlegung des Dokuments 48 4 2 1 4 Manuelle Bearbeitung und Erg nzung der Metadaten 50 4 2 1 5 Tools der Slicing Book Technology 51 4 3 Konzepte zur Speicherung zerlegter Dokumente anne en nennen 53 4 3 1 IEEE Learning Object Model 53 4 3 2 IEEE Learning Object Metadata Standard HR nn nen Hann an en nnnnn 54 4 3 2 1 berblick ber die Struktur der Metadaten 55 4 3 2 2 Datenele Mente neni ninen ennaa veloc aa rk ee 56 4 3 2 3 Details zum Datenmodell cece cence ee eee eee eee nen nun teeta ene nennen 56 4 3 3 IMS Global Learning Consortium Spezifikationen ursessnennnennnnnnn nenn nen nn 57 4 3 3 Met daten 2 rer a coud RR Eee a 58 4 3 3 2 Lernmatertal SGtruktur ran eee eee eee een nennen nennen 63 4 3 4 COMpendis Forschungsproiekt nenn nnnnn nn nun nun nenn nun namen 67 db Sek Sema ntisches Net
119. 1 4 2 Klasse TopicMapStringRepresentation zersesusuneenn een ann ann nun nennen nenn 267 7 1 4 3 Klasse TopicMapPrettyPrinter zesssenenennnonnennnnnenn nenn ann une nun nenn nennen 267 7 1 4 4 Klasse BasenameStringComparator een nennen nennen 267 7 1 4 5 Klasse XTMFilenameFilter 0c cece cece eee eee eee teen en ennnnn nen nn nenn 267 7 1 4 6 Sub Package Index ANNER NNN ANNE En 268 7 1 4 7 Sub Package street an ean AE nn na ehe 269 xii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 Klassenmodell des Dokument Splitters eersennnennnnnennnennn nenne nenn nn nnnnnnnn nenn 274 7 2 1 bersicht oberstes Package Splitter NNN 274 7 2 151 EUR ME EE re ra ernennen 276 7 2 1 2 Klassen zur Implementierung der Anwendungslogik Hr es 278 7 22 PACKAGES CONTIG ri en nn na EEE Henn nee 279 7 2 2 1 Klasse ProgramSettings merisier ennet nun nun nenn teeta nennen nen nn nenn 280 7 2 2 2 Klasse ProjectConfiguration Hann nn nennen Hann ee eee nennen nennen 280 7 2 23 Klasse Language ae a lehnen 281 7 2 2 4 Klasse Granularity ana ae ana nen 281 1 2 2 5 Klasse TextFormat n ie ne AEN ge 281 7 2 3 Package exceptions NENNEN 282 7 2 3 1 Klasse ConfigurationException ss uHan ran nennen mann an een nen nennen nennen 282 7 2 3 2 Klasse NoMorecCopntentEvception een nun nnennnnn nennen 282 7 2 4 Package Util cris swede a er ex eine divs sawed eier 282 7 2 4 1 Klasse Documentbenderer eee eens eee name
120. 2000 S 30 Unit org Me tad tudy Be Obj ata ECtives requisite d Abbildung 21 Grundlegende Struktur von EML Konzeptioneller Entwurf Wie aus dieser ersten Erl uterung bereits ersichtlich handelt es sich bei EML lediglich um ein Beschreibungsmodell zur Abbildung von Lernmaterialien in einer Datenbasis Tools und Features sind daher nicht analysierbar Stattdessen werden die wichtigsten Aspekte und Bestandteile des Modells erl utert e 4 4 1 1 Definitionen des Learning Object Model e 4 4 1 2 Ziele bei der Verwendung von Learning Objects 71 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e 4 4 1 3 Anforderungen an Lernmaterialien e 4 4 1 4 P dagogisches Metamodell e 4 4 1 5 Implementierung mit Hilfe eines XML Schemas 4 4 1 1 Definitionen des Learning Object Model Zun chst werden in dem Modell die grundlegenden Begriffe Learning Object und Learning Object Metadata definiert 4 4 1 1 1 Learning Object Hier wird die Definition des IEEE Learning Technology Standards Committee IEEE LTSC als Grundlage herangezogen Der Begriff ist wie folgt definiert A Learning Object is any entity digital or non digital that can be used re used or referenced during technology supported learning Koper 2001 S 4 Hier wird die Definition lediglich zur Wiederho lung angegeben der Terminus Learning Object wurde schon im Abschnitt 4 3 1 detail liert beschrieben sie
121. 311 e 8 5 Allgemeine Erkenntnisse us4ur4srennan san namen nennen nennen en en nennen nn Seite 312 Hinweis F r das Verst ndnis der in den Abschnitten 8 2 8 3 8 4 und 8 5 gezeigten Testergebnisse ist es hilfreich die Benutzerdokumentation f r die Werkzeuge der Con tentpool Verwaltung zu konsultieren Berger 2003 In der Benutzerdokumentation sind unter Anderem zahlreiche Abbildungen der Benutzungsschnittstelle enthalten auf die sich die im Kapitel 8 pr sentierten Testergebnisse beziehen 8 1 Methodik f r die Tests der Programme Zum Testen der im Rahmen des Projekts Scholion WB implementierten Software wur den folgende Testmethoden verwendet e White Box Tests siehe Abschnitt 8 1 1 e Black Box Tests siehe Abschnitt 8 1 2 Beide genannten Methoden sind Testmethoden des Software Engineering die zur dyna mischen Analyse von Softwareprodukten im Rahmen analytischer Qualit tssiche rungs Ma nahmen dienen vgl C Floyd und H Z llighoven in RechPom 1999 S 783 Ziel beider Testmethoden ist es Fehler im Programm zu finden nicht aber dessen Korrektheit Fehlerfreiheit zu beweisen vgl ebd Den Abschluss des Abschnitts 8 1 bildet ein Abriss ber die formale Klassifikation von mit Hilfe der Testmethoden gefundenen Fehlern siehe Klassifikation von Fehlern Ab 305 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit schnitt 8 1 3 Die Erl uterung der Klassifikation ist f r die sp ter im vorliegen
122. 34 Requirement S33 lt gt passed The student may enter SCO S34 as long as he or she has not passed SCO 35 Notice the difference between this expression and the example for the not opera tor The equivalent of 535 is 535 lt gt passed amp S35 lt gt completed 116 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Set A list of learning content elements SCO or Block separated by commas and sur g rounded by curly brackets A set differs from a Block in that the set is defined only for purposes of the prerequisite file A set has no effect on the structure of the learning content 534 36 37 39 SCOs 34 536 537 and S39 are part of a set Separator The comma is used to separate the members of a set Each member of the set can be evaluated as a Boolean element complete or incomplete 534 S36 37 39 SCOs 34 36 S37 and S39 are each separated by a comma in this set X X is an integer number This operator means that X or more members of the set that follows must be complete for the expression to be complete true Element identifier 38 Requirement 3 34 S36 37 39 Any three or more of the following SCOs 534 36 S37 539 must be complete passed or completed before the student can enter SCO 538 Precedence The expression inside the parenthesis must be evaluated before combining its results with other parts of the logical statement Par
123. 4 3 2 Seite 54 ff e IMS Spezifikationen vgl Abschnitt 4 3 3 Seite 57 ff e COMpendis Forschungsprojekt vgl Abschnitt 4 3 4 Seite 67 ff 31 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 3 5 Standards und Spezifikationen f r den Aufbau seman tischer Netze Semantische Netze stellen ein theoretisch zwar erforschtes Gebiet dar sind in der Praxis aufgrund der komplexen Anforderungen an deren Implementierung noch kaum vorhan den geschweige denn erprobt Nichts desto Trotz konnten Konzepte und Projekte identi fiziert werden die sich mit der Erstellung und Speicherung von semantischen Netzen befassen e Educational Modeling Language EML vgl Abschnitt 4 4 1 Seite 70 ff e XML Topic Maps vgl Abschnitt 4 4 2 Seite 77 ff e Trial Solution Forschungsprojekt vgl Abschnitt 4 5 1 Seite 93 ff e Sharable Content Objects Reference Model SCORM vgl Abschnitt 4 5 2 Seite 100 ff 3 6 Technologien f r webbasierte Applikationen Wie bereits im Abschnitt 1 1 Ziele dieser Diplomarbeit Seite 2 erw hnt stellt die Kon zentration auf die Programmiersprache Java eine Vorbedingung des Projekts Scholion WB dar Aus diesem Grund konnte die Auswahl der Technologien f r webbasierte An wendungen auf wenige Punkte beschr nkt werden e Java Servlets e Java Server Pages JSP Auf eine Analyse der zuletzt genannten Technologien wird in der Diplomarbeit aus Platz gr nden verzichtet Der interessierte Leser wird a
124. 6 1998 RobCol 2002 Robson 2001 RTD 2002 http partners adobe com asn developer acrosdk docs filefmtspecs PDFReference pdf zuletzt aufgerufen am 6 M rz 2003 http www tex uniyar ac ru doc PDFReference pdf zuletzt aufgerufen am 16 Nov 2003 http www foo be docs free PDF ref PDFReference pdf zuletzt aufgerufen am 16 Nov 2003 Pepper Steve The TAO of Topic Maps Finding the Way in the Age of Infoglut Ontopia AS Oslo 2002 http www ontopia net topicmaps materials tao html zuletzt aufgerufen am 12 Jul 2002 Radmayr Markus Web basierte Kommunikation und Kollabora tion zur Unterst tzung konstruktivistischen Lernens Diplomar beit am Institut fur Wirtschaftsinformatik Schwerpunkt Communica tions Engineering Universitat Linz 2003 Rechenberg Peter Pomberger Gustav Hrsg et al Informatik Handbuch Zweite aktualisierte und erweiterte Auflage Munchen Wien 1999 Reindl Klaus Evaluation of CAT CAL Environments Diploma Thesis Institute of Business Informatics University of Linz 2001 Berners Lee T Fielding R Irvine U C Masinter L et al Uniform Resource Identifiers URI Generic Syntax Network Working Group MIT LCS August 1998 http www ietf org rfc rfc2396 txt zuletzt ge ffnet am 14 Apr 2003 Robson Robby Collier Geoff E Learning Interoperability Stan dards Sun Microsystems White Paper January 2002 http www sun com edu whitepapers pdf eLea
125. Abschnitt 4 2 08 Seite 43 e Konzepte zur Speicherung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 3 Seite 53 e Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 4 Seite 70 e Referenzprojekte und Rahmenmodelle Abschnitt Ab Seite 92 4 1 Einf hrung in die Literaturanalyse Im Projekt Entwicklung eines Contentpools f r Scholion WB war es nicht Ziel das Rad neu zu erfinden Durch die Literaturanalyse wurde ein berblick erarbeitet inwie weit die Problemstellungen des Projekts durch bereits realisierte Konzepte schon ge l st wurden Brauchbare Konzepte aus der Literatur sollten bernommen werden Eigene L sungen sind nur f r solche Problemstellungen erforderlich f r die im Rahmen von Projekten in Wissenschaft und Praxis noch keine L sungen oder L sungsans tze entwickelt wurden Die Literaturanalyse dient also dazu den Rahmen f r den Bedarf an eigenen L sungen abzustecken und die Grundlage f r eine Architektur des Con tentpools aus bew hrten Konzepten zu bilden 35 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Auf den folgenden Seiten wird als Einf hrung in die Literaturanalyse bevor die Ergebnis se dargelegt werden die allgemeine Terminologie erl utert Abschnitt 4 1 1 Danach wird eine Gliederung der Analyse vorgenommen Abschnitt 4 1 2 Schlie lich gehe ich auf die Ziele der Analyse ein Abschnitt 4 1 3 4 1 1 Allgemeine Terminologie Im vorliegend
126. Alphabet erlaubt also die Codierung von 2 128 Zeichen 84 der 128 m glichen Zeichen sind f r die Darstellung der in varianten Schriftzeichen reserviert Weitere 32 der 128 m glichen Zei chen dienen zur Codierung von Steuerzeichen die sich in bertragungs steuerzeichen Formatsteuerzeichen Code Erweiterungszeichen Ger testeuerzeichen Informationstrennzeichen und sonstige Steuerzeichen unterteilen lassen Die verbleibenden 12 Zeichen symbolisieren die Son derzeichen RechPom 1999 Seite 169 ff 46 Siehe dazu http www ariadne eu org 334 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Tabelle 15 Die Zeichen des ASCII Codes 000 NUL null 001 SOH start of heading 002 STX start of text 003 ETX end of text 004 EOT end of transmission 005 ENQ enquiry 006 ACK acknowledge 007 BEL bell backspace O11 TAB horizontal tab 012 LF NL line feed new line 013 VT vertical tab 014 FF NP form feed new page 015 CR carriage return 016 50 shift out 017 SI shift in 16 10 020 DLE data link escape 17 11 021 DCl device control 1 15 12 022 DC2 device control 2 19 13 023 DC3 device control 3 20 14 024 DC4 device control 4 21 15 025 NAK negative acknowledge 22 16 026 SYN synchronous idle 23 17 027 ETB end of trans block 24 18 030 CAN cancel 25 19 031 EM fend of medium 26 1A 032 SUB substitute 27 1B 033 ESC escape 28 1C 034 FS file separator 29 1D 035 GS
127. Bearbeitung der Zerlegung Wesentliche Aspekte der Bearbeitung von Metadaten sind dass Einschr nkungen der Verwendbarkeit aufgrund des Urheberrechts modellierbar sein m ssen die Beschlag wortung muss erg nzt und oder korrigiert werden k nnen eventuell k nnen sogar p dagogische Aspekte ber cksichtigt werden Letztlich geht es darum dass das Wissen des Experten mit Hilfe der Metadaten in der Wissensbasis abgebildet und gespeichert werden kann Dahn 2001b F r die Bearbeitung der Metadaten kann prinzipiell die selbe Benutzungsschnittstelle wie bei der Bearbeitung der Zerlegung verwendet werden Vom ergonomischen Gesichts punkt aus betrachtet ist die Darstellung in einer einzigen Benutzungsschnittstelle von Vorteil da f r den Benutzer die Struktur des Dokuments von zus tzlicher Information ber das Dokument also den Metadaten mental kaum trennbar ist Folgende Kategorien der Metadaten sind jene deren Bearbeitung berwiegend oder aus schlie lich durch Experten erfolgen muss vgl Dahn et al 2001 Dahn 2001b e Aussagekr ftiger Name der Wissenseinheit e Einordnung in ein Teilgebiet des Fachgebiets e Sprache der Wissenseinheit e Beschreibung des Inhalts der Wissenseinheit 50 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Beschlagwortung der Wissenseinheit diese erfolgt am besten auf der Grundla ge eines Thesaurus Die gro e Gefahr bei der Beschlagwortung ist die Verwen dung einer von Individuu
128. Beliebtheit und Verbreitung erfreuen vermissen deren Benutzer bis jetzt noch die M glichkeit zur selbst ndigen Ge staltung dynamischer Lernunterlagen In der vorliegenden Arbeit wird basierend auf dem aktuellen Stand der Technik ein Vorschlag erarbeitet auf welche Weise die bis dato statischen Lernunterlagen durch dynamische Erweiterungen aufgewertet werden k nnen Als Grundlage f r die Arbeit dienen XML Topic Maps Sie dienen zur Erstellung semanti scher Verkn pfungen als R ckgrat eines Pools aus zerlegten Lehrb chern dem so ge nannten Contentpool Der Autor zeigt an Hand eines Projekts das nach dem Software Life Cycle Modell in die Phasen Analyse Entwurf Implementierung und Testen gegliedert war den Weg zur Entwicklung von Contentpool Werkzeugen auf Wichtige Meilensteine und Ergebnisse der Projektphasen finden in der Diplomarbeit Ber cksichtigung Mit Hilfe der Contentpool Werkzeuge entsteht aus elektronischen B chern Zeitschriften wissenschaftlichen Abhandlungen usw durch Zerlegung und Aufbereitung mit Metadaten ein Speicher aus einzelnen Wissens Atomen Diese bilden das Fundament auf dessen Grundlage sich Lehrende und Lernende nach pers nlichen Pr ferenzen Unterlagen zur Unterst tzung des virtuellen Lehrens und Lernens zusammen stellen k nnen Abstract Telelearning environments i e software supporting learning in virtual class rooms are getting more and more important nowadays Users of those sys
129. CO gewisse defi nierte Zust nde Die Zust nde des Adapters definieren die jeweils zum entsprechenden Zeitpunkt g ltigen Aufrufe von Funktionen Eine bersicht der Zust nde und der entspre chend g ltigen Funktionsaufrufe zeigt Abbildung 43 LMSinitialize REN OL initialized LMSFinish SCO Launched By LMS N Not Initialized SCO can call LMSGetValue For LMSSetValue SCO Responsibility LMSGetLastError Ree SCH LMSGetErrorString If LMSFinish returns false only S zch SCH LMSGetDiagnositc then the SCO can call nitialize LMSCommit LMSGetLastError LMSFinish LMSGetErrorString LMSGetDiagnositc Abbildung 43 Zustandsdiagramm des SCORM API Adapters Quelle Dodds 2001c S 73713 Auf Details des SCORM wird an dieser Stelle nicht n her eingegangen Diese sind in Dodds 2001c Seite 3 7 ff detailliert spezifiziert 4 5 2 3 3 Data Model Datenmodell Der Zweck eines einheitlichen standardisierten Datenmodells ist es sicherzustellen dass verschiedene Wissenstransfer Umgebungen Zugriff auf wohldefinierte Daten ber 120 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wissensatome erhalten k nnen Mit anderen Worten stellt ein Datenmodell zumindest ein Vokabular zur Verf gung mit dessen Hilfe die auszutauschenden Daten formuliert wer den k nnen Auch dies dient wiederum dem Ziel Interoperabilit t zwischen Lernumge bungen zu realisieren SCORM verwendet das von der A
130. Da der Fokus der Evaluierung auf der Wissenstransfer Umgebung als Ganzes lag sind f r die Beurteilung ob die allgemeinen Ziele der Diplomarbeit realisiert werden konnten nur sehr begrenzt empirische Daten vorhanden Die Effizienz des Wissenstransfers konnte durch den Einsatz von Scholion WB in der Lehre erh ht werden Mielach 2003 Ein kausaler Zusammenhang mit der Verwendung des Contentpools besteht jedoch nicht Damit bleibt unklar ob die Effizienz des Wissenstransfers mit Hilfe des Contentpools erh ht wird e Aufgrund fehlender empirischer Befunde bleibt auch unklar ob die Wiederver wendbarkeit von Lernmaterialien erh ht werden konnte Sicher ist einmal er stellte Lernmaterialien k nnen f r beliebig viele Kurse in Scholion WB eingesetzt werden Dies gilt unabh ngig davon ob der Contentpool f r die Erstellung der Lernmaterialien eingesetzt wird Zur Beurteilung ob das Ziel der h heren Wieder verwendbarkeit erreicht wurde m ge folgende These dienen Durch die Ver wendung des Contentpools kann die Wiederverwendbarkeit mit hoher Wahr scheinlichkeit weiter erh ht werden da die Wahrscheinlichkeit daf r sinkt dass neue Wissensatome w hrend der Erstellung von Kursmaterialien erstellt werden m ssen e Das Ziel Lernende beim Prozess des Lernens besser zu unterst tzen wurde nicht erreicht Es wurden nur Voraussetzungen geschaffen um dieses Ziel zu er reichen Lernende werden in Scholion WB beim Prozess des L
131. Dateien doch MIME Type application ms word ist erst in einem prototypischen Ausma vorhanden Deshalb werden Word Dateien zur Zeit mit dem SplittableFilesFilter noch nicht angezeigt Verwendung findet SplittableFilesFilter in Verbindung mit der Klasse MainWindow vgl Punkt 7 2 1 1 1 Seite 276 Er tritt beim ffnen eines Dokuments f r ein Projekt in Aktion 7 2 5 3 Klasse TextFilenameFilter TextFilenameFilter verfolgt den Zweck im lokalen Dateisystem Dateien aufzufinden die reinen Text enthalten Er sucht nach den Datei Endungen txt und wri 7 2 5 4 Klasse DocFilenameFilter DocFilenameFilter verfolgt den Zweck im lokalen Dateisystem Dateien aufzufinden die Dokumente im Microsoft Word Format enthalten Er sucht nach der Datei Endung Ww doc 7 2 5 5 Klasse HtmlFilenameFilter HtmlFilenameFilter verfolgt den Zweck im lokalen Dateisystem Dateien aufzufinden die Dokumente im HTML Format enthalten Er sucht nach den Datei Endungen htm und html 7 2 5 6 Klasse PdfFilenameFilter PdfFilenameFilter verfolgt den Zweck im lokalen Dateisystem Dateien aufzufinden die Dokumente im Portable Document Format PDF Format enthalten Er sucht nach der Datei Endung pdf 7 2 6 Package projects Im Package splitter projects sind Klassen enthalten die Daten ber Projekte der Benutzer von Dokument Splitter verwalten oder erzeugen Es besteht aus folgenden in den in Klammern ange
132. Der Benutzer ben tigt also eine der weiteren Hilfe Berechtigungen um die Contentpool spezifische Hilfe nutzen zu k nnen contentpool help showcontent der Benutzer darf den Inhalt der Contentpool spezifischen Hilfe von Scholion WB betrachten contentpool help showindex der Benutzer darf den Index zur Contentpool spezifischen Hilfe von Scholion WB nutzen Im Index sind Stichworte zu den wichtigsten Konzepten der Contentpool Verwaltung gespeichert die einen schnel leren Zugriff auf Teile der Hilfe bieten contentpool help tutorial der Benutzer darf Tutorials zu den Werkzeugen der Scholion WB Contentpool Verwaltung starten und betrachten Tutorials ge ben eine kurze Einf hrung in die Tools wobei dem Benutzer an Hand von Szena rien die wichtigsten Funktionen der Tools vorgef hrt werden 222 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e contentpool help search der Benutzer darf die Suchfunktion der Contentpool spezifischen Hilfe von Scholion WB verwenden Die Suche erlaubt es alle Ein tr ge der Contentpool spezifischen Hilfe nach Schlagw rtern zu durchsuchen Auf diese Weise kann gezielt nach bestimmten Themen nach Hilfe gesucht werden 6 3 Datenmodell Zweck dieses Kapitels ist es einen berblick ber die Modellierung der f r die Scholion WB Contentpool Verwaltung ben tigten Daten zu geben Die Spezifikation des Daten modells erfolgt dabei in zwei Schritten zuerst wird das kon
133. Erf llungswert ermittelt Als Ergebnis der Bewertung von gefundenen Konzepten kann eine Rangreihenfolge zwischen den Ans tzen Technologien und Standards bez glich ihrer Eignung zur L sung der Probleme die sich aus den Fragestellungen der Diplomarbeit ergeben hergestellt werden Die Grundlage f r die Auswahl von optimalen Konzepten ist damit geschaffen 1 2 2 4 Auswahl der optimalen Konzepte Aus dem vorhergehenden Schritt im Untersuchungsablauf der Bewertung vergleichen den Analyse gefundener Konzepte vgl Punkt 1 2 2 3 sind f r jedes Konzept jede Technologie jeden Standard usw die Werte des Ausma es der Erf llung bez glich der Merkmale im Merkmalskatalog bekannt Damit kann entschieden werden welche Kon zepte als Hilfsmittel f r die Erreichung der bereits genannten Ziele in Frage kommen Zu diesem Zweck wird f r jeden Bewertungsraster d h f r eine Menge von Merkmalen die zur L sung bestimmter Fragestellungen definiert wurde das optimale Konzept be stimmt Das optimale Konzept ist jenes das bez glich des Merkmalskatalogs den h chs ten summierten Erf llungswert erreicht Die Gesamtheit der auf diese Weise bestimmten Ans tze Technologien und Standards stellt das Instrumentarium zur Realisierung eines Konzepts bzw einer Architektur f r die Gestaltung eines Contentpools zur Verf gung 9 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 2 2 5 Konzeptionelles Design der Werkzeuge Nach d
134. Htiml java lang String scopesAsxmijava lang String associationsAsHtml java lang String associationsAsxmi java lang String assocTypesAsHtml java lang String assocTypesAskmi java lang String assocTypesAsxmi java lang String topicTypesAsHtml java lang String topicTypesAsHtml java lang String topicTypesAsxmil java lang String topicTypesAsXrni jaya lang String topicTypesAsXrni jaya lang String memberTypesAsHtml java lang String memberTypesAsHtml java lang String memberTypesAsXmi java lang String memberTypesAsXmi java lang String memberTypesAsXmi java lang String titleAsHtm java lang String titleAsxml java lang String 265 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Das Package utils topicmaps besteht aus den folgenden in den in Klammern genann ten Abschnitten beschriebenen Teilen e Klasse BaseTopicMapProcessor Abschnitt 7 1 4 1 e Klasse TopicMapStringRepresentation Abschnitt 7 1 4 2 e Klasse TopicMapPrettyPrinter Abschnitt 7 1 4 3 e Klasse BasenameStringComparator Abschnitt 7 1 4 4 e Klasse XTMFilenameFilter Abschnitt 7 1 4 5 e Sub Package index Abschnitt 7 1 4 6 e Sub Package tree Abschnitt 7 1 4 7 Abbildung 111 siehe oben gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Pa ckages utils topicmaps 7 1 4 1 Klasse BaseTopicMapProcessor BaseTopicMapProcessor ist die zentrale Instanz f r die Verwaltung von Topic Maps welche f r die Manipulation und die p
135. ICC entwickelte AICC CMI Data Model da dieses be reits in der Praxis implementiert wurde Es werden von den Autoren Richtlinien ange f hrt die bei der Verwendung des Datenmodells Beachtung finden sollten Dodds 2001c e Das erste Symbol im Namen des Datenelements dient zur Identifizierung des Datenmodells So beginnen z B alle Datenelemente des AICC CMI Datenmodells mit dem Symbol cmi Das erm glicht es das selbe API auch zusammen mit an deren Datenmodellen zu verwenden und erweitert so die Funktionalit t des API e Es gibt drei reservierte Schl sselw rter die alle mit einem Unterstrich un derscore _ beginnen und ausschlie lich mit Kleinbuchstaben benannt sind _version gibt die aktuelle Versionsnummer des Datenmodells an _children gibt Information ber jene Datenelemente die vom LMS unterst tzt werden _count wird verwendet um die L nge von Elementlisten anzugeben e Arrays werden immer beginnend mit der Zahl 0 durchnummeriert Objekte soll ten gem der Indexnummern des Arrays von unten nach oben abgelegt werden d h das Array sollte immer von unten beginnend bef llt werden e Gro und Kleinschreibung der Datenelemente ist relevant e Jedes SCO implementiert einen eigenst ndigen Satz von Datenelementen des Datenmodells Mit anderen Worten ein SCO darf nicht auf die Datenelemente ei nes anderen SCOs zugreifen Weitere Details zum CMI Data Model werden an dieser Stelle nicht behandelt F r eine Spezif
136. Konzepte aus Wissenschaft und Praxis untersucht die sich mit der Darstellung und Verwendung fertig zerlegter elektronischer Dokumente besch f tigen Gem der Gliederung der Literaturanalyse siehe Abschnitt 4 1 2 werden im Fol genden behandelt e 4 4 1 Educational Modeling Language EML z uraurennen nennen en een Seite 70 e 4 4 2 XML Topic Maps XTM erneeneeneeenenennnennnnnnnnnnnnenn nen nennen nun nennen Seite 77 4 4 1 Educational Modeling Language EML Die Educational Modeling Language EML ist ein Vorschlag zur Standardisierung der Be schreibung von Wissenseinheiten im Sinn dieses Dokuments In der Originalquelle Koper 2001 werden ein aus einem Contentpool erzeugtes Dokument als unit of stu dy die Wissenseinheiten in der Datenbasis eines Contentpools als Learning Objects bezeichnet Grundlage des EML Standards ist das so genannte Learning Objects Model Sinnge m bersetzt bedeutet das ein Objektmodell f r Lernmaterialien wobei unter dem Beg 70 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit riff Lernmaterialien jene Dokumente zu verstehen sind die aus den Wissenseinheiten in einem Contentpool generiert werden Dieses Objektmodell wird in ein XML Schema abgebildet mit dessen Hilfe sowohl die Wissenseinheit selbst als auch die Metadaten da zu abgebildet werden k nnen Abbildung 21 zeigt eine bersicht wie der Autor das EML Modell illustriert entnommen aus Koper
137. Language in wi Relation tadata Metadata Spezifikation WE_WSPRACH DATENHALTUNG 2 2 Vgl IMS Content v v Packaging Information v Model 2 2 1 Ist weder im Learning Es kann innerhalb von Relation SEMANTI Object Model noch im Strukturen auf andere SCHESNETZ D LoM Standard vorge Y Kursstrukturen verwie Y sehen sen werden Content Packaging 2 2 2 Trennung zwischen Trennung in den Spezi Separate Speicherung v Learning Objects und v fikationen sichtbar v in unterschiedlichen den Metadaten Relationen 2 2 3 Keine benutzerspezifi Keine benutzerspezifi Keine benutzerdefi schen Daten speicher schen Daten speicher nierten Daten spei Kl bar bar Ausnahme Meta cherbar information Uber Name des Autors 2 2 4 Kl Nicht explizit vorgese 137 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit hen 2 2 5 Alle beliebigen Daten Beliebige Datentypen Wird mit Komponente typen f r Inhalte wer f r Inhalte werden multimediale Wis wi den unterst tzt Sogar wi unterst tzt By sensreprasentation nicht digitale Entitaten unterst tzt k nnen als Learning Object gelten 2 2 6 x Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen 2 2 7 LOM ist selbst ein Unterstutzung von Leider keine Doku v Standard bezieht aber v LOM mentation dazu ver andere Standards ein f gbar METADATEN 2 3 Vgl IEEE LOM Stan Vgl I
138. M glichkeit Lernmaterialien zusammen zu stellen die ganz auf die indivi duellen Vorkenntnisse Bed rfnisse und Vorlieben eines Benutzers abgestimmt sind Als Idealvorstellung sollte eine Lernumgebung einen Bestand an gespeichertem 3 Siehe http www ce jku at 15 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wissen ein Repository in Form elektronischer Materialien zu verschiedenen Themen bieten Die Benutzer des Systems k nnen sich nach ihren individuellen Vorstellungen zu einem beliebigen Thema ihre eigenen Unterlagen erstellen wobei als Quelle das Reposi tory dient Diesem Gedankengang folgend wurde die Projektidee geschaffen einen so genannten Contentpool zu entwickeln Das Ziel der Erstellung eines Contentpools ist wie oben er w hnt den Benutzern eine Menge an elektronischen Inhalten zur Verf gung zu stel len die f r die weitere Verwendung in elektronischen Lernmaterialien bereits vorbereitet wurden Im Contentpool werden also elektronische Dokumente in zerlegter Form ab gelegt wobei Information ber die Semantik der Inhalte also ber deren Bedeutung bzw das von ihnen behandelte Thema in den Metadaten der Inhalte mitgespeichert wird Aus den gespeicherten Dokumenten und Dokument Teilen im Contentpool k nnen sich Benutzer Kursmaterialien und Nachschlagewerke Lernmaterialien nach individu ellen Bed rfnissen und Vorlieben erstellen Die zur semantischen Bedeutung der Doku mente gespeicherten M
139. ML Dokuments zul ssig sind in welcher Reihenfolge und in welcher Anzahl Akronym f r Entity Relationship Diagram ein mit Hilfe von ERM erstell tes Diagramm zur Spezifikation eines Datenmodells Akronym f r Entity Relationship Model ERM oder auch zu deutsch Ge genstands Beziehungsmodell ist ein Mittel zur Erstellung eines logi schen semantischen Modells f r das Datenschema eines Datenbank systems RechPom 1999 Seite 904 Neuere Konzepte zur Modellie rung von Datenschemata verwenden objektorientierte Grunds tze Das bekannteste Beispiel hierf r ist die UML Akronym f r Hypertext Markup Language die am weitesten verbreitete Auszeichnungssprache Mit der HTML werden Web Seiten Multimedia dokumente deren Inhalte Text Grafik Ton oder Videosequenzen sein k nnen im World Wide Web WWW beschrieben RechPom 1999 S 1006 Die Integration von verschiedenen Medientypen Grafik Sound Video Text oder Sprachausgabe in beliebiger Kombination in ein assoziatives System der Informationsspeicherung und gewinnung Widhalm 2002 S 408 Abk rzung verk rzte Bezeichnung des ISO IEC Standards 10744 1997 Hypermedia Time based Structuring Language HyTime ist eine so genannte enabling architecture auf Basis des Datenaustauschformats SGML Es handelt sich dabei um eine Strukturierungssprache zur Dar 337 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit HyTM IEEE IEEE LTSC IMS
140. MS Learning Im semantischen Netz v dard v Resource Meta Data v m glich aber nicht zu Information Model Standards konform 2 3 1 v v v Nicht LOM konform 2 3 2 v vi Versionsnummer vor Keine Versionierung handen Konzept offen vorgesehen 2 3 3 v y 2 3 4 wi Format size location wi Format size location 2 3 5 y 2 3 6 v Rights costs copy v Rights costs copy right right 2 3 7 wi v By Relation SEMANTI SCHESNETZ 2 3 8 wi v Unordered list 1000 chars 2 3 9 y v 2 3 10 vy v v Uber semantisches Netz m glich Tabelle 9 Ergebnisse der Bewertung XML Topic Maps SCORM EML XML Topic Maps SCORM EML Nr Anmerkung Anmerkung Anmerkung 138 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Zerlegung von Dokumenten 1 1 Zerlegung von Doku menten wird nicht unterst tzt Aufbereitung von Wissenseinheite 1 2 v 1 2 1 wi Zerlegung von SCOs ist beliebig editierbar 1 2 2 Manuelle Bearbeitung wi der Metadaten von SCOs ist jederzeit m g lich 1 2 3 Ist durch Ver nderung v der Reihenfolge von Items eines SCOs be dingt unterst tzt 2 BEGRIFFSSYSTEM 2 1 y 2 1 1 Durch die Verwendung Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen einer eigenen Topic muss in der Anwen muss in der Anwen v Map k nnen synonyme dung implementiert dung implementiert Begriffe modelliert werden werden
141. Mensch amp Computer 2003 GI und ACM german Chapter Tagungsband Teubner Verlag 2003 S 359 369 Berger 2003 Berger Stefan Benutzerhandbuch Contentpool Verwaltung Be nutzerdokumentation von Content Navigator 0 4 3 Topic Editor 0 5 1 Topicmap Manager 0 4 0 Projektstudium Universit t Linz 2003 42 Adobe Systems Inc discontinued development and distribution of Pdf Viewer as of March 2003 All docu ments mentioned above within the citation can be received from the author on request 322 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Blumstengel 1998 Blumstengel Astrid Entwicklung hypermedialer Lernsyste Bortz 1993 Collier 2002 Comp 2002 Dahn 20008 Dahn 2000b Dahn 2000c Dahn 2001a Dahn 2001b Dahn 2001c me Dissertation Paderborn 1998 http dsor uni aderborn de de forschung publikationen blumstengel diss Multimedia html zuletzt aufgerufen am 14 Jul 2002 Bortz Jurgen Statistik fur Sozialwissenschaftler 4 vollst ndig berarbeitete Auflage Berlin 1993 Collier Geoff E Learning Application Infrastructure Sun Micro systems White Paper January 2002 http www sun com edu whitepapers pdf eLearning Application_Inf rastructure_wp pdf zuletzt aufgerufen am 31 Jul 2002 F Com Wissensmanagementsysteme GmbH Systemkomponenten und Architekturbeschreibung der COMpendis Software http www sbg ac at filcom system htm zuletzt
142. Metadata int atomNr Reference to Atom reftype Content String text Image image Audio audio boolean isText boolean isImage boolean isAudio String getText Image getImage Audio getAudio void setText String txt void setImage Image img void setAudio Audio aud reftype AtomQueue int initialSize void push Atom a H Add an additional Atom Atom pop H Remove least recently added Atom int capacity Get the max size currently set int size Get number of items stored Atom get int position H Get item stored at position reftype Document URI uri boolean hasMoreTokens Granularity g 237 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Content getNextToken Granularity g boolean hasMoreMetaTokens Granularity g Metadata getNextMetaToken Granularity g reftype URI String value boolean exists type Granularity wora sentence paragraph page chapter reftype Configuration H Member variables of a Configuration object static Granularity level paragraph Format indexFormat Format metadataFormat H Operations allowing access to a Configuration object s member variables Format getIndexFormat Format getMetadataFormat Granularity getGranularity void setIndexFormat Format newFormat void setMetadataFormat Format newFor
143. Nutzung des Contents dar Aus den Zie len die bei der Nutzung von Content verfolgt werden lassen sich daher die Ziele bei der Speicherung des Contents ableiten Von besonderer Wichtigkeit ist die M glichkeit ein semantisches Netz aus Aussagen ber ein Fachgebiet unabh ngig von spezifischen Dokumenten aufzubauen D h die semantischen Beziehungen m ssen unabh ngig von den zerlegten Dokumenten abgespeichert sein Im vorliegenden Zusammenhang muss jedoch beachtet werden dass eine Unterteilung der Ziele nach der Rolle der Benutzer keinen Sinn hat da die Speicherung der Daten f r keinen Benutzer transparent ist sondern im Hintergrund von der Verarbeitungslogik erledigt wird Alle in Abschnitt 2 3 1 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien angegebenen Ziele m ssen ebenfalls unterst tzt werden 23 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Aus diesen Pr missen ergeben sich folgende Ziele f r die Speicherung Getrennte Speicherung von semantischen Beziehungen semantisches Netz und den eigentlichen Ressourcen Dokumenten bzw Dokumentteilen Reservierung eines eigenen Teils der Datenbank zur Abspeicherung pers nlicher Inhalte Bereitstellung einer Schnittstelle zur Abspeicherung von pers nlichen Inhalten Speicherung von Metadaten zu den Wissensatomen die einen Suchvorgang nach verschiedenen Suchkriterien und die Wiederherstellung der gespeicherten Doku mente in der urspr nglichen Form erm glichen Bereitstellung
144. OS Jasied palqo fueyeael Jonn WX palqo huey easel luXyaAuo palqo Buey evel HO UN palqo Buey evel Jawaguiewuoloyas aanyfaauesul ueajooquaspajeajuayyne Bugs Duer eaelanjejaponjai PIOA GOJAaNIM NOATTWLHSHIM Ploajsanbaggau pal PIOAJSOJOP PIOA390p PIORIONIBYI PIOAAONSap Dou JaMaguiey yavuasuiew JawagdyH dyy auas xeael CH Buys Duer eael nuawgqnsjei Buns fuer eaelnuayyai palqo Bueyeael Dua nuayy Buys fueyeaelanjejaponjai Bums Buet eael qwxnuaygnsyab Duu huey eaelubisagjas pioa ufisagy Buus Duer eael pjubisagjai Huus Bueyeaelunqyai Huws fue eael uoynjosayjai Buus fue eaelawenjai Bugs fue eaelqyxawosjayyai s ubisag ufisag PIOA BUNNSO Liux Bugs Huer pap spe Luewaeidai uealoog s spqall 4y9aya Bugs BuejerelsdiLaw nya r PIOA PUBS ueajoog a 4o LUONdaKgan m ueajoogq a jo Lu0Nda gap palqo Huereaef uf saq sawely yalqo Gueyeael om yalqo Bueyeael ueajoog OI Gaye Bugs fue eae yuu Hyasul Buys Duer eaelyumpasul Guns fuereaefajonoapogupjasze dai Bus Buer gagt uueuug 4jah Bus Bue eael apooiupoLsdury yuaauol Buus BuejerelapostunTWLHOLHaAUOI ueajoog aw 4IaUI ueajoog ajequaaya uus fue eael awenga uns Huey erel yuromag ob UEBI00g UONEZHOUMYSEU Uesjoog uogezuounysey r UEBI00 UONEZHOUMYSEU Bungs BuejerelalLas noyga W3BWUNIOTWORIERBIOHUNSTINKESIEd
145. Projektpartner folgende Ziele Trial 2003 e Skalierbarkeit des Konzeptes Die entwickelten Methoden und Werkzeuge m s sen sowohl f r den Einsatz in einer Kleingruppe als auch f r die Verwendung bei gro en Zuh rerschaften geeignet sein e Ergebnis der Arbeiten muss ein Repository eine Wissensbasis sein das aus klei nen wieder verwendbaren Wissenseinheiten Learning Objects besteht Die Wissensbasis hat zu bestehen einerseits aus einer Datenbasis mit Wissensmate alen und andererseits aus Metadaten zum Inhalt zu didaktischen Gesichts punkten und zur Kopplung mit anderen Wissensbasen e Ausgehend von der Wissensbasis muss die Erstellung individueller Dokumente durch das Zusammenf gen von Wissenseinheiten m glich sein e Im Verlauf der Forschungsarbeiten ist das Potential aufzudecken und auszu sch pfen das in der Verwendung von individualisierten Lernmaterialen schlum 93 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit mert Es ist ein Nutzen zu erwarten beim Einsatz der Lernmaterialien im Unter richt eine Vereinfachung der Verwendung und der Wartung der Wissensbasis das alles verbunden mit geringeren laufenden Kosten h herer Servicequalit t und Skalierbarkeit als es bisher mit traditionellem Lernmaterial erreichbar war Es ist zu evaluieren wie gro dieser Nutzen ist Bei der Entwicklung von Tools ist zu ber cksichtigen dass es bereits qualitativ hochwertige Formate zur Publikation von Dokum
146. R_NR_CUR_USER java lang String AssociationsComparator NEWTOPIC TOPICMAP ID java lang String AssociationsComparator NEWTOPIC MAN BASENAME java lang String compare int NEWTOPIC_ALTERNATE_BASENAME java lang String equals boolean NEWTOPIC_TYPE_ID java lang String NEWTOPIC TOPIC _ID java lang String NEWTOPIC DESCRIPTION java lang String DELETETOPIC_TOPIC_IDS java lang String DELETETOPIC_ASSOCIATION IDS java lang String java lang Object DELETETOPIC_ERROR_REPORT java lang String Java util Comparator EDITTOPIC_OLD_MAINBASENAME java lang String java io Serializable EDITTOPIC_OLD_ALTERNATE_NAMES java lang String LocatorsComparator EDITTOPIC_OLD_TYPE_ID java lang String EDITTOPIC_OLD_DESCRIPTION java lang String EDITTOPIC RELATED ASSOCIATIONS java lang String LocatorsComparator EDITTOPIC_RELATED_TOPICS java lang String compare int EDITMAP_OLD_TITLE java lang String equals boolean EDITMAP_OLD_FILENAME java lang String EDITMAP_VALUES_CHANGED_COUNT Java lang String UPLOAD_ERRORREASON java lang String SELECTED_TOPICMAP java lang String REQUESTED_METHOD java lang String REQUESTED_MANAGER_METHOD java lang String java lang Object AssociationSettings Attributes AssociationSettings AssociationSettings AssociationSettings AssociationSettings setPlayervoid java lang Object TopicCreationResults TopicCreationResults idjava lang Sting wasSuccess boolean typeDefld java lang String typeDefName java lang String
147. Richtlinien f r die Anwendung SCORM sieht vor dass Inhalte auf allen Granularit tsni veaus das sind Assets SCOs und Content Aggregations in ein Content Package ver packt werden d rfen F r jedes dieser Objekte gelten spezifische Richtlinien und Empfeh lungen Dar ber hinaus wurde das Datenmodell um einige zus tzliche Elemente erwei tert welche in der Quelle Dodds 2001b Seite 2 101 ff explizit angegeben sind Die wichtigste Erweiterung die im SCO Referenzmodell vorgenommen wurde betrifft eine genauere Definition des Organizations Elements im IMS Content Package Dieses Element kann dazu verwendet werden um empfohlene Navigationspfade d h Pr sentationsreihenfolgen der Inhalte zu definieren ADL verwendet dazu im Rahmen von SCORM eine vom AICC definierte Skriptsprache n mlich aicc script AICC 2001 Mehr Details dazu folgen weiter unten In der Folge werden alle wichtigen Aspekte erl utert die mit der Struktur eines Content Packages in Zusammenhang stehen Diese sind e Content Hierarchy Inhaltsstrukturierung e Context Specific Meta data kontextabh ngige Metadaten e Sequencing and Navigation Navigationspfade 4 5 2 2 3 1 Content Hierarchy Inhaltsstrukturierung Die Hierarchie oder Strukturierung der Inhalte eines Content Packages kann als In haltsverzeichnis fiir das Paket betrachtet werden Es handelt sich dabei um eine Baumreprasentation der im Paket gespeicherten Ressourcen Meist wird dami
148. Sean C Dynamically Creating PDFs in a Web Applicati on In OnJava O Reilly 18 June 2003 Online available at http www onjava com pub a onjava 2003 06 18 dynamic _files ht ml zuletzt aufgerufen am 16 Nov 2003 Davidson James D Coward Danny Java Servlet Specification Final Release Version 2 2 Palo Alto Sun Microsystems Inc December 1999 http java sun com products servlet 2 2 zuletzt aufgerufen am 17 Apr 2003 Svensson Mats E Learning Standards and Technical Specifica tions ADAPT 2001 Working Paper Lund Sweden November 2001 Online available at http www centre inffo fr v2 pdf adapt adapt2001 chap4 angl pdf zuletzt aufgerufen am 20 Nov 2003 Ahmed Kal et al TM4J Topic Maps For Java A project aiming for the development of robust open source tools for creating ma nipulating and publishing topic maps Online available at http www tm4j or https sourceforge net projects tm4j Links jeweils zuletzt aufgerufen am 30 Okt 2003 Pepper Steve et al Ontopia AS HyTime Topic Map HyTM based XML Type Definition dtd Version 1 1 24 October 2000 Online available at http www ontopia net download tmstrict dtd zuletzt aufgerufen am 29 Aug 2002 Homepage des Trial Solution Projektes Project Details and Re sults April 2003 331 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit TS final 2003 TS Results 2003 ValDaSch 2001 Valerius 2001 W3C 2000
149. Settings header2Attributes javax swing text SimpleAttributes et header3Attributes javas swing text SimpleaAttributes et headerd4Attributes javas swing text SimpleAttributes et ProgramSettings hyperlinkAttributes javax swing text SimpleAttibuteSet setCurrentHomeDirectoncboolean labelsAttriputes javax swing tet SimpleAttibuteSet setProgramLanguage boolean setProgramLanguage boolean languagesSupported jku ce scholion splitter config Language eurrentHomeDirectory java io File programLanguagejku ce scholion splitter config Language defaultProjectSettings jku ce scholion splitter config ProjectConfiguration Abbildung 115 Klassenmodell Package splitter config 7 2 2 1 Klasse ProgramSettings ProgramSettings enth lt Objekte zur Beschreibung der vom Benutzer konfigurierten Parameter f r die globale Steuerung des Dokument Splitters Pro Instanz des Doku ment Splitters gibt es nur ein Objekt der Klasse ProgramSettings Die Klasse ProgramSettings stellt get und set Methoden f r folgende globale Eigen schaften Parameter des Dokument Splitters zur Verf gung vgl Abbildung 115 e Arbeitsverzeichnis Home directory e Gew hlte Sprache wobei im gegenw rtigen Stadium der Implementierung jedoch nur die Standardsprache Deutsch unterst tzt wird e Vorgabe Einstellungen f r neu angelegte Projekte 7 2 2 2 Klasse ProjectConfiguration ProjectConfiguration enth lt die Objekte
150. Teilmodelle des CAM erl utert Punkt 4 5 2 2 1 geht auf die Beschreibung der Komponenten des SCORM Content Model ein In Punkt 4 5 2 2 2 wird dagegen untersucht in welcher Form und auf welchen Gra nularit tsniveaus Inhalte aller Art im SCO Referenzmodell mit Metadaten versehen wer den Schlie lich besch ftigt sich Punkt 4 5 2 2 3 mit der Erl uterung von Konzepten zur Bildung von Lernunterlagen Content Packages 4 5 2 2 1 Komponenten des SCORM Content Model Das SCORM Content Model umfasst alle Aspekte die die Objekte betreffen welche f r die Erstellung einer Lernunterlage aus wiederverwendbaren Wissensatomen Learning Objects ben tigt werden Es werden zuerst Granularit tsniveaus definiert in denen Inhalte als Wissensatome oder Lernunterlagen abgespeichert werden k nnen Zudem sind Regeln festgelegt wie Objekte eines Granularit tsniveaus zu Objekten des n chst h heren Niveaus zusammen gesetzt werden d rfen Im SCORM werden folgende Komponenten diese entsprechen jeweils einem Granulari t tsniveau definiert e 4 5 2 2 1 1 Assets Inhaltsbrocken e 4 5 2 2 1 2 Sharable Content Objects SCOs e 4 5 2 2 1 3 Content Aggregations Inhaltspakete oder Lernunterlagen Es folgen Erl uterungen zu den genannten Komponenten 4 5 2 2 1 1 Assets Inhaltsbrocken Assets oder auch Inhaltsbrocken sind die kleinsten K rnchen oder Splitter in denen Lerninhalte dargestellt sein k nnen Ein Asset ist jede digitale Re
151. Textroid ushTextvoid rocessPages void rocessPageContents yoid within boolean equals boolean rocess void andleOperation void show String org pdfbox util TextPosition ineSeparator java lang String statPage int endPage int javax swing text html HTMLEditorkit Jku ce scholion splitter atoms Decomposer HTML SplitEditorKit HTMLSplitE ditorkit hasMoreSplices boolean resetvoid decompose void getOriginalAddress jaya net URL fillSplices java util Vector read void read void isEmpty boolean extractlmage java awt lmage resolvelmage jaya awt Image nextSplice java lang Object documentMimeType java lang String contentLength int granularity jku ce scholion splitter config Granularity HTML PatternEditorKit HTMLPatternEditorkit decompose void emptyStack void javax swing text StyledEditorkit iku cescholon spliter atoms Decomposer PlainTextSplitEditorKit PlainTextSplitEditorkit hasMoreSplices boolean resetvoid get riginal ddressijava netllRL fillSplices java util Vector readvoid treadvoid nextSplice java lang Object documentMimeType java lang String contentLength int granularity jku ce scholion splitter contfig Granularity java lang Object PdfParagraphiteration PdfParagraphiteration computeFaragraphs java util vector getParagraphAtjava lang String titerator java util Iterator Abbildung 117 Klassenmodell
152. Unterst tzung bei dieser Aufgabe erh lt das JPdfPane durch die Verwendung einer Klas se die das Interface PdfImporter erf llt vgl Abschnitt 7 2 8 4 Seite 299 In der ge genw rtigen Version des Dokument Splitters wird f r diesen Zweck die Klasse BoxPdfIm porter verwendet vgl Punkt 7 2 8 5 1 Seite 302 Zur Anzeige der Inhalte aus einem PDF Dokument verwendet JPdfPane seinerseits eine Instanz von PdfDocument vgl Abschnitt 7 2 8 2 weiter unten JPdfPane ist auf oberster Ebene in eine Instanz von MainWindow vgl Punkt 7 2 1 1 1 Seite 276 eingebettet 7 2 8 2 Klasse PdfDocument PdfDocument ist spezialisiert darauf die Inhalte aus einem PDF Dokument in eigenen Datenstrukturen zu speichern so dass die Anzeige des Dokuments an der grafischen Benutzungsschnittstelle so weit wie m glich erleichtert wird Die Funktionalit t von PdfDocument ist dabei identisch zu jener seiner Superklasse ja vax swing text DefaultStyledDocument vgl Abbildung 122 7 2 8 3 Klasse PdfEditorKit PdfEditorkit stellt Funktionalit t zur Verf gung um in die Darstellung eines PDF Dokuments mit Hilfe einer Instanz von JPdfPane vgl Abschnitt 7 2 8 1 weiter oben zus tzlichen Text einzuf gen bestehenden Text zu bearbeiten oder zu l schen Wichtig ist die Feststellung dass diese nderungen nur die Darstellung nicht aber das Original Dokument selbst ver ndern Die Berechnung der Wissensatome erfolgt dann aufgrund der lokal ver nderten Darstel
153. Wiederverwendbarkeit und Konsistenz der Wissensbasis zu erreichen ist es unerl sslich dass die manuelle Nachbearbeitung von einem Experten auf jenem Fachgebiet mit dem sich das Quelldokument besch ftigt durchgef hrt wird Folgender Aspekt sei noch einmal betont Von ausschlaggebender Bedeutung sowohl f r die Wie derverwendbarkeit der Wissenseinheiten als auch f r die Qualit t der sp ter auf Grundlage der Wissensbasis zu produzierenden Materialien ist die Sorgfalt mit der bei der Bearbeitung der Metadaten vorgegangen wird Dahn 2001b Leider ist es bis heute nicht m glich ein Werkzeug zur Erkennung von semantischen Zusammenh ngen von Texten so exakt zu implementieren dass eine manuelle Bearbei tung berfl ssig w rde W nschenswert w re ein Konzept oder ein Algorithmus mit des sen Hilfe der enorme Aufwand zur Zerlegung und Aufbereitung eines Dokuments von einem Programm bernommen werden k nnte Die manuelle Bearbeitung der Zerlegung ist unter Erf llung der folgenden zwei Voraus setzungen effektiv m glich der erzeugte Dateibaum muss an der Benutzungsschnittstel le bersichtlich visualisiert werden und Funktionen zur Bearbeitung der Grenzen zwi schen Wissenseinheiten m ssen zur Verf gung stehen Dahn 2001b 4 2 1 3 1 Darstellung des erzeugten Dateibaums Bei der Darstellung der automatisch erzeugten Zerlegung des Dokuments ist die Abs traktion vom dahinter stehenden Datenmodell von besonderer Bedeutung Der Benutz
154. Wissenseinheit in Form einer Ganzzahl Dieses Attribut wird von den Attributen WE_ID1 und WE_ID2 in der Relation SEMANTISCHESNETZ siehe Punkt 4 3 4 2 1 1 referen ziert e Attribut SPRACH_ID systemweit eindeutiger Schl sselwert in Form einer Ganzzahl f r eine Sprache Es ist davon auszugehen dass f r eine Abbildung der Sprach IDs auf Zeichenketten welche die Sprache bezeichnen eine weitere Rela 68 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit tion innerhalb von COMpendis existiert Auf diesen Aspekt geht jedoch Gr ln 2002 nicht n her ein e Attribut WEBEZ eine Zeichenkette die die Wissenseinheit beschreibt Die Zei chenkette modelliert die eigentlichen Wissensdaten Somit ist in diesem Attribut der berwiegende Teil der semantischen Bedeutung abgebildet 4 3 4 2 1 3 Relation RELATION_WSPRACH Die Relation RELATION_WSPRACH bernimmt die Speicherung von weiterer Informa tion zu den Beziehungen die in der Relation SEMANTISCHESNETZ siehe Punkt 4 3 4 2 1 1 abgebildet sind Dies geschieht mit Hilfe von vier Attributen e Attribut RELATION_ID systemweit eindeutiger Schl sselwert f r eine Bezie hung in Form einer Ganzzahl Es liegt eine Fremdschl sselbeziehung zum Attribut RELATION_ID in der Relation SEMANTISCHESNETZ vor e Attribut SPRACH_ID systemweit eindeutiger Schl sselwert in Form einer Ganzzahl f r eine Sprache e Attribut RELATIONBEZ eine
155. Work u ne an Seite 35 Hier erfolgt die wissenschaftliche Analyse der zuvor ausgew hlten Konzepte aus Forschung und Praxis Zweck der Analyse ist es jene Problemfelder zu identifizie ren in denen bereits L sungen oder L sungsvorschl ge gefunden bzw entwickelt wurden Die Untersuchung der themenverwandten Arbeit dient zur Eingrenzung der Problemfelder 5 Bewertung der Konzepte und Technologien cccceeeeene eset nun nenn nenne Seite 123 Im Kapitel 5 werden aus den untersuchten Konzepten diejenigen Arbeiten ausge w hlt die geeignet sind auf ihnen die L sung f r die Fragen und Problemstellun gen der vorliegenden Arbeit aufzubauen Die Auswahl der geeigneten Konzepte erfolgt mit Hilfe einer formalen Bewertung an Hand von Merkmalen 6 Design der Software ee eaten teria eens ke Seite 143 Mit dem Design der Software werden die Antworten gegeben die nach Meinung des Autors die Fragen und Problemstellungen der Diplomarbeit zufriedenstellend l sen Im Design werden soweit dies m glich ist vorhandene Konzepte aus For schung und Praxis einflie en Wo L cken zu einem kompletten Design der Soft ware bestehen werden diese durch eigene L sungen und Entwicklungen ge schlossen 7 Implementierung der Software cece eee ee eee eee nun eee eaten nenn Seite 249 Die Implementierung der Software besch ftigt sich mit der Umsetzung des zuvor entworfenen Software Designs in einer konkreten Programmiersprache F r die
156. Zeichenkette die erlaubt eine textuelle Bezeich nung f r die Beziehung in Richtung von Entit t 1 zu Entit t 2 zu vergeben e Attribut UMKEHRRELBEZ eine Zeichenkette die erlaubt f r die umgekehrte Beziehung in Richtung von Entit t 2 zu Entit t 1 eine textuelle Bezeichnung zu vergeben 4 3 4 2 2 Schnittstelle zum semantischen Netz COMpendis unterst tzt die Eingabe neuer Wissenseinheiten direkt vom semantischen Netz aus D h w hrend der Datenbankbetreuer sich die Darstellung des Netzes anzeigen l sst kann er neue Wissenseinheiten in die Datenbank aufnehmen Durch dieses Vorgehen wird der Vorgang der Dateneingabe erleichtert Wichtigster Vor teil ist dass die exakte Strukturierung und Einordnung der Wissenseinheit bereits zum Zeitpunkt der Eingabe sicher gestellt wird Comp 2002 4 3 4 3 Mehrsprachiges W rterbuch Mit Hilfe der im semantischen Netz von COMpendis gespeicherten Daten ist es m glich Wissen auch in mehreren Sprachen zu erfassen So wird Mehrsprachigkeit unterst tzt vgl dazu auch Abschnitt 4 3 4 2 1 ber die COMpendis Wissensbasis Unter anderem kann die Eigenschaft der Mehrsprachigkeit dazu verwendet werden zu einer gew nsch ten Sprache und einem gew nschten Ausschnitt aus der Wissensbasis ein W rterbuch zu generieren Folgende Ausschnitte aus der Wissensbasis k nnen gew hlt werden e Ein gesamter Fachbereich z B Mathematik e Lediglich ein Aspekt eines Fachbereiches Ob auch die Auswahl
157. a formal vocabulary for information exchange Noy et al 2001 Akronym f r Open Systems Interconnection Akronym fiir Question amp Test Interoperability eine Spezifikation des IMS Global Learning Consortium Hinweis diese Spezifikation wird in der Diplomarbeit nicht behandelt 50 Siehe auch http www educause edu nlii 51 Siehe auch http web mit edu oki 340 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit RDBMS Repository SBT Scholion SCO Akronym f r Relationales Datenbankmanagementsystem Ein RDBMS ist ein DBMS dessen Daten in Tabellen Relationen gespeichert sind Englischsprachiges Synonym f r den Contentpool Akronym f r Slicing Book Technology Akronym f r Scaleable Technologies for Teleteaching and Telelearning eine von Dr Andreas Auinger und Mag Wolfgang Karrer am Institut f r Wirtschaftsinformatik Communications Engineering vormals Schwerpunkt f r Communications Engineering entwickelte Wissens transfer Umgebung vgl Auinger 1999 Karrer 2000 Akronym f r Sharable Content Object Siehe SCORM SCO Referenzmodell siehe SCORM SCORM Akronym f r Sharable Content Object Reference Model SCORM ist ein Referenzmodell der Regierung der Vereinigten Staaten zur Verwendung von e Learning Standards und Spezifikationen SCORM basiert auf den Arbeiten und Ver ffentlichungen von AICC IMS und IEEE und wurde von ADL definiert Semantische Ein
158. ach Interoperabilit t und Wiederverwendbarkeit erf llt werden Innerhalb der Schnittstelle werden Methoden definiert die von beiden Seiten 119 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit garantiert zur Verf gung gestellt werden Jede der Komponenten kann sich folglich dar auf verlassen dass die jeweils andere Komponente die in der Schnittstelle vereinbarten Funktionen und Methoden implementiert Eine Kenntnis der Implementierung selbst ist dabei nicht erforderlich Das SCORM API wurde auf Grundlage der Guidelines for Interoperability von AICC entwi ckelt AICC 2001 Kommunikation zwischen SCO und LMS wird immer vom Wissens atom dem SCO initialisiert Folgende Kategorien von Funktionalit t werden zur Verf gung gestellt Dodds 2001c e Execution State die beiden Funktionen LMSInitialize und LMSFi nish werden vom Wissensatom ben tigt um dem LMS den momentanen Abarbeitungsstatus mitteilen zu k nnen e State Management mit Hilfe der drei Funktionen LMSGetLastError LMSGetErrorString errornumber und LMSGetDiagnostic parameter k nnen Fehlerbehandlungsroutinen durchgef hrt werden e Data Transfer weitere drei API Funktionen n mlich LMSGetValue data model element LMSSetValue data model element und LMSCommit werden f r den Austausch von Daten zwischen dem LMS und dem Wissensatom ben tigt Der SCORM API Adapter durchl uft w hrend der Ausf hrung eines S
159. ackupThread TopicMapProcessorDB initvoid initvoid initStateC ontrol void parseTopicMaps java util Vector readTopicMap org tm4j topicmap TopicMap getTopicMap org tm4j topicmap TopicMap getUtils org tm4j topicmap TopicMapUtils existsTopicWithBasename boolean createTM4JLocator org tm4j net Locator createxTMString java lang String getOccurrenceTypes jayva util TreeSet getTopiclds java util HashSet setTempDir boolean createTopicMap org tm4j topicmap TopicMap createTopicMap org tm4j topicmap TopicMap uploadTopicmap org tm4j topicmap TopicMap uploadTopicmap org tm4j topicmap TopicMap updateTopicMap boolean deleteTopicMap boolean existsTopicmapFilename boolean getFilenameProperty java lang String getSharedProperty java lang String mergeTopicmap void createTopic org tm4j topicmap Topic createTopic org tm4j topicmap Topic createAssociation org tm4j topicmap Association createAssociation org tm4j topicmap Association getTitle java lang String hasReadAuthorization boolean has WriteAuthorization boolean getNavigateableTopicmaplds java util Vector getChangeableTopicmaplds java util vector getContentsOfOccurrence java lang String getPossessesKnowledgeAtom boolean insertTextualKnowledgeAtom boolean updateTextualKnowledgeAtom boolean finalize void writexTMClobToDatabase void getSubjectindicators java util TreeSet getTopicTypes java util TreeSet be A getTopicTypesCountint getMemberTypes java util T
160. adF ailureScreen java lang String saveEditOccurrences java lang String saveUpload java lang String getEditTopicSuccessScreen jaya lang String getDeallocationScreen java lang String getEditTopicF ailedScreen java lang String saveDeallocation java lang String getDeleteTopicScreen java lang String getDeallocationFailureScreen java lang String getDeleteTopiceConfirmScreen jaya lang String getMergingScreen jaya lang String getDeleteTopicSuccessScreen java lang String saveMerging java lang String getDeleteTopicF ailedScreen java lang String getMergingF ailureScreen java lang String getNavigation java lang String getChooseTopicmapScreen java lang String getSubMenuxML java lang String saveTopicmapSetting java lang String getChooseTopicmapScreen java lang String saveTopicmapSetting java lang String saveOccContents java lang String getTopicClassification java lang String getOccurrenceContentsxML java lang String Abbildung 60 Klassenmodells des Verwaltungs Tools Topic Editor Topicmap Manager Die Elemente des in Abbildung 60 gezeigten Klassenmodells lassen sich wie folgt kurz beschreiben e Die Klasse OntologyManager ist f r die Verwaltung von Topic Maps verant wortlich Die Bezeichnung wurde deshalb so gew hlt weil in der Verwaltung der Topic Maps die Verwaltung der Ontologien inkludiert ist Zum Begriff der Onto logie im Kontext der Contentpool Verwaltung vgl den Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Co
161. agements oder hnlichen Systemen besch ftigt 1 2 2 6 Entwerfen der statischen Softwarestrukturen Auf Grundlage der konzeptionellen Architektur die im vorhergehenden Schritt entworfen wurde sind die Strukturen der zu schaffenden Software sowohl aus statischer Sicht als auch aus dynamischer Sicht zu bestimmen In diesem Abschnitt wird die statische Sicht behandelt die dynamische Sicht im Abschnitt 1 2 2 7 Zur Beschreibung beider Sichten auf die zu schaffende Software verwendet der Autor objektorientierte Entwurfsmethoden als Hilfswerkzeug Die statischen Softwarestrukturen legen fest welche Klassen f r die Implementierung der zu schaffenden Werkzeuge ben tigt werden Weiters wird f r die zu schaffenden Werkzeuge der Bedarf an Daten in ein Modell zusammengefasst Mit anderen Worten wird das Datenmodell f r den Contentpool spezifiziert Das fertige Datenmodell aus rein statischer Sicht sowie das konzeptionelle Klassenmodell der Werkzeuge sind der Output der Projektphase Entwerfen der statischen Softwarestrukturen 1 2 2 7 Entwerfen der dynamischen Softwarestrukturen Neben der Spezifikation beteiligter Klassen und der von ihnen ben tigten Daten also der Beschreibung der Strukturen der zu schaffenden Software aus statischer Sicht vgl Punkt 1 2 2 6 ist auch die Betrachtung der dynamischen Abl ufe in den zu schaffenden Werkzeugen von Bedeutung Gegenstand dieser Projektphase ist demnach die Spezifika 10 Zerlegung dig
162. ags java util List Abbildung 108 Klassenmodell Package scholion contentpool backend 256 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 1 2 6 1 Klasse TopicMapProcessorDB TopicMapProcessorDB ist die Instanz welche f r die bermittlung von Daten zwi schen einer relationalen Datenbank und der Contentpool Verwaltung in Scholion WB zust ndig ist Es werden grundlegende Dienste angeboten die von fast allen Klassen der Contentpool Verwaltung ben tigt werden um Operationen auf Topic Maps durchzu f hren TopicMapProcessorDB verwaltet alle im System vorhandenen Topic Maps im Speicher in Java Objekten und sorgt daf r dass diese Objekte regelm ig in der Da tenbank als persistenten Speicher geschrieben werden TopicMapProcessorDB ist eine Erweiterung der Klasse BaseTopicMapProcessor vgl Abschnitt 7 1 4 1 Seite 266 Folgende Dienste werden von TopicMapProcessorDB f r die Klassen der Contentpool Verwaltung angeboten vgl Abbildung 108 e Parsen von Topic Maps d h das Erstellen einer Struktur von Java Objekten die in der Lage ist eine Topic Map im xtm Format vgl XTM dtd 2001 quivalent als Objekt Sammlung darzustellen e Erstellen einer Zeichenkette im xtm Format vgl XTM dtd 2001 welche an schlie end in einer Datei gespeichert werden kann e Erstellen einer neuen leeren Topic Map e Ver ndern der Metadaten einer Topic Map e L schen einer bestehenden Topic Map e Zugriff auf die Objekte v
163. al Technology Expertise Center 2000 latest version available at http eml ou nl introduction articles htm zuletzt aufgerufen am 07 Mai 2003 Koper Rob Modeling Units of Study from a Pedagogical Per spective the Pedagogical Meta model behind EML First draft version 2 June 2001 Available at http eml ou nl introduction articles htm zuletzt aufgerufen am 08 Jul 2002 Lange Carola Program Slicing and Slicing Book Technology a Comparison 328 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit LOM 2000 Mielach 2003 Noy et al 2001 ARTI 8800 University of Georgia and University Koblenz Landau 2001 IEEE Draft Standard for Learning Object Metadata LOM Specifi cation IEEE Learning Technology Standards Committee Ref no P1484 12 D6 1 New York 2001 Mielach Edmund Evaluierung didaktischer Konzepte im Online Learning Eine empirische Feldstudie zu Scholion WB Diplomarbeit am Institut fur Wirtschaftsinformatik Schwerpunkt Communications Engineering Universitat Linz 2003 Noy Natalya F Sintek Michael Decker Stefan Cruz by Monica Fergerson Ray W and Musen Mark A Creating Semantic Web Contents with Prot g 2000 In IEEE Intelligent Systems Vol 16 2 pp 60 71 Stanford 2001 Online available at http www smi stanford edu pubs SMI Reports SMI 2001 0872 pdf zuletzt ge ffnet am 28 Aug 2002 Oestereich 1997 Oestereich Bernd Objektorientierte Software En
164. alte definiert werden semantische Bedingun gen wieder zu Dokumenten zusammengesetzt werden Dabei soll der urspr ngliche semantische Zusammenhang des Wissensatoms keine Rolle spielen Die physische Speicherung der zerlegten elektronischen Lehrb cher erfolgt in einer Datenbasis Semantische Beziehungen zwischen den Tr mmern der Dokumente wer den in einem semantischen Netz gespeichert Inhalte und semantische Beziehungen 2 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sind folglich separat und unabh ngig voneinander gespeichert Datenbasis und semanti sches Netz zusammen ergeben den Contentpool Die Grundidee des Contentpools ist vergleichbar mit der einer Wissensbasis Todo Ab grenzung zu Wissensbasis Referenzen auf Literatur zu wichtigsten Schlagw rtern F r die Verwirklichung des Contentpool Konzepts ist es notwendig M glichkeiten zur Zerlegung von Dokumenten einerseits und zur Speicherung zerlegter Dokumente ande rerseits zu finden oder zu entwickeln Wesentliche Zielsetzung f r den Contentpool ist den Benutzern von Wissenstransfer Umgebungen die M glichkeit zu er ffnen sich aus den gespeicherten Inhalten den Wis sensatomen dynamisch elektronische Lernunterlagen zu erstellen und zu gestalten Da f r ist es notwendig Werkzeuge zu designen die effektiv und effizient den Zugriff auf Wissensatome im Contentpool erm glichen Das Konzept soll zudem Spielraum bieten um die Lernunterlagen au
165. alten aus dem Contentpool f r den Benutzer mit einem hohen Zeitaufwand verbunden Da mit wird das Ziel verfolgt Lehrende bei ihren Lehrprozessen in der Wissens transfer Umgebung besser zu unterst tzen Die Funktionalit t der Werkzeuge der Contentpool Verwaltung ist so zu unterst t zen dass die Forderung nach Multi Codalitat der Inhalte besser erf llt werden kann Konkret ist es w nschenswert dass auch Audio oder Videoinhalte im Con tentpool gespeichert und in elektronischen Unterlagen eingebunden werden k n nen F r den Export von Inhalten aus dem Contentpool ist ein Werkzeug zu entwi ckeln das in geeigneter Weise die Speicherung der Inhalte in einem Dokument im PDF Format erm glicht In diesem Zusammenhang ist die Frage von Bedeutung wie die Darstellung und Anordnung der Inhalte geschehen kann so dass der Nutzen der erzeugten Dokumente m glichst hoch sein wird Je besser die Lernen den bei der Erreichung ihrer Lernziele von den erzeugten Dokumenten unterst tzt werden desto h her ist deren Nutzen Noch ist die Integration des Dokument Splitters mit den brigen Werkzeugen der Contentpool Verwaltung Content Navigator Topic Editor Topicmap Mana ger gering Durch eine verst rkte Integration kann die Benutzbarkeit aller Werk zeuge noch wesentlich verbessert werden Manche Fragestellungen der Diplomarbeit konnten gar nicht beantwortet werden Um sie zu kl ren sind L sungen auch auf konzeptueller Ebene zu entwickeln
166. amt Punktezahl 3 Da es sich bei COMpendis um ein kommerzielles Softwareprojekt handelt vgl Abschnitt 4 3 4 Seite 67 ff sind Daten zur Verbreitung des Konzeptes schwer eruierbar 31 Der Fokus f r den Einsatz der AICC Spezifikationen liegt in erster Linie auf der Luftfahrt Industrie z B Flug zeug Industrie Pilotenausbildung die Gestaltung der Spezifikationen ist zudem f r diese Wirtschaftszweige optimiert Eine Verwendung der Spezifikationen f r andere Bereiche erfordert zumindest eine Anpassung ob wohl das AICC aktiv die Bildung von Standards unterst tzt und mit Organisationen wie IMS oder ADL kooperiert vgl AICC 2004 bzw http www aicc org 132 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Interpretation der Ergebnisse Die Ergebnisse der Vorauswahl von Konzepten auf Grund von K O Kriterien gem Tabelle 6 wird nach folgenden Regeln interpretiert a Aus jeder der 4 Kategorien f r Konzepte vgl die Einteilung im Kapitel 3 ist zu mindest ein Konzept genau zu analysieren b Erreicht ein Konzept zumindest 7 Punkte so wird es detailliert analysiert vgl Ka pitel 4 Seite 35 ff Die Grenze von 7 Punkten ergibt sich aus der au erordentli chen Wichtigkeit die dem K O Kriterium Offene Schnittstellen Interoperabili t t zugeordnet wird Die Punktezahl von zumindest 7 Punkten wird nur dann er reicht wenn das genannte K O Kriterium erf llt ist Somit wird Offene Schnitt s
167. angereichert wurden Die in den Abschnitten 4 2 1 1 bis 4 2 1 4 vorgestellten Konzepte wurden in vier Werk zeuge Tools implementiert die zur Erstellung eines elektronischen Buchs mit Hilfe der SBT erforderlich sind Splitter Tool zur Zerlegung Tool zur Speicherung der Wissensein heiten Knowledge Management System und Auswahl Tool In diesem Abschnitt werden die Werkzeuge kurz beschrieben 4 2 1 5 1 Splitter Tool zur Zerlegung Der Splitter ist das zentrale Werkzeug f r die Schaffung digitalisierter B cher mit Hilfe der SBT Aus einem elektronischen Quelldokument erzeugt der Splitter semantische Einheiten wobei durch die Konfiguration von Parametern die Granularit t Gr e der erzeugten Einheiten vorgegeben werden kann Die Granularit t kann zwischen einer einzelnen Zeile und einem ganzen Kapitel schwanken wobei das Optimalma zwischen diesen beiden extremen Auspr gungen liegt Die Autoren geben als Faustregel f r das Optimalma an Dahn 2001a Dahn et 13 Siehe http www slicing infotech de 51 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit al 2001 Ein denkbarer Kandidat f r eine Wissenseinheit ist ein Teilst ck eines Doku mentes das unter wohldefinierten Bedingungen wieder verwendet werden kann A potential slice is a connected part of a document that can be reused under well defined conditions Leider lassen die Autoren offen was unter wohldefinierten Bedingungen zu verstehen
168. ards sind die Konzepte To pic Association und Occurrence Im Detail besteht der Standard aus folgenden Teil konzepten vgl ISO 13250 1999 ISO 13250 2000 e Topic e Topic Name 1 Das Konsortium TopicMaps org betreibt unter der Adresse http www topicmaps org auch eine Homepage Auf dieser k nnen weitere Informationen zum Konsortium und zu den Topic Maps gefunden werden 78 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Occurrences e Public Subject Descriptor e Associations e Scopes e Facets e Topic Maps e Bounded Object Sets Topics besitzen die Eigenschaften characteristics Name Basename zugeordnete Ressourcen Occurrences und zugeordnete Beziehungen Associations Eigenschaften von Topics werden in diesem Dokument synonym auch als Elemente bezeichnet Zu dem ist es m glich die G ltigkeit von topics innerhalb eines gewissen Themenbereichs scope zu beschr nken Topics dienen also dazu ein bestimmtes Ph nomen der Wirklichkeit abzubilden dessen Zweck die Speicherung oder Vermittlung von Wissen ist Beziehungen Assoziationen zwischen Topics dienen dazu ein semantisches Netz auf zubauen Topic Maps sind untereinander vernetzte Topics Mit anderen Worten Dokumente wel che der XTM Spezifikation ebenfalls gehorchen In der Folge wird auf zwei Aspekte des XTM Modells genauer eingegangen Abschnitt 4 4 2 1 behandelt wichtige Designziele die in die Spez
169. asse von DocumentRenderer siehe oben Darin wurden einige Algorithmen f r die Berechnung des Druckauftrages korrigiert An sonsten ist die Funktionalit t identisch mit jener von DocumentRenderer 7 2 4 3 Klasse PdfParagraphlteration PdfParagraphIteration liefert aus dem Text eines Dokuments im PDF Format eine Ite ration durch jene Elemente die auf Grundlage einer Granularity Konfiguration erstellt wurden Die Konfiguration der Granularit t erfolgt durch die bergabe eines Granulari ty Objekts vgl Abschnitt 7 2 2 4 Seite 281 an die Schnittstelle von PdfParagraph Iteration Die Iteration ber die Elemente des PDF Dokuments stellt folgende Funktio nalit t zur Verf gung vgl Abbildung 117 e Direkter Zugriff auf ein Element ber seinen numerischen Index fortlaufende Nummer innerhalb des Dokuments e Navigation durch die Elemente mit Hilfe des Iterators 7 2 4 4 Klasse AdvancedPdfTextStripper AdvancedPdfTextStripper ist eine Klasse die der Extraktion von reinem Text ohne Information Uber die Formatierung aus Dokumenten im PDF Format dient Eine solche Klasse wird notwendig da das Lesen von Text aus PDF Dokumenten eine alles andere als triviale Aufgabe darstellt AdvancedPdfTextStripper basiert auf der Klasse org pdfbox util PDFTextStripper PdfBox 2002 Es wurde auf die Bed rfnisse des Dokument Splitters optimiert und stellt folgende Funktionalit t zur Verf gung vgl Abbildung 117 e Erzeugen einer neuen Instanz
170. assenderen d h privilegierteren Berechtigungen ben tigt contentpool view Das Pr sentationstool darf gestartet werden Der Benutzer ist also berechtigt Wissensatome und die dazu geh renden semantischen Netze mit Hilfe des Topicmap Navigators zu betrachten contentpool edit Sowohl das Pr sentationstool als auch der Topic Editor d rfen gestartet werden Der Benutzer ist folglich berechtigt Wissensatome und die dazu geh renden semantischen Netze mit Hilfe des Topicmap Navigators zu betrachten sowie mit Hilfe des Topic Editors neu zu erstellen zu editieren oder zu l schen contentpool tmedit Der Topicmap Manager darf gestartet werden Der Be nutzer ist berechtigt Fachbereiche Topic Maps mit Hilfe des Topicmap Managers neu zu erstellen zu editieren bearbeiten oder zu l schen contentpool tmedit root Der Topicmap Manager darf mit weiteren Privilegien gestartet werden Zus tzlich zu den oben vgl contentpool tmedit genannten Aktionen darf der Benutzer die Kategorien Tabelle in welcher die allgemeine Ontologie gespeichert ist vgl die Definition auf Seite 207 bearbeiten Eine Kate gorien Tabelle kann nur einmal existieren bearbeiten und l schen einer der Ka tegorien Tabelle ist daher unm glich contentpool help die Contentpool spezifische Hilfe von Scholion WB darf gestartet werden hnlich wie bei der Berechtigung contentpool enter sind keine weiteren Privilegien damit verkn pft
171. at specifies a type of involvement that Topics may have in the Association Each Role is assigned to zero or more Topics that are involved in the Association in the way specified These Topics are said to be players of that Role in the Association NOTE In XTM it is not permissible for the different Roles in an Association to be gov erned by different Scopes The XTM syntax expresses the Scopes on all the Roles of an Association through a single lt scope gt subelement of the lt association gt element XTM 2001 4 4 2 2 9 Topic Maps Eine Topic Map besteht aus beliebig vielen meist mehreren Topic Map Nodes Diesen ist jeweils ein Topic zugeordnet Topic Maps sind somit immer eine Teilmenge aus ei nem semantischen Netz welches mit Hilfe von Topics und den Assoziationen zwischen ihnen modelliert wird Von einer konsistenten Topic Map spricht man wenn diese ausschlie lich Subjects enth lt die durch genau ein Topic abgebildet sind Abbildung 32 zeigt wie Topic Maps mit Topics und Subjects in Verbindung stehen 85 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Topic Map N Consistent Topic Map Abbildung 32 Topic Map Konzept XTM 2001 A Topic Map comprises zero or more Topic Map Nodes Topics Scopes and Associa tions It is possible for more than one Topic in the Topic Map to reify the same Subject If no Subject is reified by more than one Topic in the Topic Map then the Topic Map is said to b
172. ation der XML Topic Maps XTM stellt ein Modell und eine Grammatik zur Verf gung mit dessen Hilfe die oben beschriebenen Topics Beziehungen zwischen To pics Associations sowie so genannte Topic Maps modelliert werden k nnen vgl XTM 2001 Wie beim EML Konzept vgl Abschnitt 4 4 1 ab Seite 70 handelt es sich auch bei den XML Topic Maps um eine Modellierungs und Beschreibungssprache nicht jedoch um einen Werkzeugkasten Mit der Ver ffentlichung der XTM Spezifikation 1 0 wurde der ISO 13250 Topic Map Standard auf die Auszeichnungssprache XML portiert Dabei wurde auf HyTime und SGML siehe dazu die Definitionen im Glossar Abschnitt 10 2 Seite 333 ff die Grundlagen des ISO 13250 Standards verzichtet Statt dessen wurde auf die Auszeichnungsspra che XML sowie die dazu geh renden Referenzierungsmechanismen XLink und XPointer gesetzt vgl Widhalm 2002 S 369 Die beiden erw hnten Konzepte n mlich der ISO Topic Map Standard 13250 und die XML Topic Maps sind nicht miteinander zu verwechseln XTM enth lt im Vergleich zum Standard einige Erweiterungen Der Rest des vorliegenden Kapitels wird sich vor allem mit dem letzt genannten Konzept den XTM besch ftigen Im Vergleich zum ISO Stan dard sind die XML Topic Maps technisch weniger umfangreich und auch weniger aufwen dig zu implementieren Daher stellen sie die attraktivere Variante der Topic Maps dar Die wichtigsten Bestandteile des ISO Topic Map Stand
173. atisierte Zerlegung von Dokumenten v D 1 1 1 Erkennen von Grenzen zwischen Wissenseinheiten v K 1 1 2 Zuweisung von Metadaten zu den Wissenseinheiten v B 124 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 1 3 Auffinden von semantischen Beziehungen zwischen v den Wissenseinheiten 1 1 4 M glichkeit zur Konfiguration von Parametern nach v D den Pr ferenzen des Benutzers 1 2 Manuelle Aufbereitung von Wissenseinheiten Inhalte v D in der Daten oder Wissensbasis 1 2 1 Bearbeiten der Zerlegung des Dokuments in Wissens v einheiten 1 2 2 Bearbeiten und Erg nzen der automatisch generierten v Metadaten 1 2 3 Bearbeiten und Erg nzen der automatisch erzeugten v D semantischen Verkn pfungen 2 Datenmodell zur Speicherung der Wissenseinhei v B ten 2 1 Sicherstellung eines konsistenten einheitlichen Beg v D riffssystems 2 1 1 Verwendung einer oder mehrerer Schlagwort v D Tabelle n 2 1 2 Verwendung eines Thesaurus bzw mehrerer Thesauri v D 2 1 3 Unterst tzung mehrerer Sprachen v B 2 2 Physische Speicherung von Daten v D 2 2 1 M glichkeit zur Abbildung semantischer Beziehungen v D zwischen den Wissenseinheiten 2 2 2 Separate Speicherung von Wissens und Metadaten v 2 2 3 Separate und private Speicherung von pers nlichen v D Inhalten eines Benutzers 2 2 4 M glichkeit zur Abbildung einer Kategorisierung de
174. auch Konzepte aus letzterer Kategorie heran gezogen Somit ergab sich die folgende Menge an Konzepten die mit Bewertungsraster 1 zu bewerten waren e Slicing Book Technology e SCORM Die Ergebnisse dieser Bewertung werden in Tabelle 7 dargestellt Hinweis Auch bei Trial Solution gibt es die M glichkeit Dokumente in zerlegter Form abzuspeichern Das Werkzeug verwendet jedoch die Slicing Book Technology vgl Ab schnitt 4 5 1 3 Seite 95 Tabelle 7 Ergebnisse der Bewertung Slicing Book Technology SCORM Slicing Book Technology SCORM Nr v amp Anmerkung v i Anmerkung 1 Suche in den Wissenseinheiten 1 1 v Einfache Schlagwortsuche m glich v Suche in den Metadaten der Inhalte ist m glich 1 2 Nur einfache Schlagwortsuche unter Aus Dokumentation ist die M glich st tzt Verkn pfung von Suchbedingun keit nicht erkennbar gen nicht m glich 1 3 Suche nicht unterst tzt daher auch die Aus Dokumentation ist die M glich Suche nach semantischen Bedingungen keit nicht erkennbar nicht m glich 2 Pflege Wartung der Wissenseinheiten 2 1 v Bearbeitung der Inhalte ist m glich v Der Inhalt von SCOs kann bearbeitet werden 1346 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 2 v Durch Wartung des Dateienbaumes m g v lich 2 3 Nur manuelle Nachbearbeitung der Zer v SCOs k nnen beliebig e
175. auch durch die Ber ck sichtigung von Daten z B ber Vorkenntnisse und bereits erzielte Lernfortschritte des Lernenden zu anderen Navigationspfaden kommen Auch eine vom Benutzer definierte Steuerung durch die Lernunterlage ist denkbar Das LMS ist ebenfalls daf r verantwortlich dass die ausgew hlten Wissensatome auch tats chlich in der vorgesehenen Reihenfolge gestartet werden Zudem muss sicher gestellt sein dass immer nur ein Wissensatom zugleich in den aktiven Zustand ge schaltet ist Je nachdem ob ein Asset Inhaltsbrocken oder ein SCO Wissensatom gestartet wird ergeben sich noch einige Besonderheiten vgl Dodds 2001c e Assets m ssen vom LMS lediglich gestartet werden ben tigen jedoch keine In formation bzw R ckmeldungen vom LMS Dadurch ist eine weitere Kommunika tion nicht mehr notwendig e SCOs Wissensatome d rfen ausschlie lich sequentiell gestartet werden d h zu jedem Zeitpunkt darf nicht mehr als ein SCO aktiv sein Die Aktivierung von SCOs durch andere SCOs ist verboten SCOs d rfen nur vom LMS gestartet wer den Beim Startvorgang ist das SCO daf r verantwortlich den API Adapter des LMS zu lokalisieren Das LMS stellt seinen API Adapter in einem Browserfenster in Form eines XML Document Object Model DOM Objekts zur Verf gung 4 5 2 3 2 Application Programming Interface API Durch die Verwendung einer einheitlichen standardisierten Schnittstelle API k n nen viele der Anforderungen n
176. aufgrund der inhaltlichen Be wertung die am besten geeigneten Konzepte zu ermitteln 5 2 Vorgehensweise f r die Bewertung Bevor die Ergebnisse der Bewertung vergleichenden Analyse vorgestellt werden gehe ich auf deren Rahmenbedingungen ein Zu diesem Zweck werden die Ziele vorgestellt die bei der Bewertung verfolgt werden vgl Abschnitt 5 2 1 Weiters wird die methodi sche Durchf hrung besprochen vgl Abschnitt 5 2 2 Hinweis Die Liste der bewerteten Konzepte ergibt sich aus den in Kapitel 4 pr sentier ten Konzepten 5 2 1 Ziele der Bewertung Ziele der Bewertung sind e Finden eines Standards oder einer Spezifikation der bwz die zur Speicherung von Wissensatomen und Lernmaterialien geeignet ist e Finden eines Standards oder einer Spezifikation der bzw die zur Darstellung von Wissensatomen und Lernmaterialien geeignet ist e Das Identifizieren von g ngigen Anforderungen an Tools die f r die Erstellung und Wartung einer Daten oder Wissensbasis in Wissenschaft und Praxis verwen det werden e Im optimalen Fall k nnen sogar Tools ausfindig gemacht werden die f r den Con tentpool unver ndert bernommen und verwendet werden k nnen F r solche Tools ist blo die ausreichende Kenntnis der Schnittstelle von Bedeutung 5 2 2 Methodische Durchf hrung Folgende methodische Vorgehensweise wurde f r die Durchf hrung der Bewertung gew hlt e Definition von K O Kriterien vgl Abschnitt 5 3 1 Seite 130 f
177. auten wie folgt TS final 2003 Die prototypischen Anwendungen des Trial Solution Projekts die f r das Fachge biet der Mathematik optimiert wurden vgl Trial 2003 Dahn 2001d liefer ten wertvolle algorithmische Erkenntnisse die leicht zur Anwendung auf ande ren Fachgebieten adaptiert werden k nnen Dies gilt insbesondere f r die Metho den und Werkzeuge zur Zert mmerung Bearbeitung Datenabfrage d h die Er stellung von Dokumenten und Distribution 22 Anmerkung bereits im Rahmen des Projekts Slicing Book Technology wurde die Hypothese aufgestellt dass der Einsatz von individualisierten Lehr und Lernmaterialien den Lernprozess verbessert ohne dass diese nach gewiesen wurde Vgl dazu Abschnitt 4 2 1 Seite 43 ff 94 e Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Eine umfangreiche Wissensbasis wurde geschaffen deren Metadaten und auch Wissensdaten ber das World Wide Web genutzt werden k nnen Insgesamt wur den rund 5 000 Seiten aus 19 verschiedenen Dokumenten zert mmert und in der Wissensbasis abgespeichert TS final 2003 Es wurde ein XML Schema f r Metadaten auf der Basis von Standards geschaf fen und an die Bed rfnisse des Projekts angepasst Dabei wurde versucht die Weiter Entwicklung von Standards f r die Beschreibung von Wissenseinheiten zu beeinflussen und voranzutreiben Die Schnittstelle zur Suche in der Wissensbasis arbeitet auf Basis neuer Indizie rungstechniken Der Suchvorgan
178. bbildung 76 Modell des Topic Editors Beschreibung Der Topic Editor ist als Werkzeug f r die Administration des Content pools konzipiert D h er bietet Funktionalit t um Wissensatome hinzu f gen bearbeiten und l schen zu k nnen Dies beinhaltet auch die Verwaltung der semantischen Netze im Contentpool Konkret werden folgende Features unterst tzt Pr sentationstool starten Wissensatome verwalten Alle zur Administration ben tigten Funktionen sind in diesen Pr sentationstool starten beiden Werkzeugen beinhaltet das Pr sentationstool wird f r die effiziente Navigation im semantischen Netz und f r die Betrachtung von Wissensatomen ben tigt Der Benutzer erh lt die M glichkeit sowohl entsprechend der urspr nglichen Struktur der Kapitel aus den zerlegten B chern als auch entlang der semantischen Verkn pfungen zu navigieren Bei 189 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit den Darstellungsweisen gemeinsam ist das Feature Wissensatome f r den Export in ein pers nliches Nachschlagewerk ausw hlen und an schlie end den Exportvorgang starten zu k nnen Im Pr sentationstool kann eine Suche durchgef hrt vgl auch Abschnitt 6 2 2 4 Seite 213 ff und die gefundenen Wissensatome anschlie end betrachtet werden Beim Anzeigen Betrachten der Wissensatome kann der Benutzer den Inhalt oder die Metadaten einsehen Zudem k nnen die Namen von se mantischen Verkn pfungen betrachtet werden so dass di
179. bei wurde schon im Punkt 4 5 1 3 1 hingewie sen F r die Entwicklung des Metadata Tools war das Centrum voor Wiskunde en Infor matica in Amsterdam verantwortlich Die Funktionalit t kann folgenderma en zusam mengefasst werden TS final 2003 e Das Tool erh lt als Input die vom Splitter erzeugten Wissenseinheiten e Eine Beschlagwortung des Dokuments wird auf Basis eines eventuell bereits im Dokument vorhandenen Index durchgef hrt e Das Tool f hrt grundlegende Konsistenzpr fungen der zugewiesenen Metada ten durch Zu diesem Zweck stehen dem Programm verschiedene Eingabequellen zur Verf gung eine Tabelle von Standard Schlagw rtern eines bestimmten Fach gebiets so genannte identification clouds sowie die Thesauri des Metadata Ser vers vgl den folgenden Punkt Aus der Quelle ging leider nicht eindeutig hervor was unter identification clouds zu verstehen ist 4 5 1 3 3 Metadata Server Der Metadata Server dient vorwiegend als eine Datenbank f r Schlagw rter Das Pro gramm wurde vom Fachinformationszentrum in Karlsruhe entwickelt Folgende Funkti onalit t stellt es bereit TS final 2003 e Ein Thesaurus wird angeboten der dem Key Phrase Assignment Tool vgl Punkt 4 5 1 3 2 Synonyme f r Fachbegriffe zu einem bestimmten Fachgebiet zur Ver f gung stellt e Der Metadata Server ist ein zentraler Pool f r Fachbegriffe zu einem oder meh reren Fachgebieten e Wichtig ist besonders dass Anfragen unterst
180. beschrieben und zwar folgender Ma en unterteilt e 6 1 3 1 Server seitige Komponenten e 6 1 3 2 Client seitige Komponenten Hinweis Eine wesentlich genauere Definition der Werkzeuge und Spezifikation der ge nannten Komponenten erfolgt im Abschnitt 6 2 Modellierung der Prozesse im System im Rahmen der Vorstellung der Prozessmodelle Weiters kann im Kapitel 7 Implementierung der Software in den Abschnitten 7 1 Klassenmodell der Contentpool Verwaltung Seite 249 ff und 7 2 Klassenmodell des Dokument Splitters Seite 274 ff an Hand der Klassenmodelle die Implementierung des spezifizierten Designs nachvollzo gen werden 6 1 3 1 Server seitige Komponenten e Die zentrale Rolle nimmt der so genannte Topic Map Processor ein Dieses Werkzeug dient dazu die Verbindung zwischen den Client seitigen Tools Kompo nenten und dem Datenbankmanagementsystem herzustellen Wichtigste Aufgabe ist die Konvertierung der in einem relationalen Datenbankschema gespeicherten Topic Map in ein XML basiertes Topic Map Format bzw das Einlesen der XML To pic Map in Java Objekte mit denen die Module der Contentpool Verwaltung ar beiten k nnen Die konvertierte Topic Map wird f r die Darstellung mittels DOM und JavaScript zu Grunde gelegt Der Topic Map Processor stellt zudem Dienste und Schnittstellen f r die Suche in der Topic Map sowie f r die Bearbeitung der Topic Map und die Bearbeitung der Wissensatome im Contentpool zur Verf gung e Im relationalen
181. betrachten Pers nliches gt Nachschlage werk erstellen Ende 8 Ee Topicmap Contentpool Buchstrukturen Contentpool Wissensatome Abbildung 77 Topic Editor Prasentations Tool Hinweis Der Schritt Wissensatome Topics betrachten in Abbildung 77 wird in zwei Prozessmodelle verfeinert Wissensatome betrachten Abbildung 78 und Topic be 191 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit trachten Abbildung 79 Auf diese Weise werden einerseits die Unterschiede und ande rerseits die Zusammenh nge zwischen Wissensatomen und Topics besser verst ndlich 6 2 2 2 1 1 Wissensatome betrachten Wissensatome betrachten Suche im Contentpool gt Inhalt anzeigen Metadaten anzeigen Wissensatome Abbildung 78 Pr sentations Tool Wissensatome betrachten 192 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 1 2 Topics betrachten Topic betrachten Suche im Contentpool Eigenschaften des Topics anzeigen Navigation entlang py der Verkn pfungen Wissens atome zu einem Topic betrachten Contentpool Abbildung 79 Prasentations Tool Topics betrachten Diplomarbeit 193 Zerlegung digitalisierter Leh
182. boolean writexXTMFile boolean topicMapReferences java lang String nrOffopicMapsFound int topicMapCollection java util List topicMapNames java lang String Abbildung 111 Klassenmodell Package utils topicmaps java lang Object Java io Fiienamerilter XTMFilenameFilter XTMFilenameFilter acceptboolean Diplomarbeit java lang Object java util Comparator Java jo Senalizable BasenameStringComparator BasenameStringComparator BasenameStringComparator compare int equals boolean java lang Object TopicMapPrettyPrinter ee TopicMapPrettyPrinter getBasenamesToString java lang String getBasenamesToString java lang String getNodeNamesTostring java lang String getAssociationRoleSpec java lang String containsPlayer boolean getAssociationTypejava lang String getAssociationid java lang String getAssociationShortinfojava lang String getAssociationShortinfojava lang String getAllAssociationsinfoToHtml java lang String getAllAssociationsinfoToxml java lang String java lang Object TopicMapStringRepresentation TopicMapStringRepresentation retrieveTopicMapTitle java lang String resolyeTopicAndSubjectNames void retrieve SubjectTopics java util vector topicNamesAsHtmi java lang String topicNamesAsxmi java lang String topicNamesAsxmi java lang String subjectsAsHtml java lang String subjectsAsxmlijava lang String subjectsAskmijava lang String subjectsAskmlijava lang String scopesAs
183. bschnitten noch detailliert behandelt werden 274 Diplomarbeit Zerlegung digitalisierter Lehrb cher ueaoog fe gpigpeloid Bugs Bue eaelsnjeys Bug Bue esef PUBLULUOQUOIIyISe ueajoog smjelsuopnglpgelau ewasalgWuoglagdsuooygssesnykungeyasaiguuope auegkaLrbumsxerelaueghumpse HEEN Buus Fue esefadA awp Bung Auer BAe Our ys PLU Bugs Bue Bae loupny plu Bung Bue eae abenGueqpuy Bung uep eseja L Plu RICA SLUOT YEH Pa AOU SO piosyuawniogaunogsnio pios wyo udsaniaxag poxuogdegajepdny pios dndogajepdng D IOAAADDUIAMU uea g edsip ueajpog ajejdua Lapa aagyIayIg yealoog ajeldius LapaaagyIayIg poraejdwaLaugagaanbg piosajedwaLauyap Upalpng aso qo 40 ueajpog uopuegyo Hog Woogie BAB Up oT Bo el gaynduosg PIORSOEIZINOEMOUSHE pios HOE QSsuondomaysge AIOAA OE QUONEINGYUO ONE QMoysg PlOA Boe QuoeinGyuoaaAoy se Pioxpelo gkuyskguedos veaoog palda ag pioapalodasoj piosa JaSO age ueajoog allJsyanesz ueajoog aj Janes POA EIN Pe Oe POA IAI Pe OBE plosa APE OE PIA APE OE pios ejawajepdn HOA Ugda RIAL NOY Sg PIA AOU Se pioajuasgaopupassaaod AlOAJOO Yaa LAENUSadad AIGA pOpead LWUELUNIOTEUNaR PIOAWayaa LLOPPPe AIGA LUA aad WO Se alalap AAC BULLE p quaWinsogp d HEES ave dip i slapeal Jayl JAW ual IJH Bunodun Jay JaWeUa d md EECHER Jay gaweual MeL Jay Ja WENN AIOG Jaq seal gelgenids Sau UO IMIS AO WON
184. cal Reference Models Accredited Specitications Applications Standards Profiles Abbildung 4 Vorgehensmodell f r die Entwicklung von Standards DoddsWest 2002 Wenn die Forderung nach Offenheit des zu implementierenden Systems erf llt werden soll f hrt kein Weg an der Ber cksichtigung von anerkannten und verbreiteten Stan dards und Spezifikationen vorbei Seit mehreren Jahren bem hen sich zahlreiche Organi sationen Konsortien und Komitees um die Schaffung von weltweit anerkannten Stan dards auf dem Gebiet des virtuellen Lernens e Learning Mehrere Forschungsprojekte befass t en sich zudem mit der Entwicklung von Tools zur Erstellung und Verwaltung von Content Ein Ende der Forschungen ist bei weitem nicht vorhersehbar Noch konnte sich jedoch kein Vorschlag als Standard wirklich durchsetzen da vor allem empirische Daten bez glich der Akzeptanz durch die Benutzer oder der Effizienz des Datenaustausches fehlen Unumstritten sind die positiven Auswirkungen falls die Schaffung von einheitlichen Standards gelingt Dies beginnt damit dass seit den Anf ngen der Industrialisierung je der Industriezweig dem die Einigung auf eine Standardisierung gelang danach in eine Boom Phase eintrat Mit anderen Worten markiert der Zeitpunkt an dem die Einigung auf Standards vollzogen werden kann den bergang von der Pionier Phase in der nur wenige Organisationen den Umgang mit der neuen Technologie wagen in eine Pha se die durch
185. can be used re used or referenced during technology supported learning Koper 2001 S 4 Wie man sieht ist der Begriff sehr weit und universell gezogen er umfasst s mtliche Objekte der Wirklichkeit die zur Abbildung von Wissen und in Folge dessen f r Lernvor g nge verwendet werden k nnen Learning Objects sind also Entit ten welche zur Spei cherung von Wissen als Ausschnitt der Wirklichkeit dienen Obwohl es bereits einen offiziell verabschiedeten Standard f r Metadaten zu Learning Objects gibt vgl die Analyse im Abschnitt 4 3 2 IEEE Learning Object Metadata Stan dard Seite 54 ff sind die Learning Objects selbst noch nicht strikt definiert Allgemein anerkannte Ansicht ist jedoch dass ein Learning Object aus Inhalt und Methoden be steht wobei beide Bestandteile optional vorkommen d h auch fehlen d rfen vgl Koper 2001 und Downes 2000 14 IEEE Akronym f r Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc http www ieee org Siehe dazu auch das Glossar Seite 333 ff 53 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Inhalt von Learning Objects ist so definiert dass er aus Daten in Form von Text Bildern Video Dateien Audio Dateien usw und Referenzen auf andere Lear ning Objects bestehen kann e Methoden sind Beschreibungen des Verhaltens eines Learning Objects e Zur Beschreibung von Learning Objects k nnen Metadaten gem des Learning Object Metadata Standa
186. ceee eee e eee retreats nenn nenn nennen nn 86 Abbildung 33 Module und Workflow Trial Solution Quelle Dahn 2001b S GARE 96 Abbildung 34 Ubersicht Uber das SCORM Referenzmodell Quelle Dodds 20013 9 4 1 D 2 re vathadderieeciene et teraieese bres 101 Abbildung 35 SCORM als Sammlung diverser Standards und Spezifikationen Quelle DoddsWest 2002 cccceceecceccee eee eter nee nen REDE nun une nun nenn nennen 102 Abbildung 36 Legostein Metapher des SCO Referenzmodells DoddsWest 2002 aaa Re Wee tc recent aaa Tova te ee nate ea 106 Abbildung 37 Beispiele fur SCORM Assets Inhaltsbrocken Dodds 2001b S HOTA EE 108 Abbildung 38 Beispiel eines SCOs Wissensatoms Dodds 2001b S 2 5 109 Abbildung 39 Darstellung eines SCORM Content Packages Dodds 2001b S Send Ee Ee EE PE E AFE Eed EE AER d 111 Abbildung 40 Konzeptuelles Modell SCORM Content Packaging Quelle Dodds 2001b S 2 111 cerersnnnnnsensonnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnn nun nun nun nn nen nn 113 Abbildung 41 SCORM Hierarchisierung von Content Packages Quelle Dodds 20015 85 2 106 Yan rn BL 115 Abbildung 42 Konzeptuelles Modell SCORM Run Time Environment Dodds ZOOL WEE 118 Abbildung 43 Zustandsdiagramm des SCORM API Adapters Quelle Dodds 2001C S 4 3 13 aan a ne a Ds a ni 120 Abbildung 44 Allgemeines MVC Konzept einer Web Anwendung in Java Quelle Java 20021 er E ne eek len den 144 Abb
187. ceeeeeeeeeeeeees 300 Abbildung 124 Klassenmodell Package splitter pdf readers uunesnnennennnenenn nenn 301 XX Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 4 Definition der Unterschiede zwischen Spezifikation und Standard Zul ssige Operatoren der AICC Skriptsprache aicc script AICC Bewertungsmerkmale f r Konzepte bez glich Tools f r den D tenzugriftin na aaa na En Dh Aa Pr Een De eg nee dee Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9 Tabelle 10 2000 Gewichtung der K O Kriterien mit Punktesystem Vorauswahl der Konzepte K O Kriterien Konzept Tabelle Ergebnisse der Bewertung Slicing Book Technology SGCORM Ergebnisse der Bewertung LOM IMS COMpendis sssssssennnen nun nenn nennen Ergebnisse der Bewertung XML Topic Maps SCORM EML eccess Syntax der Algorithmen Beschreibungssprache Jana nach Jadele Tabelle 11 Fehler im Content Navigator ran nun nen nun nun namen nennen nn nennen Tabelle 12 Fehler im Topic Editor EN Tabelle 13 Fehler im Topicmap Manager en nenne nennen nnnn nennen tees Tabelle 14 Allgemeine Fehler in den Werkzeugen der Contentpool Verwaltung Tabelle 15 Die Zeichen des ASCII Codes cccccccccccccecceseeeeeeeeeeeueeneeneeneeeteegeegaes e xxi Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit
188. ch auch die denkbaren Einheiten die innerhalb eines Textes vorkommen k nnen Als letztes Beispiel wurde oben Codefragmente angef hrt solche Elemente wer den mit gro er Wahrscheinlichkeit nur in Dokumenten vorkommen die aus dem Fachgebiet der Informatik stammen Die beiden eben genannten Probleme stellen die gr te Herausforderung dar die es bei der Definition von Regeln zur Erkennung von Grenzen zwischen Wissenseinheiten gibt Ein m glicher L sungsansatz f r das erste Problem stellt die Definition von so genannten Layoutregeln dar Diese werden im folgenden Punkt 4 2 1 1 3 behandelt Das zweite Problem die fachspezifische Auspr gung von semantischen Texteinheiten kann wohl nur durch die Erstellung eigener Strukturdefinitionen gel st werden Eine Strukturdefinition enth lt Metainformation ber Textbausteine eines bestimmten Fachge bietes Es muss damit gerechnet werden dass Strukturdefinitionen nicht ohne Weiteres auf andere Fachgebiete bertragbar sind Ihre Definition muss folglich durch einen Ex perten auf dem jeweiligen Fachgebiet erfolgen vgl dazu Lange 2001 45 e Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 2 1 1 3 Konfiguration von Layoutregeln Unter Layoutregeln wird die Definition von Formatierungen f r ein bestimmtes Textele ment verstanden mit dessen Hilfe sich in Dokumenten eines bestimmten Verfassers das Textelement identifizieren l sst Man muss dabei von der These ausgehen dass
189. che B ume k nnen durch Schachtelung von Kursmaterialien entstehen und werden in der Tabelle Coursema terialtree gespeichert Ein Baum aus Kursmaterialien dient zur Modellierung von Zusam menstellungen z B Literatur Listen oder Skripten f r Kurse oder auch einer Hierar chisierung ber bzw Unterordnung von Kursmaterialien Kursmaterial B ume k nnen einem Tupel der Tabelle Organization zugeordnet werden Die Tabelle Organization dient zur Speicherung einer Reihenfolge welche beim Studium von Kursmaterialien zur Einhaltung empfohlen wird Dieser Ansatz wurde aus der IMS Content Packaging Spezifikation bernommen welche eine vergleichbare Vorgehenswei se erlaubt vgl IMS Content 2001 6 3 2 XML Schema Definitionen Ein gro er Teil der f r die Verwaltung des Contentpools ben tigten Daten muss im XML Format zur Verf gung stehen Diese Vorgehensweise erleichtert die Einhaltung des Prin zips der Trennung von Daten Verarbeitung und Layout zu einer Darstellung der Vor z ge einer auf XML basierten Anwendungsarchitektur und einer Darstellung der Gr nde f r die Entscheidung zur Verwendung dieser Architektur siehe v a F rlinger 2003 und Radmayr 2003 vgl Abschnitt 6 1 Systemarchitektur Scholion WB Seite 143 ff Daraus folgt nicht notwendigerweise dass die Rohdaten in der Datenbank ebenfalls im XML Format gespeichert sein m ssen Vielmehr erweist sich meist die Speicherung von Daten als Attribute einer
190. chreibbar sein Diese Eigenschaft ist die Voraussetzung f r eine automatische Bearbeitung so dass der Nutzen des Lernmaterials erh ht wird P dagogische Beweglichkeit pedagogical flexibility die Beschreibungsspra che muss in der Lage sein units of study unabh ngig vom p dagogischen Modell oder Paradigma auf dessen Basis sie gebildet wurden zu beschreiben Explizite Kategorisierung von Learning Objects explicitly typed Learning Ob jects die semantische Bedeutung von Learning Objects innerhalb einer unit of study muss beschreibbar sein Zus tzlich zur Bedeutung muss auch die Modellie rung der semantischen Struktur d h der Hierarchie im Lernmaterial sowohl des Inhalts als auch des Verhaltens m glich sein Vollst ndigkeit der Beschreibung completeness of description die Beschrei bungssprache muss alle denkbaren Lernmaterialien units of study Wissensein heiten Learning Objects Referenzen Beziehungen references relationship zwi schen Wissenseinheiten Methoden activities und die Arbeitsergebnisse workflow von Lernenden und sonstigen Benutzern beschreiben k nnen Reproduzierbarkeit reproducibility die Notation eines Lernmaterials muss die mehrmalige Ausf hrung seiner Methoden unterst tzen und zwar so dass dabei die selben Ergebnisse produziert werden Personalisierbarkeit personalization aspects einerseits ist damit die persona lisierte d h individuelle Anpassung von Inhalten und Methoden ge
191. chritt 2 beim Hinter den Button wurde nun die richtige behoben Erstellen eines Topics f hrt zum Abbre Aktion gelegt chen des Vorgangs PF TE 02 Das L schen automatisch generierter Die automatisch generierten Topics wer nicht Topics ist nicht m glich den durch das TM4J Framework erzeugt behebbar vgl TM4J 2002 PF TE 03 Tritt beim L schen von Topics ein Fehler Der Benutzer erh lt nun detailliertes behoben auf so werden keine Details der Fehler Feedback ber die aufgetretene Fehlersi meldung angezeigt tuation PF TE 04 Alphanumerische Werte bei der Eingabe Die automatische Erkennung von URI s behoben einer textbasierten Occurrence werden wurde verbessert als Verkn pfung URI interpretiert UF TE 01 Der Vorgang zum Speichern neuer Topics Der Fehler hing mit einem Fehler bei der behoben dauert sehr lange Daten bertragung nicht mit den Algo rithmen im Topic Editor zusammen 310 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit UF TE 02 Bei Wahl des Men punkts Wissensbasis Der Link wurde umbenannt in Zum Con behoben navigieren verschwinden die Men tent Navigator wechseln Dadurch ist der punkte des Topic Editors Wechsel zu einem anderen Werkzeug f r den Benutzer offensichtlich UF TE 03 Tritt beim Importieren einer Topic Map Die Bearbeitungslogik f r den Import offen ein Fehler auf so fehlt das Feedback an einer Topic Map
192. cmap ausw hlen y Semantisches Netz des Fachgebietes l schen Wissensatome des gt Fachgebietes beibehalten Esc Liste der gespeicherten Be f Topicmaps Contentpool Wissensatome des Bearbeitung abbrechen nderungen verwerfen gt Fachgebietes Contentpool CD l schen Be nderungen Contentpool speichern D NS rt Abbildung 95 Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map l schen 211 Diplomarbeit Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 3 4 Fachgebiet Topic Map bearbeiten Diplomarbeit Bestehendes Fachgebiet bearbeiten Start g Name des gt Fachgebietes umbenennen Bezeichnungen der Kategorien ndern Beschreibung des gt Fachgebietes ndern nderungen verwerfen nderungen speichern i Ende Topicmaps Contentpool Contentpool Abbildung 96 Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map bearbeiten 212 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 4 Suche im Contentpool Suche im Content Pool KS Fachgebiet gt Topicmap ausw hlen Semantische Schlagwort Suche Navigation entlang der Verkn pfungen Einfache Schlagwort Suche Schlagwort Suche Kriterien
193. d Benutzer Ab schnitt 6 2 2 Interaktionsprozesse sowie systeminterne Prozesse Abschnitt 6 2 3 Systemprozesse Abschlie end wird eine bersicht gegeben welche Berechtigungen ein Benutzer ben tigt um die Contentpool Verwaltung starten und ihre Werkzeuge ver wenden zu d rfen Abschnitt 6 2 4 Berechtigungsbaum f r die Contentpool Verwaltung 168 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 1 Notation f r die Prozessmodellierung Die Symbole zur Notation der Prozessmodelle f r den Scholion WB Contentpool orien tieren sich an der in Auinger 1999 Seite 152 ff verwendeten Notation In der folgen den Abbildung 62 sind die verwendeten Symbole ersch pfend angef hrt Verbindung zwischen Prozessen Aktivit ten Aktivit t Berechtigung Daten Prozess Konnektor Verbindung zwischen Prozessen Aktivit ten und Datenbasen Prozess Datenbasis N Festplatte z Rollen Prozess Konnektor Verbindung zwischen Systemint Prozessen ysteminterner e d SEH LS Algorithmus Endpunkt von e Prozessmodellen Alternative u a a Assertion Slipmats mit Bedingung Abbildung 62 Notation Symbole f r die Prozessmodellierung nach Auinger 1999 Nachfolgend werden die in Abbildung 62 gezeigten Symbole kurz erl utert e Aktivit ten sind Systemaktivit ten die durch Interaktion des Benutzers mit dem System ausgel st
194. dMetaiata ran eee eee eee eee eee eee eee 243 6 4 2 7 Verfeinerung von DrocCessbesuhtes namen nennen nn nenen 244 6 4 2 8 Verfeinerung von convertResults cece eee ee eee teeta nennen nennen 245 6 4 3 Splitter Algorithmus im Ablautdiagramm nennen nennen nennen 246 6 5 Zusammenfassung sehen 248 7 Implementierung der Software nenn nun nun nun nennen nun nennen nennen 249 7 1 Klassenmodell der Contentpool Verwaltung 249 7 1 1 bersicht Klassenmodell von Scholion WB cccsseeceseeceeeeeaeeeseeeeeeeeees 249 7 1 2 Package scholion contentpool serssennnennnnnn nennen en nn nun nnen nun nennen 251 Jed Dil Klasse Navigator EE 253 7 1 222 Klass RO 253 7 1 2 3 Klasse Ontologvkanager eee eee nun namen nennen nn nenn 253 7 1 2 4 Kaese Sesarchtogk ou gg ae a er 254 7 1 2 5 Klasse Topiese rch wis visas re nn 254 7 1 2 6 Sub Package backend z22us22r0nnnnnnnnnn nun nn nn nun nun nun nn nenn nennen nenn 255 7 1 3 Package scholion util r ua en 258 7 1 3 1 Klasse dun e EE 259 7 1 3 2 E Le el 260 7 1 3 3 Klasse EilteringtopichMapbrettvbrinter nennen 260 7 1 3 4 Klasse TopicMapUtils 0 0 cece eee nun nenne nenn nenn nenn nenn nennen 260 7 1 3 5 Sub Package helpers u2uuu2snsenenenn nn nn nn nn nn une nn nennen nenn nun une nn nennen 261 7 1 4 Package utils topicmaps ueuneeseeneennnennnennnnnnnnn nun nenne nun nenn nenn netstat een 264 7 1 4 1 Klasse BasetopicMapbroceseor nun nun nennen nn 266 7
195. de An Stelle des vol len Namens wird eine Abk rzung die aus zwei Buchstaben besteht verwendet F r das Werkzeug Content Navigator wird die Abk rzung CN f r das Werk zeug Topic Editor die Abk rzung TE und f r das Werkzeug Topicmap Manager die Abk rzung TM definiert L sst sich ein Fehler nicht genau einem Programm zuordnen so wird die Abk rzung ALLG allgemeiner Fehler verge ben Innerhalb der Fehler Kategorie die sich aus der Kombination der beiden oben ge nannten Teile ergibt wird schlie lich eine fortlaufende Nummer vergeben Die Syntax der Klassifikation eines Fehlers ist wie folgt definiert Je eine Auspr gung der drei oben genannten Teile der Klassifikation ergibt einen Klassifikations Schl ssel nach der Anordnungsvorschrift lt Art des Fehlers gt lt Programm gt lt fortlaufende Nummer gt 307 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Nach der obigen Definition w re zum Beispiel die Zeichenkette PF TM 14 eine g ltige Klassifikation Sie bezeichnet den vierzehnten Fehler innerhalb der Fehlerkategorie Pro grammablauf Fehler im Topicmap Manager Der Rest des achten Kapitels besch ftigt sich mit den Ergebnissen der von Wizany durchgef hrten Black Box Tests siehe Wizany 2003 Die vollst ndige Fehlerfreiheit und Korrektheit der Werkzeuge zur Verwaltung des Contentpools ist damit wie bereits weiter oben erw hnt nicht bewies
196. de liegen den Topics e Zugriff auf die Associations des dem Baum Knotens zu Grunde liegenden Topics 7 1 4 7 3 Klasse TMTree TMTree verwendet die Klasse TMTreeNode um einen Baum aus Instanzen von TMTreeNo de zu bilden Ein solcher Baum stellt die Repr sentation eines Topic Map Graphen als Spannbaum vgl Sedge 1991 S 475 ff ausgehend von einem bei der Erzeugung des Baumes spezifizierten Wurzel Topics dar TMTree und seine Subklassen TMPartialTree vgl Abschnitt 7 1 4 7 4 Seite 272 und TMMiniTree vgl Abschnitt 7 1 4 7 5 Seite 273 unterscheiden sich voneinander bez g lich des Algorithmus zur Berechnung des Baumes Dabei verwendet TMTree eine voll st ndige Berechnung aller Baumknoten sofort bei Initialisierung des Baumes Der Al gorithmus kann wie folgt detailliert beschrieben werden e Zu Beginn bei Erzeugung einer Instanz von TMTree spezifiziert der Benutzer das Wurzel Topic Von diesem ausgehend wird der Baum der Topics als Spann baum vollst ndig berechnet F r jedes der Topics die vom Wurzel Topic aus er 271 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit reichbar sind wird eine Instanz von TMTreeNode erzeugt und als Knoten in den Baum von TMTree eingef gt Wenn der Benutzer zu einem anderen Knoten navigiert bewegt er sich im Baum entlang der Kanten das sind die Associations Dabei ver ndert sich die Wurzel des Baums nicht F r Topics die mit dem urspr nglichen Spannbaum nicht verbun
197. den Kapi tel pr sentierten Testergebnisse von Bedeutung In den folgenden Abschnitten bringt der Autor erg nzende Erl uterungen zu den oben genannten Testmethoden und beschreibt die angewandte Vorgehensweise beim Testen mit Hilfe der Testmethoden 8 1 1 White Box Tests Die White Box Tests erfolgten bereits w hrend der Implementierung der Werkzeuge als Ma nahme der st ndigen Qualit tssicherung des programmierten Codes so ge nannte analytische Qualit tssicherung RechPom 1999 S 783 Beim White Box Test oder auch Strukturtest Heinrich HeinRoith 1998 S 509 wird die innere Struktur eines Testobjekts im vorliegenden Fall eine Komponente in einem Programm f r Scholion WB berpr ft Dazu werden aus der Struktur des Projekts hier Scholion WB Testdaten abgeleitet mit deren Hilfe getestet wird ob sich das Testob jekt konform zu seiner Spezifikation verh lt Jeder m gliche Kontrollpfad durch das Testobjekt ist dabei Gegenstand des Tests vgl HeinRoith 1998 S 509 White Box Tests wurden w hrend des Projekts Scholion WB regelm ig eingesetzt um unmittelbar nach der Programmierung neuer Komponenten Klassen oder Methoden deren Qualit t sicher zu stellen Vom Autor wurde umgehend nach Fertigstellung einer Komponente berpr ft ob mit dem neu implementierten Code die beabsichtigte Funktio nalit t realisiert werden konnte Zu diesem Zweck wurden folgende Hilfsmittel verwen det e Testpl ne und T
198. den Metadaten der semanti schen Einheiten in der Wissensbasis Vorschl ge zu generieren welche semantischen Einheiten in ein zu generierendes Dokument mit einzubeziehen sind vgl TS final 2003 4 5 2 Sharable Content Object Reference Model SCORM SCORM wurde von der amerikanischen Organisation Advanced Distributed Learning ADL ins Leben gerufen Die Zielsetzung des Projekts ist ehrgeizig es soll ein voll st ndiges Referenzmodell f r die Erstellung von Wissensatomen und f r die Implemen tierung von webbasierten Systemen die Wissensatome und Lernmaterialien Content verwalten k nnen geschaffen werden Bem hungen verschiedener weltweiter Organisa tionen zur Standardisierung auf dem Gebiet des e Learning sollen dabei unter einen Hut gebracht werden vgl Dodds 2001a Zur Illustration des SCORM Referenzmodells folgen zwei Abbildungen Abbildung 34 zeigt dass das SCORM Referenzmodell als eine gemeinsame Basis unterschiedlicher Standards zu verstehen ist Jede r innerhalb von SCORM bernommene Standard oder Spezifikation wird als ein Buch inmitten einer Bibliothek betrachtet In Abbildung 35 wird eine chronologisch geordnete bersicht der Bem hungen und Arbeiten der ADL zur Vereinigung der Standards und Spezifikationen verschiedenster Organisationen angege ben 28 Siehe auch http www adinet org 100 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit BOOK 1 z The SCORM Overview
199. den des objektorientierten Entwurfs und der objektorientierten Programmierung usw vorausgesetzt werden Hinweis Im gesamten Dokument werden zur Bezeichnung von Gliederungseinheiten des Textes die Begriffe Kapitel Abschnitt und Punkt verwendet Diese Begriffe besitzen die folgende Bedeutung Ein Kapitel bezeichnet einen Textabschnitt der obersten Gliederungsebene Die Diplomarbeit ist in 10 Kapitel gegliedert die weiter oben kurz umrissen wurden Ein Abschnitt bezeichnet einen Textabschnitt der zweiten oder dritten Gliede rungsebene Folglich besteht ein Kapitel aus mehreren Abschnitten Ein Abschnitt der Gliederungsebene 2 kann jeweils aus weiteren Unter Abschnitten bestehen Wenn eine noch pr zisere Gliederung erforderlich ist wird von Punkten gespro chen Ein Punkt bezeichnet also einen Textabschnitt der vierten Gliederungsebene oder tiefer Wo dies m glich ist wird eine allzu tiefe Gliederung des Dokuments jedoch vermieden Der Autor hat versucht durch eine gro e Anzahl von Querverweisen im Dokument dem Leser die Navigation im Text so leicht wie m glich zu machen So findet sich zu Beginn jedes Kapitels und jedes Abschnittes eine bersicht der Inhalte die den Leser auf den nachfolgenden Seiten erwarten Im Flie text wurden Querverweise auf interessante Textstellen anderswo im Dokument jedesmal dann eingef gt wenn aus meiner Sicht damit die Verst ndlichkeit und oder die Lesbarkeit erh ht werden konnten 14 Z
200. den komplexen Datentypen werden im Content Packaging XML Schema de finiert e dependencyType e fileType e itemType e manifestType e metadataType e organizationType e organizationsType e resourceType e resourcesType Alle oben genannten Datentypen werden zur Definition der Elemente im Content Packa ging XML Schema verwendet Weitere Details zum IMS Content Packaging XML Schema wurden bereits im Rahmen der Konzeptanalyse vorgestellt vgl Abschnitt 4 3 3 2 Seite 63 ff Auf eine wiederholte Darstellung wird verzichtet F r Details wird zudem auf die Quellen IMS Content 2001 und IMS CP 2002 verwiesen 6 3 2 2 Metadaten zu Wissensatomen F r die Modellierung der zu einem Wissensatom gespeicherten Metadaten in XML wird als Grundlage das vom IMS Global Learning Consortium definierte Learning Resource Me tadata Schema verwendet vgl IMS MD 2002 Dieses Schema ist zudem Grundlage f r die zur Speicherung von Metadaten der aus Zerlegung von Dokumenten generierten Wissensatome verwendete Datenstrukturen Die folgenden einfachen Datentypen werden im Learning Resource Metadata XML Schema definiert e formatType 227 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Die folgenden komplexen Datentypen werden sizeType datetimeType idType metadataschemeType catalogType minimumversionType maximumversionType Schema definiert aggregationlevelType annotationType catalogentryType centityType classificationTye c
201. den sind das sind jene f r die kein Pfad von der Wurzel ausgehend existiert muss bei Bedarf d h wenn der Benutzer sie als Ziel der Navigation ausw hlt ein vollst ndig neuer Baum berechnet werden In diesem Fall bleiben jedoch die bisher be rechneten B ume erhalten Die Klasse TMTree bietet folgende Funktionalit t zum Zugriff auf den Baum an vgl Abbildung 113 Berechnung von Iteratoren die die Knoten des Baumes in verschiedenen Reihen folgen in order oder level order durchwandern Zugriff auf einzelne Knoten wie auch die Wurzel des Baumes ber deren Topic Id Zugriff auf die Menge der Associations die in den Knoten des Baumes gespeichert sind 7 1 4 7 4 Klasse TMPartialTree TMPartialTree ist eine Spezialisierung Subklasse von TMTree Es unterscheidet sich von seiner Superklasse durch den Algorithmus zur Berechnung des Baumes TMParti alTree berechnet nur eine Teilmenge des Spannbaums der zu Grunde liegenden To pic Map Diese Teilmenge ist wie folgt definiert Zu Beginn wird f r das Wurzel Topic sowie f r jedes Topic das ausgehend vom Wurzel Topic nicht weiter als zwei Suchschritte entfernt ist ein Knoten berechnet und in den Baum aufgenommen Verlangt der Benutzer ein Topic das weiter als zwei Suchschritte vom Wurzel Topic entfernt ist wird f r dieses Topic der entsprechende Baumknoten als In stanz von TMTreeNode vgl Abschnitt 7 1 4 7 2 Seite 271 berechnet und in den Baum eingef gt Die Ergebnisse f
202. der Europ ischen Gemein schaft im Bereich der Forschung Technologischen Entwicklung und Demonstration FTE im englischen Original European Community for Research and Technological Develop ment RTD vgl RTD 2002 Ziel des Trial Solution Projekts ist die Entwicklung von Methoden Konzepten und Algo rithmen zur Zerlegung von Mathematik Lehrb chern und die Speicherung der gene rierten Wissenseinheiten in einer Wissensbasis Wesentlicher Eckpfeiler des Projekts ist die Evaluierung und Weiterentwicklung der Slicing Book Technology siehe Abschnitt 4 2 1 ab Seite 43 so dass in Zukunft nicht nur ein einziges Buch sondern mehrere B cher in einer Wissensbasis abgespeichert werden k nnen Die Laufzeit des Projekts betrug insgesamt drei Jahre Es wurde im Februar 2000 gestar tet und lief bis 30 April 2003 vgl Trial 2003 Im Folgenden werden Ziele des Projekts Abschnitt 4 5 1 1 die wichtigsten Ergebnisse Abschnitt 4 5 1 2 sowie die Architektur des geschaffenen Softwaresystems Abschnitt 4 5 1 3 vorgestellt 4 5 1 1 Ziele von Trial Solution Wichtigstes und oberstes Ziel von Trial Solution war es neue Wege sowohl des indivi duellen als auch des kooperativen Lernens durch die Entwicklung eines m chtigen Kon zepts zur Erstellung und Distribution von Dokumenten zu erschlie en Zu diesem Zweck sollten die Anwendungsm glichkeiten der Slicing Book Technology erprobt und evaluiert werden Dar ber hinaus setzten sich die
203. der Zerle gungs Ergebnisse eines digitalen Dokuments Bereitstellung einer Schnittstelle zum manuellen Nachbearbeiten und Erg n zen der Metadaten Automatisches Auffinden von semantischen Beziehungen zwischen Wissens atomen so weitgehend wie m glich Bereitstellung einer Schnittstelle zum manuellen Nachbearbeiten und Erg n zen der semantischen Beziehungen 24 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Sicherstellung einer konsistenten Begriffswelt sowohl innerhalb der Datenbasis als auch innerhalb des semantischen Netzes durch die Bereitstellung einer zentralen schlagwortdatenbank also eines so genannten Thesaurus 2 3 5 Sonstige Designziele Die Erf llung aller zuvor genannten Ziele hat so zu erfolgen dass weitere Rahmenziele bei der Entwicklung des Contentpools erf llt werden Die weiteren Rahmenziele f r das Projekt lauten wie folgt vgl Auinger 2002 e Plattform Unabh ngigkeit der Benutzer wird nicht zur Verwendung eines be stimmten Betriebssystems gezwungen e Unabh ngigkeit von zus tzlicher Software die Wissenstransfer Umgebung Scholion WB folglich auch der Contentpool sind so zu entwerfen dass sie in einem Standard Webbrowser ausgef hrt werden k nnen e Kompatibilit t zu anderen Wissenstransfer Umgebungen Interoperabilitat so dass Inhalte nach M glichkeit von einer in die andere Umgebung transferiert werden k nnen e Offenheit in den Schnittstellen und der Architektur
204. deutung f r Forschung 36 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit und Praxis definieren Die typischen Merkmalsauspr gungen f r beide Varianten eines Ansatzes sind in Tabelle 1 aufgelistet Quelle nach Oracle Corporation IMS Basic Trai ning Content Packaging Module 2 http ilearning oracle com Tabelle 1 Definition der Unterschiede zwischen Spezifikation und Standard Auspr gungen Merkmale Spezifikation Standard Zeitdauer f r Entwicklung Schnelle Entwicklung kur ze Zeitdauer Langsame Entwicklung lange Zeitdauer Rolle bei der Fertigung eines Produkts Erm glicher Regulierer Vorgehensweise bei der Entwicklung Status bez glich m glicher Ver nderungen Nimmt schnell grobe ber einstimmungen auf Werden experimentell wei terentwickelt Zusammenlegung akzeptierter erprobter Konzepte und L sungen aus der Praxis Endg ltig Abbildung 4 zeigt das Vorgehensmodell zur Entwicklung von Standards das mit der Ver ffentlichung von Spezifikationen beginnt Der grunds tzliche Unterschied zwischen den beiden Begriffen Standard und Spezifikation wird aus dieser Abbildung zus tz lich zu den Definitionen im Glossar ersichtlich 37 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit A Model for Standards Evolution AICC ADL IEEE ISO IMS ALIC ARIANDNE NO Techni
205. dukte die zur dauerhaften integren und von jedweder Anwendung un 336 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit DHTML DOM abh ngigen Speicherung und Verwaltung von Daten dienen RechPom 1999 S 876 Akronym f r Dynamic HTML Dynamisches ist eine Erfindung von Markt strategen sagen Kritiker In der Tat ist Dynamisches HTML keine klassi sche HTML Erweiterung in Gestalt neuer HTML Elemente Es ist auch keine neue Sprache Dynamisches HTML ist vielmehr der Sammelbegriff f r verschiedene L sungen um es dem Autor einer Web Seite zu er m glichen Elemente der Web Seite w hrend der Anzeige dynamisch zu ndern sei es automatisch oder durch Einwirken des Anwenders Akronym f r Document Object Model DOM ist eine vom W3 Konsortium verabschiedete Norm die zun chst einmal den Scriptsprachenzugriff auf beliebige Elemente eines Auszeichnungssprachen Dokuments be schreibt Es definiert lediglich Objekte Eigenschaften und Methoden die eine Scriptsprache umsetzen sollte wenn sie sich DOM f hig bezeichnen will DTD oder dtd Akronym f r Document Type Definition eine Beschreibungssprache ERD ERM HTML Hypermedia HyTime f r zul ssige Elemente in einem SGML Dokument Ein Dokument zur formalen Beschreibung von strukturierten Dokumenten welches in der XML Declaration Syntax verfasst wurde wird als DTD bezeichnet Eine DTD regelt folglich welche Elemente und Attribute innerhalb eines SG
206. e ffnen und Schlie en von Dokumenten in einem Projekt e Durchf hren der Zerlegung eines Dokuments in Wissensatome e Wechseln der Ansicht vom Quelldokument zu den Wissensatomen falls vorhan den und umgekehrt Zus tzlich ist Mainwindow f r die Weiterleitung all jener Information an SplitterAppli cation verantwortlich welche f r die Applikation global von Bedeutung ist Dieser Fall tritt z B ein wenn der Benutzer die globalen Parameter rekonfiguriert 7 2 2 Package config Im Package splitter config sind alle Klassen zusammen gefasst die zur Speicherung von Zust nden bzw Konfigurationen eines Projekts oder der Applikation Dokument Splitter dienen Zu diesem Zweck werden die folgenden in den in Klammern genannten Abschnitten be schriebenen Klassen ben tigt e Klasse ProgramSettings Abschnitt 7 2 2 1 e Klasse ProjectConfiguration Abschnitt 7 2 2 2 e Klasse Language Abschnitt 7 2 2 3 e Klasse Granularity Abschnitt 7 2 2 4 e Klasse TextFormat Abschnitt 7 2 2 5 Abbildung 115 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter config 279 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit l java lang Object java lang Object co java lang Object Lava do Serializable Java do Serializable Java do Serializable Language Java Jang Clonea ble java lang Cloneabie Granularity ProjectConfiguration
207. e 143 6 1 Systemarchitektur Scholion WB 143 GE V BERSICHE E 144 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des ContentpoolsS zursenenenenennnennnnnnnnnnn nennen 147 6 1 3 Software und Verteilungsarchitektur ccceee cece eee eee eee eee nennen nn 153 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 1 3 1 Server seitige Komponenten 154 6 1 3 2 Client seitige Komponenten 154 6 1 4 Klassenmodell f r die Contentpoool VMerwaltung nennen 155 6 1 4 1 Gesamt bersicht Scholion WB r ssannnnnnnnnn nun teen nennen nen nn nenn 155 6 1 4 2 bersicht Klassen und Packages der Contentpool Verwaltung 157 6 1 4 3 Schnittstelle Algorithmen f r die Verwaltung von Topic Maps 161 6 1 4 4 Topicmap Processor Package contentpool backend zusrsueren nenn 162 6 1 4 5 Navigations Tool CTopicmap Navigator nun nenn nenn nenn 164 6 1 4 6 Verwaltungs Tool Topic Editor Topicmap Manager nenn 165 6 1 4 7 Dokument Splitter NENNEN 167 6 2 Modellierung der Prozesse im System ussusnenennen nen namen een nennen nennen nenn 168 6 2 1 Notation f r die Drozesemodellterung eee teeta nennen 169 6 2 2 Interaktionsprozesse zeruaennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnsnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnenn 171 6 2 2 1 Dokument Splitter vu NEEN EEN NNN ee a SEENEN EEN a 174 E E ME Ree ele TEE 189 6 2 253 Topicemap M nageri n an u sn 206 6 2 2 4 Suche im Contentpool zssss2snnnen nun n nun u nun nn nn nn n nn nun nn
208. e Semantik der Wissensatome leicht erfassbar ist Wissensatome Topics verwalten f r die Pflege des Contentpools werden Fea tures 1 zum Erstellen neuer Wissensatome bzw Topics 2 zum Edi tieren und 3 zum L schen bestehender Wissensatome bzw Topics an geboten Beim Erstellen eines neuen Wissensatoms kann der Inhalt entweder manuell eingegeben oder aber der Pfad der URI einer digita len Ressource angegeben werden Die Metadaten zum Wissensatom m ssen vollst ndig manuell eingegeben sowie auch die semantischen Verkn pfungen zu anderen Wissensatomen erstellt werden Die beiden letztgenannten Schritte hneln in ihrer Durchf hrung stark dem Vorge hen beim Aufbereitungs Tool des Dokument Splitters vgl Abschnitt 6 2 2 1 4 Seite 185 Die selben Schritte mit Ausnahme der Eingabe des Inhalts bzw des Pfads der digitalen Ressource sind beim Editie ren eines Wissensatoms durchzuf hren Anstatt der Eingabe eines neu en Inhalts ist in diesem Fall die Bearbeitung eines bestehenden Inhalts vorgesehen Soll ein Wissensatom gel scht werden braucht dieses le diglich ausgew hlt und der Befehl zum L schen gegeben werden F r das Erstellen eines neuen Topics m ssen alle Inhalte des Topics und seine Verkn pfungen zu anderen Topics spezifiziert werden Die Aufgaben berschneiden sich dabei teilweise mit denen bei der Erstel lung von semantischen Verkn pfungen f r Wissensatome Beim Editie ren eines Topics m ssen die selben Schrit
209. e a Consistent Topic Map XTM 2001 4 4 2 3 Konzepte der XTM concepts Auf Grundlage der in Abschnitt 4 4 2 1 genannten Designziele wurden in XTM 2001 die Konzepte definiert auf denen letzten Endes auch das erstellte XML Schema basiert Die se wurden im Abschnitt 4 4 2 2 grundlegend dargestellt In diesem Abschnitt werden diese Konzepte detailliert erl utert Der Abschnitt ist in folgende Punkte unterteilt e 4 4 2 3 1 Themen Topics und Gegenst nde Subjects e 4 4 2 3 2 Typen von Themen Topic Types e 4 4 2 3 3 Name eines Topics Name e 4 4 2 3 4 Verbindung bzw Vorkommen Occurrences e 4 4 2 3 5 Assoziationen Associations e 4 4 2 3 6 Topic Maps Eine ganz zentrale Rolle nehmen im XTM Modell die Topics ein mit deren Hilfe wird ein semantisches Netz aufgebaut in dem neben semantischen Beziehungen praktisch alle Metadaten zu einer Wissensbasis gesammelt werden k nnen 4 4 2 3 1 Themen Topics und Gegenst nde Subjects Topics k nnen wohl am Treffendsten als eine Abbildung eines Ph nomens der Wirk lichkeit beschrieben werden Ein Topic ist ein elementares Subjekt im Kontext des mo dellierten Wissens eine Entit t Widhalm 2002 S 6 Die Autoren der XTM Spezifikation w hlen folgende Formulierung A Topic is a ressource that acts as a proxy for some Subject XTM 2001 S 17 Wie schon weiter oben er w hnt umfasst der Begriff in etwa dieselbe B
210. e aus der Abbildung 48 siehe Seite 148 ersichtlich ist wird das Scholion WB Sys tem in vier konzeptuelle Ebenen gegliedert 1476 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Client Frontend Annotationen Wissensatome CH OO N Library BLOBs Legende Software Datei Schnittstelle Verkn pfung lt gt Datenfluss Knoten im se O a mantischen Netz i S Abbildung 48 Konzeptuelles Modell des Scholion WB Softwaresystems 148 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Komponenten des in Abbildung 48 gezeigten Konzeptes k nnen wie folgt n her be schrieben werden Im Client Frontend erfolgt die Benutzerinteraktion Andererseits ist diese o berste Schicht des Systems f r die Pr sentation von gemeinsamen und pers n lichen Daten zust ndig Wie in der Abbildung dargestellt wird innerhalb dieser Komponente eine Schnittstelle zum Dokument Management angeboten mit deren Hilfe der Benutzer Lernunterlagen betrachten annotieren und aus den gespei cherten Inhalten ein eigenes Kursmaterial oder Nachschlagewerk zusammen stel len kann Die Dokumentenverwaltung Dokument Management ist als Zwischenschicht unterhalb der Pr sentation aber oberhalb der Datenspeicherung die zentrale Schnittstelle zwischen dem Client Frontend und der Content Verwaltung Es werden Werkzeuge angeboten die die Funktionalit t zum Umgang mit den Lern unterlagen betrachten exportieren
211. e get atomIndex currAtom mData meta l end while end findMetaData 6 4 2 7 Verfeinerung von processResults Mit Hilfe der Funktion processResults werden die zuvor erzeugten Wissensatome vgl Abschnitte 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders und 6 4 2 6 Verfeinerung von findMetaData einschlie lich der Metadaten bearbeitet Der Benutzer hat die M glichkeit Grenzen zwischen den Wissensatomen zu ver ndern hinzuf gen verschieben l schen d h zu gro e Wissensatome zerteilen unpassende Zerteilungen ver ndern zu kleine Wissensatome verschmelzen sowie die Metadaten der Wissensatome zu bear beiten neu einf gen bearbeiten l schen Als bergangsparameter muss der Funktion ein Objekt des Datentyps AtomQueue zur bergeben werden Die in der AtomQueue gespeicherten Wissensatome werden ver n dert falls der Benutzer die oben beschriebenen nderungen durchf hrt Weitere Ein gangs oder Ausgangsparameter werden nicht ben tigt processResults AtomQueue queue processAtomBorders processMetadata end processResults 6 4 2 7 1 Abstrakte Operation processAtomBorders Mit Hilfe der Operation processAtomBorders k nnen die automatisch generierten Gren zen der Wissensatome vgl Abschnitt 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders vom 244 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Benutzer ver ndert werden Folgende Vorg nge werden mit Hilfe einer grafischen Benut zungssc
212. ebungen und f r Lernmaterialien in Wissenstransfer Umgebungen wurden die kommerziell erfolgreichsten Produkte identifiziert Aus den kommer ziell erfolgreichen Produkten sollten die Konzepte soweit m glich identifiziert und analysiert werden Um dem Leser einen Gesamt berblick zu geben werden in der Folge alle Konzepte auf gez hlt die unter Beachtung der beiden genannten Richtlinien identifiziert wurden Die Reihenfolge bei der Aufz hlung der Konzepte orientiert sich an der alphabeti schen Sortierung da zum Zeitpunkt der Konzeptauswahl noch keine Reihung nach jed weder Skala vorgenommen werden soll In der Literatur wird den Konzepten h ufig eine relative Bedeutung zugeordnet Diese Zuordnungen spiegeln nicht selten die subjektive Meinung des jeweiligen Autors wider Bei Konzepten die aus kommerziellen Produkten identifiziert wurden ist eine Reihenfolge ebenfalls schwer herstellbar Hinweis vom Autor werden alle Konzepte im Abschnitt 3 2 Seite 29 ff in Kategorien eingeteilt d h nach Themengebieten sortiert um das vorhandene Material zu ordnen und den berblick zu erleichtern An Hand von Literatur die zu Konzepten auf dem Gebiet des E Learning einen berblick gibt vgl dazu RobCol 2002 Paulsen 2003 Svensson 2001 wurde der aktuelle 28 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Stand der Forschung in relevanten Fachgebieten ermittelt Aus der Literatur wurden fol gende Konzepte f r eine
213. ect Metadata Standard vgl LOM 2000 Die Spezifikation be schreibt Namen Definitionen d h Erl uterungen des Verwendungszwecks Struktur organisation und Einschr nkungen der Metadaten Elemente Folgende Kategorien d h Hauptelemente k nnen mit Hilfe der IMS Metadaten Spezifikation abgebildet wer den e Allgemeine Information general siehe Abbildung 7 e Versionsnummerierung lifecycle siehe Abbildung 8 e Meta Metadaten meta metadata siehe Abbildung 9 e Technische Information technical siehe Abbildung 10 e P dagogische Anweisungen educational siehe Abbildung 11 e Urheberrechtliche Aspekte rights siehe Abbildung 12 e Referenzen auf andere Wissenseinheiten relation siehe Abbildung 13 e Anmerkungen des Autors annotation siehe Abbildung 14 e Kategorisierung der Wissenseinheit classification siehe Abbildung 15 In den folgenden Abbildungen werden die genannten Elemente des Metadaten Modells im Detail grafisch dargestellt Daraus werden insbesondere die wichtigsten Subelemente ersichtlich 58 e Zerlegung digitalisierter Lehrb cher ei identifier at titie g catalog a catalogentry entry g language k general S description z keyword al ed coverage aay I ei Zi el aggregationievel Abbildung 7 General Element IMS Meta XML 2001 ed version Ki E
214. eder nur den GUI Klassen noch ausschlie lich den Klassen zur Implementierung der Anwendungslogik zugeordnet werden kann Vielmehr bernimmt Mainwindow Aufgaben beiderlei Art Des halb werden in beiden Abschnitten die jeweils relevanten Aspekte von MainWindow erl u tert In der Folge werden wie oben erw hnt die in der Abbildung 114 gezeigten Klassen auf oberster Ebene der Klassenhierarchie detailliert beschrieben 7 2 1 1 GUI Klassen Die grafische Benutzungsschnittstelle wurde aufgrund der gro en Komplexit t der Aufgabenmodelle vgl dazu Abschnitt 6 2 Modellierung der Prozesse im System Seite 168 ff in mehreren Klassen verteilt implementiert Dabei wurden folgende Klassen gebildet e Klasse MainWindow Punkt 7 2 1 1 1 e Klasse JPdfPane Punkt 7 2 1 1 2 e Klasse PdfPreviewFrame Punkt 7 2 1 1 3 e Klasse AtomPresentationPane Punkt 7 2 1 1 4 e Dialog Klassen Punkt 7 2 1 1 5 7 2 1 1 1 Klasse MainWindow MainWindow erzeugt das Hauptfenster der grafischen Benutzungsschnittstelle GUI des Dokument Splitters Jede Instanz von SplitterApplication vgl Punkt 7 2 1 2 1 er halt genau eine Instanz von MainWindow das als Container der obersten Ebene fir alle weiteren Komponenten der GUI dient MainWindow stellt dem Benutzer folgende M glichkeiten zur Verf gung vgl Abbildung 114 e Je einen Bildschirm Bereich f r die Navigation durch Projekte links das Be trachten von Dokumenten bzw Wissensatomen zentral oben u
215. ederung der Literaturanalyse siehe Abschnitt 4 1 2 werden im Folgenden behandelt e 4 2 1 Slicing Book Technology SBT zsussssunennnnn non nennen nn nn nn nennen nenn Seite 43 4 2 1 Slicing Book Technology SBT Von der Forschungsgruppe K nstliche Intelligenz der Universit t Koblenz Landau wurde die so genannte Slicing Book Technology entwickelt Ziel des Verfahrens ist die Wertsteigerung von Texten insbesondere von Lehrb chern und Fachtexten durch Digi talisierung und Zelegung Die Technologie konzentriert sich vor allem auf eine im Sin ne der Wiederverwendbarkeit hochwertige Zerlegung Konzepte zur Speicherung oder Nutzung der geschaffenen Wissensbasis fehlen weitgehend Dahn 2001a Im Rahmen der Slicing Book Technology werden Konzepte zur Zerlegung von elektro nischen Dokumenten v a von B chern und deren Aufbereitung mit Metadaten erforscht Die Konzepte wurden in mehreren Werkzeugen umgesetzt und werden kom merziell vertrieben Versionen der Werkzeuge f r Forschungszwecke waren zum Zeit punkt der Erstellung dieser Diplomarbeit leider nicht verf gbar Folgende Konzepte sind Gegenstand der Slicing Book Technology e Zerlegung elektronischer B cher e Sammlung von Metadaten zu zerlegten B chern Eine grundlegende Eigenschaft der Konzepte der Slicing Book Technology ist die Bearbei tung aller Vorg nge in jeweils zwei Schritten zuerst automatisch anschlie end manu 43 Zerlegung digitalisierter Lehrb
216. edeutung wie der Begriff Wissenseinheit Daher werden die beiden Bezeichnungen in diesem Dokument synonym verwendet Das Verh ltnis zwischen Wissenseinheit und Ph nomen der Wirklichkeit bezeichnen die Autoren als Reifizierung Vergegenst ndlichung reification Durch den Reifizie rungsvorgang wird die Zuweisung von Eigenschaften zu einer Wissenseinheit erm glicht 86 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Nachfolgend werden die Konzepte beschrieben die mit Topics in engem thematischen Zusammenhang stehen Subject Der Gegenstand bzw Themenbereich eines Topics Unter Subject verstehen die Autoren jedes Ph nomen der Wirklichkeit ber das Menschen in der Lage sind zu sprechen oder es zu begreifen Es gibt zwei M glichkeiten wie ein Subject aussehen kann Entweder handelt es sich um ein Dokument das mit Hilfe eines URI eindeutig identifizierbar ist oder ein Subject behandelt ein abstraktes nicht adressierbares Ph nomen blicherweise wird einem Topic genau ein Themenbereich zugeordnet ist diese Eigenschaft erf llt spricht man von einem konsistenten Topic Besteht eine Topic Map ausschlie lich aus kon sistenten Topics so ist auch die Topic Map konsistent Aufgrund des Reifizie rungsprozesses also des Prozesses der Abbildung von Ph nomenen der Wirklich keit auf Topics sind die Themenbereiche Subjects jene Eigenschaft die das Or ganisationsprinzip von Topics darstellt Mit anderen Wo
217. eduziert 4 5 2 2 2 SCORM Metadaten Metadaten sind Daten ber Daten Der Zweck von Metadaten ist die Vereinheitlichung der Beschreibung von Daten Konkret geht es darum einen Mechanismus zur Verf gung zu stellen mit dessen Hilfe Wissensatome learning resources in einer einheitlichen Weise beschrieben werden k nnen Die Beschreibung von Wissensatomen dient dem Zweck diese in einer Datenbasis abspeichern und auch wieder effektiv auffinden zu k n nen Effektives Auffinden von Wissensatomen bedeutet die richtigen Wissensatome f r einen spezifischen Verwendungszweck zu erhalten 111 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit SCORM bernimmt f r seine Metadaten die Spezifikationen des IMS Global Learning Consortiums Sowohl das Metadata Information Model als auch das Metadata XML Bin ding wurden ohne Ver nderungen bernommen Beide Spezifikationen wurden bereits in diesem Dokument vorgestellt weshalb an dieser Stelle auf eine ausf hrlichere Darstel lung verzichtet wird Details zu den IMS Metadaten Spezifikationen k nnen im Abschnitt 4 3 3 1 siehe Seite 58 ff nachgelesen werden Es wurde bereits im vorangegangenen Punkt 4 5 2 2 1 Komponenten des SCORM Con tent Model erw hnt dass Metadaten auf jedem Granularit tsniveau der Inhalte mit gespeichert werden k nnen Konkret bedeutet dies Dodds 2001b e Auf Ebene der Lernunterlagen Kursmaterialien und Nachschlagewerke oder Content Aggregations dienen M
218. egriff zu einem Konzept ein Topic erstellt Um diese Tabelle auf dem neuesten Stand halten zu k nnen wird Funk tionalit t 1 zum Hinzuf gen eines allgemeinen Begriffs 2 zum Ent fernen eines allgemeinen Begriffs und 3 zum Bearbeiten eines be stehenden allgemeinen Begriffs geboten Vorgenommene nderungen werden in die Kategorien Tabelle geschrieben und wirken sich unter Umst nden auch auf die semantischen Netze im Contentpool aus nde rungen sollten daher sorgf ltig vorgenommen werden unsachgem e Manipulationen k nnen die Brauchbarkeit des Contentpools negativ be einflussen Neues Fachgebiet hinzuf gen ein neues Fachgebiet hinzuf gen bedeutet dass zu erst der Name und die Beschreibung des Fachgebiets eingegeben werden muss Anschlie end ist eine spezielle Ontologie f r das Fach gebiet zu definieren d h die Konzepte der allgemeinen Ontologie sind f r das neue Fachgebiet spezifisch zu benennen und zu beschreiben Konzepte einer speziellen Ontologie werden in einer Topic Map model liert welche mit der allgemeinen Ontologie verkn pft ist Dabei besteht das Ziel darin f r m glichst alle der in der allgemeinen Ontologie defi nierten allgemeinen Begriffe zu Konzepten eine Auspr gung zu definie ren die f r das aktuelle Fachgebiet spezifisch und g ltig ist Nach Ab schluss dieser Schritte steht ein neues noch leeres semantisches Netz zur Verf gung welches mit Wissensatomen gef llt werden kann Best
219. ehendes Fachgebiet l schen dem Benutzer wird eine Liste der im Contentpool vorhandenen Fachgebiete angezeigt Nach Auswahl eines Fachgebiets kann der Befehl gegeben werden dieses zu l schen Dadurch wird vor 207 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit erst das semantische Netz zu diesem Fachgebiet entfernt Achtung im semantischen Netz ist der Gro teil des Mehrwerts gespeichert den der Contentpool gegen ber herk mmlichen Lehrb chern besitzt Mit dem L schbefehl muss daher vorsichtig umgegangen werden Wird ein se mantisches Netz tats chlich gel scht so besteht anschlie end die M g lichkeit die damit verkn pften Wissensatome beizubehalten oder ebenfalls zu l schen Alle Befehle k nnen wieder r ckg ngig ge macht werden Diese M glichkeit besteht nicht mehr sobald die nde rungen gespeichert wurden Dies muss mit einem eigenen Befehl ge schehen Bestehendes Fachgebiet bearbeiten Beim Bearbeiten eines Fachgebiets besteht die M glichkeit den Namen des Fachgebiets seine Beschreibung oder die Ontologie d h die spezifischen Bezeichnungen Auspr gungen der allgemeinen Begriffe f r Konzepte zu ver ndern In der Folge werden die Prozessmodelle f r die genannten und beschriebenen Tools und Features pr sentiert 6 2 2 3 1 Kategorien Tabelle bearbeiten uuzssrserenennne nun nn nenn nennen Seite 209 6 2 2 3 2 Fachgebiet Topic Map hinzuf gen reereeenenennennnn nenn nennen Seite 21
220. eicherung der semantischen Einheiten als Wissensatome in der Datenbasis des Contentpools eines elektronischen Dokuments notwendige Zeitspanne wesentlich beeinflusst werden e Das Datenmodell muss mit Bedacht auf die m glichst effektive bertragung von Daten entworfen werden Bei Transaktionen mit der Datenbasis oder dem seman tischen Netz des Contentpools ist sicherzustellen dass jeweils die minimale Menge an Daten bertragen wird e F r die Speicherung von pers nlichen Dokumenten muss es folglich eine Begren zung der zul ssigen Dateigr e geben Bei sehr gro en Dateien im Umfang von mehreren zehn oder hundert Megabyte die f r die Verwendung durch meh rere Benutzer freigegeben wurden sind Benutzer mit einer konventionellen An bindung an das Internet z B mit Hilfe eines Modems wesentlich benachteiligt da der Zugang zu diesen Dokumenten innerhalb einer zumutbaren Zeitspanne nicht m glich ist Das tats chliche Ausma der zul ssigen Dateigr e ist im Rah men der Designphase noch zu quantifizieren 2 3 2 Nutzung von Content Letztlich dient der Contentpool in Scholion WB dem Zweck personalisierte Dokumente zu erstellen die als Lernunterlagen in einem Online Kurs oder auch f r pers nliche Lern und Nachschlagezwecke eingesetzt werden k nnen Unter Nutzung versteht man folglich Suche im Contentpool Zusammenstellung von Wissensatomen und Exportieren von Teilen des Contentpools also von Kursmaterialien und Nachschlagewe
221. ein Autor die von ihm verfassten Texte stets sehr hnlich wenn nicht sogar identisch forma tiert vgl Dahn 2001b Es ist dabei nicht nur denkbar dass einzelne Autoren stets eine bevorzugte Layoutierung verwenden sondern es k nnte auch sein dass ein Verlag seinen Autoren die Formatie rungsregeln vorgibt Wie auch immer mit Hilfe der Layoutregeln l sst sich die Treffer quote bei der Erkennung semantischer Texteinheiten erh hen Folgende Features m ssen gew hrleistet werden um den Algorithmus zur Zerlegung elektronischer B cher bestm glich zu unterst tzen Dahn 2001b e Definition von Layoutregeln f r einen bestimmten Autor e Definition von Layoutregeln f r einen bestimmten Verlag e Persistente Speicherung von definierten Layoutregeln zum Zweck der Wieder verwendung e Definition von Default Einstellungen das sind jene Layoutregeln bei denen die Wahrscheinlichkeit am gr ten ist dass sie bei allen Dokumenten die zur An wendung des Zelegungsvorgangs in Frage kommen zumindest brauchbare wenn schon nicht optimale Ergebnisse liefern 4 2 1 1 4 Automatisches Generieren eines Dateien Baumes Nach Abschluss der automatischen Erkennung von Grenzen zwischen Wissenseinheiten baut der Splitter einen Dateienbaum auf der eine Repr sentation der generierten Wissenseinheiten im Arbeitsspeicher und im Sekund rspeicher erm glicht Ein Datei enbaum der SBT besteht aus den beiden Entit ten Blatt knoten und innerer Knoten
222. einen Nutzen wenn die folgenden Ziele in Bezug auf den Lernprozess erf llt werden k nnen e Effektivit t effectiveness dem Benutzer soll die Auswahl der richtigen Lernma terialien erleichtert werden e Effizienz efficiency durch die Verwendung von Learning Objects soll der Ler nende seine Lernziele schneller erreichen k nnen als bisher e Attraktivit t attractiveness Learning Objects m ssen im Vergleich zu konven tionellen Lernmaterialien Vorteile bieten k nnen um weit reichende Akzeptanz bei den Benutzern zu erzielen e Verf gbarkeit accessability auf Grundlage von Learning Objects erstellte Lernmaterialien m ssen m glichst umfassend am besten rund um die Uhr f r die Lernenden zug nglich sein Die oben genannten Ziele sind aus der Sicht von Lernenden formuliert Selbstverst nd lich lassen sich dieselben Zielkategorien auch f r Tutoren Autoren Lehrende u v m entsprechend formulieren 4 4 1 3 Anforderungen an Lernmaterialien Aus den in Abschnitt 4 4 1 2 angef hrten Zielen leitet Koper 2001 eine Reihe von An forderungen an eine Beschreibungssprache f r die so genannten units of study ab Die 73 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit EML ist nach den von ihm definierten Anforderungen entworfen Nachfolgend wird ein berblick ber die Anforderungen gegeben Koper 2001 Formalisierung formalisation units of study m ssen durch ein formalisiertes Sprachkonstrukt bes
223. einen Uberblick Uber die oben genannten Teile des Packages scholi on contentpool Hinweis in der Abbildung wurden mehrere Methoden in den Klassen Navigator und TMEditor verborgen um die Darstellung nicht zu un bersichtlich werden zu lassen 251 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher lt lt use gt gt BackupThread TopicMapProcessorDB HibernateTopicMapProcessor java lang Object Navigator Navigator getTopicmapListjava lang String getTmOverview java lang String getCategoryOverview java lang String exportTopiemap java lang String getNavigationSubmenu java lang String getSiteMap java lang String getTreeSubSection java lang String getHistoryBar java lang String generateHistoryltem java lang String removeHistoryltem java lang String getAssocinfo java lang String getStatistics java lang String getTopicListjava lang String getOccurrencelnfo java lang String getKnowledgeAtomContents java lang String getSubMenuXML java lang String computeTypingTopicids java util HashSet computeNonTypingTopicids java util HashSet getNonTypingTopicCollection java util TreeSet annotationContentjava lang String annotationContent_iconbar java lang String cancelAnnotation java lang String saveAnnotationContentjava lang String java lang Object OntologyManager OntologyManager getNewTopicmapScreen java lang String saveNewTopicmap java lang String saveEditTopicmap java lang String saveDeleteTopicma
224. eines solchen Marktes profitieren die Entwickler von Lernmaterialien werden sich um eine m glichst hohe Qualit t der Inhalte bem hen da in diesem Fall der zu er zielende Profit mit gro er Wahrscheinlichkeit h her ist Lernende ihrerseits k nnen aus qualitativ hochwertigen Lernmaterialien einen h heren Lernnutzen ziehen vgl Dodds 2001a S 1 11 ff Noch fehlen jedoch wesentliche Voraussetzungen zur Umsetzung dieser Vision Die wich tigste L cke besteht bei den Standards ohne eine Standardisierung des Dateiformats von Lernmaterialien wird es nicht m glich sein dass die Wissensatome eines Content Herstellers innerhalb verschiedener Lernumgebungen verwendet werden k nnen Der Bedarf zur Entwicklung eines gemeinsamen Frameworks f r die Erstellung von Lern materialien ergibt sich f r die ADL aus folgenden Argumenten Dodds 2001a S 1 7 ff e Der rasante Fortschritt in Wissenschaft und Technik der vergangenen Jahre stellt eine gro e Herausforderung an Regierungen Universit ten und Unternehmen in der Industrie dar beinhaltet gleichzeitig aber enorme Chancen Niemand der im 21 Jahrhundert am Ball bleiben m chte kann sich vor diesen Entwicklungen verstecken sondern muss die Herausforderung annehmen und meistern e Trotz aller Technisierung bleiben der Mensch und sein Wissen der wichtigste Erfolgsfaktor Der technische Fortschritt verlangt aber nach Arbeitskr ften die mit der neuen Technik vertraut sind
225. elektronischer Dokumente in semantische Einheiten und Aufbereitung der semantischen Einheiten mit Metadaten Versehen der semantischen Einheiten mit Schlagw rtern key phrases Manuelle Bearbeitung der Zerlegung und der Metadaten 95 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Generierung neuer personalisierter Dokumente aus den zerlegten Dokumenten Jeder der genannten Schritte wird mit einem im Projekt entwickelten Werkzeug unter st tzt Zus tzlich wurden noch ein Thesaurus zur Unterst tzung der Beschlagwortung sowie eine Wissensverarbeitungskomponente Inferenzmechanismus zur Unterst t zung der Generierung neuer Dokumente implementiert Somit erh lt man sechs Werk zeuge die im Rahmen des Trial Solution Projekts prototypisch implementiert wurden System Modules Splitter Delivery Toal Key phrase D assignment Ni eT a Key phrase server I Abbildung 33 Module und Workflow Trial Solution Quelle Dahn 2001b S 9 Folgende sechs System Module Abbildung 33 bzw Werkzeuge wurden f r Trial Solution prototypisch implementiert vgl TS final 2003 und TS Results 2003 e Das Zerlegungstool Splitter das zur Zerlegung elektronischer Dokumente in semantische Einheiten dient e Ein Werkzeug zur automatischen Zuweisung von Schlagw rtern Keyphrase As signment Tool e Eine webbasierte Schnittstelle f r das Steuern der Zerlegung von Dokumenten sowie zur Erstellung
226. ellt werden kann ob die Zeichenkette eine g ltige URI zur Verf gung stellt e Configuration ist die Klasse f r ein Objekt welches Einstellungen zur Konfi guration des Splitter Algorithmus speichert Die Einstellungen werden vom Be nutzer beim Starten des Splitter Tools definiert und m ssen bis zur vollst ndigen Ausf hrung des Splitter Algorithmus persistent im Speicher gehalten werden Bei Bedarf kann der Benutzer die Einstellungen zudem dauerhaft auf der Festplatte speichern Aus diesem Grund wird eine Datenstruktur zur Speicherung der Ein stellungen ben tigt e Format ist eine Klasse f r Objekte in denen Daten zu Formatierungen von Textstellen gespeichert werden k nnen z B verwendete Schriftart Objekte vom Typ Format werden beim Starten des Splitter Tools vom Benutzer definiert und zur Laufzeit vom Splitter Algorithmus ben tigt um bestimmte Stellen im Do kument von besonderer Bedeutung wie z B das Inhaltsverzeichnis oder Beschrif tungen von Abbildungen erkennen zu k nnen 236 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die genannten Klassen werden nachfolgend in der Algorithmen Beschreibungssprache Jana deklariert Zur Illustration der Klassen wird zus tzlich ein Modell in der Modellie rungssprache UML pr sentiert vgl Abbildung reftype Atom Content genericContent H May be text an image and so on Metadata mData H Data describing the content data int seqNr Index number reftype
227. em Abschluss der Bewertung gefundener Konzepte Ans tze Technologien und Standards vgl Punkt 1 2 2 3 sowie der Auswahl von optimalen L sungen vgl Punkt 1 2 2 4 kann zum Entwerfen eines Konzeptes f r die Werkzeuge der Contentpool Ver waltung bergegangen werden Dies entspricht der Design Phase im Ablaufmodell des Phasenschemas der Software Entwicklung vgl Oestereich 1997 S 63 73 Als Ergebnisse der Projektphase Design sind folgende Dokumente zu erstellen e Architektur des Contentpools und der Werkzeuge zu dessen Verwaltung e Tools und Feature Katalog d h Auflistung der zu implementierenden Funkti onalit t Die Architektur des Contentpools bestimmt wie das Aufgabenmodell das Datenmo dell das Benutzermodell sowie das Interaktionsmodell der zu schaffenden Anwen dungen gestaltet werden Daraus wird der Bedarf f r Art und Anzahl der zu entwerfenden Werkzeuge ersichtlich Wenn f r die Werkzeuge zus tzlich die Funktionalit t nach Art und Umfang spezifiziert wurde kann ein Tools und Feature Katalog entworfen werden Im Tools und Feature Katalog ist die zu implementierende Funktionalit t je Werkzeug Tool aufgelistet Um die genannten Dokumente zu erstellen ist als Input zus tzliche Literatur ber die zuvor ausgew hlten Konzepte Ans tze Technologien und Standards hinzuzuziehen Da bei ist jene Literatur von Interesse die sich mit Fragen der Umsetzung und Implementie rung von Systemen des Content Man
228. em Unterricht kann weiter erh ht werden wenn asynchrone Lerntechnologien zum Einsatz kommen Diese Technologien ver mitteln Wissen orts und zeitunabh ngig d h der Lernende kann zu jeder Zeit an jedem Ort das Kursmaterial bearbeiten e Um zu gew hrleisten dass Lernmaterialien universell verwendbar bleiben m s sen diese interoperabel sein D h Wissensatome sollen in beliebigen Lernumge bungen lauff hig bzw verwendbar sein unabh ngig davon von welchem Herstel ler mit welchem Werkzeug diese erzeugt wurden Daraus ergibt sich die Notwen digkeit zur Standardisierung auf dem Gebiet des e Learning e Hersteller ben tigen jedoch gemeinsame und verbindliche Richtlinien nach de nen sie ihre Wissensatome erzeugen k nnen Als Richtlinien kommen internatio nale oder nationale Standards Spezifikationen bew hrte Praktiken Empfehlun gen oder Quasi Standards in Frage Zur erfolgreichen Formulierung und Anwen dung der Richtlinien m ssen diese auf einem gemeinsamen allgemein akzeptier ten Referenzmodell basieren Folglich ergibt sich die Notwendigkeit ein Referenzmodell zu schaffen ADL nennt drei Hauptkriterien die ein solches Referenzmodell erf llen muss Dodds 2001a a Wie bereits oben erw hnt muss das Referenzmodell die Formulierung von Richtlinien zu ihrer Anwendung unterst tzen Richtlinien sind daf r gedacht bei der Produktion von Wissensatomen und der Implementierung von e Learning Umgebungen konsultiert zu werden
229. emente in der obigen Aufz hlung entspricht exakt der Reihenfolge in welcher die Elemente in der DTD XTM dtd 2001 definiert sind Die mit den oben aufgez hlten Elementen einer XML Topic Map modellierten Objekte ei ner Topic Map wurden in den Abschnitten 4 4 2 2 bersicht ber das konzeptionelle Mo dell der XTM Seite 80 ff und 4 4 2 3 Konzepte der XTM concepts Seite 86 ff aus f hrlich erl utert Auf eine Wiedergabe weiterer Details wird hier verzichtet Der interes sierte Leser wird auf XTM dtd 2001 verwiesen 6 4 Entwurf des Splitter Algorithmus Bereits in den Kapiteln 2 Ausgangssituation und Problemstellung 3 Auswahl der Kon zepte und Technologien und 4 Related Work wurde auf die Notwendigkeit eines Algo rithmus zur Zerlegung elektronischer Dokumente hingewiesen vgl insbesondere die Abschnitte 2 2 1 Zerlegung von Dokumenten Seite 17 ff 3 3 Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten Seite 31 ff und 4 2 1 Slicing Book Technology SBT Seite 43 ff Als Bezeichnung f r den Algorithmus wurde Splitter Algorithmus gew hlt Durch die Modellierung der Prozesse f r die Verwaltung des Contentpools vgl den Abschnitt 6 2 im vorliegenden Kapitel Seite 168 ff wurde bereits festgelegt welche Anforderungen dieser Algorithmus zu erf llen hat An dieser Stelle besteht die Aufgabe darin aus den definierten Anforderungen einen Algorithmus zu formen der innerhalb eines Werkzeuges dem so genannten Dokument Splitt
230. en Auf Grundlage der Testergebnisse konnte lediglich die Zahl der im Programm enthaltenen Fehler reduziert werden 8 2 Testergebnisse Content Navigator Auf den kommenden Seiten werden die Fehler beschrieben die durch den Black Box Test der Contentpool Verwaltung im Werkzeug Content Navigator vgl Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Seite 153 im linken oberen Teil der Abb aufgezeigt werden konnten Die folgende Tabelle 11 gibt au erdem Auskunft dar ber ob und wenn ja wie ein Fehler bereits behoben werden konnte Die hier vorgestellten Ergebnisse des Black Box Tests wurden aus Wizany 2003 S 3 28 entnommen Bei einzelnen Fehlern kann es sein dass Ma nahmen zur Behebung und Status des Fehlers nicht mit dem Quelldokument berein stimmen In solchen F llen wurde nach Fertigstellung des Dokuments von B Wizany noch eine Fehlerkorrektur durchgef hrt Tabelle 11 Fehler im Content Navigator Klassi Kurze Beschreibung Ma nahme n zur Behebung Status fikation TF CN O1 Tippfehler im Men Der Tippfehler wurde korrigiert behoben LF CN O1 Navigationsleiste History der besuchten Das erste und die drei zuletzt besuchten behoben Topics ist ab einer L nge von 4 bis 5 Topics bleiben sichtbar Alle dazwischen Eintr gen nicht mehr lesbar liegenden Topics werden nicht darge stellt sind aber in der History gespei chert LF CN 02 Bei sehr langen Namen von To
231. en Veranderungen aufzeichnen ee Meta Metadaten erstellen z B Technische Daten bestimmen z B URI Coco Abbildung 74 Aufbereitungs Tool Metadaten bearbeiten und erg nzen 187 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 4 3 Semantische Relationen erstellen Semantische Relationen erstellen Ed D a Topicmap des gew hlten Fachgebiets sperren Topicmap im a Contentpool__ Topicmap ist f r andere Benutzer gesperrt Durch die navigieren Neue Verkn pfung erstellen Name f r Verkn pfung w hlen Richtung der Verkn pfung bestimmen Wissensatome cb nderungen verwerfen Ergebn Bearbeitung abspeichern isse der Topicmap des Fachgebiets freigeben Topicmap im So Contentpool _ Topicmap ist f r andere Benutzer freigegeben Topicma ke H p Abbildung 75 Aufbereitungs Tool semantische Relationen erstellen Diplomarbeit 188 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 Topic Editor Diplomarbeit Topic Editor Start Pr senta tions Tool Wissens atome Topics verwalten Topic Editor verlassen et contentpool view BEE contentpool edit A
232. en den Client Komponenten und den Server Komponenten erfolgt mit Hilfe des http Protokolls Bei sensiblen Daten kann auch ber SSL d h mit dem https Protokoll kommuniziert werden 6 1 4 Klassenmodell f r die Contentpool Verwaltung In diesem Abschnitt wird die Darstellung der Architektur der Scholion WB Contentpool Verwaltung weiter pr zisiert indem die Hierarchie aller ben tigten Klassen und ihre Be ziehungen zueinander entworfen werden Zudem wird noch die Einordnung der Content pool Verwaltung in die Gesamtheit der Wissenstransfer Anwendung Scholion WB ge zeigt Das Klassenmodell wird in folgenden sieben Teilen pr sentiert 6 1 4 1 Gesamt bersicht Scholion WB 2u22srennen nun namen nn nennen nennen Seite 155 6 1 4 2 bersicht Klassen und Packages der Contentpool Verwaltung Seite 157 6 1 4 3 Schnittstelle Algorithmen f r die Verwaltung von Topic Maps Seite 161 6 1 4 4 Topicmap Processor Package contentpool backend Seite 162 6 1 4 5 Navigations Tool Topicmap Navigator uzzeerseennennnnnennn nenn nenn Seite 164 6 1 4 6 Verwaltungs Tool Topic Editor Topicmap Manager 44 Seite 165 6 1 4 7 Dokument Splitter NENNEN Seite 167 6 1 4 1 Gesamt bersicht Scholion WB In Abbildung 53 wird die Architektur f r das Projekt Scholion WB gezeigt Am linken Rand der Abbildung befinden sich Klassen die keinem eigenen Package zugeordnet wer den sollen am rechten Rand befinden sich Packages
233. en den Text unn tig aufbl hen Aus diesem Grund habe ich versucht meinen Text m glichst ge schlechtsneutral zu formulieren berall wo mir das nicht gelungen ist habe ich wie bisher blich die m nnliche Form verwendet Damit m chte ich jedoch stets sofern nicht explizit auf einen anderen Sachverhalt hingewiesen wird beide Geschlechter an sprechen Stefan Berger vie Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung scan A ee ee 1 1 1 Ziele dieser Diplomarbeit ANNE NEEN 2 1 2 Ablauf und Aufbau der Untersuchung 4 1 2 1 bersicht Untersuchungsablauf ln ht anne 5 1 2 2 Beschreibung des Untersuchungsablaufs Hann nn nennen Hann an nenn 8 1 2 2 1 Aufriss der Problemstellung 0 cceceee eee aa nn nun eee ee eae ene nennen 8 1 2 2 2 Analyse vorhandener Konzepte ccccecceseeeee esse eset esse ease nennen nennen een 8 1 2 2 3 Bewertung der konzepnte cent eee e cence eee eee e eee neta een nennen 9 1 2 2 4 Auswahl der optimalen Konzepte nennen 9 1 2 2 5 Konzeptionelles Design der Werkzeuge nun nan nennen nennen 10 1 2 2 6 Entwerfen der statischen Softwarestrukturen 2er ssanraneen nennen nennen 10 1 2 2 7 Entwerten der dynamischen Goftwarestrukturen nenn nn 10 1 2 2 8 Implementierung der Werkzeuge san nnn nennen mann nnnnn nennen nn tees 11 1 2 2 9 Testen der fertig gestellten Werkzeuge 42s4ssran san e cette nennen nn ened 11 1 2 2 10 Abgleich der Werkzeuge
234. en gefasst e Member speichert alle an der Assoziation beteiligten Topics e Role die Rolle die ein Topic in einer Assoziation einnimmt Auf diese Weise werden wie erw hnt gerichtete Assoziationen modelliert Die Benennungen von Rollen sollten sich ebenfalls nach der Namenskonvention vgl Punkt 4 4 2 3 1 Unterpunkt Scope richten e Association Type ein Typ von Assoziation Wiederum handelt es sich um eine Klassenbildung hier um die Bildung von Klassen f r Assoziationen 4 4 2 3 6 Topic Maps Als letzter Schritt zu einem vollst ndigen Modell fehlt lediglich die M glichkeit ganze Dokumente zu erstellen und zu speichern Dies geschieht mit Hilfe von Topic Maps Der XTM Spezifikation XTM 2001 kann eine XML Document Type Definition dtd entnom men werden in der die Modellierung von Topic Maps im XML Format definiert ist Topic Maps besitzen folgende Charakteristika e Topic Maps sind eine Sammlung von Topics Assoziationen und Namensr umen Topics Associations Scopes e Sie k nnen in zweierlei Form existieren entweder als serialisiertes und somit austauschbares XML Dokument oder lediglich im Arbeitsspeicher als applikati onsspezifische Repr sentation e Eine Topic Map ist konsistent wenn zwischen Topics und Subjects eine 1 1 Zuordnungsrelation besteht D h wenn jedem Topic nur genau ein Subject zuge ordnet wird und umgekehrt e Von einem Topicmap Dokument Topicmap Document spricht
235. en vierten Kapitel werden Konzepte pr sentiert die hnliche oder gleiche Ziele verfolgen wie das in der Diplomarbeit beschriebene Projekt Entwicklung eines Con tentpools f r Scholion WB Um die begriffliche Konsistenz zu wahren wurde ein ein heitliches System von Begriffen Terminologie verwendet Dies erleichtert die Be schreibung der Konzepte vor allem den Vergleich verschiedener Konzepte gegeneinan der Der folgende Abschnitt stellt die Terminologie vor Selbstverst ndlich orientiert sich die Terminologie die zur Analyse von verwandten Kon zepten gebraucht wurde am Glossar das am Ende dieses Dokuments zu finden ist Ab schnitt 10 2 Seite 333 ff An dieser Stelle sei daher nochmals betont dass wichtige Begriffe aus der Terminologie der Diplomarbeit im Glossar definiert werden Auf eine nochmalige Aufz hlung der Begriffe im vorliegenden Kapitel verzichte ich aus Platzgr n den H ufig musste die in den Originalquellen verwendete Begriffswelt erst in die Terminologie der Diplomarbeit bertragen werden Dies geschah wie oben erl utert um den Vergleich zwischen Konzepten zu erleichtern und eine objektive Beschreibung und Analyse zu erm glichen Daher kann und wird es vorkommen dass in zahlreichen von mir verwen deten Quellen von den Autoren andere Begriffe verwendet wurden Exkurs Unterscheidung zwischen Spezifikation und Standard Von gro er Bedeutung f r die Literaturanalyse ist die Kl rung des U
236. endung der Tabelle 4 e Fur die Spalte Bewertung ist das Symbol Y einzutragen falls das Konzept das betreffende Merkmal unterst tzt andernfalls ist das Symbol amp einzutragen e In der Spalte Anmerkung wird in Stichworten die Entscheidung begr ndet die zur Vergabe der Bewertung f hrte 5 1 3 Vorgehensweise bei der Bewertung F r die Bewertung vergleichende Analyse der in Kapitel 4 Related Work vorgestellten Konzepte sind die Bewertungsraster 1 und 2 in Tabelle 3 und Tabelle 4 angef hrt an zuwenden Dabei ist folgende Vorgehensweise anzuwenden e F r jedes der Konzepte ist in einem ersten Schritt zu bestimmen ob es sich ledig lich um ein Konzept zur Beschreibung z B ein Modell handelt und oder Tools zur Bearbeitung von Wissenseinheiten semantischen Netzen oder Datenbasen be handelt werden e Wenn sich ein Konzept mit der Beschreibung eines Datenmodells besch ftigt ist der Bewertungsraster 1 siehe Abschnitt 5 1 1 und Tabelle 3 zu verwenden e Bei Konzepten die Werkzeuge Tools f r die Erstellungs und oder Wartungs zwecke zur Verf gung stellen ist der Bewertungsraster 2 siehe Abschnitt 5 1 2 und Tabelle 4 anzuwenden e Aus der gesamten Menge der ausgef llten Bewertungsraster 1 und Bewertungs raster 2 wird schlie lich ersichtlich f r welchen Anforderungsbereiche brauchba re wissenschaftliche und oder praktische Konzepte existieren und in wel chen Anforderungsbereichen eigene Konzepte entw
237. enten gibt Um die Kosten des Prozesses der Erstellung der Wissensbasis so gering wie m glich zu halten m s sen diese Dokumentenstandards ber cksichtigt werden Beispiele f r diese Standards sind LaTeX Rich Text Format usw Das geschaffene Softwaresystem muss offen sein Es ist eine strenge Trennung der einzelnen Komponenten in Module vorzunehmen Die Basis der zu implementierenden Software bilden existierende anerkannte und weitverbreitete Standards z B Hypertext Konzept sowie Standards deren Verbreitung absehbar ist z B XML Learning Object Model Downes 2000 vgl Abschnitt 4 3 1 Seite 53 ff F r noch nicht oder nicht vollst ndig definierte oder ausgereifte Standards ist eine Vorreiterrolle bei deren Gestaltung anzustreben Ergebnisse der entwickelten Tools und der geschaffenen Wissensbasis m ssen auch in anderen Anwendungsgebieten verwendbar sein reusability um die hohen Kosten zu ihrer Erstellung zu rechtfertigen Zum Zweck einer m glichst umfassenden Evaluierung der Vorteile und des Nut zens der geschaffenen Methoden und Werkzeuge sind die Erfahrungen von Leh renden Lernenden Autoren und Verlagen zu ber cksichtigen und zu ver ffentli chen 4 5 1 2 Ergebnisse von Trial Solution Das Trial Solution Projekt leistete umfassende Beitr ge zum weiter oben erw hnten F nf ten Rahmenprogramm der FTE welche in RTD 2002 und Trial 2003 im Detail nach gelesen werden k nnen Die Ergebnisse des Projekts l
238. entheses may be nested Op erator precedence is the same as in the C programming language including the use of parenthesis Element identifier S39 Requirement 34 amp 35 36 In this statement completing S36 all by itself enables the student to enter 539 Element identifier S39 Requirement 34 amp 35 36 Adding the parenthesis makes it necessary to complete passed or completed at least two units 536 all by itself is no longer enough to enter unit S 39 Vocabulary for e passed all elements completed browsed failed not attempted incomplete Hinweis Bis jetzt wurden die Aspekte zur Abbildung der Struktur eines Content Packa ges behandelt ohne noch auf das interne Verhalten einzugehen Dieses wird nicht auf Ebene der Lernunterlagen sondern auf Ebene der wiederverwendbaren Wissensatome gespeichert Die Daten eines Content Packages werden an die Lernumgebung das LMS weitergegeben f r dieses ist jedoch nur die Struktur in Verbindung mit Information zur Pr sentation der Inhalte interessant wie d h mit welchen Mitteln und Medien und in welcher Codalit t letztendlich die Pr sentation erfolgt mit anderen Worten das interne Verhalten der Lernunterlage ist Angelegenheit eines jeden Wissensatoms selbst 4 5 2 3 Run Time Environment Spezifikation Wesentlicher Bestandteil von SCORM ist eine Laufzeitumgebung die ben tigt wird um das Ziel von Interoperabilit t von Lernunterlagen zwi
239. entiert siehe Seite 35 ff Bei jedem genannten Konzept sind Querverweise auf die jeweils relevanten Abschnitte der Analyse angegeben Jene Konzepte die auf Grund der Vorauswahl mit Hilfe der K O Kriterien ausgeschieden sind werden im Abschnitt 3 7 nochmals zusammen fassend aufgez hlt 3 1 Gesamt bersicht Die Menge der Materialien zu Projekten in Wissenschaft und Praxis die sich mit gleichen oder hnlichen Fragen und Problemstellungen wie die Diplomarbeit befassen ist schier un berschaubar Es ist schwierig aus der gro en Menge der verf gbaren Projekte die brauchbaren Konzepte heraus zu finden Der vorliegende Abschnitt dient dem Leser als Leitfaden durch die Phasen der Auswahl und Analyse von Konzepten in Literatur und Praxis Es wird erl utert nach welchen Schritten die Konzeptanalyse durchgef hrt wurde Abschnitt 3 1 1 sowie nach welchen Richtlinien die Konzepte ausgew hlt und untersucht wurden Abschnitt 3 1 2 3 1 1 Vorgehensweise bei der Konzeptanalyse F r die Erstellung der Konzeptanalyse in der Diplomarbeit schlug ich folgenden Weg ein um die Konzepte und Literatur zuerst zu identifizieren und die relevanten Konzepte aus zuw hlen 1 Verschaffen eines berblicks zu Konzepten Projekten usw die f r das The mengebiet der Diplomarbeit relevant sind Vgl den vorliegenden Abschnitt 3 1 27 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 Bildung von Kategorien f r Konzepte die im Schritt 1
240. er implementiert werden kann Das vorliegende Kapitel besch ftigt sich mit der Entwicklung des Splitter Algorithmus Bevor mit dem Entwurf des Splitter Algorithmus begonnen werden kann ist noch erfor derlich einige ausgew hlte Standard Lehrb cher zu analysieren siehe Abschnitt 6 4 1 Typische Inhalte von Standard Lehrb chern Der Zweck dieses Schritts ist Er kenntnisse zu gewinnen welche Arten von Inhalten in einem elektronischen Dokument f r den verarbeitenden Algorithmus zu erwarten sind Als Methode zum Entwurf des Splitter Algorithmus wird die schrittweise Verfeinerung eingesetzt siehe Abschnitt 6 4 2 Schrittweise Verfeinerung des Algorithmus wobei eine formlose Prosa Sprache zur Anwendung kommt Abschlie end wird der gefundene Algo rithmus in der Algorithmen Beschreibungssprache Jana angegeben siehe Abschnitt 6 4 3 Splitter Algorithmus im Ablaufdiagramm 6 4 1 Typische Inhalte von Standard Lehrb chern Dieser Abschnitt verfolgt den Zweck typische Merkmale von Inhalten aus Standard Lehrb chern zu charakterisieren Dies geschieht hinsichtlich der folgenden drei Aspekte e Codalit t von Daten Abschnitt 6 4 1 1 e Struktur von Inhalten Abschnitt 6 4 1 2 e Besondere Problemstellungen f r den Algorithmus Abschnitt 6 4 1 3 Alle drei genannten Aspekte werden in der Folge beleuchtet 230 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 4 1 1 Codalit t von Daten Codalit t meint die Art de
241. er laubt Eigenschaften im Sinn von Characteristics k nnen ein Name siehe Punkt 4 4 2 3 2 eine Verbindung Occurrence siehe Punkt 4 4 2 3 4 oder eine Rolle im Kontext einer Assoziation Association Role siehe Punkt 4 4 2 3 5 sein Auf die genannten Aspekte wird in den erw hnten Abschnitten noch genauer eingegangen Die Zuweisung von Eigenschaften muss innerhalb des G ltigkeitsbe reichs des Topics Scope zul ssig sein e Scope der Horizont eines Topics innerhalb eines Fachgebiets Der Begriff Ho rizont im Sinne der Scope Eigenschaft ist sehr ambivalent Das Element Scope kann verwendet werden um folgende Zusammenh nge abzubilden das Ausma der G ltigkeit der Zuweisung von Eigenschaften vgl Topic Characteristics den Kontext in welchem Zuordnungen durch Assoziationen oder Referenzen gesche hen k nnen dieser Horizont kann entweder explizit oder implizit angegeben sein zuletzt kann auch noch ein Namensraum f r die Namen von Topics defi niert werden Ein Namensraum f r Topic Names wird von den Autoren als Topic Naming Constraint XTM 2001 bezeichnet Damit ist die Einschr nkung ge meint dass alle Topics welche sich auf einen bestimmten Themenbereich bezie hen mit dem gleichen Namen Basename vgl den Abschnitt 4 4 2 3 3 be nannt werden sollten Namenskonvention 4 4 2 3 2 Typen von Themen Topic Types Topics k nnen auch im Sinne einer Klassenbildung bei objektor
242. er darf nicht mit Details ber die Speicherung belastet werden Dahn 2001a Das bedeu tet die Pr sentation des Dateibaums muss so erfolgen dass ein Benutzer ohne Pro grammier oder Informatikkenntnisse diese verstehen kann Eine Konzentration auf be stimmte Ausschnitte des Dateibaums muss vom Benutzer konfigurierbar sein e Einzelne Wissenseinheiten e Ausschnitte des Dateibaums dabei handelt es sich um Kapitel oder Unterkapitel e Gesamter Dateibaum das Quelldokument in der vorl ufigen Version der aufberei teten Form Folglich muss die Darstellung der vorl ufig generierten Wissenseinheiten und die zwi schen ihnen herrschende Hierarchie am besten mit Hilfe einer grafischen Benutzungs schnittstelle erfolgen Als M glichkeit zur Darstellung ist die Baumform so wie z B im Windows Explorer gut geeignet aber auch andere Darstellungsformen sind denkbar Die Baumform eignet sich besonders zur Darstellung der Hierarchien die zwischen den Wis senseinheiten herrschen also f r die Darstellung von Teilen des Dateibaums oder des gesamten Dateibaums F r die Pr sentation einzelner Wissenseinheiten ist die Tabellen form oder eine vergleichbare Form vorzuziehen Dahn et al 2001 49 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 2 1 3 2 Bearbeitung der Grenzen zwischen den Wissenseinheiten Automatisch generierte Grenzen zwischen Wissenseinheiten k nnen im Hinblick auf Ver st ndlichkeit und semantische Vollst ndig
243. er Zeichenketten werden Er setzungen von bestimmten f r die Darstellung eines Topics in XML oder HTML problema tischen Zeichen vorgenommen Somit erzeugt FilteringTopicMapPrettyPrinter eine textuelle Darstellung eines Topics die besonders gut f r die Einbindung in XML oder HTML Code geeignet ist Folgende Funktionalit t wird von FilteringTopicMapPrettyPrinter angeboten vgl Abbildung 108 siehe dazu auch die Beschreibung der Superklasse TopicMapPret tyPrinter Abschnitt 7 1 4 3 Seite 267 e Umwandlung eines Topic BaseNames in eine Zeichenkette die als textuelle Be schreibung eines Topics dient e Umwandlung aller BaseNames eines Topics in eine zusammen gesetzte Zeichen kette e Unterdr ckung Filterung aller f r die Darstellung in XML oder HTML problemati schen Zeichen z B Anf hrungszeichen 7 1 3 4 Klasse TopicMapUtils TopicMapUtils ist eine Utility Klasse deren Zweck darin besteht Information ber eine Topic Map in XML Code einzuarbeiten der anschlie end f r die Generierung ei ner Benutzungsschnittstelle herangezogen wird Information ber die Topic Map er 35 Hinweis in der Implementierung des Document Object Model DOM f r Java befindet sich offensichtlich ein Fehler der zu einem nicht der Spezifikation entsprechenden Verhalten der Methode getElementById f hrt XmlUtils schlie t diese offenbar bestehende L cke 260 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit h lt TopicMapUtils aus
244. er in Form einer Zeichenkette von un begrenzter L nge gespeichert ist e Image ist eine Subklasse von Content welche zur Speicherung eines Bildobjekts verwendet wird Die Daten des Bildes werden in bin rer Form in einem Objekt ge speichert Objekte der Klasse Image bieten Methoden zum Zugriff auf das gespei cherte Bild an e Audio ist eine Subklasse von Content welche zur Speicherung von Audio Inhalten Audiodateien verwendet wird Die Daten der Audiodatei werden in bi n rer Form in einem Objekt gespeichert Objekte der Klasse Audio bieten Metho den zum Zugriff auf die gespeicherte Audiodatei an e Metadata ist eine Klasse f r Objekte welche Metadaten zu einem Wissensatom speichern kann Die Metadaten zum Wissensatom sind so definiert dass sie dem IEEE LOM Standard entsprechen vgl Abschnitt 4 3 2 Seite 54 ff e AtomQueue ist eine abstrakte first in first out Datenstruktur Warteschlange Queue welche Objekte von Typ Atom verwalten kann Die Klasse AtomQueue ist auch in der Lage dynamisch ihre Aufnahmekapazit t an die Anforderungen anzu passen e Document ist die Klasse f r Objekte welche die Abstraktion eines elektronischen Dokuments enthalten z B den Text des Dokuments als Zeichenkette e URI ist ein Datentyp der Operationen auf Zeichenketten zur Verwaltung von Uni fied Resource Identifiers URIs zur Verf gung stellt Die Operationen beinhal ten insbesondere auch Parsing Algorithmen mit deren Hilfe festgest
245. erlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 Ausgangssituation und Problemstellung Ein wesentlicher Schwerpunkt in den Forschungsaktivit ten am Institut f r Wirtschaftsin formatik Communications Engineering Johannes Kepler Universit t Linz liegt seit Jah ren auf der Weiterentwicklung von Wissenstransfer Konzepten Dazu geh rt die Ent wicklung ausreichender Unterst tzung von Advanced Distance Learning ADL durch ent sprechende Werkzeuge Zu diesem Zweck wurde im Jahr 1998 eine Wissenstransfer Umgebung namens SCHO LION konzeptuell entwickelt und in einen Prototypen umgesetzt Ellmer et al 1998 Froschauer et al 1999 Das sterreichische Ministerium f r Wissenschaft und Verkehr finanzierte ein Nachfolgeprojekt f r die Weiterentwicklung dieses Projektes GZ50004 2 III 9 99 bmwv Von Dr Andreas Auinger und Mag Wolfgang Karrer wurde der Prototyp analysiert und zu einer interaktiven Multimedia Anwendung zur computerbasierten Un terst tzung von Wissenstransfer Teleteaching und Telelearning weiterentwickelt Auinger 1999 Karrer 2000 In einem weiteren im Juni 2002 gestarteten Nachfolgeprojekt bestand das Ziel darin die von den genannten Personen begonnene Arbeit fortzusetzen Dabei wurde gro es Augenmerk darauf gelegt die in den letzten Jahren durch die rasanten technischen Fort schritte und die weitgehende Verbreitung des Internets entstandenen M glichkeiten zu erschlie en Unter Nutzbarmachun
246. ernens durch die M glichkeit pers nliche Annotationen und Hervorhebungen zu erstellen un 4 die Wahrscheinlichkeit sinkt dass neue Wissensatome erstellt werden m ssen Mit dieser Aussa ge ist die Annahme verbunden dass die Zahl der Wissensatome im Contentpool mit der Zeit ansteigt Aus einer h heren Anzahl von Wissensatomen ergibt sich eine geringere Wahrscheinlichkeit dass Wissensatome zu ge suchten Themen nicht gefunden werden und folglich erstellt werden m ssten Je geringer die Zahl von w hrend der Erstellung eines Kursmaterials neu erstellten Wissensatome ist desto h her muss die Wiederverwendbar keit sein 316 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit terst tzt F rlinger 2003 In den Werkzeugen zum Zugriff auf den Contentpool fehlt solche Funktionalit t Durch die Implementierung des Contentpools werden Lernende folglich noch nicht bei ihren Aufgaben unterst tzt e Das Ziel Lehrende beim Prozess des Lehrens besser zu unterst tzen wurde nicht erreicht Es wurden nur Voraussetzungen geschaffen um dieses Ziel zu er reichen F r Lehrende wird in Scholion WB ein Editor zum Erstellen von Kursmaterialien zur Verf gung gestellt F rlinger 2003 Dieses Editor Werkzeug bietet zur Zeit noch keine M glichkeit auf den Contentpool zuzugrei fen es arbeitet also isoliert Bis jetzt wurden im Contentpool lediglich Schnittstel len zum Zugriff definiert Durch die Implementierung des Con
247. ersistente Speicherung der vom Benutzer er stellten Topic Maps zust ndig ist Es werden grundlegende Dienste angeboten die ben tigt werden um Operationen auf Topic Maps durchzuf hren BaseTopicMapProcessor verwaltet alle im System vorhandenen Topic Maps im Speicher in Java Objekten und sorgt daf r dass diese Objekte regelm ig in einen persistenten Speicher z B eine re lationale Datenbank geschrieben werden Folgende Dienste werden von BaseTopicMapProcessor angeboten vgl Abbildung 111 e Parsen von Topic Maps d h das Erstellen einer Struktur von Java Objekten die in der Lage ist eine Topic Map im xtm Format vgl XTM dtd 2001 quivalent als Objekt Sammlung darzustellen e Erstellen einer Zeichenkette im xtm Format vgl XTM dtd 2001 welche an schlie end in einer Datei gespeichert werden kann e Erstellen einer neuen leeren Topic Map e Ver ndern der Metadaten einer Topic Map e L schen einer bestehenden Topic Map e Zugriff auf die Objekte von bestehenden Topic Maps e Erstellen Bearbeiten und L schen von Objekten in bestehenden Topic Maps e Statusverwaltung f r Topic Maps m gliche Zust nde ver ndert unver ndert Bei der Implementierung der genannten Dienste macht BaseTopicMapProcessor intensi ven Gebrauch von der Klassenbibliothek tm4j vgl TM4J 2002 266 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 1 4 2 Klasse TopicMapStringRepresentation TopicMapStringRepresentat
248. erter Lehrb cher Diplomarbeit Die Elemente der Architektur in Abbildung 53 k nnen wie folgt kurz erl utert werden e Das zentral dargestellte MainServlet nimmt die wichtigste Rolle in der Systemar chitektur ein Das MainServlet bernimmt die Kommunikation mit den Clients und leitet deren Anfragen an jene Klasse oder jenes Package weiter die oder das f r die jeweils gew nschte Funktionalit t die Verarbeitungslogik enth lt e Der rechte Rand der Abbildung zeigt so genannte Packages welche weitere Klassen logisch zusammen fassen Jedes Package enth lt Klassen in denen die Anwendungslogik f r eine bestimmte genau definierte Funktionalit t die einer Anforderung an das System entspricht implementiert F r die weiteren Aus f hrungen in der Diplomarbeit sind innerhalb der Architektur von Scholion WB nur die Packages scholion contentpool und scholion util von Interesse 7 In ihm sind alle Algorithmen zur Verwaltung des Contentpools innerhalb von Scholi on WB gem der Definition der Anforderungen implementiert e Am linken Rand der Abbildung werden Klassen dargestellt wie z B Common Lan guage Login ThumbnailMaker deren Funktionalit t f r alle Packages im rechten Teil der Abbildung von Bedeutung ist Aus diesem Grund sind diese Klassen selbst keinem Package zugeordnet sondern befinden sich direkt im Pa ckage scholion Aus der obigen Abbildung wird zudem ersichtlich wie die Contentpool Verwaltung in die Architekt
249. erung von Anno len leider keine Anga tationen modellierbar ben hierzu 2 2 7 XML Standard Einbin Metadata LOM IMS XML Standard nicht v dung anderer Stan Y kompatibel Y zu LOM konform dards einfach m glich METADATEN 2 3 Beliebige Metadaten Vgl SCORM Meta data Vgl Metadata dtd des wi modellierbar auch wi Information Model FA EML 1 0 Packages Standards k nnen nicht LOM konform eingebunden werden 2 3 1 v y v 2 3 2 Feld fur Version Historyfeld vorgese v v hen aber keine wirkli che Versionierung 2 33 v v Eigener Punkt v 2 3 4 wi v Format size location Nur Objekt Typ 2 3 5 v v 2 3 6 wi vi y Copyright year owner statement 2 3 7 v 4 2 3 8 wi y LangStringType 1000 Bi Schlagwortfeld chars 2 3 9 wi v vi Creator Comment Feld 2 3 10 Hinweise zu Tabelle 8 und Tabelle 9 e Fur die Spalte Bewertung wurde das Symbol Y eingetragen falls das Konzept das betreffende Kriterium unterst tzt andernfalls wurde das Symbol amp eingetra gen e In der Spalte Anmerkung wird in Stichworten die Entscheidung begr ndet die zur Vergabe der Bewertung f hrte 140 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 5 3 3 Konklusion und Schlussfolgerung Folgende Schlussfolgerungen k nnen aus der Bewertung von Konzepten und Werkzeugen f r die Erzeugung von zerlegten Dokumenten vgl Tabelle 7 gezogen werden e Die Slicing Book Technology schneidet im Vergleich
250. es Hibernate Werkzeugs hat sich nach umfangreichen Tests als weniger performant erwiesen als jenes das in TopicMapProcessorDB ver folgt wurde Aus diesem Grund wurde HibernateTopicMapProcessor lediglich in einem experimentellen Stadium implementiert Innerhalb der Contentpool Verwaltung besitzt HibernateTopicMapProcessor keine praktische Bedeutung 7 1 2 6 3 Klasse BackupThread BackupThread wird von TopicMapProcessorDB verwendet um das Intervall und die Zeit punkte f r die Synchronisation der Daten in der relationalen Datenbank mit den Java Objekten im Arbeitsspeicher zu steuern Folgende Funktionalit t wird von BackupThread angeboten e Konfiguration des Intervalls f r das Schreiben der Daten aus den Topic Maps in die relationale Datenbank e Durchf hren des Schreibevorgangs auf die relationale Datenbank Aus Gr nden der Effizienz n tzt BackupThread die Statusverwaltung von Topic MapProcessorDB und bertr gt nur die Daten von jenen Topic Maps deren Status auf ver ndert gesetzt ist in die relationale Datenbank Die Daten aller anderen Topic Maps werden nicht in die relationale Datenbank geschrieben 7 1 3 Package scholion util Das Package scholion util enth lt Klassen und Werkzeug Klassen deren Funktiona lit t sowohl von der Contentpool Verwaltung als auch von anderen Teilen der Wissens transfer Umgebung Scholion WB in Anspruch genommen wird Es besteht aus den fol genden in den in Klammern genannten Absc
251. estellte Bewertungsraster verwendet Auf die Merkmale des Punktes 1 wurde gegebenenfalls verzichtet da reine Datenstrukturen nicht mit Merkmalen f r Werkzeuge bewertet werden k nnen Die Ergebnisse der Bewertung der oben genannten Standards werden in Tabelle 8 und Tabelle 9 pr sentiert Tabelle 8 Ergebnisse der Bewertung LOM IMS COMpendis IEEE LO M IMS COMpendis Nr Anmerkung Anmerkung Anmerkung 1 w v Zerlegung von Dokumenten 1 1 Zerlegung von Doku menten wird nicht unterst tzt 136 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Aufbereitung von Wissenseinheiten 1 2 v 1 2 1 Wissenseinheiten v k nnen manuell ein gegeben werden 1 2 2 Metadaten werden in v den Relationen ge speichert 1 2 3 Semantische Verkn p fungen k nnen in der v Relation SEMANTI SCHESNETZ gespei chert werden 2 BEGRIFFSSYSTEM SH m 2 a 2 1 1 Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen Es wird eine Kompo muss in der Anwen muss in der Anwen v nente Mehrsprachiges dung implementiert dung implementiert W rterbuch verwen werden werden det 2 1 2 Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen Es wird eine Kompo K muss in der Anwen muss in der Anwen wi nente Thesaurus dung implementiert dung implementiert verwendet werden werden 2 1 3 wi Language Feld in Me wi Feld
252. esttreiber e Testklassen auf der Basis von JUnit so genannte Unit Tests JUnit 2002 8 1 2 Black Box Tests Mit Black Box Tests zu den Werkzeugen der Contentpool Verwaltung wurde begonnen so bald eine erste lauff hige Version zur Verf gung stand Auch Black Box Tests sind eine Ma nahme der analytischen Qualit tssicherung um die Qualit t des program mierten Codes zu berpr fen und zu gew hrleisten vgl C Floyd und H Z llighoven in RechPom 1999 S 783 Beim Black Box Test oder auch Funktionstest Heinrich HeinRoith 1998 S 227 wird die Funktion eines Testobjekts im vorliegenden Fall eine Komponente in einem Pro gramm f r Scholion WB berpr ft Die Testdaten f r einen Black Box Test werden aus der Spezifikation des Testobjekts abgeleitet Auf die innere Struktur des Testobjekts wird nicht eingegangen vgl HeinRoith 1998 S 227 Der Test berpr ft ob sich das Testobjekt so wie in der Spezifikation festgeschrieben verh lt Der wichtigste Testlauf nach der Black Box Testmethode war das Projektstudium Test von Topic Map Tools von B Wizany Wizany 2003 W hrend des Projektstudiums wur den die Werkzeuge der Contentpool Verwaltung nach folgender Vorgehensweise getes tet 306 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 F r alle Komponenten aus Werkzeugen der Contentpool Verwaltung in Scholion WB wurden gem der Spezifikation der Anforderungen Testdaten abgeleitet
253. et A gt Dokument nn gt Splitter Pr sentations gt gt tool Verwaltungs tool Topic gt Editor gt Topicmap ER Manager Ree gt Hilfe System gt contentpool split contentpool view contentpool edit contentpool tmedit contentpool help Abbildung 63 Prozess Einstieg in die Contentpool Verwaltung 173 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 1 Dokument Splitter Dokument Splitter He Start Splitter vorbereiten Elektronisches Dokument Zerlegungs tool ist ausgewahlt Zwischenspei Zerlegung neu starten 2 Metadaten tool gt cherung der en Session t Zwischenspei as Aufbereitungs tool v Bearbeitung abbrechen Ergebnisse abspeichern l Ende N S gt cherung der Session Bereich f r unfertige Wissensatome Bereich f r unfertige Wissensatome Abbildung 64 Modell des Dokument Splitters Diplomarbeit 1746 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Beschreibung der Dokument Splitter ist jenes Tool mit dessen Hilfe neue elektroni sche Dokumente in den Contentpool eingef gt werden k nnen Bevor jedoch die automatische Zer
254. etTopiclds java util HashSet setTempDir boolean createTopicMap org tm4j topicmap TopicMap createTopicMap org tm4j topicmap TopicMap uploadTopicmap org tm4j topicmap TopicMap uploadTopicmap org tm4j topicmap TopicMap updateTopicMap boolean deleteTopicMap boolean existsTopicmapFilename boolean getFilenameProperty java lang String getSharedProperty java lang String mergeTopiemap void createTopic org tm4j topicmap Topic createTopic org tm4j topicmap Topic createAssociation org tm4j topicmap Association createAssociation org tm4j topicmap Association getTitle java lang String hasReadAuthorization boolean hasVVriteAuthorization boolean getNavigateableTopicmaplds java util Vector getChangeableTopicmaplds java util vector getContentsOfOccurrence java lang String getPossessesKnowledgeAtom boolean insertTextualKnowledgeAtom boolean updateTextualKnowledgeAtom boolean finalize void writexTMClobToDatabase void getSubjectindicators java util TreeSet getTopicTypes java util TreeSet E getTopicTypesCountint getMemberTypes java util TreeSet getMemberTypesCountint getAssociationTypes java util TreeSet getAssociationTypesCountint BackupThread run yoid HibernateTopicMapProcessor HibernateTopicMapProcessor initvoid initvoid parseTopicMaps java util Yector SEET getTitlejava lang String dirtyFlag int finalize void coreTopicmapBaseLocator org tm4j net Locator collection jayva util List fl
255. etadaten werden bei der Zusammensetzung eines Kursmaterials Nachschlagewerks mit ber cksichtigt Diese Vorgaben erlauben die Definition der globalen Fragestellung dieser Diplomarbeit Aus der globalen Fragestellung werden durch Zerlegung weitere detaillierte Fragestel lungen aufgeworfen und pr zisiert Die Fragestellungen geben den weiteren Verlauf der in dieser Diplomarbeit pr sentierten Untersuchung vor 2 1 Globale Fragestellung Aus den Zielen f r das Projekt Scholion WB und daraus folgend den Zielen dieser Dip lomarbeit vgl dazu Abschnitt 1 1 Seite 2 l sst sich die globale Fragestellung ableiten Wie m ssen Lehrmaterialien zerlegt werden um unabh ngig von ihrem ur spr nglichen Kontext in einem neuen Zusammenhang dargestellt oder zitiert werden zu k nnen Wie kann die Speicherung zerlegter Lehrmaterialien opti mal erfolgen so dass dabei die semantischen Zusammenh nge nicht verloren gehen Die wesentlichen Schlagw rter und folglich die sich daraus ergebenden Fragestellungen sind folgende e Zerlegung Wie k nnen digitalisierte Lehrmaterialien zerlegt werden Nach wel chen Kriterien soll die Aufteilung eines Dokuments erfolgen e Ber cksichtigung der Semantik Wie kann sichergestellt werden dass Wis sensatome zerlegte Lehrmaterialien die inhaltlich miteinander in Zusammen hang stehen beim Erstellen von Kursmaterialien oder Nachschlagewerken zum fraglichen Inhalt tats chlich alle ber cksichtigt werde
256. etadaten zum Auffinden von Unterlagen innerhalb einer elektronischen Bibliothek Dazu m ssen z B die Lernziele oder Daten Uber die Lernsituation vorliegen e Auf Wissensatom Ebene Ebene der SCOs enthalten Metadaten beschreibende Information Uber die Inhalte die in einer Datenbank oder einer Wissensbasis ge speichert sind Auf dieser Ebene k nnen Suchvorg nge f r die Zusammenstellung von Kursunterlagen spezifiziert werden e Auf der untersten Ebene jener der Assets Inhaltsbrocken werden die Metada ten zu den Rohmaterialien f r die Lernunterlagen unabh ngig von jedwedem Be zug auf einen Einsatzzweck gespeichert Diese Metadaten werden zur Zusam menstellung von Wissensatomen ben tigt F r die Metadaten zu allen Ebenen wird die IMS Metadaten Spezifikation verwendet Es liegt jedoch auf der Hand dass je nach Verwendungszweck manche Elemente der spezi fizierten Metadaten Kategorien nicht zwingend ben tigt werden Das SCORM Referenz modell definiert hierzu eine bersicht von Anwendungsrichtlinien Application Profi les die f r jede der Granularit tsniveaus die Metadaten Kategorien entweder als ver pflichtend oder als optional markiert Eine Wiedergabe der Details dazu geht ber den Rahmen dieses Abschnitts hinaus der Leser wird auf die Quelle verwiesen Dodds 2001b S 2 96 ff 4 5 2 2 3 SCORM Content Packaging Content Packaging ist der Sammelbegriff f r Konzepte die dem standardisierten Aus tausch von d
257. eziehungen konnte ein Datenmodell spezifiziert werden das alle zuvor definierten Ziele erf llt e Die Darstellung von Wissensatomen wurde in einer grafischen Benutzungsschnitt stelle realisiert Folgende Fragestellung der Diplomarbeit blieb unbeantwortet 303 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Obwohl auf konzeptueller Ebene die Anforderungen f r die Ber cksichtigung se mantischer Zusammenh nge bei Zerlegung von Dokumenten bestimmt werden konnten ist es nicht gelungen die Anforderungen in das Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten zu implementieren Der zeitliche Aufwand f r die Umsetzung der Anforderungen wurde untersch tzt Bei der Implementierung der Werkzeuge wurden die Ziele f r Entwurf und Implementie rung vgl Abschnitt 2 3 Seite 18 ff berwiegend erf llt Allgemeine Benutzbarkeitskriterien wurden bei der Gestaltung von Benutzungs schnittstellen als oberstes Prinzip beachtet Mit dem Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten ist die Aufbereitung von Wis sensatomen m glich Nicht realisiert wurde wie erw hnt die Funktionalit t zur Erstellung von semantischen Zusammenh ngen Es ist jedoch m glich die se mantischen Zusammenh nge im Contentpool Werkzeug Topic Editor manuell zu editieren Die Speicherung von Wissensatomen und semantischen Zusammenh ngen wurde erm glicht Die Implementierung erf llt die sonstigen Designziele 304 Zerlegung digitalisierter Lehrb
258. ezifikationen zur Modellierung von Daten welche von Wissenstransfer Umgebungen ben tigt wer den Dazu z hlen unter Anderem Lehr und Lernmaterialien Aufzeichnungen ber Lernfortschritte von Benutzern und der Austausch von Daten zur Administration eines Wissenstransfer Systems IMS General 2002 Zweck der Bem hungen des Konsortiums ist letztlich die Schaffung von weltweit aner kannten Spezifikationen Durch Vereinheitlichung der Formate f r den Austausch von Daten sollen die Voraussetzungen geschaffen werden um gr t m gliche Interopera bilitat zwischen den Komponenten von Wissenstransfer Anwendungen bzw zwischen Anwendungen verschiedener Hersteller zu erreichen Ziele des IMS Global Learning Consortiums sind folglich in erster Linie e Technische Standards sollen definiert werden um so Interoperabilit t zwischen Wissenstransfer Anwendungen und diensten unterschiedlicher Anbieter zu er m glichen Auf die Vorteile bei der Verwendung von Standards wurde bereits im Abschnitt 4 1 1 hingewiesen vgl Seite 36 ff e Die Einbindung der vom IMS verabschiedeten Spezifikationen in Produkte und Dienstleistungen d h die Arbeit der Entwickler von Wissenstransfer Umgebun gen soll weltweit bestm glich unterst tzt werden Mittlerweile wurden von IMS zahlreiche Spezifikationen ver ffentlicht mit denen alle wichtigen Aspekte und Daten einer Wissenstransfer Umgebung modelliert werden k n nen Die zur Zeit unterst tzten Spezifikat
259. f Defense und dem White House Office of Science and Technology Policy OSTP gegr ndet Zweck der ADL ist es den Zugriff auf qualitativ hochwertige Materialien zur Aus und Weiterbildung und zur Entscheidungsunterst tzung sicher zu stellen Wichtige Voraussetzung ist dass die Materialien auf die Bed rfnisse eines Lernenden individuell anpassbar personalisierbar sind 102 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Durch die Entwicklung eines technischen Frameworks f r die Implementierung von Sys temen zur Verwaltung von Content und webbasierten Lernumgebungen wird die Stimu lierung eines Marktes f r Lerninhalte angestrebt Das Framework erhielt den Namen Sharable Content Object Reference Model SCORM Als Zukunftsvision stellt sich die ADL eine Welt vor in der Ger te f r den Zugang zum Internet weit verbreitet und f r jedermann erschwinglich sind sowie Bandbreiten in ausreichender Menge vorhanden sind Folglich betreffen die Probleme bei der Schaffung zuk nftiger e Learning Umgebun gen nicht das Vorhandensein einer Infrastruktur sondern die effiziente Nutzung der selben Wenn erst einmal ein Markt f r den Handel mit Lerninhalten ausreichend stimuliert d h attraktiver gemacht wurde so die Ansicht der ADL werden Wissensbibliotheken entstehen in denen Wissensatome gesammelt und katalogisiert sind und von Nutzern der e Learning Umgebungen erworben werden k nnen Beide Seiten werden vom Ent stehen
260. f die speziellen pers nlichen Vorlieben und kognitiven Be d rfnisse der Benutzer abzustimmen Gegebenenfalls sollen die Lernunterlagen sogar mit eigenen Dokumenten des Benutzers erg nzt werden k nnen Bis dato sind Wissenstransfer Umgebungen auf rein statische Materialien zur Wis sensvermittlung in dieser Arbeit als Lehr und Lernmaterialien bezeichnet angewiesen vgl Collier 2002 Comp 2002 IMS Content 2001 Sander 2001 Trial 2003 Die vorliegende Diplomarbeit stellt mit dem Contentpool Konzept auch Architekturen f r Werkzeuge zur Verf gung Somit wird ein vollst ndiges Modell f r die Erweiterung von Wissenstransfer Umgebungen vorgestellt das die Realisierung eines Contentpools aus zerlegten wissenschaftlichen Unterlagen zur benutzerdefinierten und dynamischen Generierung von Lehr und Lernmaterialien erm glicht Das vorgestellte Contentpool Konzept sowie die Architekturen f r unterst tzende Werk zeuge wurden in einer Implementierung umgesetzt Auch die Implementierung wird in der Diplomarbeit behandelt Damit wurde die erforderliche technische Unterst tzung zum Verwirklichen der genannten Ziele beispielhaft realisiert und im praktischen Einsatz er probt Aus dem bergeordneten Ziel Entwicklung eines Konzepts f r einen Contentpool lassen sich durch Zerlegung folgende Unterziele bilden e Die Effizienz des Wissenstransfers Telelearning und der Plattformen zur Unter st tzung des Wissenstransfers ist
261. ffizienz des Wissenstransfers durch den Einsatz eines Contentpools erh ht werden kann 319 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Empirische Untersuchungen m ssen zeigen ob die Wiederverwendbarkeit von Lernmaterialien durch den Einsatz eines Contentpools verbessert d h erh ht werden kann Diese Untersuchungen m ssen berwiegend mit den Lehrenden durchgef hrt werden Die Beachtung von allgemeinen Benutzbarkeitskriterien muss durch Usability Tests gepr ft werden Die Usability Tests m ssen sowohl mit Lehrenden als auch Lernenden der Wissenstransfer Umgebung durchgef hrt werden 9 2 2 Weiterer Implementierungsbedarf Ein Teil der Fragestellungen der Diplomarbeit konnte theoretisch beantwortet werden Zur praktischen Umsetzung d h zur Implementierung in einem Werkzeug fehlten die zeitlichen und personellen Ressourcen Die noch nicht in einem Werkzeug realisierten Funktionen sind folgende Es ist ein Werkzeug zu implementieren das den Lernenden erlaubt ihre Lern prozesse in der Wissenstransfer Umgebung unter Einbeziehung des Contentpools effizienter durchzuf hren Das Werkzeug muss die Erstellung von Nachschla gewerken durch Lernende aus Wissensatomen des Contentpools unterst tzen Die Integration des Contentpools mit dem Editor Werkzeug das ist das Werk zeug f r die Erstellung von Kursmaterialien und Nachschlagewerken vgl F rlinger 2003 ist zu verbessern Bis jetzt ist die Einbindung von Inh
262. folgend erl utert 4 2 1 1 1 Konfigurieren der Granularit t Dem Benutzer wird erm glicht die Feinheit der Wissenseinheiten zu konfigurieren Die Feinheit wird im Wesentlichen durch die L nge der in eine Einheit aufgenommenen Rohdaten bestimmt Ein Messen der Feinheit ist nur durch Angabe abstrakter Messein heiten m glich z B ein ganzer Satz oder ein Absatz Dahn 2001b M gliche Auspr gungen der Granularit t befinden sich zwischen den beiden Extremen eine Zelle bzw ein Kapitel Zur Zeit ist jedoch noch keine Skala definiert die die Auspr gungen zwischen den beiden Extremen festlegt Die sinnvollsten Gr en f r eine Wissenseinheit k nnen zudem durch ein Werkzeug nicht bestimmt werden sondern es liegt im Ermessen des Benutzers diese zu definieren vgl Dahn et al 2001 Es ist intuitiv leicht nachzuvollziehen dass der Splitter Algorithmus der SBT wesentlich auf die vom Autor des Quelldokuments gew hlten Formatierungen bzw Einteilungen in Abs tze angewiesen ist Mit anderen Worten je besser das Dokument nach semanti schen Gesichtspunkten strukturiert ist desto brauchbarer werden die Ergebnisse der automatischen Zerlegung sein Umgekehrt l sst sich behaupten dass die Zerlegung auf e 44 e Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Basis eines Algorithmus umso schwieriger wird je schlechter das Quelldokument struktu riert ist Dahn 2001b 4 2 1 1 2 Automatisches Erkennen von Grenzen
263. ft demonstrieren angeboten Der Zugang zu den Hilfethemen ist mittels eines herk mmlichen Inhaltsverzeichnisses oder ber den nach 215 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Buchstaben organisierten Index m glich Die Hilfe zum Contentpool ist vor allem f r unge bte Benutzer gedacht Inhalt anzeigen in diesem Modus wird zuerst eine bersicht ber die Kapitel der Hilfe angeboten Aus den angezeigten Kapiteln kann entweder ein Kapi tel bzw Unterkapitel ausgew hlt oder der Inhalt eines Hilfethemas an gezeigt werden Stellt man sich das Hilfesystem als Baum vor so sind die Kapitel als die inneren Knoten die Inhalte hingegen als die Bl tter dieses Baums zu betrachten Index anzeigen ber den Index hat der Benutzer die M glichkeit im Index zu su chen nach einem Wort oder einer Phrase einen Indexbuchstaben oder einen Unterindex anzuzeigen Ist der gew nschte Inhalt gefun den kann dieser angezeigt werden Tutorial starten es wird zuerst eine bersicht ber die im System vorhandenen Tuto rials angezeigt Aus dieser Liste kann der Benutzer ein gew nschtes Tu torial ausw hlen und die Pr sentation starten Suche in der Hilfe der Benutzer kann ein Wort und eine Phrase eingeben Anschlie Bend wird nach diesem Schlagwort eine Suche innerhalb der Hilfeeintr ge durchgef hrt und die Ergebnisse die Treffer angezeigt In der Folge werden die Prozessmodelle zu den oben angef hrten und beschr
264. g wird aus einem TopicMap Objekt erzeugt und berechnet daraus alle f r eine angemesse ne Darstellung der Member Types ben tigte Information Es bietet damit Funktionalit t um den Member Types Index einer Topic Map entweder als HTML oder als XML darzustel len vgl Abbildung 112 7 1 4 6 4 Klasse TMScopelndexString TMScopeIndexString implementiert das Interface TMIndexStringRepresentation in Bezug auf die Scopes vgl dazu die theoretischen Erl uterungen in den beiden Abschnit ten 4 4 2 2 6 Namenskonventionen innerhalb eines G ltigkeitsbereichs Seite 84 ff und 4 4 2 3 1 Themen Topics und Gegenst nde Subjects Seite 86 ff in einer Topic Map Eine Instanz von TMScopesIndexString wird aus einem TopicMap Objekt erzeugt und berechnet daraus alle f r eine angemessene Darstellung der Scopes und Subjects ben tigte Information Es bietet damit Funktionalit t um den Scope Index einer Topic Map entweder als HTML oder als XML darzustellen vgl Abbildung 112 7 1 4 6 5 Klasse TMTopicTypesindexString TMTopicTypesIndexString implementiert das Interface TMIndexStringRepresentation in Bezug auf die Topic Types in einer Topic Map Eine Instanz von TMTopicTypesIn dexString wird aus einem TopicMap Objekt erzeugt und berechnet daraus alle f r eine angemessene Darstellung der Topic Types ben tigte Information Es bietet damit Funkti onalit t um den Topic Types Index einer Topic Map entweder als HTML oder als XML darzustellen v
265. g der neuen Internet Technologien besteht das Ziel darin die Benutzbarkeit und M chtigkeit der Wissenstransfer Software zu verbessern Auf Grundlage der Java Servlet Technologie vgl Sun 1999 und der Auszeich nungssprache XML vgl W3C 2000 wird der Scholion Software eine v llig ver nderte Architektur zu Grunde gelegt wodurch bedeutende Fortschritte bei der Geschwindig keit und Robustheit der Software zu erwarten sind Teile der Ergebnisse der Arbeiten an der Neuentwicklung werden in diesem Dokument vorgestellt F r die Darlegung der brigen Ergebnisse wird der Leser auf Fenneberg 2002 F rlinger 2003 Radmayr 2003 und Mielach 2003 verwiesen Hinweis Die Programmiersprache Java wurde f r die Implementierung der neuen Scho lion Software gew hlt da sie optimale Voraussetzungen f r die Nutzung internetbasierter Technologien bietet Diese Entscheidung wurde bereits vor Vergabe des Auftrages f r das Reengineering Projekt getroffen und war eine Bedingung im Projektauftrag Auinger 2002 Es w rde den Rahmen dieses Dokuments sprengen sich mit alternativen Pro grammiersprachen zu besch ftigen oder eine einschl gige Evaluierung durchzuf hren In heute g ngigen und auf dem Markt erh ltlichen virtuellen verteilten Lernumgebungen sind elektronische Lernmaterialien schon blich und eine M glichkeit zum Durchar beiten der Materialien in die Lernumgebung integriert vgl dazu Reindl 2001 Bisher fehlt aber die
266. g l uft in einer wissensbasierten Inferenzkom ponente ab auf Basis der Metadaten semantischen Verkn pfungen und eines Benutzermodells Damit ist das System in der Lage die pers nlichen Pr ferenzen und das Vorwissen eines Benutzers miteinzubeziehen Es wurde ein Werkzeugkasten tool set geschaffen mit dessen Hilfe Doku mente personalisiert und aktiv bearbeitet werden k nnen Der Werkzeugkasten besteht aus folgenden Teilen TS final 2003 o Splitter o Keyphrase Assignment Tool o Reengineering Tool o Thesaurus Tool o Delivery Tool o Knowledge Management System Hinweis Detaillierte Information zu den Werkzeugen des Trial Solution Werk zeugkastens folgt im Abschnitt 4 5 1 3 weiter unten Als Ergebnis der Beschlagwortung und der Erstellung einer Wissensbasis ist zu dem ein umfangreicher Thesaurus mit rund 16 000 Eintr gen aus dem Fachge biet der Mathematik entstanden Der Thesaurus wurde ausschlieBlich von Exper ten entwickelt und wuchs mit Fortdauer des Projekts bestandig an vgl TS final 2003 S 9 4 5 1 3 Systemarchitektur Im Projekt Trial Solution wurde ein Arbeitsablauf Workflow entworfen der zur auto matisierten Zertummerung von elektronischen Dokumenten und Zusammensetzung neu er Dokumente dient vgl Abbildung 33 Dieser Arbeitsablauf bildet zugleich die Grund lage f r die Architektur von Werkzeugen Folgende vier Schritte werden genannt vgl Sander 2001 und TS final 2003 Zerlegung
267. gComparator implementiert einen Algorithmus mit dessen Hilfe zwei Basenames auf Gleichwertigkeit berpr ft werden k nnen e XTMFilenameFilter ist eine Hilfsklasse mit der Topic Map Dateien im Dateisys tem an Hand ihrer Datei Endung erkannt werden k nnen e Im Sub Package tree sind Klassen enthalten die Algorithmen f r eine auf der Script Sprache JavaScript basierende in Form eines Baumes strukturierte Dar stellung einer Topic Map implementieren e Im Sub Package index werden Klassen zusammen gefasst die eine textuelle Darstellung eines Index auf eine Topic Map erzeugen k nnen Auf diese Weise kann Information zu einer Topic Map z B Anzahl Namen und semantische Be deutung von Scopes in textueller Form dargestellt werden 6 1 4 4 Topicmap Processor Package contentpool backend Der so genannte Topicmap Processor vgl Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Seite 153 wird im Package contentpool backend implemen tiert Der Topicmap Processor ist zu komplex als dass er wirklich in einer einzigen Klasse realisiert werden k nnte Aus diesem Grund wurde die Zerlegung in mehrere Klassen vorgenommen Eine bersicht der Klassen des Topicmap Processors sowie der angebotenen Dienste die der Schnittstelle entsprechen bietet die Abbildung 54 weiter unten 162 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit jku ce utils topiemaps BaseTopicMapProcessor java util TimerTask TopicMapProcessorDB B
268. geben werden 300 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 8 5 Sub Package readers Das Sub Package readers im Package splitter pdf enth lt alle Klassen die das Inter face PdfImporter vgl Punkt 7 2 8 4 1 weiter oben erf llen Hinter der Implementie rung in den Klassen stehen meist v llig verschiedene technische Konzepte wie auf den kommenden Seiten n her erl utert werden wird Das Package besteht aus den folgen den Klassen e Klasse BoxPdfImporter Punkt 7 2 8 5 1 e Klasse AdobePdfImporter Punkt 7 2 8 5 2 e Klasse JPedalPdfImporter Punkt 7 2 8 5 3 e Klasse ITextPdfImporter Punkt 7 2 8 5 4 Abbildung 124 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter pdf readers java lang Objert java lang Object Jiu ce schalion aolitter pdi importing Pofimoarter Jiu ce scholon soliter padt importing Pdfimoorter BoxPadfimporter AdobePdflmporter BoxP dilmporter AdobePdimparter BoxP dilmporter readinput bytel parseDocumentwoid timportP ote ontents void t parseDocumentyoid t parseDocumentyoid import date ontents void FeedbackTimer pdfContents java util vector sourceDocumentiord pdibox cos cOsS Document pdtontents java util vector java lang Object java lang Object fice schalion spiker pat imoorting Pall mooter Jka ce ac holion spiiker olf mooring Pofimoorter JPedalPdflmporter ITextPdflmporter JPedalPdfimporter TextPeflmporter setupvold readingutkytel
269. gebenen Abschnitten detailliert beschriebenen Klassen e Klasse SplitterProject Abschnitt 7 2 6 1 289 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Klasse SplittingAlgorithm Abschnitt 7 2 6 2 e Klasse DecomposedDocument Abschnitt 7 2 6 3 Abbildung 119 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter projects java lang Object dava Jo Serializable java lang Object Java io Serializable getPathFromURL java lang String SplitterProject DecomposedDocument PROJECT FILE_EXTENSION java lang String DecomposedDocument SplitterProject DecomposedDocument wasAlreadySplit boolean wasConfigured boolean setDacumentboolean setDocumentboolean removeDocumentyoid setConfigFlag vaid configSettings jku ce scholian splitter contig ProjectC onfiguration document IP java netuRe documentPath java lang String document ile java io File splitDocumentjku ce scholion splitter projects DecomposedDocument flag boolean docTitle java lang String docLanquage java lang String docAuthor java lang String kaAuthor java lang String dochtimeType java lang String docSize int deleteAtomAtiku ce scholion splitter atoms KnowledgeAtam insertAtomAthoolean haseURLUjava nei URL knowledgeAtoms java util List queue jku ce schaolion splitter atoms AlomQueue java lang Object SplittingAlgorithm Spl
270. gegebenen Werte modellieren die zur Zeit im Dokument Splitter unterst tzten M glichkeiten zur Steuerung der Gr e von aus Dokumenten erzeugten Wissensatomen Folgende Einstellungen f r die Granularitat werden gegenw rtig von Granularity unter st tzt vgl Abbildung 115 e Ein Wort e Ein Satz oder zwei S tze e Ein oder zwei Abs tze e Eine ganze Seite e Ein ganzes Kapitel Granularity bietet fur jede dieser Einstellungen zudem eine textuelle Beschreibung an 7 2 2 5 Klasse TextFormat TextFormat ist eine Erweiterung der Java Klasse java awt Font dahingehend dass das Interface java lang Serializable erf llt wird Dadurch k nnen Objekte der Klasse TextFormat unter anderem in Dateien geschrieben und von Dateien gelesen werden 281 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Funktionalit t von TextFormat ist gegen ber java awt Font nicht ver ndert Eine Instanz dieser Klasse ist f r die Anzeige von Text in einer bestimmten genau definierten Schriftart verantwortlich 7 2 3 Package exceptions Das Package splitter exceptions enth lt Objekte die bestimmte vordefinierte Aus nahmesituationen w hrend der Ausf hrung des Dokument Splitters modellieren Es besteht aus folgenden in den in Klammer angegebenen Abschnitten beschriebenen Klassen e Klasse ConfigurationException Abschnitt 7 2 3 1 e Klasse NoMoreContentException Abschnitt 7 2 3 2 Abbildung 116 gibt einen berblick ber die
271. gen o Abbildungen Tabellen Animationen und hnliche Elemente eines Dokuments sind zu meist mit einer Beschriftung versehen Diese Beschriftungen k nnten vom Splitter Algorithmus f lschlicherweise als Wissensatom erkannt werden obwohl sie semantisch lediglich eine Kurzbeschreibung des ihnen zugeordneten Elements darstellen und aus diesem Grund den Metadaten des zugeordneten Elements zugewiesen werden m ssen Meist sind jedoch Beschriftungen innerhalb eines Dokuments einheitlich formatiert 232 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Schriftart gr e formatierungen usw wodurch die automatische Erkennung mit Hilfe eines Algorithmus erleichtert wird Als L sung f r das Problem muss dem Benutzer des Splitter Algorithmus eine M glichkeit geboten werden so genannte Formatvorlagen f r Beschriftungen im Dokument zu de finieren Alle Stellen im Dokument welche auf die definierte Formatvorlage passen und unmittelbar vor oder nach einer Abbildung bzw einem entsprechenden hnlichen Ele ment stehen werden w hrend des Zerlegungsvorganges nicht als Wissensatome erfasst sondern automatisch den Metadaten jenes Elements zugeordnet dessen Beschriftung sie darstellen 6 4 1 3 3 Darstellung der Struktur eines Dokuments Der Begriff Struktur bezeichnet die logische Unterteilung und Gliederung eines Do kuments in Kapitel Unterkapitel Abschnitte usw Bei der Analyse eines Dokuments kann die Informat
272. genauere Ber cksichtigung in Betracht gezogen e AICC Specifications AICC Aviation Industry CBT Committee e Educational Modelling Language EML e Gateway to Educational Materials GEM e IEEE Learning Object Model e IEEE Learning Object Metadata Standard LOM e IMS Metadata Specification e IMS Content Packaging Specification e Learning Material Markup Language LMML e Schools Interoperability Framework SIF e Sharable Content Object Reference Model SCORM e XML Topic Maps XTM Aufgrund der Analyse der E Learning Markte wurden folgende Konzepte identifiziert e COMpendis e Microsoft Learning Resource Interchange LRN e Slicing Book Technology SBT e Trial Solution 3 2 Kategorisierung der Konzepte R Robson und G Collier geben ein funktionales Modell von Wissenstransfer Umge bungen an in dem alle wichtigen Komponenten einer dem Stand der Technik entspre chenden Wissenstransfer Umgebung enthalten sind siehe Abbildung 3 Dieses funktio nale Modell kann als die ideale Architektur einer Wissenstransfer Umgebung betrachtet werden vgl RobCol 2002 und Collier 2002 Wie sp ter im Kapitel 6 sowie bei Fenneberg 2002 F rlinger 2003 und Radmayr 2003 dargestellt wird orientiert sich auch die Architektur der Wissenstransfer Umge bung Scholion WB an dieser idealen Architektur Hinweis Referenzen zu allen genannten Konzepten folgen in den Abschnitten 3 3 bis 3 7 Die hier gebrachte Aufz hlung hilft dem Lese
273. gl Abbildung 112 7 1 4 7 Sub Package tree Das Sub Package tree im Package utils topicmaps dient zur Berechnung der Darstel lung einer Topic Map in Form eines Baumes Mit der Darstellung allein ist es jedoch nicht getan Zweck der Baumdarstellung ist es auch dem Benutzer das Navigieren durch die Topics einer Topic Map auf einfache und verst ndliche Weise zu erm glichen Realisiert wird die Baumdarstellung mit Hilfe von JavaScript 269 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Folgende Klassen sind im Package utils topicmaps tree enthalten e Klasse JavascriptGenerator Punkt 7 1 4 7 1 e Klasse TMTreeNode Punkt 7 1 4 7 2 e Klasse TMTree Punkt 7 1 4 7 3 e Klasse TMPartialTree Punkt 7 1 4 7 4 e Klasse TMMiniTree Punkt 7 1 4 7 5 Abbildung 113 zeigt das Klassenmodell der oben angef hrten Klassen java lang Object java lang Object TMTree TMTreeNode TMTree TMTreeNode TMTree TMTreeNode reviewRootorg tm4j topicmap Topic getChildAtjku ce utils topicmaps tree TMTreeNode computeTree void appendChild boolean createNodes java util Yector addChildAtboolean in rderlterator java util iterator setChildren boolean levelOrderlterator java util Iterator resetChildren java util vector isLinkedVith boolean getName java lang String getLinkedTopics org tm4j topicmap Topic toString java lang String analyseNextLevel java util Vector hashCode int analyseNextLevel java util Vector equals boolean
274. group separator 30 1E 036 RS record separator 31 1F 037 US unit separator D OO A Oho GO P OH ae KD d re D ra bi Oo Ss DO A Om hao Nereo VU E E w Di H zs WO OO A4 Om Go bMk Oz H lt gt ASCII Code Siehe ASCII Diplomarbeit Ka Ka E Ed D rm in n m rm m CH N e e We e Ne Va Ae Ne So To Vo to vo Sn So Ne Ne Ne SR Lee DH t SS dE a n oP BR tun On GO o 127 7F 177 127 DEL Source www asciitable com BLOB Akronym f r Binary Large Object Die Verwendung von BLOB s ist ein Weg zur Speicherung groBer Datenmengen in einer Datenbank die mit herk mmlichen Datentypen nicht realisiert werden kann Ein BLOB wird als Bin rdaten binary data in einer Datenbank gespeichert Siehe auch CLOB Bin re Daten verwenden den gesamten Wertebereich eines bytes zur Codierung von Daten Boole scher Wert Ein boole scher Wert dient zur Darstellung eines der beiden logi schen Werte wahr oder falsch Mit anderen Worten ist ein bo ole scher Wert die Antwort auf eine Aussage die mit wahr oder falsch beantwortet werden kann Folglich ist ein boole scher Wert ein Zeichen des Alphabets B true false Mit Hilfe von logischen Opera toren k nnen boole sche Werte nach den Gesetzen der boole schen Al gebra verkn pft und so neue Aussagen gewonnen werden CAM Akronym f r Content Aggregation Model ein Teilmodell des SCORM Re ferenzmodells Siehe daz
275. gsablaufs siehe Abbildung 2 genannten Elemente Prozesse Daten usw beschrieben 1 2 2 1 Aufriss der Problemstellung Zu Beginn ist der Ausgangspunkt f r die Fragestellungen zu erarbeiten welche im Verlauf der Untersuchung zu beantworten sind Als Ausgangspunkt f r die Entwicklung eines Contentpools k nnen Ziele f r die Unterst tzung von Lehrenden und die Unterst t zung von Lernenden identifiziert werden Vgl dazu auch Abschnitt 1 1 Ziele dieser Dip lomarbeit Seite 2 Lehrende sind bei der Abhaltung von Kursen mit Hilfe von Scholion WB d h bei ihrer Lehrt tigkeit in der Wissenstransfer Umgebung zu unterst tzen Lernende dage gen sind beim Durcharbeiten der Materialien f r die angebotenen Kurse und beim Ler nen d h bei ihrer Lernt tigkeit in der Wissenstransfer Umgebung zu unterst t zen Allgemein d h unabh ngig von einer der beiden genannten Gruppen von Benutzern sind die Merkmale selbstgesteuerter Wissenstransfer Umgebungen zu beachten Diese geben Rahmenbedingungen vor die in die Problemstellung einflie en A Auinger und Ch Stary nennen insgesamt vier Merkmale von denen zwei f r die Ziele der Diplomarbeit von Bedeutung sind vgl AuingStary 2003 e Unterst tzung von Individualisierung f r die Konzeption des Contentpools ist wichtig den Benutzern die Anpassung der Inhalte auf pers nliche Bed rfnisse zu erm glichen AuingStary 2003 e Verkn pfung von Inhalten und Kommunikation effektiver
276. gsda tentyp Granularity vgl Abschnitt 6 4 2 1 Datentypen und Moduln Die Funktion gibt als Ausgabeparameter ein Objekt des Aufz hlungsdatentyps Granularity zur ck wel ches in einem Objekt des Datentyps Configuration Zur ck gespeichert wird Es werden keine Eingabeparameter ben tigt 6 4 2 4 2 2 Abstrakte Operation chooselndexFormat Mit Hilfe der Operation chooseIndexFormat legt der Benutzer eine Formatvorlage f r Verzeichnisse z B das Inhaltsverzeichnis im elektronischen Quelldokument fest Die Funktion gibt als Ausgabeparameter ein Objekt des Datentyps Format zur ck Im R ck gabeobjekt ist Information ber das Schriftbild von Indexstrukturen im Dokument ge speichert wie z B verwendete Schriftart Schriftgr e und Hervorhebungen Die Opera tion erwartet keine Eingabeparameter 6 4 2 4 2 3 Abstrakte Operation chooseMetadataFormat Mit Hilfe der Operation chooseMetadataFormat definiert der Benutzer eine Formatvorlage f r Textstellen im elektronischen Dokument welche f r Beschriftungen von Doku ment Elementen z B Abbildungen verwendet wird Gefundene Beschriftungen sind nicht als eigene Wissensatome sondern als Metadaten der ihnen zugeordneten Doku ment Elemente zu betrachten Die vom Benutzer definierten Einstellungen werden als Ausgabeparameter in einem Objekt vom Datentyp Format an den Rufer zur ckgegeben Im R ckgabeobjekt ist Information ber das Schriftbild von Indexstrukturen im Doku ment gespeichert wie z B
277. h eine Beschreibung der Metadaten 72 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Technical technische Anforderungen und Eigenschaften des Learning Objects werden zusammen gefasst e Educational gibt Information ber p dagogische Aspekte die das Learning Ob ject betreffen e Rights diese Kategorie enth lt Information ber die Inhaber der Urheberrechte des Learning Objects sowie ber Einschr nkungen oder Bedingungen der Nutzung des Objekts e Relation dient zur Definition der Referenzen Beziehungen des Learning Objects zu anderen Learning Objects e Annotation stellt Information zur Verf gung wie das Learning Object in den Kontext von Fachgebieten eingeordnet werden kann sowie ber den Autor der Annotationen e Classification beschreibt die Kategorisierung des Learning Objects Unter Kate gorisierung ist die Definition von Arten einer semantischen Einheit f r ein be stimmtes Fachgebiet zu verstehen vgl Abschnitt 4 2 1 2 2 Kategorisierung Zum Verst ndnis der EML sind die oben stehenden Fakten ausreichend An dieser Stelle wird daher darauf verzichtet n here Angaben ber die syntaktische Struktur Begriffs welten und weitere Aspekte der LOM Spezifikation zu geben F r Details dazu wird auf LOM 2000 sowie auf den Abschnitt 4 3 2 siehe Seite 54 ff verwiesen 4 4 1 2 Ziele bei der Verwendung von Learning Objects Laut Koper 2001 hat die Erstellung von Learning Objects nur dann
278. h status py k lifecycle role El contribute Li ck ZP el date Abbildung 8 Lifecycle Element IMS Meta XML 2001 Diplomarbeit 59 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ay identifier catalog gt catalogentry 7 J ont role Fe en ae ry I metametadata contribute ry metadatascheme z la K language Abbildung 9 Meta metadata Element IMS Meta XML 2001 format DI size y location technical rei ae L d e maximumversion E AC installationremarks gt otherplatformrequirements el 5 duration z Abbildung 10 Technical Element IMS Meta XML 2001 60 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit a SES Ch learningresourcetype p I l 9 interactivitylevel ei ei semanticdensity p intendedenduserrole pj k educational context fa ZTP el TR Fy e al i Ki md b nn e FE language Abbildung 11 Educational Element IMS Meta XML 2001 5 copyrightandotherrestrictions description g Abbildung 12 Rights Element IMS Meta XML 2001 61 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ei king relation g gt identifier catalog a catalogentry KE Kor 5
279. he Analyse von themenverwandten Konzepten Related Work und Zerlegung der gestellten Fragen 12 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit und Problemstellungen der untersuchte Problembereich immer weiter eingegrenzt und schlie lich analysiert wird Wo dies m glich war wird auf bereits gefundene L sungsan s tze unter Wahrung der Grunds tze des wissenschaftlichen Arbeitens zur ckgegriffen Die verbleibenden Probleme versuchte ich so zu l sen dass ein meiner Meinung nach ad quates und akzeptables Konzept daraus resultiert ist Aus diesem Aufbau der Vorgehensweise zur L sung der Fragen und Problemstellungen ergibt sich die Gliederung in die folgenden Kapitel ER GIE Lef ue WEE Seite 1 Das vorliegende erste Kapitel f hrt in die Diplomarbeit ein 2 Ausgangssituation und Problemstellung 444nHeRnen nennen nenn Seite 15 Im zweiten Kapitel wird die Ausgangssituation Stand der aktuellen Forschungen und hnliches dargelegt Unter Ber cksichtigung der Ziele dieser Arbeit werden dem Leser die Fragen und Problemstellungen n her gebracht 3 Auswahl der Konzepte und Technologien 2s4esren nennen en Seite 27 Das dritte Kapitel w hlt die Forschungsans tze und die praktischen Konzepte aus deren Charakeristika durch eine Analyse von Fachliteratur beleuchtet werden Das Kapitel bestimmt also jene Konzepte welche im darauf folgenden Kapitel wissen schaftlich analysiert werden Ay Related
280. he Seite 53 ff 4 4 1 1 2 Learning Objects Metadata Metadaten zu Learning Objects sind aus zwei Komponenten bestehend definiert e Einer Referenz auf das Learning Object gem der Spezifikation des IEEE Learning Object Models zu dem sie geh ren e Den eigentlichen Metadaten die der Spezifikation des IEEE Learning Object Metadata Standards IEEE LOM gen gen m ssen In der Folge wird ein berblick ber den eben erw hnten IEEE LOM Standard gegeben 4 4 1 1 3 IEEE LOM Standard Aufgrund der zentralen Rolle die dieser Standard f r die EML einnimmt wird ein kurzer berblick ber Metadaten gegeben die der Spezifikation des LOM Standards entsprechen vgl LOM 2000 Der Standard wurde bereits im Abschnitt 4 3 2 siehe Seite 54 ff beschrieben an dieser Stelle sind jedoch nochmals die wichtigsten Elemente des Daten modells explizit angef hrt Im Learning Object Metadata Standard werden folgende Kategorien von Metadaten ge speichert Es werden jeweils die in der Quelle angegebenen englischen Originalbezeich nungen angegeben und durch eine kurze Beschreibung erg nzt e General allgemeine Information zum Learning Object die sich auf das Objekt als Ganzes beziehen e Lifecycle Daten die sich auf die Versionshistorie und den gegenw rtigen Status des Learning Objects beziehen Zudem werden alle Autoren gespeichert die das Learning Object ver ndert haben e Meta metadata Information ber die Metadaten selbst d
281. heit eine Einheit an Information deren semantische Bedeutung ohne SGML Spezifikation SSL Standard zus tzliche Information erfasst werden kann Eventuell ben tigtes Vor wissen das f r das Verst ndnis der in einer semantischen Einheit ge speicherten Information notwendig ist wird nicht als zus tzliche Infor mation angesehen Akronym f r Standard Generalized Markup Language die Grundlage aller Auszeichnungssprachen ISO 8879 1985 SGML ist der internati onale Standard f r die Definition von Beschreibungen f r strukturierte elektronische Dokumente Die Zusammenstellung der Anforderungen an ein Produkt z B ein Softwareprodukt und die Abbildung der Anforderungen in ein Modell bzw das Ergebnis dieser Abbildung in Form eines Dokuments vgl HeinRoith 1998 Seite 494 f In der Regel ist eine Spezifikation we niger verpflichtend als ein Standard sollte jedoch trotzdem als verbind lich angesehen werden Akronym f r Secure Socket Layer SSL ist eine Variante des http Protokolls bei dem eine zus tzliche Anwendungsschicht f r die Ver schl sselung der bertragenen Daten sorgt Ein allgemein akzeptiertes z B durch eine Norm definiertes Niveau von Anforderungen f r ein genau bestimmtes Produkt z B ein Softwarepro dukt Das Niveau wird als vorbildlich oder musterg ltig angesehen und 52 Siehe auch http www adlnet org 53 Siehe http www iso ch DEE Zerlegung digitalisierte
282. hen Start Suchergebnisse liegen vor AA Topic ausw hlen ja L schen best tigen y a Anderungen Topicmap speichern Contentpool Sek o S Anderungen Verkn pfungen Topicmap verwerfen berpr fen Null Contentpool r ckg ngig Pointer Abbildung 91 Topic Verwaltung Topic l schen 205 Diplomarbeit Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 3 Topicmap Manager Topicmap Manager Start Kategorien gt Tabelle bearbeiten Neues Fachgebiet Topicmap hinzuf gen Fachgebiet Topicmap l schen zziz Fachgebiet gt Topicmap bearbeiten contentpool tmedit root contentpool tmedit Abbildung 92 Modell des Topicmap Managers Beschreibung Ontologien sind derjenige Teil des Contentpools der das Bindeglied zwischen verschiedenen Fachgebieten darstellt vgl die Definition des Begriffs im Kapitel 10 2 Glossar Seite 333 ff D h in der allge meinen Ontologie des Contentpools sind die Konzepte abgebildet die f r alle im Contentpool vorhandenen Fachgebiete und damit auch f r die semantischen Netze gelten Vgl dazu den Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools Seite 147 ff Der Topicmap Manager dient zur Verwaltu
283. hinter MVC ist die strikte Trennung von Daten Model Anzeige View und der Steuerung Controller Viele MVC Frameworks verwenden ein zentrales Servlet den Front Controller welches alle An fragen entgegennimmt Der Front Controller ruft die zu einer Seite ge h rende Funktionalit t auf und bergibt schlie lich an eine Server Page die die Aufgabe der Darstellung bernimmt Siehe dazu Abbildung 45 XML spezifisches MVC Konzept einer Web Anwendung Quelle nach F rlinger 2003 auf Seite 145 sowie Abbildung 47 Erweitertes XML spezifisches MVC Konzept von Scholion WB auf Seite 147 Nachschlagewerk ein aus Wissensatomen erzeugtes pers nliches Dokument bei dem NLII OKI Ontologie OSI QTI keine Assessment Elemente enthalten sind und auch keine pers nlichen Annotationen erstellt werden k nnen Akronym f r National Learning Infrastructure Initiative Akronym f r Open Knowledge Initiative OKI ist ein Konsortium be stehend aus akademischen Institutionen das sowohl eigene Spezifikati onen als auch Implementierungsempfehlungen ver ffentlicht Bezeichnung f r die ausdr ckliche Spezifikation der Konzepte in einem Fachgebiet und der Beziehungen zwischen den Konzepten Eine Ontolo gie stellt also ein formales Vokabular ber ein Fachgebiet f r den Aus tausch von Information zur Verf gung An ontology is an explicit specification of the concepts in a domain and the relations among them which provides
284. hlagen Dem Benutzer wird zudem die M glichkeit geboten eine Kon figurationsdatei zu ffnen in welcher eine bestimmte Konfiguration der Parameter gespeichert ist Festzulegen sind der Namen des Autors bzw Herausgebers der Titel der Publikation das Erscheinungsjahr und der Verlag von dem das Werk publiziert wird die Definition von Formatierungsregeln Formatvorlage f r Querverweise im Dokument Vorgenommene Konfigurationen der Parameter k nnen vom Benutzer auf dem Scholion WB Server in einer Datei gespeichert werden wo bei auf die Auswahl eines g ltigen Dateinamens zu achten ist Aufbereitungs Tool starten nach der automatischen Durchf hrung der Zerlegung in Wissensatome und die Aufbereitung der Wissensatome mit Metadaten siehe die obigen Beschreibungen der beiden Schritte liegt ein vorl u figes Zerlegungsergebnis in Form von Wissensatomen vor Ohne eine manuelle Nachbearbeitung sind diese Wissensatome jedoch noch nicht geeignet in den Contentpool integriert zu werden F r diesen Zweck kommt das Aufbereitungs Tool ins Spiel Vom Benutzer m ssen dabei die Wissensatome richtig d h semantisch sinnvoll geteilt werden indem zu gro e Wissensatome gesplittet und zu kleine Wissensatome wieder zusammen gef gt werden k nnen Die generierten Metadaten m ssen manuell berarbeitet werden Jene Teile die nicht automatisch generierbar sind m ssen zudem erg nzt werden Schlie lich m ssen auch noch die semantischen Relatio
285. hnisse sind zumeist als Tabellen oder in vergleichbarer Form organisiert Sie enthalten eine gro e Menge von Hyperlinks Querverweisen auf andere Stellen im Dokument Die verwendete Bezeichnung Hyperlink soll nicht irref hren denn oft sind Querverweise lediglich als Quasi Hypertext vorhanden Die Bezeichnung Quasi Hypertext steht f r einen Querverweis der nur scheinbar mit einer Stelle im Dokument verkn pft ist d h die referenzierte Stelle wird zwar im Text der Verkn pfung angezeigt und benannt doch eine Navigation zur bezeichneten Stelle im Dokument unter Zuhilfe nahme des Querverweises z B mittels eines Klicks mit der Maustaste ist nicht m glich F r den Splitter Algorithmus besteht die Schwierigkeit darin Verzeichnisse mit Hilfe ei nes Parsing Algorithmus zu erkennen In der Regel sind die Verzeichnisse durch die verwendete Formatierung allein z B verwendete Schriftart Hervorhebungen nicht von gew hnlichem Flie text unterscheidbar Als L sung f r das Problem muss eine Implementierung des Splitter Algorithmus dem Benutzer eine M glichkeit bieten die Position von Verzeichnissen innerhalb eines zu zerlegenden Dokuments explizit anzugeben Jene Stellen im Dokument die als Ver zeichnis markiert sind werden von der Zerlegung in Wissensatome nicht ber cksich tigt wohl aber f r den Schritt der automatischen Erstellung von semantischen Verkn p fungen 6 4 1 3 2 Behandlung von Beschriftungen f r Abbildun
286. hnitten beschriebenen Teilen e Klasse XmlUtils Abschnitt 7 1 3 1 e Klasse IOUtils Abschnitt 7 1 3 2 e Klasse FilteringTopicMapPrettyPrinter Abschnitt 7 1 3 3 e Klasse TopicMapUtils Abschnitt 7 1 3 4 e Sub Package helpers Abschnitt 7 1 3 5 Abbildung 109 gibt einen Uberblick Uber die oben genannten Teile des Packages scholi on util 258 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit java lang Object jku ce utils topicmaps TopicMapPrettyPrinter Mm ls Filtering TopicmapPrettyPrinter XmilUtils FilteringTopicmapPrettyPrinter findElementByld org w3c dom Element getBasenamesToString java lang String readElementValuejava lang String getBasenamesToString java lang String replaceAll java lang StringBuffer java lang Object lOUtils OUtils AssociationSettings printExceptionStacktrace void Attributes converFileName java lang String AssociationsComparator removeExtension java lang String TopicCreationResults ensurePathExists void LocatorsComparator java lang Object TopicMaptutils PO TopicMapuUtils getTopicTypesxML java lang String getTopicListxML java lang String getTopicTreeXML java lang String getEmptyTypesTreeSectionjava lang String getEmptyTreesectionjava lang String getAssociationTypesxMLijava lang String getMemberlypesxML java lang String getSubjectsxML java lang String getScopesxMLiava lang String getOntologySubmenu java lang String filterOccurrenceDatajava
287. hnittstelle unterst tzt e Hinzuf gen von neuen Wissensatom Grenzen zum Zerteilen von zu gro en d h semantisch berladenen Wissensatomen e Verschieben von generierten Wissensatom Grenzen zum Korrigieren semantisch unpassender oder unschl ssiger Zerlegungen e L schen von generierten Wissensatom Grenzen zum Verschmelzen von zu klei nen d h semantisch unvollst ndigen Wissensatomen 6 4 2 7 2 Abstrakte Operation processMetadata Mit Hilfe der Operation processMetadata k nnen die automatisch zu den Wissensatomen generierten Metadaten vgl Abschnitt 6 4 2 6 Verfeinerung von findMetaData vom Be nutzer bearbeitet werden Folgende Vorg nge werden mit Hilfe einer grafischen Benut zungsschnittstelle unterst tzt e Hinzuf gen von Metadaten Feldern welche nicht durch eine automatische Er kennung ermittelt werden konnten e Bearbeiten von Metadaten Feldern um unvollst ndige oder unrichtige Eintr ge zu erg nzen bzw korrigieren e L schen von Metadaten Feldern welche dem Benutzer berfl ssig erscheinen 6 4 2 8 Verfeinerung von convertResults Die Funktion convertResults arbeitet die Warteschlange ab in der die fertig bear beiteten Wissensatome nach Durchf hrung der automatischen Zerlegung der auto matischen Metadaten Generierung und der manuellen berarbeitung der Zerlegung und Metadaten durch den Benutzer gespeichert sind vgl dazu die Abschnitte 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBorders 6 4 2 6 Verfeiner
288. holion Selbstverst ndlich befinden sich auch alle Sub Packages von scholion innerhalb der Packagehierarchie jku ce scholion In der Abbildung 106 wurden einige Klassen die im Kontext dieses Kapitels f r das Ver st ndnis nicht von oberster Priorit t sind vereinfacht dargestellt Dies bedeutet dass auf die detaillierte Darstellung der Methoden dieser Klassen verzichtet wurde Der ber wiegende Teil der in Abbildung 106 gezeigten Methoden in den Klassen von Scholion WB ist zudem f r die Darstellung der Implementierung der Contentpool Verwaltung nicht relevant Auf eine detailliertere Erl uterung wird daher verzichtet In der Folge werden aus der eben gezeigten Architektur von Scholion WB die Klassen modelle der Packages scholion contentpool und scholion util im Detail pr sentiert Dar ber hinaus wird das Klassenmodell des Packages utils topicmaps vorgestellt 7 1 2 Package scholion contentpool Das Package scholion contentpool verfolgt den Zweck Algorithmen zur Verwal tung von Topic Maps und zur Verwaltung von Wissensatomen in Scholion WB ein zubinden Es besteht aus den folgenden in den in Klammern genannten Abschnitten be schriebenen Teilen e Klasse Navigator Abschnitt 7 1 2 1 e Klasse TMEditor Abschnitt 7 1 2 2 e Klasse OntologyManager Abschnitt 7 1 2 3 e Klasse SearchTool Abschnitt 7 1 2 4 e Klasse Topicsearch Abschnitt 7 1 2 5 e Sub Package backend Abschnitt 7 1 2 6 Abbildung 107 gibt
289. hrb cher Diplomarbeit Ontologie dom nenu nabh ngig Abbildung 51 Verkn pfung semantischer Netze mit Hilfe von Ontologien 152 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 1 3 Software und Verteilungsarchitektur W hrend im vorangegangenen Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Content pools das Augenmerk auf der Darstellung der internen Abl ufe in der Contentpool Verwaltung lag wird in diesem Abschnitt ein berblick in die Software und Verteilungs architektur gegeben Zweck ist die Darstellung der Komponenten des Systems sowie die Einteilung der Komponenten in Client und Serveranwendungen Daraus wird zu dem die Gestaltung der Schnittstellen zwischen den Systemkomponenten ersichtlich Client seitige Module Komponenten Navigations Tool Verwaltungs Tool Dokument Splitter DOM und javascript Java Servlet Java Servlet e Browsen in Topicmaps e Topic Editor e Import von Dokumenten e Export von Topicmaps e Topicmap Manager Server seitige Module Komponenten Topic Map Processor D Grundlegende Dienste und Schnittstellen D Konvertierungs Module XTM gt DBMS Relationales DBMS RDBMS Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung 153 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit In Abbildung 52 wird eine bersicht ber die geplante Architektur der Scholion WB Contentpool Verwaltung gegeben Nachfolgend werden die Teile der Architektur kurz
290. hrere Sinne wie Sehen H ren Tastsinn etc an Dagegen betrifft der Begriff der Codalit t das verwendete Zeichen bzw Symbolsystem verbal piktorial Zahlensystem u a Multicodali t t ist demnach die Verwendung verschiedener Formate zur Codierung von Botschaften Content Management System ein Werkzeug bzw eine Umgebung mit dessen Hilfe Contentpool Objekte zur Speicherung von Inhalten aller Art erzeugt gespeichert verwaltet wiederverwendet und exportiert werden k nnen Bezeichnung f r die Komponente von Wissenstransfer Umgebungen welche in diesem Projekt erstellt werden soll und zur Speicherung zer legter elektronischer Lehrb cher und Dokumente Wissensatome dient Der Contentpool hat im wesentlichen die Funktionalit t eines Con tent Management Systems zu erf llen Das in der Diplomarbeit pr sen tierte Konzept sieht zwei Bestandteile f r einen Contentpool vor eine Datenbasis in der die zerlegten Dokumente gespeichert sind sowie ein semantisches Netz das zur Speicherung semantischer Beziehungen zwi schen Wissensatomen dient Content Verwaltung bezeichnet den Vorgang der Erstellung Nutzung und Wartung einer Wissensbasis Mit diesem Begriff kann auch die Verwaltung von Wissensatomen in der Datenbasis des Contentpools gemeint sein Datenelement siehe LOM Datenelement DBMS Akronym f r Datenbankmanagementsystem Datenbankmanagement systeme oder auch Datenbankverwaltungssysteme sind Softwarepro
291. hschaubar ist Transpa renz sowohl die Aufgaben als auch die Interaktionshilfsmittel betreffend e der Aufbau der Benutzungsschnittstelle regelhaft erfolgt Konsistenz d h dass der Aufbau sowie der Ablauf von Interaktionen in gleichartigen Situationen durch jeweils hnliches Systemverhalten gekennzeichnet ist Zum Aspekt Erwartungskonformit t m ssen auch Fehler gerechnet werden die w h rend der Interaktion des Systems mit dem Benutzer auftreten Fehler sind niemals mit den Erwartungen der Benutzer konform Ein System ist fehlertolerant bzw fehlerro bust wenn trotz erkennbarer Falscheingaben das angestrebte Arbeitsergebnis mit mi nimalem Korrekturaufwand erreicht werden kann Das bedeutet vor allem Stary 1996 e Fehler m ssen dem Benutzer verst ndlich gemacht werden e Eine Falscheingabe darf nicht zu einem undefinierten Systemzustand oder gar zu einem Zusammenbruch des Systems f hren e Fehlermeldungen m ssen sofort ausgegeben werden unmittelbares Feedback 2 3 1 5 Aktualit t und Richtigkeit der Information An einer Benutzungsschnittstelle darf nur jene Information pr sentiert werden welche noch in dieser Form g ltig ist Aktualit t und Richtigkeit der Information w ren ver 20 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit letzt wenn dem Benutzer zum Beispiel das Vorhandensein von Wissensatomen angezeigt wird die bereits aus dem Contentpool gel scht worden sind Ein solcher Zustand
292. hschlagewerken notwendig sind siehe Abbildung 104 Die beiden letztgenannten Objekte sind jene Dokumente die aus dem Con tentpool erzeugt werden Die in Abbildung 104 modellierten Tabellen sind so ent worfen dass mit geringem Aufwand ein Content Package gem der IMS Content Packaging Spezifikation vgl dazu Abschnitt 4 3 3 2 Seite 63 ff erzeugt werden kann Hinweis Die Darstellung des konzeptuellen Datenmodells wurde wie oben beschrieben getrennt um die bersichtlichkeit zu erh hen Eine Ausnahme von der Einteilung stellt die Tabelle Cyclopedia dar Abbildung 103 Diese dient zur Speicherung von Nachschla gewerken Da lediglich eine Fremdschl sselbeziehung zur Tabelle Atom besteht ist die Tabelle Cyclopedia in Abbildung 103 dargestellt obwohl aus sie aus logischen Gr nden zu Abbildung 104 geh ren w rde 223 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit used in _usedin _ description fromrolenr FEA torolenr Ek cyclopediar atomnr FE Atom mernbernr FE title desciption metadataAsahil contentAsahiL author publisher creationdate publishingdate sermanticnetworknr FF title Occurence parenttopicnr FE childtopicnr EL assoclationtypenr FF topicnr FH atomnr FE Abbildung 103 Contentpool Verwaltung Datenmodell Teil 1 Semantische Netze sind in der Tabelle SemanticNetwork gespeichert Sie enthalten je weils eine beliebig groBe Anzahl an Topics die in de
293. ich die Ab k rzung verwendet Akronym f r International Standards Organization ISO kann als das europ ische Gegenst ck zum IEEE angesehen werden Aufgabe der ISO ist die Schaffung und Ver ffentlichung international anerkannter offener Standards auf Grundlage eines konsensbasierten Vorgehensmodells Akronym f r International Telecommunications Union Telecommunica tions Standards Sector seit 1993 fr her CCITT Kessler 1993 Akronym f r Java Based Algorithm Description Language Jadele ist eine auf Java basierende formale Beschreibungssprache f r Algorithmen Jadele 2000 Eine Variante der Algorithmen Beschreibungssprache Jadele die weit gehend von syntaktischem Ballast befreit wurde dem Benutzer weitge hende Freiheiten erlaubt und deshalb eine besonders leicht zu erlernen 47 Siehe auch http Itsc ieee org 48 Siehe auch http www imsglobal org 4 Siehe auch http www iso ch iso en ISOOnline frontpage 338 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit JSP Konsistenz Konzept Kursmaterial de Sprache zur Spezifikation von Algorithmen darstellt Details der Be schreibungssprache werden in Jadele 2000 erl utert Akronym fiir Java Server Pages Java 2002 bezeichnet die Eigenschaft des Contentpools sich in einem g ltigen Zu stand zu befinden G ltig ist der Zustand genau dann wenn es keine semantischen Widerspr che innerhalb von Wissensatomen gibt und wenn es
294. ichert Teilweise ist die Grenze flie end d h manche Teile der Inhalte werden innerhalb eines semantischen Netzes aber in eigenen Objekten gespeichert Die Rede ist von Occurrences mit textbasiertem Inhalt vgl dazu Abschnitt 4 4 2 3 4 Verbindung bzw Vorkommen Occurrences Seite 89 Metadaten zu den Wissensatomen k nnen auf Grundlage des entworfenen Da tenmodells sehr umfangreich abgespeichert werden z B Autor Titel des Doku ments Dadurch wird auch eine Versionsnummerierung erm glicht 318 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Eine Schnittstelle f r die effiziente Suche im Contentpool wurde implementiert Diese Such Schnittstelle wird wie weiter oben beschrieben genutzt 9 1 5 Ziele f r die Aufbereitung von Content Die Aufbereitung von Inhalten zu Wissensatomen wird im Dokument Splitter realisiert e Das automatische Zerlegen von Dokumenten konnte f r die Formate Text Datei HTML Datei und PDF Datei verwirklicht werden Durch die Konfiguration von gew nschten Gr en der erzeugten Wissensatome werden gute Ergebnisse der Zerlegung erzielt e Die automatische Erkennung von semantischen Zusammenh ngen konnte nicht realisiert werden Semantische Zusammenh nge werden ausschlie lich durch manuelles Editieren erfasst Dieser Schritt ist nicht synchron mit der Zerle gung m glich e Eine automatische Aufbereitung der Wissensatome mit Metadaten konnte erst in Ans tzen verwirklicht werden
295. ick dargestellt durch Zerlegung weitere Probleme und Fragen e Zerlegung von Dokumenten Abschnitt 2 2 1 e Aufbau eines Contentpools Abschnitt 2 2 2 e Anwendung des Wissens aus dem Contentpool Abschnitt 2 2 3 In der Folge werden diese Fragestellungen pr zisiert 2 2 1 Zerlegung von Dokumenten Die Zerlegung elektronischer Dokumente z B Lehrmaterialien elektronische Papers digitalisierte B cher usw dient zum Aufbau des Repository aus zerlegten elektroni schen B chern und sonstigen Materialien Der Bestand an Wissensatomen wird auf diese Weise aufgebaut und erweitert Beim Zerlegen der Dokumente ist darauf zu ach ten den semantischen Zusammenhang des Inhalts eines Wissensatoms nicht zu ver lieren sondern ihn im semantischen Netz des Contentpools mitzuspeichern Folgende Punkte m ssen bei der Zerlegung von Dokumenten folglich beachtet werden e Die Speicherung des urspr nglichen semantischen Zusammenhangs muss in einer geeigneten Form z B Beschlagwortung erfolgen e Die Definition eines Wissensatoms d h Spezifikation der Daten die als Wis sensatom und zusammen mit einem Wissensatom abgespeichert werden sollen hat zu erfolgen 17 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Die Frage wie Wissensatome generiert werden k nnen und sollen automati siert d h mit Hilfe eines Algorithmus oder durch einen Autor muss beantwortet werden Jene der M glichkeiten die gr ere Effizienz beim Aufba
296. ickelt werden m ssen Als Er gebnis entsteht somit ein Anforderungskatalog f r die Implementierung des Contentpools 5 1 4 Metriken zur Bewertung Die Messung des Ausma es der Erf llung bez glich der zur Bewertung vergleichenden Analyse definierten Merkmale ist im vorliegenden Fall alles andere als trivial Dement 128 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sprechend gestaltete sich die Bewertung der gefundenen Konzepte schwierig Messen ist eine Zuordnung von Zahlen zu Objekten oder Ereignissen sofern diese Zuordnung eine homomorphe Abbildung eines empirischen Relativs in ein numerisches Relativ ist nach Bortz 1993 S 19 Es ist aus der Formulierung der Bewertungsraster vgl Tabelle 3 und Tabelle 4 leicht ersichtlich dass die numerische Bewertung von Eigenschaften der untersuchten Konzepte nicht leicht durchf hrbar ist Die Anwendung kardinaler oder ordinaler Skalen zur Messung der Merkmalserf llung w re w nschenswert ist aber wie oben dargestellt nicht m glich Aus diesem Grund wur de eine nominale Skala gew hlt auf der lediglich die beiden Werte wird unterst tzt oder wird nicht unterst tzt einzutragen sind Um diese sp rliche formale Messung zu erg nzen wird vor allem im Zusammenhang mit dem Bewertungsraster 2 vgl Tabelle 4 eine zus tzliche qualitative inhaltliche Bewertung in Form von freien Anmerkungen durchgef hrt Letztendlich lag es im Ermessen des Autors
297. ie lich ist eine Hilfsklasse die f r das regelm ige Sichern von Da ten im Topicmap Processor zust ndig ist 6 1 4 5 Navigations Tool Topicmap Navigator Das Navigations Tool wird ben tigt um in den Wissensatomen des Contentpools na vigieren zu k nnen Wie in Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung siehe Seite 153 gezeigt stellt das Navigations Tool eines von drei client seitigen Modulen in der Architektur der Contentpool Verwaltung dar In Abbildung 59 wird die Architektur des Navigations Tools als Klassenmodell gezeigt 164 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit java lang Object Navigator java lang Object Topicsearch Topicsearch getAdvancedSearchScreen java lang String getSimpleResults java lang String getAdvancedResults java lang String getNotAuthorizedPage java lang String getSubMenuxML java lang String Navigator getTopicmapListjava lang String getTmOverview java lang String getCategornOveniew java lang String exportTopicmap java lang String getNavigationSubmenu java lang String getSiteMap java lang String getTreeSubSection java lang String getHistoryBar java lang String getAssocinfo java lang String getStatistics java lang String SearchTool getTopicListjava lang String getOccurrencelnfo java lang String oo OE getKnowledgeAtomContents java lang String SearchTool getSubMenuxML java lang String getPhraseSearchResults java util TreeSe
298. ie Beantwortung der entspre chenden Fragestellungen der Diplomarbeit zu unterst tzen e Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten die die Optimierung eines Werkzeugs f r die Erstellung von Wissenseinheiten erm glichen 6 Siehe http www Imml de 7 Siehe http www ariadne eu org 8 Siehe http www sifinfo org index asp Siehe http www aicc org 10 Siehe http www geminfo org 11 Siehe http www microsoft com elearn support asp 12 Siehe http www prometeus org 33 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Konzepte zur Speicherung von Wissenseinheiten sowie e Konzepte f r den Aufbau und die Speicherung semantischer Netze welche die Optimierung des Datenmodells f r den Contentpool unterst tzen e Konzepte und Technologien f r web basierte Java Applikationen um eine optima le Benutzungsschnittstelle f r die Darstellung und Verwendung von Wissensato men zu gew hrleisten 34 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 Related Work Im Kapitel 3 wurden jene Fachgebiete der Wissenschaft abgesteckt deren Stand der Er kenntnis f r die Beantwortung der Fragestellungen der Diplomarbeit ber cksichtigt wer den muss Dar ber hinaus wurden relevante Produkte und Projekte aus den E Learning M rkten ber cksichtigt Das Kapitel 4 besch ftigt sich damit den Stand des Wissens aus den Konzepten zusammen zu fassen Damit wird das Ziel der Diplomarbeit den state
299. ie Modellierung semantischer Netze definiert Die restlichen analysierten Konzepte sind Spezifikationen Zur Unterscheidung der beiden Begriffe Standard und Spezifikation wird auf den Abschnitt 4 1 1 im Kapitel Related Work Seite 36 ff verwiesen Im vorliegenden Abschnitt werden zuerst uninteressante Konzepte ausgeschieden 5 3 1 Vorauswahl aufgrund von K O Kriterien Anschlie end werden die verbliebenen Konzep te detailliert bewertet 5 3 2 Bewertung der verbleibenden Konzepte und daraus Schlussfolgerungen gezogen 5 3 3 Konklusion und Schlussfolgerung 5 3 1 Vorauswahl aufgrund von K O Kriterien Um den hohen Zeitaufwand f r die Durchf hrung der Bewertung zu reduzieren wur den bereits vor Beginn der in Kapitel 4 dokumentierten Literatur und Konzeptanalyse die Bem hungen auf die erfolgversprechendsten Standards und Spezifikationen konzentriert Gleich zu Beginn der Bewertung war folglich das Ziel ungeeignete Konzepte zu verwer fen Dies erfolgte an Hand der hier pr sentierten K O Kriterien Die Ziele f r die Erstellung des Contentpools wurden im Kapitel 2 3 Ziele f r das Design der Software Seite 18 ff vorgestellt Aus diesen Zielen wurden die folgenden K O Kriterien abgeleitet 1 Ist das Konzept als Open Source Projekt d h zusammen mit dem Quellcode zumindest aber kostenlos erh ltlich 130 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 Wird das Konzept von gro en bedeutenden
300. ie folgt erreicht e Ob die Effizienz des Wissenstransfers und die Wiederverwendbarkeit der Lernmaterialien erh ht werden konnten kann nur empirisch beantwortet wer den Empirische Daten die Aussagen zu diesen Zielen liefern k nnten sind aber noch nicht vorhanden e Lehrende Professoren und Lehrbeauftragte sowie Lernende Studierende haben mit der Realisierung des Contentpools mit Sicherheit mehr Funktionalit t zur Ver f gung als bisher Ob dadurch die Lehrenden und Lernenden bei der Erf llung ihrer jeweiligen Aufgaben besser unterst tzt werden kann gleichfalls nur em pirisch ermittelt werden e Die restlichen Rahmenziele konnten erf llt werden wie sp ter gezeigt wird Im Abschnitt 2 3 Ziele f r das Design der Software Seite 18 ff des Kapitels 2 wurden Ziele f r die Werkzeuge der Contentpool Verwaltung wie folgt gruppiert Allgemeine Be nutzbarkeitskriterien Nutzung von Content Speicherung von Content und Aufbereitung von Content Die Ziele f r Design und Implementierung der Software wurden wie folgt erreicht e Allgemeine Benutzbarkeitskriterien wurden bei der Implementierung der Werk zeuge beachtet Bisher fehlen aber empirische Daten die best tigen oder wider legen k nnten dass die Benutzbarkeitskriterien erf llt wurden e Zur Nutzung von Content wurden Werkzeuge f r die Verwaltung des Content pools implementiert Das Betrachten von gespeicherten Wissensatomen an der Benutzungsschnittstelle der Wissenst
301. iebenen Features pr sentiert e 6 2 2 5 1 Index der Hilfe anzeigen usesren nennen nennen nennen nennen en Seite 217 e 6 2 2 5 2 Im Index der Hilfe suchen cece cece ern n nn Hanne nennen nen Seite 218 e 6 2 2 5 3 Inhalt von Hilfethemen anzeigen Han nennen nenn an nen Seite 219 216 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 5 1 Index der Hilfe anzeigen Index anzeigen Start Im Index suchen B Indexbuchstabe auswahlen i Zugeh rige Hilfe System Indexeintr ge Contentpool anzeigen Unterindex ausw hlen gt Sa Indexeintrag w hlen t Inhalt anzeigen Ende 2 Abbildung 99 Hilfe System Index anzeigen 217 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 5 2 Im Index der Hilfe suchen Im Index suchen Suchbegriff eingeben A Suche starten l Suche beenden Hilfe System Contentpool Inhalt anzeigen Abbildung 100 Hilfe System Suche im Index Diplomarbeit 218 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 5 3 Inhalt von Hilfethemen anzeigen Inhalt der Hilfe anzeigen Kapitel werden angezeigt Hilfe System Contentpool lt q BE LKR Unter Kapitel au
302. ientierter Modellierung kategorisiert werden Wie im vorangegangenen Abschnitt erwahnt sind Topics dazu ge eignet alle denkbaren Ph nomene der Wirklichkeit abzubilden Ein Topic ist ein elemen tares Subjekt im Kontext des modellierten Wissens Folglich h ngt die Bedeutung der Topics vom modellierten Wissen ab Es ist ratsam f r die Ph nomene also auch f r die Topics eine Einteilung in Kategorien zu erm glichen Der XTM Standard erlaubt daher die Definition von Topic Types Ein Vergleich zum Klas senkonzept in der objektorientierten Programmierung ist hier durchaus angebracht die Zuordnung eines Topics zum Topic Type entspricht einer Instanz Klasse Beziehung Zu beachten ist dass Topic Types selbst als Topic modelliert werden m ssen Die Unter scheidung welche Topics als Typen verwendet werden k nnen liegt beim Verfasser der Topic Map bzw wird durch die Menge der Beziehungen in einer Topic Map implizit er sichtlich 88 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 4 2 3 3 Name eines Topics Name Jedes Topic kann keinen bis mehrere Namen besitzen wobei jeder der vorhandenen Namen lediglich innerhalb eines gewissen Fachbereichs Scope G ltigkeit besitzt Na men k nnen in verschiedenen Erscheinungsformen auftreten als formelle Namen als symbolische Namen als Spitznamen usw Namen f r Topics zu vergeben ist nicht verpflichtend aber empfehlenswert Dadurch wird insbesondere die Wartbarke
303. ierte Menge von Daten elementen durch welche die auszutauschenden Information nach Art Datentyp und Menge Anzahl definiert werden In der Folge werden die oben aufgez hlten Komponenten detailliert erl utert 118 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 5 2 3 1 Launch mechanism Startmechanismus Ein standardisierter Startmechanismus ist die Voraussetzung f r Konsistenz im Verhal ten von Lernunterlagen die in verschiedenen Wissenstransfer Umgebungen gestartet werden unabh ngig von der Implementierung der verwendeten Lernumgebung Wie bereits im Abschnitt 4 5 2 2 1 siehe Seite 107 ff beschrieben wurde besteht das SCORM Content Aggregation Model CAM aus drei Komponenten e Asset e SCO e Content Aggregation Von einer Lernumgebung einem Lernmanagementsystem LMS k nnen lediglich As sets und SCOs gestartet werden Content Aggregations m ssen vor Verwendung durch das LMS entpackt werden Anschlie end daran k nnen die im Package enthaltenen Ob jekte Assets und SCOs separat gestartet werden Dodds 2001c Das Management der Navigation durch eine Lernunterlage liegt in der Verantwortlich keit des LMS Mit Hilfe der im Content Package gelieferten Strukturinformation und emp fohlenen Navigationspfade k nnen Hinweise auf eine sinnvolle Pr sentationsrei henfolge gewonnen werden Empfehlungen die im Content Package enthalten sind m ssen jedoch keineswegs eingehalten werden Das LMS k nnte
304. ifikation des XTM Modells einge flossen sind Abschnitt 4 4 2 2 gibt einen berblick ber das komplexe konzeptuelle Mo dell der XML Topic Maps In Abschnitt 4 4 2 3 konzentriere ich mich auf die detaillierte Analyse der Konzepte in XTM Schlie lich erfolgt in Abschnitt 4 4 2 4 eine bersicht wie der XTM Standard in der Praxis umgesetzt wurde 4 4 2 1 Designziele der XTM design goals In XTM 2001 werden eine Reihe von Designzielen genannt die bei der Definition des Modells ber cksichtigt wurden e Das geschaffene Modell muss im gesamten Internet universell verwendbar sein XTM shall be straightforwardly usable over the Internet e Eine gro e Vielzahl von Anwendungsm glichkeiten muss garantiert werden XTM shall support a wide variety of applications e Kompatibilit t mit XML XLink und dem ISO IEC 13250 Standard ist sicherzu stellen e Die Erstellung von Programmen welche auf Grundlage von XTM erstellte Doku mente verarbeiten muss einfach sein Mit anderen Worten die Schnittstelle zur Bearbeitung von XTM Dokumenten muss m glichst einfach und komfortabel sein e Die Anzahl optionaler Features von XTM muss minimal gehalten werden Im Idealfall sind gar keine optionalen Features vorzusehen 79 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit XTM Dokumente sollen f r den Menschen lesbar und m glichst leicht intuitiv verst ndlich sein XTM documents should be human legible and reasonably
305. ig von den Referenzen auf Subject Identifiers Abbildung 27 zeigt die verschiedenen M glichkeiten der Referen zierung von Subjects durch Topics 20 von lat res Sache 82 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 1 HAS gt REIFIES gt Subject Indicator REFERENCES INDICATES Resource Non addressable Subject Abbildung 27 M glichkeiten zur Refenzierung Topic gt Subject XTM 2001 A Topic can have any number of Subject Indicators A Subject Indicator is a Resource that indicates what Subject is reified by the Topic If the Subject is itself a Resource there can be a direct reference from the Topic to that Resource in addition to any refer ences there may be to Subject Indicators XTM 2001 4 4 2 2 5 Eigenschaften eines Topics Eine Eigenschaft eines Topics kann grundsatzlich alles sein das Uber ein Topic behaup tet werden kann Diese grunds tzlich weit reichende und freie Definition der Eigen schaften wird freilich durch das Konzept weiter eingeschr nkt Ein G ltigkeitsbereich Scope eines Fachgebiets wird durch eine Menge von Topics definiert Dieser legt fest welche Eigenschaften einem Topic g ltig zugeordnet werden k nnen Abbildung 28 ver anschaulicht dieses Konzept Topic Characteristic extent of validity 0 Abbildung 28 Modellierung von Eigenschaften eines Topics XTM 2001 A Scope is set of Topics that defines the extent of the validity of
306. igitalen Lernunterlagen Ressourcen f r Lernzwecke digital learning re sources dienen Wie in der Einleitung zum Abschnitt 4 5 2 2 Content Aggregation Mo del CAM auf Seite 107 erl utert umfassen diese Konzepte zwei verschiedene Aspekte e Struktur und internes Verhalten des Contentpakets e Format in dem das Paket und die enthaltenen Ressourcen distribuiert ausge tauscht werden Das SCORM Referenzmodell verwendet Content Packages um Lernunterlagen Kursma terialien und Nachschlagewerke in digitaler Form zwischen Lernumgebungen Lernma nagementsystemen LMS Entwicklungswerkzeugen und digitalen Wissensbasen austau schen zu k nnen Die Strukturinformation zu Content Packages kann als Landkarte WER Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit verstanden werden mit deren Hilfe der Lernende durch das Paket gef hrt wird also die Ressourcen durchwandert werden k nnen Durch das vorgegebene Format des SCORM Content Packaging werden folgende Aspekte definiert e Eine Packliste manifest file zur Beschreibung des Content Pakets diese enthalt Metadaten Uber das Package einen optionalen Abschnitt zur Beschreibung der Struktur und des internen Verhaltens des Pakets sowie eine Liste der Referen zen zu den eigentlichen Ressourcen e Anweisungen wie ein Manifest auf Basis von XML zu erstellen ist d h eine XML Spezifikation f r die Manifest Datei e Richtlinien f r die Speicherung des Manifestes z
307. igitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Pr zise inhaltliche Stee Offener Standard maschinenlesbar menschenlesbar 2 af a selbstbeschreibend Flexible Explizite Informationsstrukturierung selbstbeschreibend Modellierung Erweiterbar ie Bedeutungserhaltung Jedes Objekt adressierbar Universal Dom nenabgrenzung m gl ch Web orientiert Sehr gut kompremierbar Archivierung etadate Metadaten Austausch Trennung von Daten PA Len Don 3 tier Architektur Clientbasierte Integration von Verarbeitung heterogenen Ressourcen D Sichtenkonzept Skalierbarkeit Abbildung 46 Vorteile einer auf XML basierenden Architektur Quelle Furlinger 2003 Da es sich bei Scholion WB um eine komplexe Webanwendung handelt wird das MVC Grundkonzept verwendet und entsprechend angepasst und erweitert Zun chst muss das Servlet in ein Mainservlet und Add on Packages aufgeteilt werden Das Mainservlet ist f r die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen Server und Client verant wortlich und implementiert s mtliche Grundfunktionalit t w hrend in den Add on Pa ckages die eigentliche Funktionalit t und Verarbeitungslogik implementiert ist Des Weiteren muss der Contentpool in der Architektur ber cksichtigt werden Zus tz lich sind auch M glichkeiten zur Darstellung und Bearbeitung von im Contentpool gespei cherten Inhalten vorgesehen Dies geschieht mit Hilfe zweier teilweise in JavaScript imp le
308. ikation und ausf hrliche Beschreibung insbesondere auch der verwendeten Daten typen und zul ssigen Werte wird AICC 2001 empfohlen Auch in Dodds 2001c fin det sich eine detaillierte Erl uterung 4 6 Zusammenfassung Im Kapitel 4 wurden mit den Problemstellungen dieser Diplomarbeit inhaltlich verwandte Konzepte Technologien Projekte usw analysiert Gegenstand der Literatur und Kon zeptanalyse waren Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten Konzepte zur Speicherung zerlegter Dokumente Konzepte zur Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente und schlie lich Referenzprojekte und Rahmenmodelle Mit der Literatur und Konzeptanalyse wurden folgende Ziele der Diplomarbeit erreicht e Der state of the art f r die zur Beantwortung der Fragestellungen der Diplomar beit bedeutenden Fachgebiete wurde gekl rt und zusammengefasst e Aufgrund der in Literatur und in Produkten auf den M rkten enthaltenen Konzepte konnte die Grundlage f r ein Datenmodell erarbeitet werden das einen minimalen Bedarf an Speicherplatz und minimale Zugriffszeiten gew hrleistet WER Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit H ufig verwendete und n tzliche Schnittstellen f r Werkzeuge wurden analysiert Die in Referenzprojekten implementierten Werkzeuge zeigten den Bedarf f r not wendige und sinnvolle Features auf die von Werkzeugen zum Zugriff auf einen Contentpool zu erf llen sind Folgende Fragestellungen konnten mit Hilfe der K
309. ildung 45 XML spezifisches MVC Konzept einer Web Anwendung Quelle nach E rlinger ZOOS ra een een een 145 xvii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildung 46 2003 Abbildung 47 Abbildung 48 Abbildung 49 Abbildung 50 Abbildung 51 Abbildung 52 Abbildung 53 Abbildung 54 Abbildung 55 Abbildung 56 Abbildung 57 Vorteile einer auf XML basierenden Architektur Quelle F rlinger Erweitertes XML spezifisches MVC Konzept von Scholion WB Konzeptuelles Modell des Scholion WB Softwaresystems Organisation der pers nlichen Inhalte konzeptuelles Modell Konzeptuelles Modell des allgemeinen Contentpools een Verkn pfung semantischer Netze mit Hilfe von Ontologien Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Gesamtkonzept f r die Systemarchitektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Klassen und Packages Contentpool Verwaltung Werkzeug Klassen im Package uti Klassen und Werkzeugklassen fur die Verwaltung von Topic Maps Klassen zur Bearbeitung von Topic Maps im Package utils topiemaps 2 n a er aa wh eb a aaa eR Abbildung 58 Abbildung 59 Abbildung 60 Manager Abbildung 61 Abbildung 62 1999 Abbildung 63 Abbildung 64 Abbildung 65 Abbildung 66 Abbildung 67 Abbildung 68 Abbildung 69 Abbildung 70 Abbildung 71 Abbildung 72 Abbildung 73 Abbildung 74 Abbildung 75 Klassenmodell des Topicmap Process
310. in den in Klammern genann ten Abschnitten detailliert beschriebenen Teilen e Interface MetaExtractor Abschnitt 7 2 7 1 e Interface GenericContent Abschnitt 7 2 7 2 e Abstrakte Klasse Contents Abschnitt 7 2 7 3 e Interface Decomposer Abschnitt 7 2 7 4 e Klasse KnowledgeAtom Abschnitt 7 2 7 5 e Klasse Metadata Abschnitt 7 2 7 6 e Klasse AtomQueue Abschnitt 7 2 7 7 e Sub Package content Abschnitt 7 2 7 8 Abbildung 120 gibt einen berblick ber die einleitend genannten Teile des Packages splitter atoms 292 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher interface GenericContent presentation javax swing JComponent data java lang Object java lang Object java io Serializable Contents Contents Contents Contents Contents setGenericContents void genericContents java lang Object address java net URL presentation javax swing JComponent data java lang Object java lang Object Java lang Cioneable java io Serializable Metadata DRAFT_STATUS int FINAL_ STATUS mt REVISED_STATUS int UNAVAILABLE_STATUS int Metadata Metadata getMetaElementByld java lang String setMetaElementByld boolean clone java lang Object identifier java lang String title java lang String language java lang String description java lang String keywords java lang String version java lang String status int metaldentifierjava lang String scheme java lang String formatjava lang String sizelnBytes int
311. inhalte im englischen Originalbegriff learning resources zu Lernunterlagen zu b ndeln vgl Dodds 2001b Der Begriff Lernunterlagen wird hier im Sinne von Kursmaterialien und Nachschlagewerken der Scholion WB Wissenstransfer Anwendung verwendet Wissensatome sind die kleinsten selbst ndigen Elemente Bestandteile Bausteine einer Lernunterlage Sie stellen die digitale Repr sentation jeder Art von Information dar die im Rahmen eines Unterrichts verwendet werden und Wissen transportieren k nnen Ihre Existenz ist notwendig um Lernunterlagen berhaupt dynamisch zu erstellen aus digitalen Inhalten welche so abgespeichert sind dass sie mehrfach verwendet werden 105 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit k nnen Im SCORM Referenzmodell wird daf r die Legostein Metapher verwendet welche in der folgenden Abbildung 36 veranschaulicht dargestellt ist Sharable Content Object Reference Model For reuse of component pieces to be possible Components that share a common model they must be built to a common object model Can be reassembled and reused Abbildung 36 Legostein Metapher des SCO Referenzmodells DoddsWest 2002 Die wesentlichen durch das CAM abgedeckten Aktivit ten f r die Prozesse zur Erstellung und Nutzung von Lernunterlagen sind folgende Dodds 2001b e Erstellung von Wissensatomen e Suche nach Wissensatomen e Zusammenstellung von Wissensatome
312. iniert get und set Methoden f r die folgenden Aspekte eines Dokuments vgl Abbildung 120 e Verfasser Autor e Sprache e Titel des Dokuments e MIME Type des elektronischen Original Dokuments 7 2 2 Interface GenericContent GenericContent definiert auf einem sehr niedrigen Abstraktionsniveau den kleinsten gemeinsamen Nenner aller Klassen die Inhalte eines Wissensatoms modellieren Je de Klasse die das Interface GenericContent erf llen will muss folgende Funktionalit t bereit stellen vgl Abbildung 120 e Eine Pr sentation von sich selbst erzeugen der Begriff Pr sentation meint da bei eine eigenst ndige GUI Komponente die leicht in eine andere Komponente der grafischen Benutzungsschnittstelle eingebaut werden kann e Zugriff auf die Original Daten bieten wobei diese in einem beliebigen Objekt ge kapselt sein d rfen 7 2 7 3 Abstrakte Klasse Contents Die abstrakte Klasse Contents definiert die Implementierung aller Methoden die den Klassen zur Modellierung von Inhalten eines Wissensatoms gemeinsam sind Contents ist die Grundlage d h die Superklasse f r alle Klassen im Sub Package content vgl Abschnitt 7 2 7 8 Seite 296 die f r die Kapselung der Inhalte von Wissensatomen in Dokument Splitter eingesetzt werden Zus tzlich zu den bereits durch das Interface GenericContent vgl Abschnitt 7 2 7 2 weiter oben definiert Contents eine get und set Methode f r die Adresse URL des dem
313. ion ber dessen logische Struktur mit extrahiert werden Wenn man die gewonnene strukturelle Information dem Benutzer an der Benutzungsschnittstelle pr sentiert kann seine Arbeit erleichtert werden Insbeson dere die Navigation durch das Dokument kann so erfolgen wie es dem Benutzer z B vom Windows Explorer oder anderen hierarchisch organisierten Programmstrukturen her vertraut ist Weiters ist die Struktur des Dokuments f r die automatische Gewinnung von Metadaten von Bedeutung vgl die Analyse der Slicing Book Technology SBT im Abschnitt 4 2 1 2 Seite 46 ff Schwierig gestaltet sich jedoch die Pr sentation von Strukturinformation an den Benut zer Das Werkzeug zur Zerlegung der Dokumente muss die M glichkeit bieten einen Baum darzustellen der die Struktur des Dokuments bersichtlich symbolisiert 6 4 1 3 4 Darstellung der semantischen Verkn pfungen Eine wesentliche Anforderung an das Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten ist die Generierung von semantischen Verkn pfungen zwischen den Wissensatomen Dieser Schritt kann nat rlich nur zum Teil automatisch erfolgen Dem Benutzer muss eine M glichkeit geboten werden die nicht automatisch erstellbaren semantischen Verkn pfungen zu erstellen zu bearbeiten und zu l schen Dies stellt eine gro e Herausforderung f r die Gestaltung der Benutzungsschnittstelle des Werk zeugs dar 6 4 2 Schrittweise Verfeinerung des Algorithmus In diesem Abschnitt wird aus den eben pr sen
314. ion dient zur Erzeugung einer stark vereinfachten tex tuellen Darstellung der gesamten Inhalte aus einer Topic Map Die textuelle Darstel lung wird als einfache Zeichenkette gespeichert und kann somit entweder an einer grafi schen Benutzungsschnittstelle pr sentiert f r die Weitergabe an andere Personen ge speichert oder f r Pr sentationszwecke ausgedruckt werden TopicMapStringRepresen tation ist einfach lesbar jedoch weniger m chtig als die formale Beschreibungs sprache xtm vgl XTM dtd 2001 TM Strict 2000 Eine Instanz von TopicMapStringRepresentation wird aus einem TopicMap Objekt er zeugt Folgende Funktionalit t wird angeboten vgl Abbildung 111 e Zugriff auf die Metadaten einer Topic Map in textueller Form e Zugriff auf die textuelle Darstellung einzelner Objekte z B Topics Associations Occurrences aus einer Topic Map 7 1 4 3 Klasse TopicMapPrettyPrinter TopicMapPrettyPrinter ist eine Utility Klasse zur Erzeugung von Zeichenketten aus BaseNames eines Topics Somit erzeugt TopicMapPrettyPrinter eine textuelle Darstel lung eines Topics die f r die rein textuelle Darstellung einzelner Topics aus Topic Maps geeignet ist Folgende Funktionalit t wird von TopicMapPrettyPrinter angeboten vgl Abbildung 111 e Umwandlung eines Topic BaseNames in eine Zeichenkette die als textuelle Be schreibung eines Topics dient e Umwandlung aller BaseNames eines Topics in eine zusammen gesetzte Zeichen kette 7
315. ion splitter atoms Contents ImageContent interface EditableContent ImageContent ImageContent setDescription boolean imageData java awt lmage width int height int presentation javax swing JComponent data java lang Object description java lang String sizelnBytes int CI jku ce scholion splitter atoms Contents PlainTextContent PlainTextContent tdData java lang String presentation javax swing JComponent data java lang Object Abbildung 121 Klassenmodell Package splitter atoms content 7 2 7 8 1 Interface EditableContent Das Interface EditableContent ist ein leeres Java Interface so genanntes Marker Interface Es dient lediglich dazu jene Subklassen von Contents zu kennzeichnen die vom Benutzer nach Erstellung eines Wissensatoms noch editiert werden k nnen bzw d rfen 7 2 7 8 2 Klasse PlainTextContent PlainTextContent modelliert Inhalte eines Wissensatoms die aus reinem Text beste hen Der Inhalt einer Instanz von PlainTextContent wird in einem Objekt der Klasse java lang String gespeichert Die Klasse PlainTextContent stellt die in den Interfaces GenericContent Und EditableContent vorgesehenen Zugriffsmethoden zur Verf gung vgl Abbildung 121 7 2 7 8 3 Klasse ImageContent ImageContent modelliert Inhalte eines Wissensatoms die aus Bild Daten bestehen Der Inhalt einer Instanz von ImageContent wird in einem Objekt der Klasse java awt Image gespeichert Die Klasse ImageContent stell
316. ionen umfassen Datenmodelle f r folgende Be reiche e Metadaten vgl Abschnitt 4 3 3 1 e Lernmaterial Struktur vgl Abschnitt 4 3 3 2 15 IMS Instructional Management Systems Die ausf hrliche Schreibweise wird jedoch vom Konsortium nicht mehr verwendet um Irref hrungen durch die Bezeichnung zu vermeiden Es wird empfohlen lediglich die Ab k rzung IMS zu verwenden Vgl IMS General 2002 siehe auch Kapitel 10 2 Glossar Seite 333 ff 16 Siehe http www educause edu nlii 17 Vgl http www educause edu about 57 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Modellierung von Lernenden e Assessment Benotung und Lernfortschritte e Organisationsmodellierung In der Folge werden die f r die beiden erst genannten Bereiche relevanten Datenmodelle d h die Spezifikationen detaillierter behandelt Die Datenmodelle der drei letzt genann ten Spezifikationen sind f r die Diplomarbeit nicht relevant Auf eine ausf hrliche Dar stellung wird daher verzichtet Der interessierte Leser wird auf die Quellen IMS Learner 2001 Modellierung von Lernenden IMS QTI 2002 Assessment Benotung und Lern fortschritte IMS Ent XML 2002 IMS Ent 2002 und IMS Ent XML 2002 Organisa tionsmodellierung verwiesen 4 3 3 1 Metadaten IMS Learning Resource Metadata Information Model IMS Meta 2001 Die IMS Spezifikation zur Modellierung von Metadaten ist vollst ndig kompatibel zum IEEE Learning Obj
317. ions Bl cke so genannte Wissensatome in semantischen Strukturen abgelegt werden Unter anderem kann damit eine wesentlich erweiterte Suchfunktionalit t implementiert werden Eine erweiterte Suche ist jedoch nur unter der Vorausset zung m glich dass umfangreiche Metadaten zusammen mit den Wissensatomen gespeichert werden Im pers nlichen Datenbereich ist die Speicherung von benutzerdefinierten Lernunterlagen pers nlichen Inhalten z B Videodateien Audiodateien Doku mente Webseiten und benutzerdefinierten Formatierungen und Anmerkun gen zu Lernunterlagen kurz als Annotationen bezeichnet m glich vgl F rlinger 2003 149 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e In der Library schlie lich werden alle jene digitalen Dateien abgespeichert wel che f r eine direkte Speicherung innerhalb von Wissensatomen zu gro sind z B ein Videoclip In einem solchen Fall enth lt das zur digitalen Ressource geh ren de Wissensatom lediglich eine Verkn pfung zu einem in der Library gespeicherten BLOB In der Folge werden die f r die Architektur des Contentpools bedeutenden Komponenten Pers nlicher Bereich und Allgemeiner Contentpool noch detaillierter beschrie ben Abbildung 49 Seite 150 zeigt das Konzept f r die Speicherung von pers nlichen Inhal ten und Annotationen wo hingegen Abbildung 50 Seite 151 auf die Details der Gestal tung des allgemeinen Contentpools Bezug nimmt Z
318. ird als eigene Applikation mit grafischer Benutzungsschnittstelle GUI implementiert wobei die Ergebnisse der Zerlegung eines Dokuments im Contentpool integriert werden k nnen Die Elemente des in Abbildung 61 gezeigten Klassenmodells k nnen wie folgt kurz be schrieben werden e SplitterApplication stellt die wichtigste Klasse dar In dieser Klasse ist die An wendungslogik zum Start der Applikation und zum Ausf hren des Dokument Splitters und zur Steuerung des Dokument Splitters w hrend seiner Ausf hrung implementiert e Algorithmen und Anwendungslogik zum Import und zum Zerlegen von Dokumen ten in elektronischer Form sind in mehreren Packages und Sub Packages 167 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit implementiert die von SplitterApplication verwendet werden Folgende Pa ckages werden f r den Dokument Splitter ben tigt o Package projects das Klassen f r die Verwaltung von Projekten im Do kument Splitter enth lt o Package config in dem sich Klassen zur Speicherung und Verwaltung der Konfiguration des Dokument Splitters befinden o Package filters das Klassen und Anwendungslogik f r die Filterung von Dateien enth lt Diese Filterung dient dazu elektronische Dokumente zu identifizieren die f r die Zerlegung in Wissensatome in Frage kommen o Package pdf in dem Klassen und Anwendungslogik f r das Parsen den Import und die Darstellung von elektronischen Dokumenten im PDF Format gruppie
319. isierter Lehrb cher Diplomarbeit Klasse ImprovedDocumentRenderer Abschnitt 7 2 4 2 Klasse PdfParagraphlteration Abschnitt 7 2 4 3 Klasse AdvancedPdfTextStripper Abschnitt 7 2 4 4 Klasse SlideOptionPane Abschnitt 7 2 4 5 Klasse ProgressDialogFactory Abschnitt 7 2 4 6 Klasse SwingWorker Abschnitt 7 2 4 7 Klasse DomUtils Abschnitt 7 2 4 8 Klasse PlainTextSplitEditorKit Abschnitt 7 2 4 9 Klasse HTMLSplitEditorKit Abschnitt 7 2 4 10 Klasse HTMLPatternEditorKit Abschnitt 7 2 4 11 Abbildung 117 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter util 283 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher java lang Object Java awtprint Printable DocumentRenderer DocumentRenderer pageDialog void printint printvoid printvoid printDialog void printview boolean main void documentjayax swing tesd Document scaleWidthToFit boolean ImprovedDocumentRenderer ImprovedDocumentRenderer pageDialog void printint printvoid printvoid printDialog void printview boolean main void documentjavax swing text Document scaleWidthToFitboolean javax swing JOptionPane SlideOptionPane SlideOptionPane gethlaxCharactersPerLineCountint showSliderDialag int createDialogjavax swing JDialog org pdibox util POF TextStripper AdvancedPdfTextStripper AdvancedPdfText8tripper getTextiava lang String write
320. it des geschaffenen semantischen Netzes verbessert Jeder Name wird durch drei Merkmale eindeutig identifiziert e Basename dieser stellt den eigentlichen Namen an sich dar Der Basename ist eine Zeichenkette die gem der Namenskonvention vgl Punkt 4 4 2 3 1 Un terpunkt Scope ausgew hlt werden sollten Die Verletzung der Namenskonven tion beeintr chtigt die Wiederverwendbarkeit der Topics im semantischen Netz e Variant Name Bezeichnung der Art dieses Namens Hier handelt es sich hn lich wie bei Topic Types vgl Punkt 4 4 2 3 2 um eine Definition von Klassen f r Namen Je nach Fachgebiet Scope sind verschiedene Arten Klassen Varian ten von Namen sinnvoll Eine eigene Definition benutzerdefinierter Namensva rianten wird unterst tzt e Parameters Parameter sind zus tzliche Angaben zum Variant Name in denen Angaben ber deren optimalen Geltungsbereich gespeichert werden k nnen Die se Angaben werden in Form einer Menge von Referenzen auf Topics gespeichert In den Parametern kann z B gespeichert werden dass ein bestimmtes Topic f r die Einbindung in deutschsprachigen Dokumenten geeignet ist oder dass es zum Fachbereich Wirtschaftsinformatik geh rt Der Topic Map Standard erlaubt drei verschiedene Varianten von Namen Base Names Display Names und Sort Names Die genannten Varianten sind leicht unterschiedlich zum Namenskonzept in XTM und werden daher in der Folge kurz erl uter
321. italisierter Lehrb cher Diplomarbeit tion der Interaktion zwischen den Klassen und den Daten der zu schaffenden Werkzeu ge f r die Verwaltung eines Contentpools Unter Zuhilfenahme von objektorientierten Entwurfsmethoden werden einerseits die Interaktion der Werkzeuge untereinander und andererseits die Interaktion zwischen den Werkzeugen und den Benutzern modelliert Als Ergebnis der Modellierung der Interaktion von Werkzeugen untereinander wird das Klassenmodell verfeinert und durch dynamische Aspekte erg nzt Als Ergebnis der Modellierung der Interaktion zwischen Werkzeugen und Benutzer entsteht eine Menge von Interaktionsprozessmodellen Beide Modelle stel len den Output der Projektphase Entwerfen der dynamischen Softwarestrukturen dar 1 2 2 8 Implementierung der Werkzeuge Nach abgeschlossenem Design der zu schaffenden Werkzeuge vgl die Punkte 1 2 2 5 Konzeptionelles Design der Werkzeuge 1 2 2 6 Entwerfen der statischen Softwarestruk turen und 1 2 2 7 Entwerfen der dynamischen Softwarestrukturen beginnt die Imple mentierung der Werkzeuge mit Hilfe der Programmiersprache Java Diese Program miersprache wurde gew hlt da sie optimale Voraussetzungen f r die Nutzung von Inter net Technologien bietet Die Implementierung in Java war eine Bedingung des Scholion WB Projektauftrags vgl Auinger 2002 Als Hilfsmittel f r die Implementierung werden Methoden der objektorientierten Imp lementierung verwendet z B ein objekto
322. ithms University of Linz Institute of Business Informatics Department of Software Engineering 2000 Java Homepage von Sun Microsystems Inc http java sun com 02 Oct 2002 The Java Tutorial How to use Threads Online available at http java sun com docs books tutorial uiswing misc threads html zuletzt aufgerufen am 14 Nov 2003 IDRsolutions JPedal Java Pdf Extraction Decode Access Li brary Pdf text and image extraction and conversion software East Peckham Kent United Kingdom 2002 Online available at http www jpedal org zuletzt aufgerufen am 16 Nov 2003 Gamma Erich Meade Erik Beck Kent et al JUnit Testing Re sources for Java Extreme Programming A simple framework for writing and running automated tests Version 3 8 1 September 2002 Online available at http www junit org index htm http sourceforge net projects junit Links jeweils zuletzt aufgerufen am 18 Nov 2003 Karrer Wolfgang Scholion Redevelopment Part IT Diploma Thesis Institute of Business Informatics University of Linz 2000 Kessler Gary C What does ITU TSS stand for Notice on the Dis cussion Board of the University of Indiana Bloomington IN http cell relay indiana edu mhonarc cell relay 1993 Apr msg00086 html zuletzt aufgerufen am 10 Juni 2003 Koper Rob From Change to Renewal Educational Technology Foundations of Electronic Environments Open University of the Netherlands Education
323. itorkit stateChanged yoid caretlpdate void page java netURLe decomposingEditorkitjku ce scholion splitter atoms Decomposer javax swing test DefaultStyledDocument PdiDocument PdiDocument readers BoxPdflmpaorter AdohePdflmporter JPedalPdflmporter TextPdflmporter importing Poftimgorter Abbildung 122 Klassenmodell Package splitters pdf javax swing text StyledEditorkit Javak swing text WiewFacton Mou Ce scholion spiiker atoms Decomposer jku ce scholion soliter atoms Meiatvirachor PdfEditorkKit PdfEditarkit readvoid t readvoid createDetaultDocumentiavax swing text Document createjavax swing text iew hasMoreSplices boolean resetvoid getOriginalAddress java neLURL PdfParagraph contentType java lang String view actoryjavax swing text ViewF actory nextSplicejavalang Object documentMimeType java lang String contentLength int granularity jku ce scholion splitter contig Granularity language java lang String authorjava lang String mimneTypejava lang String title java lang String 298 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 8 1 Klasse JPdfPane JPdfPane dient zur Darstellung von PDF Dokumenten an der grafischen Benutzungs schnittstelle GUI des Dokument Splitters Die Klasse ist dabei zust ndig f r das Laden Parsen eines PDF Dokuments und das Anzeigen des Dokument Inhalts an der GUI
324. ittingalgorithmn execute Splitting jku ce scholion splitter projects DecomposedDocument savelmage void extractlmagejava awt Image resolvelmagejava awtlmage isEmptboolean progressint length int done boolean Abbildung 119 Klassenmodell Package splitter projects 7 2 6 1 Klasse SplitterProject SplitterProject modelliert alle Fakten Uber ein Projekt eines Benutzers von Doku ment Splitter in Java Objekten Eine Instanz von SplitterProject enth lt die folgende Information Eine Instanz von ProjectConfiguration vgl Abschnitt 7 2 2 2 Seite 280 in der die Konfiguration der Optionen f r das Projekt gespeichert ist Optional ein Dokument das die Grundlage f r die vom Dokument Splitter im Projekt erzeugten oder zu erzeugenden Wissensatome darstellt Jedes Projekt kann maximal 1 Dokument enthalten d h pro zu zerlegendem Dokument muss es eine eigene Instanz von SplitterProject geben Im Projekt wird nicht das Dokument selbst gespeichert sondern lediglich seine Adresse in Form einer URL Eine beliebige Anzahl von Wissensatomen die aus dem Dokument des Pro jekts erzeugt wurden Selbstverst ndlich ist Voraussetzung f r das Vorhandensein von Wissensatomen dass f r das Projekt bereits ein Dokument ausgew hlt wur de Wenn noch kein Dokument ausgew hlt oder der Zerlegungsvorgang noch nicht gestartet wurde enth lt ein Projekt keine Wissensatome Nach dem Start 290 Zerlegung digitalisierter Leh
325. java lang String getEditTopicF ailedScreen java lang String getDeleteTopicScreen java lang String getDeleteTopicConfirmScreen java lang String getDeleteTopicSuccessScreen java lang String getDeleteTopicFailedScreen java lang String getNavigation java lang String getSubMenuxML java lang String getChooseTopiemapScreen java lang String saveTopicmapSetting java lang String saveOccContents java lang String createTopic jku ce scholion util helpers TopicCreationResults updateAssociation java lang String createAssociation java lang String getTopicClassification java lang String findLinkedTopiclds java util TreeSet findLinkedAssociations java util TreeSet containsPlayer boolean getOccurrenceContentsxML java lang String java lang Object Topicsearch Topicsearch getAdvancedSearchScreen java lang String getSimpleResults java lang String getAdvancedResults java lang String getNotAuthorizedPage java lang String getSubMenuxML java lang String Abbildung 107 Klassenmodell Package scholion contentpool 252 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 1 2 1 Klasse Navigator Navigator dient zum lesenden Zugriff auf die Inhalte in einer Topic Map Der Zugriff geschieht ber eine grafische Benutzungsschnittstelle deren u eres Erscheinungs bild im Wesentlichen mit Hilfe mehrerer Klassen aus dem Package utils topicmaps vgl dazu den Abschnitt 7 1 4 in diesem Kapitel Seite 264 ff bestimmt wird Fo
326. k nnen nur erf llt werden wenn ein geeignetes Mittel zur Darstellung von Wissensatomen gefunden wird Die zur Darstellung eines Wissensatoms gedachte Benutzungsschnittstelle muss in der Lage sein s mtliche zum Wissensatom gespeicherte Information direkt oder indirekt zum Benutzer zu transportieren e Schlie lich ist die Erstellung von benutzerdefinierten Kursmaterialien und Nach schlagewerken durch ein Werkzeug zu unterst tzen 2 3 Ziele f r das Design der Software Die dargelegten Problemstellungen geben die Ziele f r das konzeptuelle Design der zu schaffenden Werkzeuge vor Inhalte in Form von Wissensatomen m ssen aufbereitet gespeichert und verwaltet werden k nnen Auf die Datenbasis aus Wissensatomen muss ein effizienter Zugriff zum Zweck der Erstellung neuer Dokumente gew hrleistet sein Die Dokumente m ssen auf die Bed rfnisse und Vorkenntnisse einer individuellen Person 18 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit abgestimmt werden k nnen Der Umgang mit dem Contentpool muss f r alle Benutzer so einfach wie m glich gestaltet sein Daraus lassen sich folgende Hauptkategorien von Zie len bilden e 2 3 1 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien e 2 3 2 Nutzung von Content e 2 3 3 Speicherung von Content e 2 3 4 Aufbereitung von Content 2 3 1 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien Je besser und einfacher ein Softwaresystem zu benutzen ist desto eher profitieren seine Benutzer vom Einsatz des Systems Dest
327. keit M ngel aufweisen Das Splitter Programm kann eine Texteinheit unterteilt haben obwohl dadurch keine geschlossene semantische Bedeutung mehr gegeben ist Auf der anderen Seite k nnen Wissenseinhei ten entstehen die ohne Verlust der semantischen Vollst ndigkeit in zwei oder mehrere Wissenseinheiten aufgeteilt werden k nnten Folglich m ssen folgende Aspekte der Be arbeitung unterst tzt werden vgl Dahn et al 2001 Dahn 2001b e Zerteilung von zu gro en Wissenseinheiten in kleinere semantische Einheiten e Zusammenf gen von zu kleinen Wissenseinheiten zu einer semantischen Einheit Wenn das Ergebnis der automatisch generierten Zerlegung besonders stark vom ge w nschten Ergebnis abweicht ist zudem w nschenswert dass der Splitter w hrend des Schrittes der manuellen Nachbearbeitung rekonfiguriert und nochmals gestartet werden kann Mit anderen Worten muss zu diesem Zeitpunkt eine R ckkopplungsschleife zum Splitter eingebaut werden mit deren Hilfe eine wenig sinnvolle manuelle Bearbei tung vermieden werden kann 4 2 1 4 Manuelle Bearbeitung und Erg nzung der Metadaten Neben den M ngeln die bei den generierten Grenzen zwischen Wissenseinheiten auftre ten k nnen sind auch Unzul nglichkeiten bei den automatisch extrahierten und den Wis senseinheiten zugewiesenen Metadaten denkbar Mit gro er Wahrscheinlichkeit erfordert die Bearbeitung der Metadaten sogar noch signifikant mehr Aufwand seitens des Benut zers als die
328. keit muss erhalten bleiben Ein Wissensatom muss mit anderen Worten eine in sich geschlossene Bedeutung besitzen so dass zum eindeutigen Verst ndnis des gespeicherten Inhalts keine weiteren Information ben tigt wird Wissensatome SCOs k nnen ebenfalls mit Metadaten beschrieben werden so dass eine Datenbank oder sogar eine Wissensbasis aus ihnen aufgebaut werden kann Das Suchen und Auffinden von Wissensatomen f r bestimmte Zwecke wird so erm glicht Das wirkt sich positiv auf die Wiederverwendbarkeit von Wissensatomen aus Es wurde bereits weiter oben erw hnt dass ein SCO mit dem SCORM Run Time Envi ronment kommuniziert Daraus ergibt sich dass ein SCO die F higkeit besitzen muss das Application Programming Interface API einer Lernumgebung eines LMS zu lokalisieren und anzusprechen Au erdem ergibt sich daraus dass SCOs nur von Lern umgebungen verwendet werden k nnen welche das SCORM Run Time Environment in 109 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit ihrem API unterst tzen Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile f r die Distribution und Nutzung der Lernunterlagen n mlich Interoperabilit t zwischen verschiedenen Lernumgebungen und eine Abstraktion vom inneren Verhalten der Lernunterlage Eine Lernumgebung kann folglich Lernunterlagen unterschiedlicher Hersteller in der selben Weise ansprechen und mit ihnen interagieren Dodds 2001b 4 5 2 2 1 3 Content Aggregations Inhaltspakete oder Lernunter
329. klich auf das Kapitel 10 2 Glossar Seite 333 ff verwiesen 6 1 Systemarchitektur Scholion WB In diesem Kapitel wird die Architektur des Scholion WB Softwaresystems entworfen Dabei werde ich sowohl auf die Zusammenh nge zwischen dem Contentpool und dem Client Frontend siehe Abschnitt 6 1 1 bersicht als auch auf Details der Contentpool Architektur siehe Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools einge hen Dar ber hinaus werden Aspekte der Software und der Verteilungsarchitektur be r cksichtigt siehe Abschnitt 6 1 3 Software und Verteilungsarchitektur Dies ist insbe sondere f r die Definition und Darstellung der Schnittstellen zwischen den beiden Tei len der Wissenstransfer Anwendung Scholion WB wichtig Schlie lich ist noch die Defi nition des Klassenmodells siehe Abschnitt 6 1 4 Klassenmodell f r die Contentpool Verwaltung Gegenstand dieses Kapitels 143 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 1 1 bersicht Eine wichtige Design Entscheidung betreffend die Gestaltung der Architektur des Client Frontends ist jene zur Verwendung des MVC Konzepts Dabei handelt es sich um ein Konzept f r die Gestaltung von Web Anwendungen das eine strikte Trennung von Da ten Layout und Verarbeitungslogik erlaubt Durch die Kombination eines Java Servlets mit einem XSLT Prozessor oder durch ein Framework kann diese Trennung realisiert werden vgl F rlinger 2003 Die zuerst genannte M
330. l ssige Operatoren der AICC Skriptsprache aicc_script AICC 2001 Operator Description and examples And All elements separated by an amp must be complete for the expression to be evalu amp ated as complete 534 amp 36 amp 38 SCOs number 534 536 amp 38 must all be complete passed or completed for the group to be considered complete Or If any of the elements separated by an are complete passed or completed the expression is considered true S34 passed S36 passed S38 passed If any one of the SCOs S34 36 or 538 are passed then the group is considered complete Not An operator that returns incomplete false if the following element or expression is complete and returns complete true if the follwowing element or expression is incomplete false Element Identifier 34 Requirement 535 The student may enter SCO S34 as long as SCO 35 has not been completed thatis the status of S35 must be incomplete failed or not attempted If SCO 535 is complete the student may not enter SCO S34 Equals An operator that returns true when representations on both sides of the symbol have the same values Element identifier 34 Requirement 33 passed The student may enter SCO S34 if he has passed SCO S33 Not equals An operator that returns true when elements on both sides of the symbol have lt gt different values Element identifier
331. l der Konzepte K O Kriterien Konzept Tabelle 1 2 3 4 2 Open Projekt Einsatz Interoper Summe Source partner horizont abilit t der Pkte 3 Pkt 1 Pkt 2 Pkt 5 Pkt Slicing Book Technology kl v y 6 Pkt IEEE Learning Object x y v y 11 Pkt Model und IEEE LOM MEA Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit IMS Metadata amp Con x v v y 11 Pkt tent Packaging COMpendis E SS v 5 7 Pkt LMML v x x x 3 Pkt AICC 4 v SI S 4 Pkt GEM A v D D 4 Pkt Microsoft LRN kl 4 kl x 1 Pkt EML v v x v 9 Pkt XML Topic Maps E v v x 11 Pkt SIF v v D be 4 Pkt ARIADNE v x v 8 Pkt Trial Solution kl v v y 8 Pkt SCORM 4 v v v 11 Pkt PROMETEUS Kein Standard Spezifikation n b Ausnahme Regelung bei Interpretation Hinweise zur Tabelle 6 F r die Spalte Bewertung wurde das Symbol Y eingetragen falls das Konzept das betreffende Kriterium unterst tzt andernfalls wurde das Symbol amp eingetragen Bei Er f llung eines Kriteriums Symbol v erh lt das Konzept die dem Kriterium zugeordnete Anzahl von Punkten vgl Tabelle 5 bei Nichterf llung eines Kriteriums Symbol Bd werden 0 Punkte vergeben Durch Summierung der f r alle Kriterien erzielten Punkte erh lt jedes Konzept eine Gesamt Punktezahl Die Ordnung von Konzepten ergibt sich aus der aufsteigenden Reihenfolge gem der Ges
332. l der Literaturanalyse hat fol gende Fragestellungen zu beantworten vgl Abschnitt 2 2 1 e Wie k nnen die Stellen bestimmt werden an denen der Inhalt eines Dokuments zerlegt werden soll e Welche Metadaten zu den Teilen eines zerlegten Dokuments m ssen bestimmt d h aus dem Dokument extrahiert werden Aus der Einteilung der Konzepte vgl Kapitel 3 wird folgendes Konzept als zugeh rig zum Themenbereich Zerlegung von Dokumenten Abschnitt 4 2 erachtet e Slicing Book Technology SBT vgl Abschnitt 4 2 1 Seite 43 ff 4 1 2 2 Konzeptanalyse Speicherung zerlegter Dokumente Die Konzeptanalyse zur Speicherung zerlegter Dokumenten als Teil der Literaturanalyse hat folgende Fragestellungen zu beantworten vgl Abschnitt 2 2 2 e Welche Daten m ssen zu den Teilen eines zerlegten Dokuments gespeichert wer den so dass wie gefordert semantische Aspekte der Inhalte abgebildet werden k nnen e Wie k nnen Teile der zerlegten Dokumente gespeichert werden e Wie k nnen Metadaten zu den zerlegten Dokumenten gespeichert werden Aus der Einteilung der Konzepte vgl Kapitel 3 werden folgende Konzepte als zugeh rig zum Themenbereich Speicherung zerlegter Dokumente Abschnitt 4 3 erachtet e IEEE Learning Object Model vgl Abschnitt 4 3 1 Seite 53 e IEEE Learning Object Metadata Standard vgl Abschnitt 4 3 2 Seite 54 ff e IMS Global Learning Consortium Spezifikationen vgl Abschnitt 4 3 3 Seite 57 ff
333. l und Metadata Server zugewiesene Metadaten k nnen ma nuell bearbeitet korrigiert und erg nzt werden Besonders wichtig ist die Erstel lung von Referenzen zwischen den Wissenseinheiten also die Herstellung des semantischen Zusammenhangs der Wissensbasis e Die Client Komponente bernimmt f r die genannten Aufgaben die Pr sentation der Zwischenergebnisse an den Benutzer Sie erlaubt die komfortable und ergo nomische Bedienung des Werkzeugs ber eine grafische Benutzungsschnittstelle Graphical User Interface GUI Bei der Pr sentation ist darauf zu achten dass von Details der programminternen Datenhaltung ausreichend abstrahiert wird e Bei der Server Komponente erfolgt die Abarbeitung der vom Benutzer in Auftrag gegebenen Aktionen Die eigentliche Manipulation des Dokuments wird hier ausgef hrt Es findet eine st ndige Kommunikation mit der Client Komponente statt so dass der Benutzer in Echtzeit die Ergebnisse seiner Bearbeitungen pr sentiert bekommt e Die Kommunikation innerhalb des Tools erfolgt vom Client zum Server mit Hilfe einer GET Message des HTML Protokolls Die Antworten vom Server sind in einem programmspezifischen Protokoll verfasst sind also spezifisch f r dieses Werk zeug 4 5 1 3 5 Delivery Tool Das Delivery Tool schlie lich stellt die eigentliche Schnittstelle zum Benutzer dar Es ist f r die Pr sentation von Abfrageergebnissen und die Darstellung von aus der Wis sensbasis erzeugten Dokumenten verant
334. l zu berarbeiten Sowohl die Grenzen zwischen den Wissensatomen als auch die zugewiesenen Metadaten k nnen ver ndert werden Nach erfolgreicher Ausf hrung des Algorithmus werden die erzeugten Wissensatome in einem Array aus Objekten vom Datentyp Atom zur ckgegeben Der Algorithmus erwartet keine Eingabeparameter Atom splitDocument H Declare all variables needed static Configuration CONFIG Document source AtomQueue queue Atom results initSplitter source prepareSplitter findAtomBorders source queue 239 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit findMetaData source 1 queue processResults t queue results convertResults queue Return the readily computed set of Knowledge Atoms return results U end splitDocument 6 4 2 3 Verfeinerung von initSplitter Die Prozedur initSplitter f hrt vorbereitende Arbeiten durch die notwendig sind um mit der Ausf hrung des Algorithmus beginnen zu k nnen So werden z B glo bale Variablen initialisiert Es wird angenommen dass die im Abschnitt 6 4 2 2 definier ten Variablen source queue und results innerhalb der init Prozedur sichtbar sind void initSplitter H Choose an initial queue size of 10 int initialsize 10 Initialize all variables needed source new Document queue new AtomQueue initialsize results new Atom initialsize for int i 0 i lt initialsize
335. lagen Lernunterlagen Content Aggregations dienen dazu die Wissensatome zu komplexeren B ndeln zusammen zu schn ren Die sinnvolle Zusammenstellung obliegt dabei dem Autor des Kursmaterials oder des Nachschlagewerks Auch die Inhaltspakete k nnen mit Metadaten beschrieben werden so dass ihre Speicherung und Auffindung erleichtert wird Abbildung 39 enth lt die Darstellung eines Beispiels f r eine SCORM Lernunterlage Die Darstellung in dieser Grafik entspricht einer konzeptuellen Modellierung die verwen deten Begriffe d rfen nicht mit den im Datenmodell verwendeten Begriffen verwechselt werden Das beschriebene Konzept stellt eine wesentliche Verbesserung gegen ber fr herer propriet rer L sungen f r die Speicherung von Lernunterlagen dar Charakteristisch ist die Trennung zwischen dem eigentlichen Inhalt den Wissensatomen oder SCOs und der Information zur Struktur die zwischen den Inhaltselementen herrscht Zu dem ist das SCO Referenzmodell vollst ndig webbasiert wodurch der Zugang zu den Lernunterlagen und den darin verwendeten digitalen Ressourcen wesentlich erleichtert wird 110 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Content Structure Content Aggregation Aggregation Learning Resource Learning Resource The SCORM Version 1 2 contains specialized instances of resources Assets and SCOs Assets are learning content in its most basic form Assets are electronic representations of media
336. lang Object java lang Object java lang Object TopicMapPrettyPrinter java io FilenameF iter java util Comparator XTMFilenamefFilter java io Serializable BasenameStringComparator java lang Object TopicMapStringRepresentation java lang Object BaseTopicMapProcessor TMTreeNode TMindexsStringRepresentation TMPartialTree TMAssociationindexString TMMiniTree TMTopicTypesindexString JavascriptGenerator TMScopelndexString TMTree TMMemberlndexString Abbildung 57 Klassen zur Bearbeitung von Topic Maps im Package utils topicmaps Die Funktionalit t der in Abbildung 57 gezeigten Klassen und Sub Packages l sst sich wie folgt kurz beschreiben e BaseTopicMapProcessor ist die wichtigste Klasse im Package Sie stellt Dienste zur Verf gung mit denen auf Topic Maps oder die Objekte in Topic Maps zugegrif fen werden kann Die Klasse BaseTopicMapProcessor arbeitet eng mit der tm4j Library TM4J 2002 zusammen e TopicMapPrettyPrinter dient dazu eine f r die Ansicht auf dem Bildschirm oder f r den Ausdruck auf Papier geeignete textuelle Darstellung einzelner Topics aus einer Topic Map zu erzeugen 161 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e TopicMapStringRepresentation berechnet aus einer Topic Map die wichtigsten Metadaten Dazu z hlen eine Liste der enthaltenen Topics statistische Angaben Anzahl der Associations Anzahl der Occurrences Anzahl der Topic Types usw e BasenameStrin
337. lassen die zur Filterung von Dateien im loka len Dateisystem nach verschiedenen Kriterien dienen Auf diese Weise k nnen Dateien leichter gefunden werden die f r den Dokument Splitter relevant sind Das Package be steht aus folgenden in den in Klammern genannten Abschnitten detailliert beschriebenen Klassen e Klasse ProjectFilesFilter Abschnitt 7 2 5 1 e Klasse SplittableFilesFilter Abschnitt 7 2 5 2 e Klasse TextFilenameFilter Abschnitt 7 2 5 3 e Klasse DocFilenameFilter Abschnitt 7 2 5 4 e Klasse HtmiFilenamerfilter Abschnitt 7 2 5 5 e Klasse PdfFilenameFilter Abschnitt 7 2 5 6 287 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildung 118 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter filters javax swing flechooser FileFilter java lang Object java lang Object SplittableFilesFitter fave fo Filename Filter Javea lo Filename Fiter DocFilenamefFilter TextFilenameFiltter 5plittableFilesFilter 5plittableFilesFilter Docfilenamerilter TextFilenamerilter 5plittableFilesFilter accepthoolean accepthoolean SplittableFilesFilter SplittableFilesFilter accepthoolean qgetExtension java lang String taddExtension vaid java lang Object java lang Object fave lo Filename Fier fave jo Filename Fiber description java lang String PdfFilenameFilter HimlFilenameFilter extensianListInDescriptian boolean PdiFilenamer tor HtimlFilenamerilter accepthon
338. lean accepthoolean javax swing filechooser FileFilter ProjectFilesFilter PROJECTS DESCRIPTION java lang String ProjectFilesFilter accepthoolean getExtensionjava lang String descriptionjava lang String Abbildung 118 Klassenmodell Package splitter filters 7 2 5 1 Klasse ProjectFilesFilter ProjectFilesFilter dient zum Filtern der Dateien im lokalen Dateisystem mit dem Zweck Dateien zu finden die Projekte des Dokument Splitters enthalten Projektda teien des Dokument Splitters k nnen an der Datei Endung spr erkannt werden Weiters enth lt ProjectFilesFilter eine textuelle Beschreibung f r die Projektdateien Verwendung findet ProjectFilesFilter in Verbindung mit der Klasse Mainwindow vgl Punkt 7 2 1 1 1 Seite 276 Er tritt beim ffnen von vorhandenen Projektdateien in Akti on 288 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 5 2 Klasse SplittableFilesFilter SplittableFilesFilter dient zum Filtern der Dateien im lokalen Dateisystem mit dem Zweck Dateien zu finden die vom Dokument Splitter im Rahmen eines Projekts zu Wissensatomen zerlegt werden k nnen In SplittableFilesFilter werden alle Dateien angezeigt die einem der folgenden Formate entsprechen e Reine Textdatei txt WEIT MIME Type text plain e HTML Datei htm html MIME Type text html e PDF Datei pdf MIME Type application pdf Die Unterst tzung f r Microsoft Word
339. legung gestartet werden kann hat der Be nutzer diverse Parameter des Algorithmus zu konfigurieren An schlie end werden exakt in der angegebenen Reihenfolge das Zerle gungs Tool das Metadaten Tool und das Aufbereitungs Tool ge startet Nach jedem dieser Schritte hat der Benutzer die M glichkeit Zwischenergebnisse zu speichern um die Bearbeitung unterbrechen und zu einem sp teren Zeitpunkt wieder fortsetzen zu k nnen Splitter Algorithmus vorbereiten der erste Schritt besteht darin ein elektronisches Dokument zu ffnen Das Dokument muss einem der unterst tzten Da teiformate entsprechen Anschlie end m ssen die allgemeinen Pa rameter konfiguriert werden Dazu geh rt zuerst die Definition des Fachbereichs dem das zerlegte Dokument zugeordnet werden soll Dies beeinflusst in welchem semantischen Netz die zu erzeugenden Wis sensatome abgelegt werden und hat so wichtige Auswirkungen auf den Wert und die Wiederverwendbarkeit der erzeugten Wissensatome Opti onal kann zu diesem Zeitpunkt der Topicmap Manager gestartet wer den der die Definition neuer Fachgebiete erlaubt vgl Abschnitt 6 2 2 3 Seite 206 ff Schlie lich ist noch der Zerlegungsbereich zu definieren d h ab welcher Stelle im elektronischen Dokument die Zer legung zu beginnen hat und an welcher Stelle sie zu beenden ist Auch das gesamte Dokument kann dabei ausgew hlt werden Der definierte Zerlegungsbereich wird als ein Buch im logischen Sinn betrachtet d h
340. lelearning University of Linz 1999 Furlinger Stefan Annotationen und webbasiertes Lernen Dip lomarbeit am Institut fur Wirtschaftsinformatik Schwerpunkt Com munications Engineering Universitat Linz 2003 Garshol Lars Marius The Linear Topic Map Notation Definition and Introduction Version 1 2 Ontopia AS Whitepaper Oslo Nor way May 2002 Online available at http www ontopia net download Itm html zuletzt aufgerufen am 29 Aug 2002 Gr lnberger Wolfgang Modellierung eines COMpendis Beispiels in einer assoziativen Datenbank Projektstudium Institut f r Wirtschaftsinformatik Universit t Linz 2002 HEINRICH Lutz J Roithmayr Friedrich Wirtschaftsinformatik Lexikon 6 Auflage M nchen 1998 Bradby Daniel Andersen Max R King Gavin Bauer Christian et al Hibernate Object Relational Mapping and Transparent Ob ject Persistence for Java Homepage of the Hibernate Project http hibernate org http sourceforge net projects hibernate Links jeweils zuletzt aufgerufen am 03 Nov 2003 IMS Content 2001 IMS Global Learning Consortium IMS Content Packaging In formation Model Version 1 1 2 Final Specification 2001 325 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit http www imsproject org content packaging cpvi1p1p2 imscp_infov 1p1p2 html zuletzt aufgerufen am 10 Jul 2002 IMS Cont XML 2001 IMS Global Learning Consortium IMS Content Packaging XML Binding Ve
341. lgende Features werden von der Klasse Navigator zur Verf gung gestellt vgl Abbildung 107 e Liste der verf gbaren Topic Maps ausgeben e bersicht ber die Inhalte einer Topic Map anzeigen e Liste aller verf gbaren Topics in einer Topic Map anzeigen e Statistische Auswertungen zu einer Topic Map berechnen e Eine Topic Map als Datei im xtm Format vgl XTM dtd 2001 exportieren e Einzelne Topics deren Associations und Occurrences anzeigen Wie aus der Beschreibung der Funktionalit t hervorgeht k nnen mit Hilfe der Klasse Na vigator Inhalte aus Topic Maps lediglich gelesen nicht aber ver ndert werden 7 1 2 2 Klasse TMEditor TMEditor bietet Methoden zum Zugriff auf die Inhalte in einer Topic Map sowie zum Erstellen Ver ndern Bearbeiten und L schen dieser Inhalte Der Zugriff geschieht wie bei Navigator ber eine grafische Benutzungsschnittstelle deren u eres Erschei nungsbild im Wesentlichen mit Hilfe mehrerer Klassen aus dem Package u tils topicmaps vgl dazu den Abschnitt 7 1 4 in diesem Kapitel Seite 264 ff be stimmt wird TMEditor stellt folgende Features zum Lesen und Schreiben von Inhalten einer Topic Map zur Verf gung vgl Abbildung 107 e Zu bearbeitende Topic Map ausw hlen e Erstellen Bearbeiten und L schen von Topics e Erstellen Bearbeiten und L schen von Associations zwischen Topics e Erstellen Bearbeiten und L schen von Occurrences und Wissensatomen 7 1 2 3 Klasse Ontolog
342. lizable BasenameStringComparator LI java lang Object java lang Object BaseTopicMapProcessor TopicMapStringRepresentation java lang Object TopicMapPrettyPrinter java lang Object java io FilenameFilter XTMFilenamefFilter tm4j Library TMTreeNode TMindexStringRepresentation TMPartialTree TMAssociationindexString TMMiniTree TMTopicTypesindexString JavascriptGenerator TMScopelndexString TMTree TMMemberlndexString Abbildung 56 Klassen und Werkzeugklassen fiir die Verwaltung von Topic Maps 160 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die oben gezeigten Abbildungen geben einen groben berblick der Architektur f r die Contentpool Verwaltung Auf den folgenden Seiten geht der Autor auf die einzelnen Teile der Contentpool Verwaltung Navigation Verwaltung und Erstellung von Wissensatomen bis auf die Detailebene einzelner Klassen ein Zun chst erfolgt noch die genaue Spezifi kation des in Abbildung 56 gezeigten Packages f r die Verwaltung von Topic Maps 6 1 4 3 Schnittstelle Algorithmen f r die Verwaltung von Topic Maps Wie im vorangegangenen Abschnitt 6 1 4 2 bersicht Klassen und Packages der Con tentpool Verwaltung erw hnt sind im Package utils topicmaps die grundlegenden Algorithmen f r die Verwaltung von Topic Maps implementiert Die Klassen des Packages stellen somit eine Schnittstelle zur Verf gung mit der Topic Maps in komfortabler Weise bearbeitet werden k nnen java
343. lle Atom Re qulareverit lnitialre quirement regularevertnr Res source ressourcenr Hi coursenr FK coursenr FR coursenrrequired ki atomnr FE is required from requires Warr membernr ki description Organization organizationnt title description d Coursematerialien Coursernaterial congists i z werden im coursematerialr SMl Tee coursenr FK title description eingetragen d Coursernateraltres direkte coursemateriatreer keywords treeAsX ML organizationnr FE Abbildung 104 Contentpool Verwaltung Datenmodell Teil 2 In Abbildung 104 wird gezeigt wie Kursmaterialien modelliert sind Kursmaterialien sind als Tupel in der Tabelle Coursematerial gespeichert Da zwischen Kursmaterialien und Wissensatomen eine m n Beziehung herrscht wird die Zuordnung eines Wissensatoms 225 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit auf ein Kursmaterial ber ein Tupel in der Tabelle Resource realisiert Darin sind Wis sensatom und Kursmaterial als Fremdschl ssel Attribute enthalten Kursmaterialien sind stets einem Kurs zugeordnet in der Tabelle Course gespeichert M ssen Voraussetzungen erf llt werden um einen Kurs zu absolvieren und das dazu geh rende Kursmaterial zu betrachten sind Einschr nkungen in der Tabelle Initialrequi rement gespeichert Die zu Kursmaterialien bergeordnete Datenstruktur sind B ume Sol
344. ls Ausgabeparameter ein Objekt des Datentyps URI zur ck welches die URI der vom Be nutzer gew hlten Datei als Zeichenkette enth lt und Zugriffsfunktionen darauf zur Verf gung stellt Es werden keine Eingabeparameter ben tigt 6 4 2 4 2 Verfeinerung von configureSettings Die Prozedur configureSettings hat die Aufgabe wichtige Parameter f r den Split ter Algorithmus zu definieren Vom Benutzer wird gefordert dass er die gew nschte Granularit t sowie Formatvorlagen f r besondere Stellen im Text z B das Inhaltsver zeichnis definiert Die Prozedur speichert die vom Benutzer getroffenen Einstellungen in der statischen Variable CONFIG vom Datentyp Configuration Es werden keine Ein und Ausgabeparameter erwartet void configureSettings Granularity granLevel String ixFormat String mdFormat 241 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit CONFIG new Configuration granLevel chooseGranularity ixFormat chooseIndexFormat mdFormat chooseMetadataFormat CONFIG setGranularity granLevel CONFIG setIndexFormat ixFormat CONFIG setMetadataFormat mdFormat end configureSettings 6 4 2 4 2 1 Abstrakte Operation chooseGranularity Mit Hilfe der Operation chooseGranularity kann der Benutzer aus einer Menge von vor gegebenen Einstellungen die gew nschte Gr eneinheit eines Wissensatoms konfi gurieren Die Menge der vorgegebenen Einstellungen orientiert sich am Aufz hlun
345. lung Dieses Konzept erm glicht es den Benutzern bereits vor Beginn der rechenintensiven Zerlegung jene Teile aus dem Dokument zu l schen die sie f r unn tig erachten Auf diese Weise kann bei der Zerlegung die Rechenzeit verringert werden PdfEditorkit erf llt die Interfaces Decomposer vgl Abschnitt 7 2 7 4 Seite 294 und MetaExtractor vgl Abschnitt 7 2 7 1 Seite 294 ist also ein wichtiges Hilfsmittel bei der Zerlegung der im Dokument Splitter ge ffneten PDF Dokumente siehe Abbildung 122 7 2 8 4 Sub Package importing Das Sub Package importing im Package splitter pdf modelliert alle grundlegenden Aspekte die mit den technischen Problemen beim Lesen und Parsen als Importieren bezeichnet von PDF Dokumenten auftreten Gegenw rtig besteht das Package nur aus einem einzigen Interface e Interface PdfImporter Punkt 7 2 8 4 1 299 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Zweck des Packages importing ist es die Grundlagen f r die im Package readers vgl Abschnitt 7 2 8 5 Seite 301 implementierten Klassen zusammen zu fassen Ur spr nglich war zus tzlich geplant in einer abstrakten Basisklasse die Gemeinsamkeiten aller Klassen die sich mit dem Import von PDF Daten befassen zusammen zu fassen Aufgrund der gro en Unterschiede zwischen den dazu verwendeten technischen Konzep ten von welchen der Leser sich in den Punkten 7 2 8 5 1 bis 7 2 8 5 4 Seite 302 ff ein Bild zeichnen kan
346. m ssis iea nn nun nun nun A nennen 291 7 2 6 3 Klasse DecomposedDocument nun nun nun nenn nenn 291 7 21 Package ALOMS anne 292 7 2 7 1 Interface MetaExtractor cece cee eee eee eee eee eens nen nennen nennen 294 7 2 7 2 Interface GenericContent ccc cece eect eee eens e eaten nea eats 294 7 2 7 3 Abstrakte Klasse Contents cece cece eee eee eee nun namen nen nennen nennen 294 7 2 7 4 Interface Decomposer zu2ss2sennennnnnnnnn nun nenne nn nen nnnnnnnnnnnn nennen nenn 294 7 2 7 5 Klasse knowledgehtom nun nun nun nun namen nen nun Ai 295 7 2 7 6 Klasse Metadata en eee nam nun nun nun nun nun nun nennen nennen nenn 295 7 2 7 7 Klasse AtomQueue unssnanennnnennnnennnnnnnnnnnnnnnnn eae nnennnnnnnnnnnnnnnnnnenenenn 295 7 2 7 8 Sub Package content NENNEN 296 7 2 8 el e Ee EE 297 7 2 8 1 Klasse JPdfPare 28 SNE en eh d Sege 299 7 2 8 2 Klasse Pdf DOCUMENT iiini nun nun nennen nun nun namen nennen nn 299 72 83 Klasse PdfEditorkit name 299 7 2 8 4 Sub Package importing an 299 7 2 8 5 Sub Package readers NNN NENNEN nn nennen nenn 301 7 3 Zusammenfassung sans nie anna hen nahe on ha han 303 8 Test d r Software amgin dE ENNEN ASSA d ee EE dE dese 305 8 1 Methodik f r die Tests der Programme 305 8 11 White Box KEE 306 8 1 2 Black Box Tests aan rise 306 8 1 3 Klassifikation von Fehlern c cece eceee cece cece nun nun nennen nun teeta eee nenne 307 8 2 Testergebnisse Content Na
347. m zu Individuum unterschiedlichen Begriffswelt dieser Nachteil kann mit Hilfe von Thesauri in den Griff bekommen werden e Information ber den Lebenszyklus einer Wissenseinheit es werden Versions nummer in diesem Fall immer die erste Status der Wissenseinheit z B Ent wurf berarbeitete Version zur Verwendung freigegeben bearbeitende Per son en und ein Datum der letzten berarbeitung abgespeichert e Kategorisierung welche Art von semantischer Einheit liegt vor Denkbar sind z B Flie text Abbildung Beispiel Tabelle Vgl dazu Abschnitt 4 2 1 2 2 Kategorisierung e Instruktionen zur p dagogischen Verwendung z B Grad der Interaktivit t Umfang des semantischen Inhalts empfohlener Benutzer empfohlenes Alter Schwierigkeitsgrad e Information ber urheberrechtliche Einschr nkungen der Benutzung e Verweise auf andere Wissenseinheiten wobei hier eine Unterscheidung m glich sein muss zwischen Referenzen auf Voraussetzungen zur Erlernung des Wissens so genannte R ckw rtsreferenzen Referenzen auf gleichwertiges Wissen siehe auch Referenzen und Referenzen auf Wissenseinheiten die auf das aktuelle Wissen aufbauen so genannte Vorw rtsreferenzen 4 2 1 5 Tools der Slicing Book Technology Eine Implementierung der SBT ist bereits kommerziell verf gbar Die Slicing Informa tion Technology GmbH bietet fertig aufbereitete elektronische B cher an die mit Hilfe der SBT durch Metadaten
348. mantische Netz von COMpendis siehe Abschnitt 4 3 4 1 wird mit Hilfe von drei Relationen in ein relationales Datenmodell abgebildet Gr ln 2002 e 4 3 4 2 1 1 Relation SEMANTISCHESNETZ e 4 3 4 2 1 2 Relation WE_WSPRACH e 4 3 4 2 1 3 Relation RELATION_WSPRACH 4 3 4 2 1 1 Relation SEMANTISCHESNETZ In der Relation SEMANTISCHESNETZ werden alle Beziehungen die es im semantischen Netz gibt modelliert Dies geschieht mit Hilfe von drei Attributen e Attribut RELATION_ID systemweit eindeutiger Schl sselwert f r eine Bezie hung in Form einer Ganzzahl e Attribut WE_ID1 speichert den Schl ssel der ersten an der Beziehung betei ligten Entit t Dies entspricht einer Fremdschl sselbeziehung zur Relation WE_SPRACH e Attribut WE_ID2 enth lt den Schl ssel der zweiten an der Beziehung beteilig ten Entit t Auch dies entspricht einer Fremdschl sselbeziehung zur Relation WE_SPRACH Die beiden Attribute WE_ID1 und WE_ID2 werden in Form einer Ganzzahl gespeichert Die durch diese identifizierten Entit ten Wissenseinheiten stehen zueinander in seman tischer Bedeutungsbeziehung 4 3 4 2 1 2 Relation WE_WSPRACH Die Relation WE_WSPRACH enth lt die eigentlichen Wissenseinheiten in einer Tabel le wobei eine Speicherung in unterschiedlichen Sprachen unterst tzt wird Dies ge schieht mit Hilfe von drei Attributen e Attribut WE_ID systemweit eindeutiger Schl sselwert f r eine
349. mat void setGranularity Granularity newLevel type Style plain H text plain bold text bold sitali II text italic underlined text underlined bold italic I text bold italic bold ulined text bold underlined 238 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit italic wlined text italic underlined hold it wlined text bold italic underlined dF reftype Format String fontType int fontSize Style style 6 4 2 2 Oberste Abstraktion bersicht des Algorithmus Der Algorithmus splitDocument erzeugt aus einem elektronischen Textdokument Wis sensatome Zu Beginn k nnen optional die Parameter des Algorithmus durch den Be nutzer konfiguriert werden Verzichtet der Benutzer auf die Konfiguration der Parameter wird die vom Programm vorgegebene Standard Konfiguration gew hlt Danach wer den in der angegebenen Reihenfolge Schritte zur Erkennung von Grenzen zwischen den Wissensatomen Extraktion der Metadaten und manuelle berarbeitung der generierten Wissensatome durchgef hrt Grenzen zwischen den Wissensatomen werden gem der vom Benutzer gew hlten Konfiguration mit Hilfe eines pattern matching Algorithmus gesucht und gekenn zeichnet Metadaten werden soweit dies aus dem Dokument m glich ist extrahiert und den Wissensatomen zugewiesen Schlie lich hat der Benutzer die M glichkeit die Er gebnisse der automatischen Zerlegung manuel
350. mein wichtig dass urheberrechtliche Aspekte ber cksichtigt werden k nnen Dahn 2001d Ein Autor k nn te z B verbieten dass die Reihenfolge der Anordnung seines Textes ver ndert wird er 4 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit k nnte die gemeinsame Ver ffentlichung seiner Publikationen mit denen anderer Autoren untersagen usw Ein weiterer wichtiger Aspekt in diesem Zusammenhang stellt die M glichkeit dar Daten zur Entgeltverrechnung gem des Urheberrechts zur Verf gung zu haben D h wenn ein Nutzer der Wissensbasis eine Wissenseinheit zur Erstellung eines Dokuments verwenden m chte muss er wissen an wen das Entgelt in welcher H he zu verrichten ist Dahn 2001d Folgende Information ist deshalb unbedingt zu speichern e Kosten der Wissenseinheit oder des Dokuments e Restriktionen bez glich des Gebrauchs und der Weiterverwendung e Rechteinhaber d h Autor und oder Verlag e Urspr ngliche Position der Wissenseinheit im Originaldokument Anmerkung f r eine Verwendung in wissenschaftlichen Arbeiten sind alle Daten wich tig die f r ein korrektes Referenzieren ben tigt werden Die im Punkt 4 2 1 2 1 Strukturinformation aufgez hlten Daten reichen f r diesen Zweck nicht aus 4 2 1 2 4 Beziehungen zwischen Wissenseinheiten Eingeschr nkt k nnen auch Referenzen Beziehungen zwischen Wissenseinheiten auto matisch erkannt werden Dies ist jedoch nur dann m glich wenn im Flie text e
351. meint Ande rerseits muss die Beschreibungssprache in der Lage sein die Anpassung von Lernmaterialien units of study an pers nliche Vorlieben pers nliches Vorwissen individuelle Bed rfnisse bei der Gestaltung des Unterrichts sowie Besonderheiten von situativen Umst nden zu ber cksichtigen Unabh ngigkeit von Medien medium neutrality die Notation von Lernmateri alien units of study muss so erfolgen dass die Materialien in verschiedenen Do kumentformaten z B ber das Web auf Papier als elektronisches Buch usw publizierbar sind Interoperabilit t und Nachhaltigkeit interoperability and sustainability zwi schen den Standards zur Beschreibung Notation eines Lernmaterials und den Techniken zu ihrer Interpretation muss ber wohl definierte Schnittstellen streng abstrahiert werden Auf diese Weise werden die Investitionen in den Auf bau einer Wissensbasis bzw eines Contentpools vor revolution ren technischen Neuerungen gesch tzt da eine Vorw rtskompatibilit t mit noch nicht absehbaren Entwicklungen erreicht wird Konvertierungsprobleme werden so umgangen Kompatibilit t mit gebr uchlichen Standards und Spezifikationen compatibili ty die Beschreibungssprache muss sich an heute weit verbreitete Standards an passen k nnen 74 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Wiederverwendbarkeit der Learning Objects reusability die Notation muss die Erkennung identification Abgrenzung is
352. mentierter Werkzeuge die auf Grundlage des Document Object Model DOM arbeiten der Topicmap Navigator tm navigate js sowie der Topic Editor tm _edit js Das sich aus diesen nderungen ergebende Gesamtkonzept f r die Architektur von Scho lion WB ist nachfolgend in der Abbildung 47 dargestellt 1466 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Request Add on Packages HTML Transform Datenbank System WML Transform XSLT Processor XML Transform HTML Servlet WML XML Content Pool PDF PDF Transform I I I I I I I I I I ks I I Ce ate l 4 I I I I I I I I I I I I I I Abbildung 47 Erweitertes XML spezifisches MVC Konzept von Scholion WB Weitere Details zu den in Abbildung 47 gezeigten Komponenten des Konzepts folgen in den Abschnitten 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools Seite 147 ff und 6 1 3 Software und Verteilungsarchitektur Seite 153 ff 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools In diesem Abschnitt wird der in Abbildung 47 Erweitertes XML spezifisches MVC Konzept von Scholion WB siehe Seite 147 durch das gestrichelte Rechteck hervorgehobene Teil detailliert dargestellt Es handelt sich dabei um die grundlegenden Konzepte f r die Gestaltung der Architektur jener Teile des Softwaresystems deren Aufgabe die Erstel lung und Verwaltung von Content in Form von Wissensatomen ist Wi
353. modelliert Jedes der vorhandenen Netze besitzt seine eigene Ontologie und kann mit Hilfe des in diesem Abschnitt vorge stellten Schemas in eine Topic Map im XML Format abgespeichert werden Ein Teil dieser Spezifikation ist eine Document Type Definition DTD in welcher die grundlegenden Elemente des Topicmap Paradigmas ber cksichtigt sind Fur die Modellie rung von semantischen Netzen mit Topic Maps im Contentpool wird die DTD des Kon sortiums TopicMaps org verwendet vgl XTM dtd 2001 Im Vergleich zu den sonst verf gbaren Implementierungen des ISO IEC Topic Map Stan dards Ontopia XML Topic Map DTD Ontopia Linear Topic Map Notation siehe dazu Ab schnitt 4 4 2 4 Umsetzung der Topic Map Spezifikation Seite 91 ff bietet diese DTD den Vorteil dass sie vom offiziell f r den Topic Map Standard zust ndigen Konsortium ver ffentlicht wurde Daher gelten alle Vorteile die bei Verwendung eines Standards zu erwarten sind Die zu erwartenden Vorteile wurden im Abschnitt 4 1 1 siehe Seite 36 ff erl utert Folgende Elemente werden in der XML Topic Map DTD definiert XTM dtd 2001 e topicMap e parameters e topic e occurrence e instanceof e resourceRef e subjectIdentity e resourceData e topicRef e association e subjectIndicatorRef e member e baseName e roleSpec e baseNameString e scope e variant e mergeMap e variantName 229 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Hinweis Die Reihenfolge der El
354. ms zu erhalten wurden die Methoden und abstrakten Operationen openDocument Configuration init und Atom Queue init nicht im Detail ausformuliert In den entsprechenden Abschnitten weiter vorne in diesem Dokument k nnen die Spezifikationen dieser Operationen nachgeschlagen werden 246 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Atom splitDocument int initialSize 10 Document source new Document AtomQueue queue new AtomQueue initialsize Atom results new Atompfinitialsize source openDocument static Configuration config new Configuration aes Content cont Metadata meta Granularity granularity CONFIG getGranularity source hasMoreTokens granularity cont source getNextT oken granularity atom new Atom atom setContent cont queue push atom source hasMoreMetaTokens granularity int atomIndex 0 meta source getNextMetaT oken granularity atomIndex meta atomNr currAtom queue get atomIndex currAtom mData meta processAtomBorders processMetadata int size queue getSize results new Aton size int i 0 i lt size results i queue pop i i return results v Abbildung 105 Ablaufdiagramm des Splitter Algorithmus 247 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 5 Zusammenfassung Im Kapitel 6 wurden das Design des Contentpools und der Werkzeuge f r den Zugriff auf den Con
355. muss von der Software vermieden werden vgl Stary 1996 Aktualit t und Richtigkeit betrifft auch den in den Wissensatomen gespeicherten Inhalt Es muss vermieden werden dass Inhalte die in der Datenbasis des Contentpools gespei chert werden bereits durch neue wissenschaftliche Erkenntnisse berholt und damit nicht mehr aktuell sind Benutzer m ssen sich darauf verlassen k nnen dass das im Scholion WB Contentpool angebotene Wissen dem neuesten Stand der Forschungen entspricht 2 3 1 6 Nachvollziehbarkeit der Information Eng verwoben mit der Forderung nach Aktualit t und Richtigkeit ist das Ziel die im Con tentpool gespeicherte Information so zu pr sentieren dass Inhalte ihrem Urheber zu geordnet werden k nnen Stary 1996 Dieser Aspekt ist aus folgenden beiden Gr n den wichtig e Interindividuelle Nachvollziehbarkeit ist ein wesentliches Kriterium bei der Erstel lung wissenschaftlicher Dokumente Die in Scholion WB zu erstellenden Kursma terialien und Nachschlagewerke m ssen den allgemeinen Wissenschaftlichkeitskri terien gen gen e Auf diese Weise kann auch die Einhaltung von urheberrechtlichen Bestim mungen gew hrleistet werden So ist es z B denkbar dass ein Autor die Ver n derung der Reihenfolge in den Texten seiner Publikationen untersagt oder die Ver ffentlichung seiner Publikationen mit denen bestimmter anderer Autoren usw Im Hinblick auf eine angestrebte Kommerzialisierung des Systems kommt dem A
356. n Folgende Konzepte wurden gem der K O Kriterien als ungeeignet zur Erf llung der Ziele der vorliegenden Arbeit identifiziert und nicht in die Analyse mit einbezogen e LMML Learning Material Markup Language P e ARIADNE ein auf IEEE LOM vgl Abschnitt 4 3 2 Seite 54 ff basierendes Pro jekt das sich mit der Forschung an e Learning Technologien befasst e SIF Schools Interoperability Framework e Spezifikationen Richtlinien und Empfehlungen von AICC Aviation Industry CBT Committee e GEM Gateway to Educational Materials eine Sammlung unterschiedlicher Meta daten Standards e Microsoft Learning Resource Interchange LRN e PROMETEUS PROmoting Multimedia access to Education and Training in EUrope an Society ein Forum zur Diskussion von wissenschaftlichen oder praktischen Problemstellungen in verschiedenen Interessensgruppen 3 8 Zusammenfassung Im Kapitel 3 wurden sowohl aus der Fachliteratur als auch aus Produkten der E Learning M rkte die gebr uchlichsten und erfolgreichsten Konzepte und Technologien identifiziert die f r die Diplomarbeit relevant sind Mit diesem Vorgehen wurde das Ziel den state of the art bei der Entwicklung des Contentpool Konzepts zu ber cksichtigen verfolgt Die Auswahl der Konzepte im Kapitel 3 definiert den Stand der Erkenntnis der f r die von der Diplomarbeit hinterfragten Fragestellungen g ltig ist Folgende Kategorien von Konzepten wurden gebildet um d
357. n Auf der Grundlage der genannten Aktivit ten ist die Erstellung von komplexeren Ob jekten und letztlich Lernunterlagen aus den einfachen Bausteinen den Wissensato men m glich Die Aktivit ten erfordern die Definition folgender Teilmodelle des Content Aggregation Modells Dodds 2001b e Content Model dies umfasst Konzepte f r die Abbildung und Speicherung von digitalen Ressourcen beliebiger Art und Gr e in einer Wissensbasis sowie ein Begriffssystem Nomenklatur f r die Bausteine die zur Zusammenstellung von Lernunterlagen verwendet werden e Meta data ein Mechanismus f r die Beschreibung der Lernunterlagen einerseits und der Bausteine einer Lernunterlage andererseits ist unerl sslich um eine ge zielte Suche nach bestimmten Inhalten zu erm glichen Dieser Mechanismus ist am Einfachsten mit Daten ber die Inhalte oder Metadaten realisierbar 106 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Content Packaging das Verpacken von Inhalten in Form von Wissensatomen umfasst zwei Aspekte 1 Das interne Verhalten einer Lernunterlage die Struktur des Inhaltes Content Structure betrifft vor allem Aspekte der Pr sen tation von Inhalten an die Lernenden und 2 das Format eines Pakets Content Package d h einer Datei mit Lernunterlagen welches f r den Austausch von Lernunterlagen zwischen verschiedenen Systemen gro e Bedeutung besitzt Im Rahmen der folgenden Punkte werden die genannten
358. n Welches Datenmodell ist geeignet um die semantischen Zusammenh nge zwischen Wissensatomen abzu bilden 16 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Speicherung von Wissensatomen Welche M glichkeiten stehen zur Verf gung um sowohl Wissensatome zerlegte Dokumente als auch semantische Zu sammenh nge d h semantische Beziehungen speichern zu k nnen Wie kann die Speicherung optimiert werden so dass der Bedarf an Speicherplatz bzw die Zugriffszeit minimal bleiben e Darstellung der Wissensatome Mit welchen Mitteln kann die Verwaltung eines Contentpools implementiert werden Wie k nnen Wissensatome wie die semanti schen Zusammenh nge verst ndlich dargestellt werden Welche Elemente bzw Darstellungmittel stehen zur Verf gung um eine geeignete Benutzungsschnitt stelle zu designen Wie muss die Darstellung aussehen um ein H chstma an Benutzbarkeit Ergonomie und Effizienz zu bieten e Verwendung der Wissensatome Wie k nnen Wissensatome in Lernmaterialien und Nachschlagewerke eingebaut werden Wie kann man bei der Zusammenstel lung eines Lernmaterials oder Nachschlagewerk sicherstellen dass alle zu einem vorgegebenen Thema relevanten Wissensatome ber cksichtigt werden Die hier nur kurz angedeuteten Fragen werden auf den kommenden Seiten ausf hrlich diskutiert 2 2 Detailierung der Problemstellung Aus der globalen Fragestellung der Diplomarbeit ergeben sich wie im Abschnitt 2 1 im berbl
359. n hat sich dieses Vorhaben aber schlie lich als unrealistisch heraus kristallisiert Abbildung 123 zeigt das Klassenmodell des oben beschriebenen Packages split ter pdf importing interface Pofmporter parse Document void impotad Onfenta void pdfContents java util vector Abbildung 123 Klassenmodell Package splitter pdf importing 7 2 8 4 1 Interface Pdflmporter PdfImporter definiert die Schnittstelle f r alle Klassen die zum Import von Daten im PDF Format eingesetzt werden Hinweis alle diese Klassen sind im Package split ter pdf readers zusammen gefasst vgl Abschnitt 7 2 8 5 weiter unten Jede Klasse die das Interface PdfImporter erf llen will muss folgende Funktionalit t zur Verf gung stellen vgl Abbildung 123 e Parsen eines PDF Dokuments dabei wird der Inhalt aus einer Datei im PDF Format aus einem Eingabe Zeichenstrom gelesen und entsprechend der PDF Spezifikation PdfSpec 2001 interpretiert Aus der gelesenen Information kann eine interne Repr sentation der Daten gebildet werden e Importieren der gelesenen Inhalte aus dem PDF Dokument in eine Instanz von PdfDocument innerhalb einer Instanz von JPdfPane vgl Abschnitt 7 2 8 1 Seite 299 e Zugriff auf die Inhalte des PDF Dokuments in einer Form die von der Imple mentierung der das Interface PdfImporter erf llenden Klasse bestimmt wird In der Regel wird der Inhalt in Abs tze zerteilt innerhalb eines Containers an den Rufer zur ck ge
360. n Eigenschaften des Datenmodells Interoperabilit t und Offenheit bei minimalem Speicherplatzbedarf und minimalen Zugriffszeiten wurden in den Tests festgestellt e Die korrekte Funktionsweise der Werkzeuge f r die Erzeugung von Wissensato men und f r den Zugriff auf die Wissensatome im Contentpool wurde gepr ft e Dadurch wurde erreicht dass Lehrende beim Prozess des Lehrens und Lernende beim Prozess des Lernens besser unterst tzt werden als ohne Vorhandensein ei nes Contentpools 313 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 9 Fazit und Ausblick Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war die Erweiterung der bestehenden Funktiona lit t von Wissenstransfer Umgebungen durch die Entwicklung des Konzepts f r einen Contentpool Der Contentpool sollte dazu dienen Wissenstransfer Umgebungen mit ei nem Pool aus zerlegten elektronischen Lehrmaterialien auszustatten Um zu zeigen wie die Inhalte d h die Wissensatome des Contentpools genutzt werden k nnen sollten weiters die Architekturen f r Werkzeuge zum Zugriff auf die Inhalte des Contentpools definiert werden Zu diesem Zweck wurden zuerst Anforderungen an den Contentpool auf Grundlage des aktuellen Standes der Erkenntnis v a in den Fachgebieten Content Management und semantische Netze ermittelt Anschlie end wurde eine Architektur f r den Contentpool definiert Anforderungen f r Werkzeuge zum Zugriff auf den Contentpool wurden ermit telt und
361. n Ergebnisse und Erkenntnisse wurden im Rahmen des Projekts Contentpool Entwicklung f r Scholion WB gewonnen Gegenstand des Gesamt Projekts Scholion WB war die Entwicklung einer web basierten Wis senstransfer Umgebung mit der Bezeichnung Scholion WB Das Projekt Contentpool Entwicklung als Teilprojekt von Scholion WB definierte das Ziel einen so genannten Contentpool f r die Wissenstransfer Umgebung zu entwickeln Als Grundlage f r das Gesamtprojekt dienten die Erkenntnisse aus der Entwicklung und Implementierung der Vorg ngerversion der Scholion Teleteaching und Telelearning Soft ware vgl Ellmer et al 1998 Froschauer et al 1999 Auinger 1999 Karrer 2000 Damit ergibt sich f r die Diplomarbeit ein starker praktischer Bezug Mit den theoreti schen Grundlagen besch ftigen sich die ersten Kapitel 2 Ausgangssituation und Prob lemstellung 3 Auswahl der Konzepte und Technologien 4 Related Work und 5 Bewertung der Konzepte und Technologien Der Rest des Dokuments erl utert das De sign und die Implementierung der Software sowie Erkenntnisse aus ersten Tests der Software Kapitel 6 Design der Software 7 Implementierung der Software und 8 Test der Software Am Ende des Dokuments befinden sich eine Zusammenfassung der wichtigsten Eckpunkte der Diplomarbeit Kapitel 9 Fazit und Ausblick sowie der Anhang Kapitel 10 Der Prozess zur Erstellung dieser Diplomarbeit war selbstve
362. n Inhalten aus einem Dokument im PDF Format sind ist nur in Ans tzen vorhanden Aus diesem Grund schafft ITextPdfImporter keine befriedigenden Ergebnisse beim Importieren von PDF Dateien Die Implementierung geht ber ein expe rimentelles oder prototypisches Stadium nicht hinaus Deshalb wird ITextPdfImporter in der aktuellen Version des Dokument Splitters nicht eingesetzt 7 3 Zusammenfassung Im Kapitel 7 wurde gezeigt wie das im Kapitel 6 entwickelte Contentpool Konzept in eine Implementierung umgesetzt wurde Die hier beschriebenen Werkzeuge stellen ein Bei spiel dar wie das Contentpool Konzept realisiert werden kann Mit dem Abschluss der Implementierung wurden folgende Ziele der Diplomarbeit er reicht e Ein Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten wurde implementiert e Das Datenmodell des Contentpools erf llt die Kriterien Interoperabilit t und Of fenheit Speicherbedarf und Zugriffszeit konnten sehr niedrig gehalten werden Folgendes Ziel wurde lediglich teilweise erreicht e Werkzeuge zur Suche in und Darstellung von Wissensatomen wurden erfolgreich implementiert Die Implementierung eines Werkzeugs zur Erstellung von Kursma terialien und Nachschlagewerken konnte aus Zeitgr nden nicht realisiert werden Folgende Fragestellungen der Diplomarbeit wurden beantwortet e Die Zerlegung von Dokumenten wurde in einem Werkzeug implementiert und er folgreich getestet e F r die Speicherung von Wissensatomen und semantischen B
363. n Lernszenario bei dem meist eine r umli Wissensatom Wissensbasis che und zeitliche Trennung zwischen der Vermittlung und der Aufnahme von Wissen erfolgt Die Vermittlung von Wissen erfolgt durch das Be reitstellen von Lernmaterialien auf die mit Hilfe eines Computers ber ein Netzwerk zugegriffen werdden kann Durch den Zugriff auf die Lern materialien wird die Aufnahme von Wissen realisiert Die Bildung von Virtuellen Klassen erfolgt durch die Vergabe von Zugriffsrechten auf die Lernmaterialien ein Teil eines digitalen Dokuments bestehend aus einem Inhaltsteil in Form einer semantischen Einheit und einem Metadaten Teil Wissens atome sind die kleinsten sinnvoll zusammen h ngenden Einheiten von Wissen in die ein digitales Dokument zerlegbar ist Eine Sammlung von semantischen voneinander unabh ngigen Einheiten Wissenseinheiten deren interne Struktur durch Wissensrepr sentati onsformalismen vorgegeben wird vgl RechPom 1999 Seite 978 Der Begriff ist nicht zu verwechseln mit dem Contentpool Begriff 54 Siehe auch http www trial solution de 55 Vgl auch http www w3 org Addressing DEER Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wissenstransfer Anwendung bezeichnet Software zur Unterst tzung der bertra XML XSL XSLT XTM gung von Wissen d h zur Unterst tzung des Lernens in virtuellen Klassenr umen Wie bereits aus der Bezeichnung hervorgeht ist das Ziel v
364. n entstehen Zeichenketten RechPom 1999 Seite 90 Bezeichnung f r jede systematische Vorgehensweise beim Probleml sen HeinRoith 1998 Seite 50 Im Sinne der vorliegenden Diplom arbeit wird der Begriff Ansatz als Oberbegriff f r die im Kapitel 4 Related Work siehe Seite 35 ff pr sentierten Standards Spezifikatio nen und Projekte gebraucht Der Begriff ist daher als Synonym zu Kon zept zu verstehen vgl Seite 339 Akronym f r American National Standards Institution ANSI ist eine in den USA t tige Organisation die mit der Aufgabe betraut ist Normun gen auf dem Gebiet der Informations und Kommunikationstechnologien vorzunehmen Mitglieder des ANSI sind Repr sentanten von einschl gi gen Herstellerfirmen Laboratorien oder anderer vergleichbarer Organi sationen ANSI ist als Vertreter der USA auch Mitglied der OSI vgl HeinRoith 1998 S 653 Akronym f r Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe ARIADNE ist eine Organisation der Europ ischen Union deren Mitglieder aus der Industrie und dem universit ren Bereich stammen Ihr Zweck ist die Ver ffentlichung von Spezifikationen bzw Tools und Diensten f r e Learning Akronym f r American Standard Code for Information Interchange AS CII ist der von der CCITT genormte Code f r die bin re Repr sentation von Zeichen auf dem Gebiet der Informatik Der ASCII Code ist ein aus 7 Bit bestehendes
365. n erfolgreichen Login bei Scholion WB erlaubt Sowohl der Benutzername als auch das Passwort sind Zeichenketten welche von den Administratoren von Scholion WB an Benutzer vergeben werden ADL Akronym f r Advanced Distributed Learning Initiative ADL ist ein ge meinsames Gremium des Wei en Hauses und des amerikanischen Ver teidigungsministeriums DoD Department of Defense dessen Aufga be die Unterst tzung d h Dokumentierung Validierung F rderung und z T auch Finanzierung der Schaffung von Standards und Spezifikationen durch andere Organisationen ist AICC Akronym f r Aviation Industry CBT Committee Oft wird dieses Akronym auch f r die Spezifikationen verwendet die von diesem Komitee ver f fentlicht wurden AICC wurde 1988 gegr ndet und besch ftigt sich vorwiegend mit der Standardisierung von Produkten zur virtuellen Aus bildung von Ingenieuren und Piloten in der Luftfahrtindustrie Teile die ser Spezifikationen sind auch f r den Bereich e Learning von Interesse ADL und IEEE verwenden zum Teil die Ver ffentlichungen des AICC als Grundlage ihrer Arbeiten Alphabet Im Sinne der Theoretischen Informatik ist ein Alphabet V eine endliche Menge von Zeichen zur Darstellung von Daten Durch das Hintereinan 44 Siehe auch http www adlinet org 45 Siehe dazu http www aicc org 333 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Ansatz ANSI ARIADNE ASCII derschreiben von Zeiche
366. n nennen nn een 284 7 2 4 2 Klasse ImprovedDocumentRenderer cece cece eee nen nennen nun nennen 285 7 2 4 3 Klasse PdfParagraphIteration nennen Hann an en nennen nun nan nenn 285 7 2 4 4 Klasse Advancedbdffevtztripper nenn nennen nn 285 7 2 4 5 Klasse Glide ptionbane ann ann eee nee een nn nn 285 7 2 4 6 Klasse Progoresstialogtactorm ran nen nun nun namen nen nennen nennen 286 7 2 4 7 Klasse SwingWorker nennen nun nun namen nennen nn nenn 286 72 48 Klasse DOMUIISs eg Nee ites Renee an alien 286 7 2 4 9 Klasse PlaintesvtGpltkditorkit en nn une n nennen nun nenn nenn 286 7 2 4 10 Klasse HTML SpltEditorktt ccc ee eee eee nn nn en nun nennen nun en nenn 287 7 2 4 11 Klasse HfM battermnEditorkt HH nn nen nun namen nn nennen nennen 287 72 5 Package sfilteErs aa er Nenner 287 7 2 5 1 Klasse ProjectFilesFilter n ue ke ee na Pa 288 7 2 5 2 Klasse SplittableFilesFilter 2es22s4220nnnn nn nennen nn nennen nennen nenn 289 7 2 5 3 Klasse Tevttilenameklter NEE ns aan rn 289 7 2 5 4 Klasse Docilenametilter Hann nenn nun nun namen nennen nn nenn 289 7 2 5 5 Klasse HtmlFilenamefilter s444444R HH nn nennen nun eee eee nn nennen nennen 289 7 2 5 6 Klasse Pdiilenametilter Rn eee eee eee teeta eee nen nn nenn 289 7 2 6 PACKAGE BEIER sde en ARC AN D Deel Sege dE EN EEN 289 xiii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 6 1 Klasse SplitterProject un en aan nn 290 7 2 6 2 Klasse SplittingAlgorith
367. n von COMpendis vorgestellt Comp 2002 e 4 3 4 1 Semantisches Netz e 4 3 4 2 Datenmanagement Komponente e 4 3 4 3 Mehrsprachiges W rterbuch e 4 3 4 4 Multimediale Wissensrepr sentation e 4 3 4 5 Dokumentenmanagement 4 3 4 1 Semantisches Netz Von zentraler Bedeutung f r die COMpendis Software ist die Speicherung von Wissens einheiten mit Hilfe von Bedeutungsbeziehungen Auf diese Weise wird eine Wissens basis auf Grundlage eines semantischen Netzes aufgebaut Bei COMpendis gibt es folgende drei Arten von Bedeutungsbeziehungen e Typ und Untertyp dies entspricht einer Beziehung eines Oberbegriffs zu einem Unterbegriff e Teil und Ganzes die so genannte Partitivrelation e Thematische Relation Beziehung zwischen funktional assoziierten Themen Die Speicherung von Wissen in einem semantischen Netz garantiert eine pr zise Einbet tung einer Wissenseinheit in ihren fachlichen Wissenszusammenhang Begriffliche Un sch rfen wie sie in der Fachliteratur vorkommen k nnen werden so vermieden Comp 2002 67 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 3 4 2 Datenmanagement Komponente F r die Speicherung des semantischen Netzes in einer Datenbank ist die COMpendis Da tenmanagement Komponente verantwortlich Diese besteht aus zwei Modulen e Eigentliche Wissensbasis e Schnittstelle zum semantischen Netz In der Folge werden diese beiden Module erl utert 4 3 4 2 1 COMpendis Wissensbasis Das se
368. nau voneinander getrennt werden Wie in der Abbildung 44 dargestellt stellen Java Server Pages aufgrund ihrer vordefinier ten und relativ eng beschr nkten Syntax nicht die einzige und wohl auch nicht die beste M glichkeit f r die Realisierung der View Komponente dar Deutliche Vorteile bez glich 1446 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Offenheit und Flexibilit t bieten Java Servlets in Verbindung mit XML vgl F rlinger 2003 S 138 Die sich dadurch ergebenden nderungen auf das MVC Konzept sind in Abbildung 45 dargestellt Request HTML Transform Servlet WML Transform Datenbank System XML Transform HTML XML Abbildung 45 XML spezifisches MVC Konzept einer Web Anwendung Quelle nach F rlinger 2003 Wie in der Abbildung 45 veranschaulicht k nnen nach der dynamischen Generierung der Inhalte die Ergebnisse in beliebige Dokumentformate wie z B HTML oder PDF trans formiert werden wobei die Transformation entweder beim Client oder schon beim Server vorgenommen werden kann Moderne Webbrowser erm glichen die sofortige Darstellung von XML in HTML Format mit Hilfe einer DTD und eines zu XSL kompatiblen Stylesheets Fehlt diese M glichkeit muss die Transformation am Server durchgef hrt werden vgl F rlinger 2003 Die Vorteile die sich aus der Verwendung von XML ergeben fasst F rlinger 2003 in der folgenden Abbildung 46 zusammen 145 Zerlegung d
369. nces sind das Bindeglied zwischen einer Menge von digitalen Ressourcen und dem dar ber gelegten semantischen Netz Semantisches Netz und digitale Ressourcen k nnen voneinander v llig unabh ngig existieren Abbildung 30 ver anschaulicht die Modellierung von Occurrences Topic Characteristic N Topic Resource Abbildung 30 Vorkommen von Topics Occurrence Konzept XTM 2001 An Occurrence designates a Resource that relates to a Topic XTM 2001 84 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 4 2 2 8 Assoziationen zwischen Topics Assoziationen Associations sind das Konzept mit dessen Hilfe semantische Bezie hungen zwischen Topics modelliert werden k nnen Somit handelt es sich um das jenes Element des Modells das berhaupt erst das Entstehen eines semantischen Netzes er m glicht Mit Hilfe einer Association k nnen Topics untereinander vernetzt werden Eine Assoziati on wird durch eine oder mehrere Rollen semantisch definiert D h es gibt spezielle To pics die dazu dienen m gliche Rollen abzubilden welche ein assoziiertes Topic einneh men kann In Abbildung 31 wird das Assoziationskonzept veranschaulicht Topic Characteristic d player Association role specification Abbildung 31 Assoziationen zwischen topics semantische Beziehungen XTM 2001 An Association relates Topics to one another It comprises one or more Roles each of which corresponds to a Topic th
370. nd Technologien Ziel der Auswahl von Konzepten ist das Identifizieren von Konzepten Ans tzen Techno logien und Standards die geeignet scheinen die im Kapitel 2 Ausgangssituation und Problemstellung genannten Frage und Problemstellungen zu l sen Hinweis ob die gefundenen Konzepte tats chlich zur L sung der gestellten Probleme geeignet sind wird im Rahmen einer Bewertung berpr ft Vgl dazu Kapitel 5 Seite 123 ff Bevor ich auf die f r die Diplomarbeit relevanten Konzepte n her eingehe erfolgt zu n chst eine Gesamt bersicht aller Konzepte Ans tze Technologien Standards usw die bei der Erstellung der Diplomarbeit ber cksichtigt wurden Abschnitt 3 1 Anschlie Bend wird aus den Frage und Problemstellungen vgl Kapitel 2 sowie dem state of the art in der Wissenschaftsdisziplin E Learning eine Einteilung der Konzepte nach Kate gorien vorgenommen Abschnitt 3 2 Die Kategorien bilden den Leitfaden f r die Kon zeptauswahl sowie f r die Literatur und Konzeptanalyse in Kapitel 4 Nach der damit erfolgten Einteilung des theoretischen Hintergrunds werden f r jede der definierten Kategorien die Konzepte Standards und Technologien aufgez hlt die aus Sicht des Autors als geeignet f r die L sung der jeweiligen Probleme schienen Die Auswahl der tats chlich analysierten Konzepte geschah mit Hilfe von K O Kriterien Die detaillierte Analyse der ausgew hlten Konzepte folgte sp ter und wird im Kapitel 4 dokum
371. nd andererseits die digita len Ressourcen Inhalte resources Diese besteht aus vier Elementen die wei ter unten beschrieben sind e Alle Ressourcen Dateien in bin rer Form die durch die Manifest Datei be schrieben werden Abbildung 16 siehe weiter unten stellt die oben beschriebenen Elemente in Form einer bersicht dar Die Abbildung 17 illustriert im Detail wie die Ressourcen durch Struktur beschreibungen organization Elemente organisiert werden und auf die Ressourcen mit Hilfe der Manifest Datei zugegriffen werden kann Package Interchange BR PACKAGE Fi e Manifest Meta data Organizations External Packages il Resources sub Manifest PHYSICAL FILES The actual Content Media Assessment Manifest File we e Collaboration and other files Abbildung 16 Konzeptuelles Modell eines IMS Content Package IMS Content 2001 63 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Manifest xml Abbildung 17 Verkn pfung der Ressourcen mit deren Inhaltsverzeichnis organization Element in einem IMS Content Package nach Downes 2000 Innerhalb der Manifest Datei werden folgende Paket Metadaten also Daten ber die Da ten im Content Paket gespeichert vgl auch die Abbildung 16 Ein Metadaten Abschnitt Meta data section enth lt Information ber das Manifest Im Element organizations kann die Struktur beschrieben
372. nd f r das Be trachten von Wissensatomen zentral unten e Eine Men leiste enth lt Men s mit Men Buttons die zur einfachen Bedienung des Dokument Splitters beitragen e Am unteren Rand der GUI wird zudem eine Statusleiste angezeigt die Auskunft ber den aktuellen Status der Applikation gibt Die auf Aufgaben bezogene Funktionalit t von MainWindow wird sp ter im Punkt 7 2 1 2 2 siehe Seite 278 behandelt 276 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 2 1 1 2 Klasse JPdfPane Hinweis Auch die Klasse JPdfPane erf llt Aufgaben der grafischen Benutzungsschnitt stelle Da JPdfPane jedoch in einem hohen Ausma an der Darstellung von Inhalten im PDF Format beteiligt ist wurde es dem Package pdf zugeordnet Der Benutzer wird dazu auf den Abschnitt 7 2 8 JPdfPane wird in 7 2 8 1 Seite 299 behandelt verwiesen 7 2 1 1 3 Klasse PdfPreviewFrame PdfPreviewFrame erzeugt von jedem vom Benutzer ge ffneten Dokument im PDF Format eine Vorschau welche anschlie end in einem eigenen Fenster unabh ngig von der aktuellen Mainwindow Instanz angezeigt wird Die Implementierung einer sol chen Klasse zur Vorschau von PDF Dokumenten ist deshalb notwendig da die Extraktion eines Texts eine andere Darstellung am Bildschirm ergibt als das Original Dokument Hinweis Die Extraktion von Text aus PDF Dokumenten ist eine algorithmisch komplexe Aufgabe Welche Schwierigkeiten dabei auftreten wird im Abschnitt 9 2 Fut
373. ndbestandteile des Wissens dienen die Schlagw rter oder im Kontext von Topic Maps die Topics Diese werden miteinander in Verbindung 7 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit gebracht assoziiert mit Hilfe von Associations und so der Schritt von reiner Daten speicherung zu Wissensspeicherung vollzogen Wie die Formulierung externe Dokumente bereits andeutet sind die Topic Maps von den referenzierten Dokumenten losgel st sie stellen lediglich eine Indexstruktur des Wissens in den Dokumenten dar hnlich funktioniert ein Schlagwortindex in einem Buch mit einem kleinen aber wichtigen Unterschied Ein Schlagwortindex gilt immer nur implizit d h im Kontext des Buches zu dem er geh rt Topic Maps dagegen tasten die referenzierten Dokumente nicht an Topic Map und Dokumente k nnen unabh ngig voneinander existieren und sind zudem wechselseitig austauschbar Widhalm 2002 Im Herbst 1999 wurde die Idee der Topic Maps im ISO IEC Standard Nummer 13250 der Arbeitsgruppe ISO JTC1 SC34 WG3 offiziell standardisiert vgl Widhalm 2002 ISO 13250 1999 und ISO 13250 2000 Auf Grundlage des Standards ISO 13250 wurde wenig sp ter das unabh ngige Konsortium TopicMaps org gegr ndet Ziel des Konsorti ums ist es das von der ISO spezifizierte Topicmap Paradigma vgl ISO 13250 1999 ISO 13250 2000 durch eine Implementierung in XML f r das World Wi de Web verf gbar zu machen Die Spezifik
374. ne Association eindeutige Id Typ der Associa tion beteiligte Topics mit Hilfe entsprechender get Methoden 7 1 3 5 3 Klasse TopicCreationResults TopicCreationResults dient zur Modellierung der Ergebnisse eines Versuchs zur Schaffung eines neuen Topics Dabei k nnen zwei M glichkeiten unterschieden werden 1 Das Topic wurde erfolgreich angelegt In diesem Fall enthalt die Instanz von To picCreationResults eine positive Markierung mit Hilfe eines booleschen Wer tes sowie das neu geschaffene Topic Objekt 2 Das Topic konnte nicht angelegt werden In diesem Fall enth lt die Instanz von TopicCreationResults eine negative Markierung mit Hilfe eines booleschen Wertes sowie eine Fehlermeldung die Information ber den fehlerhaften Zustand beim Versuch der Erzeugung des neuen Topics enth lt Weitere Objekte sind im Fall eines Miss Erfolgs nicht verf gbar Zur Realisierung des oben beschriebenen Verhaltens bietet TopicCreationResults fol gende Funktionalit t an vgl Abbildung 110 e Erzeugen einer neuen Instanz dies wird automatisch von der Klasse TMEditor vorgenommen e Zugriff auf die Objekte von TopicCreationResults Erfolgs Status neu erzeugtes Topic im Fall eines Erfolgs Fehlermeldung im Fall eines Misserfolgs mit Hilfe ent sprechender get Methoden 7 1 3 5 4 Klasse AssociationsComparator AssociationsComparator erf llt das Java Interface java util Comparator Es dient dazu eine Ordnungsrelation fiir Objekte her
375. nen 4 3 2 2 Datenelemente Die so genannten Datenelemente sind die grundlegenden Bestandteile des IEEE LOM Standards Der Begriff ist nicht zu verwechseln mit Elementen einer XML Datei ob wohl die beiden Konzepte sehr eng miteinander verwandt sind Im Sinne des IEEE LOM Standards ist ein Datenelement die Modellierung eines Aspektes der Wirklichkeit d h von Daten ber ein Learning Object Diese Modellierung geschieht unabh ngig von jeder Bindung an technische Mittel f r die Umsetzung oder Darstellung Alle Datenelemente zusammen formen das Metadaten Modell Dabei werden die Da tenelemente in Kategorien gruppiert diese wurden eben in Abschnitt 4 3 2 1 vorge stellt Der IEEE LOM Standard definiert f r jedes Datenelement die folgenden Angaben LOM 2000 e Name die eindeutige Bezeichnung in Form einer Zeichenkette durch die das Da tenelement identifiziert werden kann e Explanation Erl uterung eine beschreibende Definition des Datenelements e Size Gr e die Anzahl der erlaubten Werte e Order Reihenfolge gibt an ob die Reihenfolge der Datenelemente f r die In terpretation eine Rolle spielt oder diese vernachl ssigt werden kann e Value space Wertebereich die Menge der erlaubten Werte die dem Daten element zugewiesen werden d rfen Der Wertebereich wird meist in Form eines Vokabulars angegeben Data type Datentyp eine Definition der zul ssigen Auspr gungen von Wer ten die dem Datenelemen
376. nen Aufbereitungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 74 Seite 187 Wissensatom Verwaltung im Topic Editor vgl Abbildung 84 Seite 198 e Meta Metadaten bestimmen Aufbereitungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 74 Seite 187 Wissensatom Verwaltung im Topic Editor vgl Abbildung 84 Seite 198 e Technische Daten z B URI Dateigr e bestimmen Aufbereitungs Tool im Do kument Splitter vgl Abbildung 74 Seite 187 Wissensatom Verwaltung im To pic Editor vgl Abbildung 84 Seite 198 e Topic Map eines gew hlten Fachgebiets sperren Aufbereitungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 75 Seite 188 Wissensatom Verwaltung im Topic Editor vgl Abbildung 85 Seite 199 e Topic Map eines gew hlten Fachgebiets freigeben Sperre aufheben Aufberei tungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 75 Seite 188 Wissensatom Verwaltung im Topic Editor vgl Abbildung 85 Seite 199 e Verkn pfungen gel schter Wissensatome berpr fen Wissensatom Verwaltung im Topic Editor vgl Abbildung 86 Seite 200 Der vielleicht wichtigste Algorithmus f r die Contentpool Verwaltung ist jener f r das Zerlegen von elektronischen Dokumenten Diesem Algorithmus ist ein eigener Abschnitt im aktuellen Kapitel gewidmet 6 4 Entwurf des Splitter Algorithmus Seite 230 ff 220 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 4 Berechtigungsbaum f r die Contentpool Verwaltung Berechtigungen
377. nen zwischen den Wissensatomen definiert werden Wenn zwei Wissensatome zueinander in semantischer 176 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Relation stehen so sind vom Benutzer 1 die beiden beteiligten ver kn pften Wissensatome 2 die Richtung der Verkn pfung sowie 3 die Bedeutung der Verkn pfung zu definieren Bei der Aufbereitung von Zerlegungsergebnissen ist in der Regel mit einem sehr hohen Zeit aufwand zu rechnen vor allem f r die Erstellung der semantischen Verkn pfungen weshalb der Benutzer die M glichkeit zur Zwischen speicherung der vorl ufigen Ergebnisse und sp teren Weiterbearbeitung erh lt In der Folge werden die Prozessmodelle f r die oben genannten und beschriebenen Tools pr sentiert e 6 2 2 1 1 Vorbereiten des Dokument Splitters usessenneennnennnennnnn nennen Seite 178 e 6 2 2 1 2 Zerlegungs Tool dene det ee nenn ann ann aaa anna gh Ze Seite 179 s 6 2 2 1 3 Met daten Tool us VER ee ee ker Seite 182 e 6 2 2 1 4 Aufbereitungs Tool zerasrannannannnnnnn nun namen nennen nn nennen Seite 185 177 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 1 1 Vorbereiten des Dokument Splitters Splitter vorbereiten Elektronisches Dokument ffnen en Festplatte Me Sera contentpool e tmedit gt Topicmap Manager Fachgebiet ausw hlen Zerlegungs bereich definieren
378. nennen 22 2 3 2 1 Nutzung durch Lermnende nen oida nennen nn nennen nenn teeta eee 22 2 3 2 2 Nutzung durch Lehrende a NEEN Een 23 2 3 3 Speicherung von Content 23 2 3 4 Aufbereitung von Content eiii n iaiia EAEAN E AET ANEA EEA 24 2 325 SOnStige Desi nziele i NNN aside gue Ne S deih HENNEN EREA DEA EE Ea See 25 2 4 Zusammenfassung a el ne AA TN iaa 25 3 Auswahl der Konzepte und Technologien 27 3 1 Gesamt bersicht ee ken 27 3 1 1 Vorgehensweise bei der Konzeptanalyse uunssnnenenen seen nennen nun nun nenn nennen 27 3 1 2 Richtlinien f r die Auswahl von Konzepten nenn 28 3 2 Kategorisierung der KONZepte nennen nennen nenn nun nun nun nennen 29 3 3 Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten mann nn nennen 31 3 4 Standards und Konzepte zur Speicherung von Wissensatomen sssesssssseserses 31 3 5 Standards und Spezifikationen f r den Aufbau semantischer Netze 32 3 6 Technologien f r webbasierte Applikationen nennen 32 3 7 Nicht analysierte Konzepte neesneseennennnnnnnnennnennnnn nn nenne nn ann EEE EEE nennen 32 3 8 Zusammenfass ng seine nahe Ha ana 33 4 Related Works ck ANN T A eg 35 4 1 Einf hrung in die Literaturanalyse nun nun nen nun nun namen nen nn nen 35 4 1 1 Allgemeine Terminologie 36 4 1 2 Gliederung der Literaturanalyse Hann nn nn nun nun nun nun nenn teeta nennen 40 4 1 2 1 _Konzeptanalyse Zerlegung von Dokumenten nennen 41 4 1 2 2 _Konzeptanalyse Speicherung zerlegter Dokumenten 41 4
379. nennnennennnn nennen Seite 245 Anmerkung der Algorithmus als Ganzes wird im Detail im Abschnitt 6 4 3 Splitter Algorithmus im Ablaufdiagramm Seite 246 ff pr sentiert 6 4 2 1 Datentypen und Moduln In diesem Abschnitt werden zuerst Datentypen und Moduln definiert welche f r die Aus f hrung des Splitter Algorithmus ben tigt werden Bei den Datentypen wird zwischen den elementaren und den benutzerdefinierten Datentypen unterschieden Operationen der Datentypen sind nicht im Detail algorithmisch ausformuliert da es sich in fast allen F llen um triviale Datenstrukturen und Operationen handelt Folgende elementare Datentypen werden von Jana angeboten und verwendet vgl Jadele 2000 Seite 2 e Ganze Zahlen int deren Wertebereich zwischen minus unendlich und plus un endlich liegt 0 1 0 1 e Gleitkommazahlen float deren Wertebereich wie bei int zwischen minus unendlich und plus unendlich liegt wobei jedoch s mtliche Werte zwischen den ganzen Zahlen erlaubt sind Der Wertebereich von float enspricht also der Menge der reellen Zahlen R 00 0 0 e Zeichen char beinhalten den gesamten Zeichenvorrat des ASCII Codes Darin sind s mtliche Buchstaben des lateinischen Alphabets Sonderzeichen und Steuerzeichen enthalten wobei die Steuerzeichen im Zusammenhang mit diesem Abschnitt der Diplomarbeit keine Bedeutung besitzen Variablen vom Datentyp char erhalten die Zuweisung von Werten in
380. nerhalb von einfachen Hochkom mas z B a B usw Hinweis eine bersicht zum ASCII Code findet sich im Glossar Kapitel 10 2 Seite 333 ff e Boole sche Werte boolean k nnen nur mit einem von zwei m glichen Symbo len belegt werden true oder false Variablen vom Typ boolean enthalten also einen Wahrheitswert e Zeichenketten String sind Felder Arrays von Zeichen char String ist be reits kein elementarer Datentyp mehr wird aber trotzdem von Jana zur Verf gung gestellt da Zeichenketten sehr h ufig ben tigt werden Der Datentyp String besitzt die vordefinierte Funktion strLen welche die L nge der Zei chenkette liefert Werte von Zeichenketten werden innerhalb von doppelten Hochkommas notiert z B abc value USW F r den Splitter Algorithmus werden folgende benutzerdefinierte Datentypen ver wendet e Atom definiert die Klasse f r Objekte die zur Speicherung von Wissensatomen verwendet werden Ein Wissensatom besteht aus dem Inhalt in Form einer Zei 235 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit chenkette und aus seinen Metadaten Der Inhalt wird in einem Objekt der Klasse Content gespeichert Die Metadaten werden in einem Objekt der Klasse Metadata aufbewahrt e Content ist jene Klasse die zur Speicherung des Inhalts von Wissensatomen dient Die Schnittstelle der Content Klasse ist sehr einfach es werden Methoden zum Zugriff auf den Inhalt geboten welch
381. ng Abschnitt 5 3 Es werden Merkmale definiert die zur Bestimmung von optimal f r die Beantwortung von Fragestellungen der Diplomarbeit geeigneten Konzepte dienen Die optimalen Konzepte auf dem aktuellen Stand des Wissens in relevanten Fachgebieten werden auf Grundlage der Merkmale ausgew hlt Mit der Durchf hrung der Bewertung werden folgende Ziele der Diplomarbeit verfolgt e Der Entwurf eines Datenmodells das dem aktuellen Stand der Erkenntnis ent spricht wird erm glicht e Es werden Technologien bestimmt die bei der Implementierung von Werkzeugen f r die Erzeugung von Wissensatomen bzw den Zugriff auf Wissensatome zum Einsatz kommen 5 1 Entwurf eines Bewertungssystems In diesem Abschnitt werden auf Grundlage der in Kapitel 2 vorgestellten Designziele vgl dazu insbesondere Abschnitt 2 3 Ziele f r das Design der Software Seite 18 ff die f r den Entwurf des Contentpools und dessen Werkzeuge festgelegt wurden zwei Bewer tungsraster entworfen Es werden jeweils zahlreiche Merkmale definiert und in Katego rien gegliedert Die Merkmale sowie die Merkmals Kategorien des Bewertungsrasters 1 wurden aus den Fragestellungen der Diplomarbeit abgeleitet wie nachfolgend beschrieben e Ob die automatisierte Zerlegung in einem Konzept enthalten ist bzw wie weit diese ein Konzept diese unterst tzt wird mit der Merkmals Kategorie 1 Erzeu gung von Wissenseinheiten bewertet e Die Datenmodelle welche zur Speicherung von
382. ng sowohl der allgemeinen Ontologie d h der so genannten Kategorien Tabelle als auch der speziellen Ontologien 206 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit die f r jedes Fachgebiet durch einen Administrator des Contentpools zu definieren sind Folgende Features werden durch den Topicmap Manager unterst tzt Kategorien Tabelle bearbeiten Ontologie eines Fachgebiets hinzuf gen Ontologie eines Fachgebiets l schen oder bearbeiten Dabei werden Ontologien eines Fachgebiets durch Topic Maps abgebildet vgl zur Theorie ber Topic Maps das Kapitel 4 4 2 XML Topic Maps XTM Seite 77 ff sowie zur Realisierung im Contentpool den Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools Seite 147 ff besonders Abbildung 50 Konzeptuelles Modell des allgemeinen Contentpools und Abbildung 51 Verkn pfung semantischer Netze mit Hilfe von Ontolo gien Kategorien Tabelle bearbeiten S mtliche Konzepte die allen Fachgebieten im Con tentpool gemeinsam sind werden in der Kategorien Tabelle gespeichert Die Kategorien Tabelle ist eine besondere Topic Map in welcher die all gemeine Ontologie definiert wird Unter der allgemeinen Ontologie wird eine Sammlung von Begriffen zu Konzepten verstanden die auf dem Gebiet unterschiedlicher Wissenschaften von Bedeutung sind oder sein k nnen Vgl dazu auch die Definition des Begriffs Ontologie im Glossar Seite 340 In der Kategorien Tabelle wird f r jeden allgemei nen B
383. ngabe ihrer Position numerischer Wert inner halb der Warteschlange e Einf gen von Wissensatomen innerhalb der Warteschlange erm glicht das Vor dr ngen von einzelnen KnowledgeAtom Instanzen e L schen von Wissensatomen ohne sie zu entnehmen e Abfragen der Anzahl von gegenw rtig in der Warteschlange gespeicherten Wis sensatomen 7 2 7 8 Sub Package content Das Sub Package content im Package splitter atoms gruppiert alle Klassen die das Interface GenericContent vgl Abschnitt 7 2 7 2 Seite 294 erf llen und als Subklassen von Contents vgl Abschnitt 7 2 7 3 Seite 294 implementiert sind Mit anderen Wor ten im Sub Package content ist die gesamte Anwendungslogik zur Repr sentation aller vom Dokument Splitter unterst tzten Inhalte enthalten Es besteht aus folgenden Teilen e Interface EditableContent Punkt 7 2 7 8 1 e Klasse PlainTextContent Punkt 7 2 7 8 2 e Klasse ImageContent Punkt 7 2 7 8 3 Durch Hinzuf gen von weiteren Klassen kann die Funktionalit t des Dokument Splitters noch erweitert werden So w re es denkbar z B eine Klasse AudioContents zu imple mentieren Mit anderen Worten die Architektur des Dokument Splitters ist besonders in Bezug auf die Speicherung der Inhalte offen und erweiterbar gestaltet Abbildung 121 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter atoms content 296 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit jku ce schol
384. nmodell Package scholion contentpool urseensennnnnennn een een 252 Abbildung 108 Klassenmodell Package scholion contentpool backend rer 256 Abbildung 109 Klassenmodell Package scholion util ursers ssenenn nennen nennen nenn 259 Abbildung 110 Klassenmodell Package scholton ut belpoers nenn 262 Abbildung 111 Klassenmodell Package utiles topicrmaps nun nennen 265 Abbildung 112 Klassenmodell Package utils topicmaps index sr2ssnsennnnn nennen een 268 Abbildung 113 Klassenmodell Package utils topicmaps tree szessnennnennnnnnen nennen 270 Abbildung 114 Klassenmodell des Dokument Splitters Package splitter 275 Abbildung 115 Klassenmodell Package splitter config zur r4 n Herren nennen nennen nenn 280 Abbildung 116 Klassenmodell Package splitter exceptionS nun nenn 282 Abbildung 117 Klassenmodell Package splitter util ersnennenenenenennnnnnnnnnnn nun nennen 284 Abbildung 118 Klassenmodell Package splitter filters urssessenenenennnnnnnnnn nun nennen 288 Abbildung 119 Klassenmodell Package spltter poroiects nenn nennen 290 Abbildung 120 Klassenmodell Package splitter atoms ssussssnsen nano nun nn nn nn nennen 293 Abbildung 121 Klassenmodell Package spltter atoms Content 297 Abbildung 122 Klassenmodell Package splitters Pdf unensennsenenennnennnn nun nenn nennen 298 Abbildung 123 Klassenmodell Package splitter pdf importing cccc
385. ns tze Standards und Spezifika tionen vgl dazu die Kapitel 2 Ausgangssituation und Problemstellung 3 Auswahl der Konzepte und Technologien 4 Related Work und 5 Bewertung der Konzepte und Tech nologien Der Zweck des vorliegenden Kapitels ist nun alle Entscheidungen zu doku mentieren die f r die Phase des Systementwurfs Design Phase getroffen wurden Im vorliegenden Kapitel 6 wird auf Grundlage der Konzeptanalyse in Kapitel 4 und den Schlussfolgerungen aus der Bewertung von Konzepten im Kapitel 5 die Architektur des Contentpools entworfen Besonders wichtig ist vor allem die Festlegung der Schnitt stellen zwischen der Contentpool Verwaltung und dem Client Frontend Die Design Entscheidungen lassen sich in folgende Hauptkategorien einteilen e Modellierung der Architektur der Contentpool Verwaltung sowie Darlegung der konzeptuellen Eingliederung derselben in das Projekt Scholion WB Abschnitt 6 1 Systemarchitektur Scholion WB e Entwurf der internen Abl ufe des Systems sowie der Interaktion zwischen System und Benutzer Abschnitt 6 2 Modellierung der Prozesse im System e Spezifikation der ben tigten Daten Abschnitt 6 3 Datenmodell e Entwurf eines Algorithmus f r die Zerlegung elektronischer Dokumente Ab schnitt 6 4 Entwurf des Splitter Algorithmus Im aktuellen Kapitel werden zahlreiche Begriffe verwendet deren Verst ndnis beim Leser vorausgesetzt wird F r die Definition der Begriffe wird deshalb hier ausdr c
386. nsatom entspricht wie sie im Contentpool von Scholion WB zu unterst tzen sind Assets dagegen sind ein noch feineres Granularit tsniveau das in der Wissens transfer Umgebung Scholion WB nicht implementiert wird 108 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit lt content htm gt api gatAPI Var result api LMSInitialize var val api LMSGatValue cmi abc xyz Asset Asset Asset XML Doc GIF HTML Fragment Asset Asset Flash JAVA Script Object Functions Asset Asset JPEG WAV WEE result Api LMSFinish Abbildung 38 Beispiel eines SCOs Wissensatoms Dodds 2001b S 2 5 Um eine effiziente Wiederverwendung zu gew hrleisten sollte innerhalb der SCOs kei nerlei Bezug zu spezifischen Lernzielen genommen werden da Lernziele fast ohne Aus nahme nur in Zusammenhang mit bestimmten Lernsituationen G ltigkeit besitzen Ein Sharable Content Object des SCORM Referenzmodells ist das niedrigste Granularit tsni veau f r learning resources das mit der Schnittstelle des SCORM Run Time Environ ments angesprochen und verwendet werden kann vgl Dodds 2001b Die Gr e eines Wissensatoms ist vom Referenzmodell nicht zwingend vorgegeben Es sollte eine Gr e gew hlt werden die die Wiederverwendbarkeit des Atoms maxi miert Aus dieser Forderung ergibt sich dass ein SCO so klein wie m glich aber so gro wie n tig sein muss die semantische Eindeutig
387. nsformation zu Stande Es wurde l st werden noch keine Ausbesserung durchgef hrt UF ALLG 04 Bei Operationen die eine lange Be Aufgrund der Architektur von Scholion offen rechnungszeit ben tigen wird unzurei WB l sst sich schwer erkennen oder chendes Feedback an den Benutzer voraussagen wann eine Operation l n gegeben gere Zeit dauert oder dauern wird Ein Ansatz zur L sung ist daher schwierig zu 3 Standardm ig generierte Topics sind jene die im wurden vgl XTM 2001 XTM Standard als so genannte core concepts definiert 4 Manche Inhalte in Scholion WB werden periodisch neu geladen Auf diese Weise wird z B die Funktion des Online Messenging erm glicht F r Details dazu vgl F rlinger 2003 312 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit finden UF ALLG 05 Die in Windows blichen Funktionen Der Fehler liegt mit der Architektur von nicht zum Kopieren und Einf gen von Text Scholion WB zusammen vgl die Aus behebbar funktionieren in den Formularen der f hrungen zu UF ALLG O1 Contentpool Verwaltung nicht 8 6 Zusammenfassung Im Kapitel 8 wurde durch funktionale Tests sichergestellt dass die implementierten Werkzeuge die im Design definierten Anforderungen erf llen Die meisten der gefunde nen Fehler wurden korrigiert Durch das Testen der implementierten Software wurden folgende Ziele der Diplomarbeit erf llt e Die gew nschte
388. nte wird von XML Topic Maps best m glich unterst tzt XML Topic Maps bieten zudem flexible M glichkeiten bei der Speicherung von semantischen Zusammenh ngen in semantischen Netzen F r die Verwendung von Wissensatomen sowie den Zugriff auf den Contentpool existieren keine vergleichbaren Konzepte Es sind eigene Werkzeuge zu designen und zu entwickeln die diese Anforderungen erf llen Folgendes Ziel der Diplomarbeit wurde erf llt Konzepte als Grundlage des Datenmodells f r den Contentpool wurden so ge w hlt dass Interoperabilit t und Offenheit gew hrleistet sind F r das Design des Contentpool Konzepts bleibt die Aufgabe Speicherbedarf und Zugriffszeit zu mi nimieren Folgende Ziele der Diplomarbeit wurden teilweise erreicht Die Anforderungen f r ein Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten k nnen durch die Analyse der Slicing Books Technology klarer definiert werden Durch die Bestimmung der Grundlagen f r das Datenmodell des Contentpools kann die Datenschnittstelle f r Werkzeuge zum Zugriff auf den Contentpool spezi fiziert werden 142 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 Design der Software Im Rahmen der Analysephase des Projekts Scholion WB wurden grundlegende Ent scheidungen zur Architektur des Contentpools getroffen In den vorangegangenen Kapi teln der Diplomarbeit erfolgte eine Vorstellung von vorhandenen sowie die Auswahl von f r die Contentpool Verwaltung relevanten Konzepte A
389. ntent Repository und Content Authoring Tools Content Assembly Tools Catalog Manager entsprechen der Funktionalit t die durch den Contentpool abzudecken ist Der Rest der in der Abbildung gezeigten Komponenten ist f r den Contentpool im Sinne der Diplomarbeit nicht relevant Aus den in Abbildung 3 gezeigten Schnittstellen lassen sich Ansatzpunk te ableiten f r die eine Definition von Konzepten oder eine Standardisierung in Frage kommt F r eine Kategorisierung des wissenschaftlichen Materials zu den f r den Contentpool wichtigen Problemstellungen sind folglich alle in Abbildung 3 in der linken H lfte darge stellten Komponenten und Schnittstellen relevant n mlich 5 Siehe http www eduworks com 30 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Konzepte f r das Design von Wissensbasen e Konzepte f r das Design von Werkzeugen zur Verwaltung einer Wissensbasis e Konzepte und Standards f r die Daten die zwischen den Werkzeugen und einer Wissensbasis ausgetauscht werden m ssen Diese Aufz hlung dient als Grundlage f r die Bildung von Kategorien des wissenschaftli chen Materials das f r den Contentpool interessant ist Zus tzlich werden die im Kapitel 2 genannten Frage und Problemstellungen als Richtlinien f r die Kategorisierung ver wendet Als Ergebnis dieser berlegungen wurden folgende Kategorien f r Konzepte Standards und Technologien gebildet e Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten Ab
390. ntentpools Seite 147 ff sowie die Beschreibung zur Abbildung 92 Modell des Topicmap Managers Seite 206 im Abschnitt 6 2 Modellierung der Prozesse im System Im OntologyManager ist die Anwen dunglogik zum Erstellen Bearbeiten und L schen von Topic Maps als Gesamtheit implementiert e Die Klasse TMEditor Topic Map Editor ist f r die Verwaltung von Objekten in Topic Maps verantwortlich Im TMEditor ist die Anwendunglogik zum Erstellen Bearbeiten und L schen von Objekten in Topic Maps z B Topics Associations und Occurrences vgl die Ausf hrungen im Abschnitt 4 4 2 XML Topic Maps XTM Seite 77 ff sowie zum Erstellen Bearbeiten und L schen von Wissens atomen als Occurrences der Topics in Topic Maps implementiert 166 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 1 4 7 Dokument Splitter Der Dokument Splitter dient zum Zerlegen von Dokumenten in elektronischer Form und damit zum Erstellen von Objekten Wissensatomen im Contentpool Die Architektur des Dokument Splitters als Klassenmodell wird in Abbildung 61 darge stellt java lang Object javax swing Dialog Splitter Application i EditDocumentMetadataDialog fil
391. nterschieds zwischen den h ufig verwendeten Begriffen Konzept Ansatz Standard und Spezifikation Da der Unterschied nicht einfach zu zeigen ist wurde diese Unterscheidung aus dem Glossar heraus genommen und wird in der Folge behandelt Besonders f r die Definition der Ziele f r die Literaturanalyse vgl Abschnitt 4 1 2 Seite 40 muss die unterschiedli che Semantik dieser Begriffe definiert und erl utert werden Im Glossar finden sich die Definitionen zu den einzelnen Begriffen Konzept Ansatz Spezifikation und Standard siehe Kapitel 10 2 Zur Definition des Begriffs Konzept siehe Seite 339 die Begriffe Spezifikation und Standard sind auf der Seite 341 definiert Der Begriff Ansatz wird synonym zu Konzept gebraucht ist aber dennoch auf Seite 334 explizit definiert Mit Konzept werden alle in Wissenschaft und Praxis gebr uchlichen Projekte bezeich net deren Inhalte f r das Projekt Entwicklung eines Contentpools f r Scholion WB und die Diplomarbeit von Interesse waren Konzept und Ansatz werden folglich als Oberbegriff f r Spezifikationen und Standards genommen die aus Projekten hervorge hen Schwieriger ist zu definieren was mit Spezifikation bzw Standard gemeint ist Am pr zisesten lassen sich die Unterschiede zwischen Spezifikation und Standard an Hand von Merkmalen wie Zeitdauer f r die Entwicklung oder Be
392. nur solche Prozesse dokumentiert welche l ngere Systemprozesse ausl sen z B einen bedeutenden Algorithmus Andernfalls w rde die Komplexit t der Modelle steigen was sich negativ auf die Lesbarkeit derselben auswirkt e Alternative ist ein Darstellungselement zur Verbindung von Aktivit ten oder Pro zessen von denen jeweils eine r beliebige r nach den Pr ferenzen des Benut zers ausgef hrt werden kann Verkn pfung mit exklusivem Oder e Alternativen mit Bedingung verkn pfen die Wahlm glichkeit von alternativen Pfaden mit einer oder mehreren bestimmten Bedingungen e Assertionen modellieren Voraussetzungen die wahr sein m ssen bevor ein Pro zess oder eine Aktivit t ausgef hrt werden kann Die Assertionen m ssen so for muliert sein dass sie mit wahr falsch beantwortet werden k nnen e Eine Berechtigung entspricht der Befugnis zur Ausf hrung von Aktivit ten welche ein Benutzer besitzen und wahrnehmen kann Berechtigungen sind im Rahmen der Benutzermodellierung auf Rollen Klassen von Benutzern zugeord net e Eine Datenbasis steht f r ein abstraktes Objekt in Form eines dauerhaften zentralen Speicherplatzes aus dem Daten gelesen oder in den Daten ge schrieben werden k nnen e Eine Festplatte symbolisiert einen dauerhaften auf einem Einzelrechner lokal vorhandenen Datenspeicher aus dem Daten gelesen oder in den Daten geschrie ben werden k nnen e Start und Ende markieren jeweils den Start
393. nutzer keine Programmierkenntnisse vor ausgesetzt werden Stary 1996 19 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 3 1 2 Selbstbeschreibungsf higkeit der Benutzungsschnittstelle Selbstbeschreibungsf higkeit einer grafischen Benutzungsschnittstelle ist gegeben wenn einer der folgenden zwei Aspekte erf llt wird Stary 1996 e Jeder einzelne Interaktionsschritt ist entweder unmittelbar verst ndlich oder e auf Wunsch wird den Benutzern eine Erl uterung des Einsatzzweckes und des Leistungsumfangs der Schnittstelle angeboten so genannte Online oder Echt zeit Hilfe 2 3 1 3 Steuerbarkeit leichte Bedienbarkeit Steuerbar ist ein System dann wenn Benutzer die Geschwindigkeit der Interaktion sowie die Auswahl und Reihenfolge der Interaktionshilfsmittel beeinflussen k nnen Dar ber hinaus ist es w nschenswert dass Benutzer die Art und den Umfang von Ein und Ausgaben beeinflussen k nnen Stary 1996 2 3 1 4 Fehlertoleranz und Robustheit Erwartungskonformit t Ein Benutzer stellt stets Erwartungen an eine von ihm verwendete Software vgl Stary 1996 Erwartungskonformit t ist gegeben wenn e die Erwartungen der Benutzer erf llt werden Erwartungen entstehen aus Er fahrungen die Benutzer aus Arbeitsabl ufen aufgrund der Transparenz und Kon sistenz des Systems w hrend des Umgangs mit der Benutzungsschnittstelle sammeln k nnen e die Konzeption der Arbeitsabl ufe menschlich durc
394. o h her wird zudem die Akzeptanz durch die Benutzer ausfallen Wie f r alle Softwaresysteme blich m ssen solche ergonomischen Gesichtspunkte auch bei der Erstellung des Contentpools f r Scholion WB ber cksichtigt werden Stary gibt Kriterien an nach denen interaktive Systeme gestaltet sein sollen vgl Stary 1996 Scholion WB ist ein interaktives System d h es ist ein Dialogbetrieb zwi schen System und Benutzer vorgesehen Daher sind die von Stary 1996 angegebenen Kriterien auch auf das Design von Scholion WB anwendbar F r die Benutzbarkeit auch Benutzerfreundlichkeit genannt des Contentpools ergeben sich also folgende Ziele e Einfachheit der Schnittstelle Aufgabenangemessenheit e Selbstbeschreibungsf higkeit der Benutzungsschnittstelle e Steuerbarkeit leichte Bedienbarkeit e Fehlertoleranz und Robustheit Erwartungskonformit t e Aktualit t und Richtigkeit der Information e Nachvollziehbarkeit der Information e Erlernbarkeit e Rasche Antwortzeiten bei der Bearbeitung von Aufgaben Die genannten Ziele werden nachfolgend detailliert erl utert 2 3 1 1 Einfachheit der Schnittstelle Aufgabenangemessenheit Der Benutzer darf nicht mit den Eigenschaften der Interaktionshilfsmittel unn tig be lastet werden An der grafischen Benutzungsschnittstelle sollte genau jene Informati on pr sentiert werden die zur Bew ltigung der Aufgabe ben tigt wird nicht mehr und nicht weniger Dar ber hinaus d rfen beim Be
395. oben genannten Teile des Packages split ter exception java lang Exception java lang Exception ConfigurationException NoMoreContentException ConfigurationException hlohlore ContentException ConfigurationException t hlotloreContentExceptian Abbildung 116 Klassenmodell Package splitter exceptions 7 2 3 1 Klasse ConfigurationException Eine ConfigurationException zeigt Ausnahmesituationen an in denen eine Klasse des Dokument Splitters nicht korrekt initialisiert oder konfiguriert wurde bevor seine Dienste in Anspruch genommen wurden Dies k nnte z B passieren wenn die Konfigura tion eines Projekts nicht geladen werden kann vgl Punkt 7 2 1 2 1 Seite 278 7 2 3 2 Klasse NoMoreContentException Eine NoMoreContentException zeigt Ausnahmesituationen an in denen versucht wurde aus einem Dokument noch Daten zu extrahieren obwohl keine mehr vorhanden waren Dies kann z B bei der Verwendung eines Objekts der Klasse PdfParagraphIteration vgl Abschnitt 7 2 4 3 Seite 285 oder bei einem Objekt das das Interface Decomposer erf llt vgl 7 2 7 4 Seite 294 passieren 7 2 4 Package util Im Package splitter util sind wichtige Werkzeug Klassen zusammen gefasst die f r die Ausf hrung des Dokument Splitters ben tigt werden Es besteht aus folgenden in den in Klammer angegebenen Abschnitten detailliert beschriebenen Klassen e Klasse DocumentRenderer Abschnitt 7 2 4 1 282 Zerlegung digital
396. ol Verwaltung auftreten aber nicht eindeutig einem der drei Werkzeuge vgl Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Seite 153 logisch zugeordnet werden k nnen Vielmehr sind dies Fehler die die Contentpool Verwaltung als Ganzes betreffen Die folgende Tabelle 14 gibt au erdem Auskunft dar ber ob und wenn ja wie ein Fehler bereits behoben werden konnte Die hier vorgestellten Ergebnisse des Black Box Tests wurden aus Wizany 2003 S 3 28 entnommen Bei einzelnen Fehlern kann es sein dass Ma nahmen zur Behebung und Status des Fehlers nicht mit dem Quelldokument berein stimmen In solchen F llen wurde nach Fertigstellung des Dokuments von B Wizany noch eine Fehlerkorrektur durchgef hrt Tabelle 14 Allgemeine Fehler in den Werkzeugen der Contentpool Verwaltung Klassifi Kurze Beschreibung Ma nahme n zur Behebung Status kation UF ALLG 01 Der Back Button des Internet Explorers Der Fehler liegt mit der Architektur von nicht funktioniert nicht erwartungskonform Scholion WB zusammen behebbar UF ALLG O2 Ein momentaner Status der Content Der an der GUI noch zur Verf gung ste offen pool Verwaltung z B aktives Tool ist hende Raum ist begrenzt Es konnte an der GUI nicht ersichtlich noch keine L sung gefunden werden UF ALLG 03 Standard Buttons in Formularen k n Dieser Fehler kommt durch die XSL offen nen nicht mit der Enter Taste ausge Tra
397. olation Zerteilung decontex tualization und den Austausch exchange von Learning Objects erm glichen so dass diese in einem anderen Kontext wieder verwendet werden k nnen e Unterst tzung eines Entwicklungszyklus f r Learning Objects life cycle die Beschreibungssprache muss die Erzeugung production Anpassung mutati on Aufbewahrung preservation Verteilung distribution und die perma nente Speicherung archiving von Lernmaterialien und den ihnen zugrunde lie genden Wissenseinheiten Learning Objects erm glichen 4 4 1 4 P dagogisches Metamodell Hinter der EML steht ein p dagogisches Metamodell das auf Erkenntnissen der Lern psychologie aufbaut Es besteht aus vier Hauptbestandteilen Nachfolgend werden die in der Quelle Koper 2001 verwendeten englischen Originalbezeichnungen mit einer kurzen Beschreibung ihrer Bedeutung angef hrt e Learning model Lerner Modell beschreibt den Lernvorgang von Individuen auf der Grundlage eines Konsenses aller Lerntheorien Das Lerner Modell fasst an ders gesagt den kleinsten gemeinsamen Nenner der Lerntheorien zusammen e Unit of study model Lerneinheiten Modell beschreibt die Vorgehensweise zur Modellierung von praktisch brauchbaren Lernmaterialien units of study Voraus setzung ist die Kenntnis des Lerner Modells learning model und der im Unter richt eingesetzten Didaktik e Domain model Fachgebiets Modell beschreibt die Art des Inhalts und dessen Struktur
398. on Wissenstransfer Anwendungen eine bestm gliche software technische Unterst tzung als Voraussetzung f r Transfer von Wissen ei nes Lehrenden zu den Lernenden oder innerhalb der Lernenden in r um lich und oder zeitlich voneinander getrennten Situationen zu bieten Akronym f r Extensible Markup Language XML ist eine eingeschr nkte Variante der Standard Generalized Markup Language SGML F r die Spezifikation des XML Standards siehe W3C 2000 Akronym f r eXtensible Stylesheet Language XSLT is designed for use as part of XSL which is a stylesheet language for XML In addition to XSLT XSL includes an XML vocabulary for speci fying formatting XSL specifies the styling of an XML document by using XSLT to describe how the document is transformed into another XML document that uses the formatting vocabulary Akronym f r XML Topic Maps Vgl dazu das Kapitel 4 4 2 Seite 77 ff 5 Vgl dazu http www w3c org 343
399. on bestehenden Topic Maps e Erstellen Bearbeiten und L schen von Objekten in bestehenden Topic Maps e Statusverwaltung f r Topic Maps m gliche Zust nde ver ndert unver ndert e Verwaltung von Zugriffsrechten von Benutzern der Contentpool Verwaltung auf bestehende Topic Maps Bei der Implementierung der genannten Dienste macht TopicMapProcessorDB intensiven Gebrauch von der Klassenbibliothek tm4j vgl TM4J 2002 7 1 2 6 2 Klasse HibernateTopicMapProcessor Wie aus dem Klassenmodell in Abbildung 108 ersichtlich wird bietet HibernateTopic MapProcessor nahezu die selben Dienste an wie seine Superklasse TopicMapProces sorDB Der Unterschied zwischen den beiden Klassen besteht in der Art und Weise wie Anbindung an eine relationale Datenbank implementiert ist HibernateTopicMapProcessor verwendet dabei das Werkzeug Hibernate vgl Hibernate 2003 Hibernate ist ein Werkzeug mit dessen Hilfe Java Objekte schema transparent auf eine relationale Datenbank abgebildet werden k nnen Schematrans parenz bedeutet dass Hibernate aus den gegebenen Java Objekten selbst ndig ein relationales Datenbank Schema entwickelt Der Zugriff auf die Methoden des Hibernate Werkzeugs erfolgt auf sehr hoher Abstraktionsebene Java Objekte werden direkt in die Schnittstelle bergeben und von dort direkt wieder gelesen Hibernate 2003 257 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Das viel versprechende Konzept d
400. ontextType contributeType copyrightandotherrestrictionsType costType coverageType dateType descriptionType difficultyType durationType educationalType entryType generalType installationremarksType intentedenduseroleType interactivitylevelType interactivitytypeType keywordType kindType Diplomarbeit im Learning Resource Metadata XML langstringType learningresourcetypeType lifecycleType locationType lomType metametadataType nameType otherplatformrequirementsType personType purposeType relationType requirementT ype resourceType rightsType roleType semanticdensityType sourceType statusType stringType structureType taxonType taxonpathType technicalType 228 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e titleType e typicallearningtimeType e typeType e valueType e typicalagerangeType e personType Alle oben genannten Datentypen werden zur Definition der Elemente im Learning Re source Metadata XML Schema verwendet Weitere Details zum IMS Learning Resource Metadata XML Schema wurden bereits im Rahmen der Konzeptanalyse vorgestellt vgl Abschnitt 4 3 3 1 Seite 58 ff Auf eine wiederholte Darstellung wird verzichtet Fur Details wird zudem auf die Quellen IMS Meta 2001 IMS Meta XML 2001 und IMS MD 2002 verwiesen 6 3 2 3 Semantisches Netz Topic Map Das semantische Netz oder die semantischen Netze im Contentpool werden auf Grundla ge der XML Topic Maps Spezifikation XTM 2001
401. onzeptanalyse ganz oder teilweise be antwortet werden Die Anforderungen die bei der Zerlegung von Dokumenten zu beachten sind konnten gekl rt werden Es wurde ersichtlich dass die semantischen Zusammenh nge zwischen Wissens einheiten am effizientesten mit einem semantischen Netz zu modellieren sind F r die Speicherung der Wissensatome in einer Datenbasis kann eine relationale Datenbank verwendet werden Konzepte zur Darstellung und Verwendung von Wissensatomen konnten nur in Ans tzen gefunden werden Dies zeigt auf dass f r diese Fragestellungen eigene L sungen zu erarbeiten sind 122 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 5 Bewertung der Konzepte und Technologien Die Relevanz und Brauchbarkeit f r die Erstellung der Architektur des Contentpools der in Kapitel 4 analysierten Konzepte siehe Seite 35 ff wird im vorliegenden Kapitel untersucht Dies geschieht mit einer Bewertung vergleichenden Analyse bei der das Ziel im Mittelpunkt steht die Qualit t der analysierten Konzepte in Bezug auf die Frage stellungen der Diplomarbeit zu beurteilen Zu diesem Zweck wird zuerst ein Bewertungssystem entworfen Abschnitt 5 1 Danach wird die Vorgehensweise bei der Bewertung vorgestellt Abschnitt 5 2 Die Vorgehens weise geht sowohl auf die Ziele der Bewertung als auch auf die der Bewertung zu Grun de gelegte Methodik ein Den Abschluss des Kapitels bildet die Pr sentation der Ergeb nisse der Bewertu
402. ors Klassenmodell des Navigations Tools Klassenmodells des Verwaltungs Tools Topic Editor Topicmap Klassenmodell des Dokument Splitters Notation Symbole f r die Prozessmodellierung nach Auinger Prozess Einstieg in die Contentpool Verwaltung Modell des Dokument Splitters Dokument Splitter Splitter vorbereiten Dokument Splitter Zerlegungs Tool Zerlegungs Tool Zerlegungsparameter konfigurieren Zerlegungs Tool Zerlegungsparameter speichern Dokument Splitter Metadaten Tool Metadaten Tool Extraktionsparameter konfigurieren Metadaten Tool Extraktionsparameter speichern Dokument Splitter Aufbereitungs Tool Aufbereitungs Tool Zerlegung bearbeiten Aufbereitungs Tool Metadaten bearbeiten und erg nzen Aufbereitungs Tool semantische Relationen erstellen xviii Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildung 76 Abbildung 77 Abbildung 78 Abbildung 79 Abbildung 80 Abbildung 81 Abbildung 82 Abbildung 83 Abbildung 84 editieren Abbildung 85 Verkn pfungen erstellen Abbildung 86 Abbildung 87 Abbildung 88 Abbildung 89 Abbildung 90 erstellen Abbildung 91 Abbildung 92 Abbildung 93 Abbildung 94 Abbildung 95 Abbildung 96 Abbildung 97 Abbildung 98 Abbildung 99 Abbildung 100 Abbildung 101 Abbildung 102 Abbildung 103 Abbildung 104 Abbildung 105 Modell des Topic Editors Topic Editor Pr sentations Tool Pr senta
403. oute YK i Ru area ReoueB D i F o E deit al occa e r gt escurce Y Abbildung 20 Schachtelung von Manifests unter Ber cksichtigung von Sub Items IMS Content 2001 66 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 3 4 COMpendis Forschungsprojekt COMpendis ist eine Sammlung von Werkzeugen zur Verwaltung bzw zum Manage ment von Wissen Das Paket ging aus einem Forschungsprojekt der Forschungsschwer punkte Sprachwissenschaft und Informatik an der Universit t Salzburg hervor Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung von Methoden um die Unzul nglichkeiten von maschinellen Sprachverarbeitungssystemen in der Erkennung von Wortbedeutungen auf zuheben Laut Angaben des Herstellers der F Com Wissensmanagementsysteme GmbH ist COM pendis ein Programm das e die Analyse Klassifikation und Repr sentation von Wissen e die Strukturierung von Wissen in semantischen Netzen e die Verwaltung und Implementierung von Wissen e sowie den Erwerb und das Behalten von Wissen mit Hilfe verschiedener Lern methoden erlaubt bzw unterst tzt Comp 2002 Leider war eine exakte wissenschaftliche Analyse des Konzeptes kaum m glich Die ver f gbaren Quellen zur COMpendis Software lassen zum berwiegenden Teil wissenschaft liche Kriterien vermissen Trotzdem konnten zumindest grundlegende Aspekte der Sys temarchitektur identifiziert werden In der Folge werden die Systemkomponente
404. p java lang String getNewTopicmapConfirmScreen java lang String getEditTopicmapScreen java lang String getEditTopicmapConfirmScreen java lang String getDeleteTopicmapScreen java lang String getDeleteTopicmapConfirmScreen java lang String getVersionHistoryjava lang String getUploadScreen java lang String getUploadF ailureScreen java lang String saveUpload java lang String getDeallocationScreen java lang String saveDeallocation java lang String getDeallocationFailureScreen java lang String getMergingScreen java lang String saveMerging java lang String getMergingF ailureScreen java lang String getChooseTopicmapScreen java lang String saveTopicmapSetting java lang String Diplomarbeit tm4j Library java lang Object SearchTool SearchTool getPhraseSearchResults java util TreeSet getAdvancedSearchResults java util TreeSet findResults java util TreeSet java lang Object TMEditor TMEditor getNewTopicScreen java lang String saveNewTopic java lang String deleteTopics java lang String saveEditTopicProperties java lang String saveEditTopicAssociations java lang String getNewTopicConfirmScreen java lang String getNewTopicF ailedScreen java lang String getEditTopicScreen java lang String getEditTopicPropertiesScreen java lang String getEditTopicAssociationsScreen java lang String getEditOccurrencesScreen java lang String saveEditOccurrences java lang String getEditTopicSuccessScreen
405. pics Sehr lange Namen werden verk rzt dar behoben kommt es zu berschneidungen mit gestellt Namen der benachbart angezeigten To pics LF CN 03 Zeigt man mit der Maus auf ein Topic Sehr lange Namen werden verk rzt dar behoben wird der dann fett dargestellte Name am gestellt W rde ein Name trotzdem noch Rand des Inhalts Frames abgeschnitten ber den Rand eines Frames hinaus rei chen wird der Name so verschoben dass er sichtbar bleibt LF CN 04 Occurrences eines Topics werden so Dieser Fehler trat vor bergehend auf Der behoben dargestellt dass sie sich mit den Topics Frame in dem Occurrences angezeigt berschneiden werden wurde wieder an die richtige Stelle platziert LF CN 05 Bei Auswahl von Design 2 wird keine Das Design wurde korrigiert behoben Navigationsleiste History mehr ange 308 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit zeigt PF CN O1 Bei sehr gro en Topic Maps betr gt Der Baum der in der Topic Map enthalte behoben die Berechnungszeit f r die Baumdarstel nen Topics wird nun nicht mehr vollst n lung der Topic Liste mehrere Minuten dig berechnet Statt dessen berechnet der Content Navigator ausschlie lich den vom Benutzer angeforderten Teilbaum PF CN O2 Zwei miteinander verkn pfte Topics wer Die Ursache des Fehlers scheinen ung l offen den angezeigt die Associa
406. pr sentation von Information sei es in Form von Text Bild Ton Audiofile einer Webseite Assessment Objekten oder vielem mehr Abbildung 37 zeigt eine schematische Darstellung m glicher Beispiele f r Asset Objekte Assets k nnen mit Hilfe von Metadaten n her beschrieben werden so dass eine Suche innerhalb der gespeicherten Inhaltsbrocken m glich wird 107 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Za Asset Asset Whole Web Page P d WAV Asset Flash Object P P Asset Asset JavaScript HTML Functions Fragment Asset E e JPEG P Asset Asset XML Doc GIF Abbildung 37 Beispiele f r SCORM Assets Inhaltsbrocken Dodds 2001b S 2 4 4 5 2 2 1 2 Sharable Content Objects SCOs Ein Sharable Content Object SCO Wissensatom im SCORM Referenzmodell ist eine Sammlung aus einem oder mehreren Inhaltsbrocken Assets von denen eines ein spe zielles ausf hrbares ist Das ausf hrbare Asset bernimmt Aufgaben der Kommunika tion des SCOs mit dem SCORM Run Time Environment f r eine Beschreibung siehe Abschnitt 4 5 2 3 Seite 117 ff wodurch sicher gestellt ist dass eine Lernunterlage mit allen jenen Lernumgebungen Learning Management System LMS kommunizieren kann die das SCORM Run Time Environment unterst tzen Eine Illustration eines beispielhaf ten SCOs findet sich in Abbildung 38 Aus der obigen Definition geht hervor dass ein Sharable Content Object sinngem ei nem Wisse
407. r vgl Abschnitt 7 2 7 4 Seite 294 erf llt Die Klasse MainWindow sorgt daf r dass f r diesen Zweck immer ein Objekt bergeben wird das die Zerlegung des aktuell ge w hlten Dokuments ausf hren kann Der genaue Vorgang zur Zerlegung eines Doku ments h ngt wesentlich vom Dokument Typ ab In diesem Zusammenhang vgl auch die Ausf hrungen zu den Klassen PlainTextSpli tEditorkit Abschnitt 7 2 4 9 Seite 286 HTMLSplitEditorkit Abschnitt 7 2 4 10 Seite 287 HTMLPatternEditorkit Abschnitt 7 2 4 11 Seite 287 und PdfEditorkit Abschnitt 7 2 8 3 Seite 299 7 2 6 3 Klasse DecomposedDocument DecomposedDocument kapselt s mtliche Information die ber ein bereits zerlegtes e lektronisches Dokument von Bedeutung ist Dabei bietet es die folgende Funktionalit t an vgl Abbildung 119 e Abfrage der URL des Original Dokuments e Zugriff auf alle aus dem Original Dokument erzeugten Wissensatome 291 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e L schen von Wissensatomen Einf gen von neuen Wissensatomen aus der Zer teilung von zu gro en Wissensatomen entstanden 7 2 7 Package atoms Das Package splitter atoms beinhaltet alle Klassen die f r die Modellierung von Wissensatomen ben tigt werden Es definiert grundlegende Schnittstellen Interfaces und Klassen f r die Zerlegung von Dokumenten und Speicherung von Wissensatomen Zu diesem Zweck besteht das Package aus den folgenden
408. r herer Berechnungen bleiben dabei erhalten Die Vorgehensweise zur Berechnung der im Baum enthaltenen Teilmenge aller Topics in einer Topic Map l sst sich somit mit dem Lazy Swapping Algorithmus bei der Spei cherseiten Verwaltung in Betriebssystemen vergleichen siehe L Borrmann in RechPom 1999 S 647 ff neue Teile der Topic Map werden erst geladen wenn durch einen Zugriff das Fehlen dieser Teile im Speicher bemerkt wird Die Funktionalit t von TMPartialTree ist identisch zu jener seiner Superklasse vgl Abbildung 113 und den Abschnitt 7 1 4 7 3 Klasse TMTree Seite 271 272 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 1 4 7 5 Klasse TMMiniTree TMMiniTree ist eine Spezialisierung Subklasse von TMTree Es unterscheidet sich von seiner Superklasse durch den Algorithmus zur Berechnung des Baumes TMMiniTree verwendet einen Algorithmus durch den die Anzahl der im Baum enthaltenen Knoten stets minimal gehalten wird Auf diese Weise soll der Aufwand zur Berechnung des Baums auf das Minimum reduziert werden Der Algorithmus arbeitet wie folgt e Zu Beginn wird f r das Wurzel Topic sowie f r jedes Topic das ausgehend vom Wurzel Topic mit genau einem Suchschritt erreichbar ist ein Knoten berechnet und in den Baum aufgenommen e Navigiert der Benutzer zu einem anderen Topic so wird dieses Topic das neue Wurzel Topic des Suchbaumes Wieder werden alle Topics ermittelt die mit ex akt einem Suchschritt von neuem
409. r sich einen berblick zu verschaffen 29 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Learning Objects Offerings Learning Planner Offerings Learner I E Registrar Register Info Register Info s Content i i earning Reposito earning Learner ee oe and f Objects Delivery Resister Info profit Tools Offering Activity Info Manager Catalog j Recorded Events Register Info Zeie aeae Activity Info Assessment Objects Learning Offerings Assessment Testing Engine Register Info E Results Info Abbildung 3 Funktionales Modell von Wissenstransfer Umgebungen Quelle nach Edu works Corporation zitiert in RobCol 2002 Wie in der Abbildung 3 dargestellt besteht eine Wissenstransfer Umgebung im Idealfall aus den folgenden Komponenten nach Collier 2002 e Wissensbasis mit einer Form von Inhaltsverzeichnis Content Repository Offering Catalog e Werkzeuge f r die Erstellung und Katalogisierung von Inhalten der Wissensbasis Content Authoring Tools Content Assembly Tools Catalog Manager e Komponenten zur Erstellung eines Lernenden Modells Learner Profile Manager e Verschiedene Werkzeuge f r die Nutzung der Inhalte in der Wissensbasis der Wis senstransfer Anwendung Learning Planner Learner Registrar Die in der Abbildung 3 im linken Teil dargestellten Komponenten Co
410. r Lehrb cher Diplomarbeit Telelearning das Handeln bei der Fertigung eines Produkts danach ausgerichtet vgl HeinRoith 1998 Seite 499 Bezeichnung f r das Lernen unter Zuhilfenahme eines Computersys tems Charakteristisch f r das Telelearning ist meist eine orts und zeitasynchrone Lernsituation d h der Prozess des Lernens ist nicht mehr an einen bestimmten Raum und oder eine bestimmte Zeit gebun den wie dies bei traditionellem Pr senzunterricht der Fall ist Siehe auch Virtueller Klassenraum Telelearning Anwendung siehe bei Wissenstransfer Anwendung Trial Solution UML URI Akronym f r Tools for Reusable Integrated Adaptable Learning Sys tems Standards for Open Learning Using Tested Interoperable Objects and Networking Akronym f r Unified Modeling Language ein Quasi Standard auf dem Gebiet von Sprachen zur Modellierung der realen Welt UML wird in ers ter Linie dazu eingesetzt ein konzeptuelles semantisches Modell eines Datenschemas f r ein Datenbanksystem zu spezifizieren RechPom 1999 S 904 Akronym f r Unified Resource Indicator URIs sind Zeichenketten die zur eindeutigen Identifikation von Ressourcen im Internet dienen RFC2396 1998 Durch die Vergabe von URIs werden elektronische Ressourcen ber eine Vielzahl von Namensr umen und Zugriffsmetho den im Netz wie z B http ftp usw allgemein verf gbar gemacht Virtueller Klassenraum Bezeichnung f r ei
411. r Tabelle Topic gespeichert sind To pics sind Uber Beziehungen mit den Tabellen Association und Occurrence verbunden Damit sind die wichtigsten Objekte aus dem Topicmap Paradigma abgebildet Die semantische Bedeutung von Associations wird in den Tabellen Associationtype und Role modelliert Im Topicmap Paradigma ist spezifiziert dass Topics im Kontext einer Verkn pfung Association so genannte Rollen einnehmen d rfen vgl Park 2002 Widhalm 2002 ISO 13250 2000 Das konzeptuelle Datenmodell erlaubt die Abbil dung von Rollen im Kontext einer Association indem ein Tupel der Tabelle Associationty pe die Attribute fromRoleNr und toRoleNr als Fremdschl ssel der Tabelle Role erh lt Das Attribut fromRoleNr definiert die Rolle des Topics das als Attribut parentTopicNr in der Tabelle Association eingetragen ist Das Attribut toRoleNr definiert die Rolle des Topics das als Attribut childTopicNr in der Tabelle Association eingetragen ist 224 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wissensatome sind in der Tabelle Atom modelliert und mit den in der Tabelle Occurrence gespeicherten Occurrences verkn pft Diese Vorgehensweise entspricht ebenfalls dem XML Topic Map Standard Gem Standard werden Dokumente stets ber Occurrences mit den Topics verkn pft vgl ISO 13250 1999 XTM 2001 Ein Nachschlagewerk ist in der Tabelle Cyclopedia gespeichert und ist definiert als eine Menge aus Wissensatomen in der Tabe
412. r bestimmten Sicht auf eine Topic Map entspricht und z B alle Topic Types einer Topic Map enth lt vgl TM4J 2002 Folgende Klassen und Interfaces sind im Package utils topicmaps index enthalten e Interface TMIndexStringRepresentation Punkt 7 1 4 6 1 e Klasse TMAssociationIndexString Punkt 7 1 4 6 2 e Klasse TMMemberIndexString Punkt 7 1 4 6 3 e Klasse TMScopelndexString Punkt 7 1 4 6 4 e Klasse TMTopicTypesIndexString Punkt 7 1 4 6 5 Abbildung 112 zeigt das Klassenmodell der oben angef hrten Klassen und Interfaces interface TMiindexStringRepresentation indexToktmijava lang String indexToXmi java lang String indexSize int java lang Object TMAssociationindexString TMAssociationindexString indexToHtmi java lang String indexToHtmi java lang String indexToxXmi java lang String indexToxmi java lang String indexToxmi java lang String indexSize int java lang Object TMMemberindexString TMMemberlndexString indexToHtmi java lang String indexToHtmi java lang String indexToXmi java lang String indexToXxml java lang String t indexToxmi java lang String indexSize int java lang Object TMScopelndexString TMScopelndexString indexToHtmi java lang String indexToHtmi java lang String indexToxml java lang String indexToxml java lang String indexToxmi java lang String indexSize int themesCountint Abbildung 112 Klassenmodell Package utils topicmaps index
413. r v D Wissenseinheiten 2 2 5 Unterst tzung von Multicodalitat v D 2 2 6 M glichkeit zur Speicherung von Annotationen und v D sonstigen personalisierten Inhalten 2 2 7 Unterst tzung technischer Standards und Spezifikatio v nen z B XML 125 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 3 Speicherung von Metadaten v D 2 3 1 Strukturinformation Autor Buchtitel Kapitel Nr Sei v te laufende Nummer innerhalb der Seite 2 3 2 Versionsnummerierung v D 2 3 3 Meta Metadaten Information ber die Metadaten z B v nach welcher Spezifikation sie erstellt wurden 2 3 4 Technische Information v E 2 3 5 P dagogische Anmerkungen v D 2 3 6 Urheberrechtliche Aspekte und Einschr nkungen v K 2 3 7 Referenzen zwischen Wissenseinheiten semantische v Relationen 2 3 8 Beschlagwortung v D 2 3 9 Anmerkungen des Autors der Wissenseinheit v D 2 3 10 Kategorisierung der Wissenseinheit Klassifizierung des v semantischen Inhalts Hinweise zur Verwendung der Tabelle 3 F r die Spalte Bewertung ist das Symbol Y einzutragen falls das Konzept das betreffende Merkmal unterst tzt andernfalls ist das Symbol amp einzutragen In der Spalte Anmerkung wird in Stichworten die Entscheidung begr ndet die zur Vergabe der Bewertung f hrte 5 1 2 Bewertungsraster 2 Tools f r den Zugriff auf die Daten
414. ramm ersicht lich wird Die Implementierung der Werkzeuge f r die Contentpool Verwaltung und den Dokument Splitter erfolgte mit Hilfe der Programmiersprache Java Diese Sprache ist besonders gut zur Erstellung webbasierter Applikationen geeignet Die Verwendung von Java war eine Bedingung f r den Start des Projekts Scholion WB vgl dazu auch den Punkt 1 2 2 8 Implementierung der Werkzeuge im Abschnitt 1 1 Ziele dieser Diplomarbeit auf Seite 11 Zum Verst ndnis des vorliegenden Kapitels werden daher Grundkenntnisse ber die Programmiersprache Java vorausgesetzt Zur Erh hung der bersichtlichkeit werden die Klassenmodelle in zwei Teilen pr sentiert e 7 1 Klassenmodell der Contentpool Verwaltung 2sresren nennen nn Seite 249 e 7 2 Klassenmodell des Dokument Splitters esrsensnennnennnnnnn nenn nenn nenn Seite 274 7 1 Klassenmodell der Contentpool Verwaltung Die Contentpool Verwaltung ist ein integraler Bestandteil der Wissenstransfer Umgebung Scholion WB wie dies in der Architektur spezifiziert wurde vgl dazu Abschnitt 6 1 Systemarchitektur Scholion WB Seite 143 ff Eine Abgrenzung zu den anderen Tei len von Scholion WB muss daher zu Beginn erfolgen noch bevor detailliert auf das Klassenmodell der Contentpool Verwaltung per se eingegangen werden kann Der vorliegende Abschnitt wird daher in folgenden Teil Abschnitten pr sentiert e 7 1 1 bersicht Klassenmodell von Scholion WB s ssesssssrrresrrrs
415. ransfer Umgebung wird unterst tzt Funktio nalit t zum Erstellen von Kursmaterialien und Nachschlagewerken konnte dage gen erst konzeptuell entworfen werden e F r die Speicherung von Content werden die Werkzeuge der Contentpool Verwaltung ebenfalls genutzt Die Werkzeuge bieten viel Funktionalit t f r das Erstellen Bearbeiten und L schen von semantischen Netzen und Wissensatomen 315 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Speicherung von Wissensatomen in verschiedenen Codalit ten ist bis jetzt erst in Ans tzen realisiert e Die Aufbereitung von Content wird mit dem Splitter Algorithmus der in einem Werkzeug implementiert wurde unterst tzt Der Dokument Splitter stellt eben falls wie die anderen Werkzeuge der Contentpool Verwaltung die vorgesehene Funktionalit t in einer ersten ausbauf higen Version zur Verf gung Alle Werk zeuge bieten noch gen gend Spielraum f r Verbesserungen und Erweiterungen In den folgenden Abschnitten werden die obigen einleitenden Ausf hrungen bis auf Ebe ne einzelner Ziele konkretisiert 9 1 1 Allgemeine Ziele der Diplomarbeit Viele der in Abschnitt 1 1 Seite 2 ff definierten Ziele beziehen sich auf Messgr en die ohne eine empirische Benutzer Befragung nicht zu ermitteln sind Eine Evaluierung der Zufriedenheit von Benutzern der Wissenstransfer Umgebung Scholion WB wurde von E Mielach im Zeitraum Oktober 2002 bis M rz 2003 durchgef hrt Mielach 2003
416. rb cher 6 2 2 2 1 3 Pers nliches Nachschlagewerk erstellen Diplomarbeit Pers nliches Nachschlagewerk erstellen y Wissensatome semantisches ausw hlen Wissensatome urspr ngliche Buchstrukturen Konvertierung Export ist Gew nschtes Dateiformat f r Export bestimmen Exportvorgang starten abgeschlossen SCHERE Denn Contentpool Buchstrukturen Sn na nn Pers nliches Nachschlagewerk ek a Eine Contentpool Buchstrukturen let 22H Abbildung 80 Pr sentations Tool pers nliches Nachschlagewerk erstellen 194 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 2 2 2 2 Wissensatome verwalten Wissensatome verwalten Start Ka Neues gt Wissensatom erstellen no Suche im pl Contentpool Contentpool Wissensatom editieren A m gt Wissensatom l schen J Wartungsarbeiten beenden Abbildung 81 Prasentations Tool Wissensatome verwalten 195 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 2 2 1 Wissensatom erstellen Diplomarbeit Neues Wissensatom erstellen ag Start Inhalt eingeben URI einer digitalen Ressource eingeben d
417. rb cher Diplomarbeit der Zerlegung kann ein Projekt eine beliebig gro e Anzahl an Wissenatomen ent halten die in einem Objekt der Klasse DecomposedDocument vgl Abschnitt 7 2 6 3 Seite 291 gespeichert und verwaltet werden SplitterProject bietet f r die oben genannte Information f r jedes Objekt je eine get und eine set Methode an Zus tzlich existieren noch Zugriffsmethoden f r folgende Metadaten des Dokuments sofern dieses bereits definiert ausgew hlt wurde vgl Abbildung 119 e Autor des Dokuments e Titel des Dokuments e Sprache in der das Dokument verfasst wurde e Name des Verfassers der Wissensatome d h Name des Benutzers von dem das Projekt erstellt wurde e MIME Type des Dokuments 7 2 6 2 Klasse SplittingAlgorithm In SplittingAlgorithm ist der Algorithmus zur Zerlegung von Dokumenten imple mentiert Die Schnittstelle von SplittingAlgorithm ist sehr einfach zu verwenden Das ge ffnete Dokument wird bergeben Anschlie end wird die Zerlegung umgehend ge startet So bald die Zerlegung beendet ist erh lt der Rufer der Methode ein Objekt der Klasse DecomposedDocument vgl Abschnitt 7 2 6 3 Seite 291 zur ck in dem sich die fertigen Wissensatome befinden Dar ber hinaus bietet SplittingAlgorithm Methoden an die es erlauben Information ber seinen aktuellen internen Zustand abzurufen vgl Abbildung 119 Intern arbeitet SplittingAlgorithm mit einem Objekt das das Interface Decompose
418. rds vgl Abschnitt 4 3 2 eingesetzt werden Learning Object Metadata refers to Learning Object Content optional Method optional Abbildung 6 Learning Objects konzeptionelle Sicht nach Koper 2001 Wie aus der Abbildung 6 ersichtlich wird existieren die Metadaten unabh ngig von den Learning Objects Die Learning Objects wie auch die Metadaten dazu k nnen in Daten banken abgelegt und zu Paketen zusammengesetzt werden Hinweis Das IMS Konsortium hat bereits eine Spezifikation ver ffentlicht die zur B n delung von Learning Objects dient die IMS Content Packaging Specification Diese wird im Abschnitt 4 3 3 2 Lernmaterial Struktur Seite 63 ff analysiert 4 3 2 IEEE Learning Object Metadata Standard Das IEEE Learning Object Model bzw in diesem Zusammenhang der IEEE Learning Ob ject Metadata LOM Standard ist bis jetzt auf dem Gebiet der Content bzw Metadaten Verwaltung der einzige existierende offizielle und anerkannte Standard Anmerkung zur Definition des Begriffs Standard siehe die Einleitung zu diesem Kapitel im Abschnitt 4 1 1 Allgemeine Terminologie auf Seite 36 Zweck des IEEE LOM Standards ist die Vereinfachung der Verwaltung und Nutzung der so genannten Learning Objects zur Definition des Begriffs siehe Abschnitt 4 3 1 Dazu z hlen die Suche Entwicklung Bewertung Distribution und Verwendung e 54 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Metadaten
419. reeSet getMemberTypesCountint getAssociationTypes java util TreeSet getAssociationTypesCount int BackupThread runcvoid HibernateTopicMapProcessor HibernateTopicMapProcessor initvoid initvoid parseTopicMaps java util Vector getTitle java lang String ternpDirjava net URI ae dirtyFlag int coreTopicmapBaseLocator org tm4j net Locator collection jaya util List flags java util List Abbildung 58 Klassenmodell des Topicmap Processors 163 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die wichtigsten von der Klasse TopicmapProcessorDB angebotenen Dienste sind die folgenden e Manipulation von Topic Maps Hinzuf gen Bearbeiten und L schen e Manipulation von Objekten in Topic Maps Hinzuf gen Bearbeiten und L schen von Topics Associations Occurrences und anderen Topicmap Objekten e Verschmelzen Mergen von Topic Maps e Zugriff auf Topic Maps e Exportieren von Topic Maps als XML Dateien die dem XML Topic Map Schema TM Strict 2000 entsprechen HibernateTopicmapProcessor ist eine Klasse die das von Topic Maps for Java tm4j angebotene so genannte Hibernate Datenmodell auf Basis einer relationalen Da tenbank unterst tzt Kernst ck des erw hnten Hibernate Datenmodells ist die automati sche Erstellung des relationalen Datenmodells mit Hilfe eines Werkzeugs das Java Objekte auf ein Datenbank Schema abbildet vgl Hibernate 2003 und TM4J 2002 BackupThread schl
420. rf gung gestellt de die Schlagwort Suche zur Verf gung gestellt vgl UF CN O3 8 3 Testergebnisse Topic Editor Auf den kommenden Seiten werden die Fehler beschrieben die durch den Black Box Test der Contentpool Verwaltung im Werkzeug Topic Editor vgl Abbildung 52 Architek tur Scholion WB Contentpool Verwaltung Seite 153 zentral im oberen Teil der Abb aufgezeigt werden konnten Die folgende Tabelle 12 gibt au erdem Auskunft dar ber ob und wenn ja wie ein Fehler bereits behoben werden konnte Die hier vorgestellten Ergebnisse des Black Box Tests wurden aus Wizany 2003 S 3 28 entnommen Bei einzelnen Fehlern kann es sein dass Ma nahmen zur Behebung und Status des Fehlers nicht mit dem Quelldokument berein stimmen In solchen F llen wurde nach Fertigstellung des Dokuments von B Wizany noch eine Fehlerkorrektur durchgef hrt Tabelle 12 Fehler im Topic Editor Klassi Kurze Beschreibung MaBnahme n zur Behebung Status fikation LF TE 01 Beim Erstellen eines neuen Topics wer Die Scroll Balken scheinen durch einen offen den unn tige Scroll Balken angezeigt Fehler in der XSL Transformation zu Stande zu kommen Die genaue Ursache ist aber noch unbekannt LF TE 02 Im Formular f r das Erstellen eines neu Die Felder des Formulars wurden korri behoben en Topics werden unterschiedliche giert Schriftarten bzw gr en verwendet PF TE O1 Der Button Zur ck zu S
421. rganization tree Meta data describing the organization A node within a hierarchical organizatior Meta data describing the item A collection of references to resources A specific Tesoutce Meta data Meta data describing the resource Locally referenced files that this tesoutce Is dependent on Meta data describing the file Reterence to another seure whose files this tesource depends upon One to one One to many One to many One to one or zero zere oT more one or more te AIR Sn a Abbildung 18 bersicht und Beschreibung der Elemente einer Manifest Datei IMS Con tent 2001 65 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wie bereits weiter oben erw hnt wurde besteht die M glichkeit zur Schachtelung von Content Packages mit Hilfe des optionalen Elements Sub Manifest in der XML Manifest Datei Abbildung 19 zeigt eine Grafik wie dieses Konzept zu verstehen ist About X nn een f Submanifest y Resource X About Y About A Nae ee gt h Resouces About Z About B Tel Resoucey Al Resource B Abbildung 19 Konzept der Schachtelung von Manifests IMS Content 2001 Anmerkung die Kreise in Abbildung 19 symbolisieren Items in einem Organization Element vgl dazu Abbildung 18 Besitzt ein Item weitere Sub Items so geschieht die Schachtelung wie in Abbildung 20 dargestellt Subtanitest Y ieee Resource About A Be ts D af Resource A About YX About B W Res
422. rgument eine besondere Wichtigkeit zu 2 3 1 7 Erlernbarkeit Die Bedienung einer Benutzungsschnittstelle ist dann erlernbar wenn es f r einen Be nutzer m glich ist die Bew ltigung von Aufgaben in einer angemessenen Zeitspanne zu erlernen Zu diesem Zweck ist es empfehlenswert dass der Lernprozess von Seiten des Programmsystems aktiv unterst tzt wird z B durch eine Tutoring Komponente Stary 1996 2 3 1 8 Rasche Antwortzeiten bei der Bearbeitung von Aufgaben Besonders wichtig f r die Akzeptanz seitens der Benutzer ist die M glichkeit die anfal lenden Aufgaben rasch zu bew ltigen Stary 1996 Im Kontext der Erstellung von Wis sensatomen bzw der Pflege der Datenbasis des Contentpools wird dieses Ziel zum Teil nicht leicht zu erreichen sein Eine genauere Festlegung der zu erreichenden Antwortzeiten ist schwer m glich da sich Lernmaterialien nach Art des Inhalts und Umfang voneinander wesentlich unterscheiden k nnen F r das Design des Scholion WB Contentpools ist daher nur die Festlegung der folgenden Richtlinien m glich 21 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Die Zerlegung von Lernmaterialien und die Aufbereitung der Wissensatome mit Metadaten m ssen soweit dies durch einen Algorithmus l sbar ist automati siert geschehen Auf diese Weise kann die zur Bearbeitung dazu z hlen die Zer legung in semantische Einheiten die Aufbereitung der semantischen Einheiten mit Metadaten sowie die Sp
423. rientierter visueller Editor zum Bearbeiten des Quellcodes Die zuvor geschaffenen Modelle der Interaktion Klassenmodell und Interak tionsprozessmodelle dienen als Input f r die Projektphase Implementierung Als Out put der Projektphase Implementierung stehen die zu schaffenden Werkzeuge in einer ersten fertigen vorerst ungetesteten Version zur Verf gung Die Werkzeuge bieten folg lich die geforderte Funktionalit t ohne noch getestet worden zu sein 1 2 2 9 Testen der fertig gestellten Werkzeuge Sobald lauff hige aber ungetestete Versionen der zu schaffenden Software zur Verf gung stehen als Output der Projektphase Implementierung vgl Punkt 1 2 2 8 sind diese auf Fehler zu testen Ziel der Projektphase Testen ist es m glichst viele Fehler in den vorl ufigen Versionen der Werkzeuge zur Contentpool Verwaltung zu finden Als Hilfsmittel f r die Projektphase Testen dienen anerkannte Methoden zum Testen von Software vgl z B RechPom 1999 Output der Projektphase Testen sind die Testergebnisse Diese bestehen aus einem Katalog von gefundenen Fehlern welche zu beheben sind sowie aus dem gesammelten Feedback der als Tester eingesetzten Benutzer 1 2 2 10 Abgleich der Werkzeuge mit dem Ausgangsproblem In der letzten Projektphase dienen die w hrend der Testphase gewonnenen Erkenntnisse vgl Punkt 1 2 2 9 als Grundlage f r die Erstellung der ersten Release Version der zu schaffenden We
424. riptGenerator ist es eine gegebene Topic Map so in JavaScript Code umzusetzen dass dieser Code von tm _ navigate verstanden wird und das Script eine authentische Darstellung der To pic Map erzeugen kann JavascriptGenerator bietet die folgende Funktionalit t an vgl Abbildung 113 e Erzeugen von JavaScript Code aus einem TopicMap Objekt so dass eine authen tische grafische Darstellung der Topic Map mit Hilfe des JavaScripts tm navigate berechnet werden kann e Filterung der Sonderzeichen aus Basenames von Topics und anderen Objekten in der Topic Map um Probleme der Interpretation der Sonderzeichen zu vermeiden 7 1 4 7 2 Klasse TMTreeNode TMTreeNode bildet die Grundlage f r einen Baum aus Java Objekten zur Repr sentati on einer Topic Map vgl die Beschreibung in Abschnitt 7 1 4 7 3 weiter unten Jede In stanz von TMTreeNode bildet dabei exakt ein Topic aus einer genau definierten Topic Map ab Konzeptuell gesehen stellt eine Instanz von TMTreeNode den Knoten eines Baumes dar Entsprechend dieser Definition bietet TMTreeNode auch die f r eine Baum Datenstruktur typischen Operationen an Diese umfassen im Detail vgl Abbildung 113 e Erzeugen eines neuen Kind Knotens mit Initialisierung dessen Attribut Werte e Verschieben und L schen von existierenden Kind Knoten e Lesenden Zugriff auf die Kind Knoten sowie Abfragen der Anzahl der Kind Knoten e Zugriff auf den urspr nglichen Inhalt des dem Baum Knotens zu Grun
425. rken sowie die Wartung der gespeicherten Wissensatome Bei der Nutzung des Contents d h beim Zugriff auf den gespeicherten Content muss zudem eine Differenzierung nach der Rolle des Benutzers vorgenommen d h zwischen der Nutzung durch Lernende und der Nutzung durch Lehrende unterschieden wer den Es werden nachfolgend die Ziele pr sentiert die f r jede der beiden Benutzergrup pen relevant sind 2 3 2 1 Nutzung durch Lernende Lernende werden lediglich einen eingeschr nkten Funktionsumfang des Scholion WB Programmsystems so auch des Contentpools nutzen k nnen F r diese Gruppe stehen Ziele im Vordergrund die die effektive und effiziente Nutzung bereits vorhandener Lernmaterialien das sind Kursmaterialien und Nachschlagewerke sowie die pers nliche Annotation und Gestaltung der Kursmaterialien betreffen Folglich k nnen Lernende die Suche das Exportieren und eingeschr nkt die Zusammenstellung von Wissensatomen ben tzen Konkret ergeben sich folgende Anforderungen e M glichkeit der Suche von Wissensatomen nach verschiedenen Bedingungen insbesondere ist dabei die Suche nach semantischen Beziehungen zu ber ck 22 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sichtigen d h z B Suche nach relevanten Wissensatomen oder die Suche nach Wissen das auf der aktuellen Menge von ausgew hlten Wissenseinheiten aufbaut e Bereitstellung einer Schnittstelle zur Aufbereitung von Kursmaterialien und Nachschlagewerken
426. rkzeuge Als Input werden der Fehlerkatalog und das Feedback der Be nutzer eingesetzt Die gefundenen im Fehlerkatalog dokumentierten Fehler sind zu be 11 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit heben Von den Test Benutzern im Feedback angef hrte M ngel bez glich der Benutz barkeit Ergonomie sind ebenfalls zu beheben Zus tzlich wird die Software mit den im Ausgangsproblem definierten Anforderungen an die Funktionalit t verglichen Fehlen wichtige Anforderungen so ist die fehlende Funktionalit t noch zu implementieren Nach abgeschlossener letzter Projektphase Ab gleich der Werkzeuge mit dem Ausgangsproblem steht als Output derselben eine funkti onsf hige der Ausgangs Spezifikation entsprechende Version der Werkzeuge zur Verwal tung des Contentpools zur Verf gung 1 3 Hinweise zum Aufbau dieser Arbeit Um dem Leser den Umgang mit der vorliegenden Diplomarbeit zu erleichtern gibt dieser Abschnitt Hinweise zur Gestaltung des Textes Es wird zun chst der Einsatz von ver schiedenen Hervorhebungsarten im Text Formatierungen erl utert Abschnitt 1 3 1 Danach gehe ich auf die grunds tzliche Gliederung des Dokuments ein Abschnitt 1 3 2 1 3 1 Einsatz von Formatierungen des Textes Der Autor versuchte bei der Gestaltung der Diplomarbeit mit Hervorhebungen verschie denen Formatierungen des Textes m glichst sparsam umzugehen So wurden diese nur eingesetzt um dem Leser einen Hinweis zur Bede
427. rliegenden Quelldoku ments e Das Erzeugen von wiederverwendbaren H ppchen slices eines Dokuments al so die Schaffung von Wissenseinheiten e Erlaubt die Einstellung von Konfigurationsparametern die dem Algorithmus erm glichen und erleichtern die Grenzen zwischen Wissenseinheiten zu erken nen Die Konfiguration der Parameter wirkt sich vor allem auf die Granularit t der geschaffenen Wissenseinheiten aus welche zwischen einer einzelnen Zeile und einem ganzen Kapitel liegen kann e Metadaten werden soweit wie m glich automatisch erkannt und den Wissens einheiten zugewiesen Insbesondere Information ber die Struktur des Doku ments kann erkannt werden Schwierigkeiten bestehen jedoch darin alle anderen Arten von Metadaten zu erkennen da es bis jetzt noch nicht gelungen ist einen Algorithmus mit ausreichendem Wissen zur Erkennung von semantischen Zu sammenh ngen zu bauen Fertig zerlegte Dokumente werden vom Splitter im IMS Content Packaging Format ge speichert vgl dazu Abschnitt 4 3 3 2 Seite 63 ff und in einer Wissensbasis abgelegt TS final 2003 23 Siehe http www slicing infotech de 97 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 5 1 3 2 Automated Key Phrase Assignment Tool Das Automated Key Phrase Assignment Tool ist daf r verantwortlich dass zus tzlich zu der vom Splitter generierten Strukturinformation weitere Metadaten automatisch gene riert werden Auf die Schwierigkeiten da
428. rning Interoperabilit Standards_wp pdf zuletzt aufgerufen am 31 Jul 2002 Robson Robby E Learning Technology Standards Status and Direction Eduworks Corporation Conference Presentation 16 December 2001 http www eduworks com web Docs Status and Direction ppt zuletzt aufgerufen am 05 Aug 2002 European Commission Research Information on the European Community for Research and Technological Development RTD Brussels 2002 http europa eu int comm research rtdinfo_en html zuletzt aufgerufen am 11 Jul 2002 330 Zerlegung digitalisierter Sander 2001 SchmZuck 2003 Sedge 1991 Stary 1996 Sullivan 2003 Sun 1999 Svensson 2001 TM4J 2002 TM Strict 2000 Trial 2003 Lehrb cher Diplomarbeit http europa eu int comm research rtdinfo_de html zuletzt aufgerufen am 13 Jul 2002 Sander Peter Lavirotte St phane Broeglin Dominique Trial Solu tion System Architecture Overview 2001 http www trial solution de SysArch htm zuletzt aufgerufen am 09 Jul 2002 Schmitz Christof Zucker Betty Wissensmanagement Schnelle res Lernen im Unternehmen Metropolitan Verlag Regensburg Berlin 2003 Sedgewick Robert Algorithmen Bonn M nchen Reading Mass 1991 Stary Christian Interaktive Systeme Software Entwicklung und Software Ergonomie 2 verbesserte und erweiterte Auflage vieweg Verlag Braunschweig Wiesbaden 1996 Sullivan
429. rsion 1 1 2 Final Specification 2001 http www imsproject org content packaging cpvipip2 imscp bind vip1p2 html zuletzt aufgerufen am 10 Jul 2002 IMS CP 2002 IMS Global Learning Consortium IMS Content Packaging Specifi cation XML Schema Definition Version 1 1 3 July 2002 Online available at http www imsglobal org content packaging cpvip1p3 validation x ml _schema imscp viplp3 xsd zuletzt aufgerufen am 28 Aug 2002 IMS Ent 2002 IMS Global Learning Consortium IMS Enterprise Information Model Version 1 1 Final Specification 01 July 2002 http www imsglobal org enterprise entvip1 imsent_infovip1 html zuletzt aufgerufen am 02 Aug 2002 IMS Ent XML 2002 IMS Global Learning Consortium IMS Enterprise XML Binding Version 1 1 Final Specification 01 July 2002 http www imsproject org enterprise entvipi imsent_ bindvipi htm l zuletzt aufgerufen am 02 Aug 2002 IMS General 2002 IMS Global Learning Consortium General Information Fre quently Asked Questions FAQ http www imsproject org faqs imsfaqs cfm zuletzt aufgerufen am 30 Jul 2002 IMS Learner 2001 IMS Global Learning Consortium IMS Learner Information Packaging Information Model Version 1 0 Final Specification 2001 http www imsproject org profiles lipinfo01 html zuletzt aufgerufen am 02 Aug 2002 IMS MD 2002 IMS Global Learning Consortium IMS Learning Resource Meta data Specification XML Schema Definition Version
430. rst ndlich stark an das Fort schreiten des Projekts Contentpool Entwicklung gekoppelt Bei der Entwicklung der Software wurde nach dem charakteristischen Vorgehensmodell des Software Enginee ring einem evolution ren iterativen Phasenschema der Entwicklung eines Systems z B eines Software Produkts vom Groben zum Feinen vorgegangen Gem dem Vorgehensmodell werden die vier Phasen Analyse Design Realisierung und Einsatz un 7 Anmerkung Mit dem Begriff Software sind sowohl der Contentpool als auch die Werkzeuge f r den Zugriff auf die Wissensatome im Contentpool gemeint 4 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit terschieden vgl Oestereich 1997 S 63 73 Entsprechend dieser Unterscheidung wurde der Projektablauf von Scholion WB in folgende Phasen untergliedert e Analyse e Design e Implementierung e Testen Auf den kommenden Seiten folgen die bersicht zum Ablauf der Untersuchung deren Erkenntnisse in dieser Diplomarbeit dokumentiert sind Abschnitt 1 2 1 sowie die detail lierte Beschreibung der Schritte die w hrend der Untersuchung ausgef hrt wurden Ab schnitt 1 2 2 1 2 1 bersicht Untersuchungsablauf Zur Illustration wird das Vorgehensmodell zur Erlangung der in der Diplomarbeit be handelten Erkenntnisse vorgestellt und in Abbildung 2 gezeigt Zuvor wird in Abbildung 1 die zur Modellierung verwendete Symbolik definiert und erl utert Daten Output Proze
431. rstellt ver legung m glich ndert oder gel scht werden 2 4 v In den Metadaten unterstutzt v In den Metadaten unterstutzt 3 Erstellen von neuen Dokumenten 3 1 v vi 3 2 Einbau von interaktiven Elementen auch Einbau von Elementen zur Leis zur Leistungs berpr fung nicht m glich tungs berpr fung nicht m glich 3 3 v Neue Dokumente k nnen aus dem Datei v Beliebige Kombination von SCOs zu enbaum zusammen gestellt werden neuen Dokumenten m glich 3 4 v Aus den Metadaten ersichtlich 3 5 v Sofern Teile der Dokumente in unter Codalit t ist von Inhalt des SCOs schiedlicher Codalitat vorhanden sind abh ngig m glich 4 Pers nliche Anpassung von Dokumenten 4 1 v Eigene Inhalte k nnen gespeichert wer v Eigene Inhalte k nnen gespeichert den werden 4 2 Annotationen sind nicht m glich Annotationen sind nicht m glich 4 3 v Formatierungen sind m glich k nnen Erscheinungsbild h ngt von der aber nicht benutzerspezifisch gespeichert Zusammenstellung des Materials ab werden 4 4 v Bei Vorhandensein unterschiedlicher Unterschiedliche Codalit ten werden Codalit ten kann eine ausgew hlt wer nicht unterst tzt den 4 5 Hinweise zu Tabelle 7 F r die Spalte Bewertung wurde das Symbol Y eingetragen falls das Konzept das betreffende Kriterium unterst tzt andernfalls wurde das Symbol amp eingetra gen In der Spalte Anmerkung wird in Stichworten die Entscheidung begr ndet
432. rt sind Besonders die Aufgabe der Darstellung von Doku menten im PDF Format ist alles andere als trivial Vgl dazu die Ausf hrun gen im Kapitel 9 Fazit und Ausblick Seite 314 ff o Package atons das Klassen f r die Speicherung von Wissensatomen die durch Zerlegung eines elektronischen Dokuments gewonnen wurden ent h lt o Package util in dem f r die Funktion des Dokument Splitters wichtige Utility Klassen gesammelt sind o Package exceptions das verschiedene Exceptions zur Beschreibung von Fehlersituationen die w hrend der Ausf hrung des Dokument Splitters auftreten k nnen enth lt e Die grafische Benutzungsschnittstelle schlie lich ist den Klassen MainWindow A tomPresentationPane PdfPreviewFrame und den zahlreichen Subklassen von javax swing JDialog implementiert In diesen Klassen ist keine Anwendungslo gik des Dokument Splitters realisiert 6 2 Modellierung der Prozesse im System In diesem Kapitel erfolgt die genaue Spezifikation der Tools der Scholion WB Content pool Verwaltung in Form von Modellen der im System ablaufenden Prozesse Es werden alle Komponenten welche im Kapitel 6 1 Systemarchitektur Scholion WB vorgestellt wurden auf diese Weise pr ziser spezifiziert Zuerst erfolgt eine Vorstellung der verwendeten Notation Abschnitt 6 2 1 Notation f r die Prozessmodellierung Anschlie end werden die Prozesse im System vorgestellt und zwar unterteilt in Prozesse zur Interaktion zwischen System un
433. rten Topics sind eine abs trakte Vergegenst ndlichung eines Themenbereichs und existieren abh ngig von der Existenz dieses Themenbereichs Reification Reifizierung Vergegenst ndlichung eines Themenbereichs Der Begriff meint im engeren Sinne den Vorgang zur Erstellung eines Topics The act of creating a Topic is called reification Aufgrund der Reifizierung wird das ab gebildete Ph nomen dem kreierten Topic als Subject zugeordnet Man kann die sen Vorgang daher als die Abbildung eines Ph nomens der Wirklichkeit in das semantische Netz mit Hilfe der Schaffung eines Topics betrachten Die Autoren bezeichnen die Reifizierung als jenen Schritt der es erm glicht im Rahmen und mit den Mitteln des Topicmap Paradigmas ber einen Themenbereich aus der Wirklichkeit zu sprechen Subject Identity dabei handelt es sich um eine vom Autor der Topic Map vergebene subjektive Beschreibung des Gegenstands oder Themenbereichs von dem das Topic handelt Am Treffendsten kann man diese Eigenschaft als Beschlagwortung bersetzen Subject Identities sind ein Konzept mit dessen Hilfe innerhalb einer Topic Map herausgefunden werden kann welche Topics sich mit einem bestimmten Subject befassen Subject Identities dienen folglich dazu den semantischen Inhalt eines Topics zu beschreiben Subject Identifier hierbei handelt es sich eine standardisierte Bezeichnung f r den Gegenstand oder Themenbereich des Topics Vorsicht ist gebo
434. s Verlags urspr ngliche Position innerhalb des Dokuments e Beziehungen zwischen Wissenseinheiten e Technische Information Im Folgenden wird auf die genannten Kategorien von Metainformation noch pr ziser ein gegangen Es wird dabei erl utert welche Konzepte zur Ermittlung dieser Daten im Rahmen der Slicing Book Technology zum Einsatz kommen 4 2 1 2 1 Strukturinformation Information ber die Struktur eines Dokuments d h seine Gliederung sind am Einfachs ten automatisiert erfassbar Es werden folgende Daten gespeichert Dahn 2001d e Titel des Dokuments e Kapitel Uberschriften e Kapitel Nummerierungen e Seiten Nummer e Eindeutige ID der Wissenseinheit 4 2 1 2 2 Kategorisierung Die Kategorisierung gibt an um welchen Typ von semantischer Einheit es sich bei der gegebenen Wissenseinheit handelt Bereits im Abschnitt 4 2 1 1 2 Automatisches Er kennen von Grenzen zwischen Wissenseinheiten wurde darauf hingewiesen dass f r jedes Fachgebiet spezifische Arten von Wissenseinheiten definiert werden sollten Fol gende Daten zur Kategorisierung sind folglich zu speichern e Referenz auf die Definition g ltiger Bezeichnungen f r Kategorien e Bezeichnung der Kategorie Zu beachten ist nach Dahn 2001d dass die Zuordnung einer Wissenseinheit nicht nur zu einer sondern auch zu mehreren Kategorien m glich ist 4 2 1 2 3 Urheberrechtliche Information Es ist f r die praktische Verwendbarkeit der Wissensbasis unge
435. s topicmaps implementiert Vgl dazu den Abschnitt 6 1 4 2 bersicht Klassen und Packages der Con tentpool Verwaltung Seite 157 Abbildung 56 Klassen und Werkzeugklassen f r die Verwaltung von Topic Maps 157 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Auf den folgenden Seiten zeigt die Abbildung 54 das Package scholion contentpool die Abbildung 55 das Package scholion util die Abbildung 56 das Package u tils topicmaps Die genannten Packages erf llen folgende Aufgaben Das Package scholion contentpool ist f r die Integration grundlegender Al gorithmen der Verwaltung von Topic Maps sowie der Verwaltung von Wissens atomen in die Wissenstransfer Umgebung Scholion WB verantwortlich In ihm ist der Hauptteil der Funktionalit t Contentpool Verwaltung im Kontext von Scholion WB implementiert Das Package scholion util fasst die von allen Scholion Packages ben tigte Funktionalit t in Klassen und Werkzeug Klassen zusammen Auf diese Weise werden wichtige Algorithmen der gesamten Wissenstransfer Umgebung Scholion WB zur Verf gung gestellt Im Package utils topicmaps schlie lich sind die grundlegenden Algorithmen zur Verwaltung von Topic Maps implementiert Diese Klassen sind jedoch nicht pri m r f r den Einsatz mit Scholion WB entworfen sie k nnen vielmehr in jeder beliebigen Anwendung als Klassen Bibliothek zum Einsatz kommen Mit ande ren Worten die Klassen im Package utils topicmaps stellen eine
436. s verwendeten Formats zur Darstellung von Daten f r eine pr zise Definition vgl Kapitel 10 2 Glossar Seite 333 ff Folgende Codalit ten sind in elektronischen Dokumenten h ufig anzutreffen vgl Weidenmann 1997a e Text e Hervorgehobener Text e Abbildungen bzw Grafiken e Animierte Abbildungen e Hypertext oder Querverweise e Audiodateien akustische Elemente e Videodateien animierte visuelle Elemente 6 4 1 2 Struktur von Inhalten Unter der Struktur von Inhalten wird in dieser Diplomarbeit sowohl eine Hierarchisierung als auch die semantische Bedeutung von Inhalten verschiedener Codalit t innerhalb eines elektronischen Dokuments verstanden Die Struktur von Inhalten ist immer von dem Fachgebiet abh ngig dem ein Dokument angeh rt Folgende Arten von Inhalten k nnen z B in Dokumenten des Fachgebiets Ma thematik identifiziert werden vgl Dahn 2001d e Inhalt an sich Wissensdaten Text e Theorem e Korollar e Formel e Erkl rung e Merksatz e Beispiel e Definition eines Begriffes oder Problems e Metainformation welche nicht lesbar ist und oder von einem Programm zur An zeige des Dokuments versteckt gehalten d h dem Benutzer nicht angezeigt wird z B Datum der letzten Bearbeitung Autor des Dokuments Die obige Aufz hlung erhebt keinen Anspruch auf Vollst ndigkeit Wichtig ist die Feststel lung dass das Vokabular f r die Struktur von Inhalten von Fachgebiet zu Fachgebiet mei
437. sammen gestellt werden k nnen d h f r Kursmaterialien und Nachschlagewerke Akronym f r Learner Information Packaging eine Spezifikation des IMS Global Learning Consortium Hinweis diese Spezifikation wird in der Diplomarbeit nicht behandelt Akronym f r Learning Management System deutsch Lernmanage mentsystem ein Softwaresystem innerhalb dessen Konzepte des com putergest tzten Wissenstransfers Telelearning implementiert sind der Begriff meint also eine Wissenstransfer Umgebung und wird daher auch synonym zu diesem Begriff verwendet Akronym f r Learning Object Metadata LOM ist ein Standard des IEEE LTSC f r die Beschreibung von Metadaten zu Learning Objects vgl da zu LOM 2000 339 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit LOM Datenelement eine Teilmenge der Learning Object Metadaten LOM f r die der LTSC Metadaten MVC Name eine Erkl rung die Gr e die Reihenfolge der Wertebereich und der Datentyp eindeutig definiert sind LOM 2000 S 6 Siehe IEEE LTSC Allgemein Daten ber Daten d h konkret im Zusammenhang mit Scholion WB Daten zur Beschreibung von Wissensatomen die ein sinnvolles Auffinden der Wissensatome aus der Datenbasis des Content pools mit Hilfe von Suchbedingungen erlauben Akronym f r Model View Controller MVC ist ein Konzept f r die sinnvolle Behandlung von Inhalt Layout und Verarbeitungslogik bei Webanwen dungen Die Idee
438. schen verschiedenen Systemen zu erreichen Wenn ein Kursmaterial oder ein Nachschlagewerk in verschiedenen Lern 117 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit umgebungen LMS lauff hig sein soll so muss es ein standardisiertes Vorgehen zum Starten von Kursen einen einheitlichen Kommunikationsmechanismus f r die In teraktion von Lernumgebung und Lernunterlage und eine vordefinierte Sprache oder zumindest ein Vokabular f r die Kommunikation geben Alle diese drei Aspekte werden vom SCORM Run Time Environment ber cksichtigt und definiert wie es Abbildung 42 veranschaulicht Learning Management System LMS Client Side API Communications Link between SCO and LMS Abbildung 42 Konzeptuelles Modell SCORM Run Time Environment Dodds 2001c Dementsprechend unterteilt sich dieser Abschnitt in die Pr sentation der drei genannten Komponenten Dodds 2001c e 4 5 2 3 1 Launch mechanism Startmechanismus definiert die Prozeduren und Verantwortlichkeiten f r die Initialisierung Konfiguration der Kommunikati on zwischen der Lernunterlage und der Lernumgebung e 4 5 2 3 2 Application Programming Interface API das API ist der Mecha nismus zur Kommunikation der Lernunterlage mit der Lernumgebung z B um Mitteilungen zum gegenw rtigen Abarbeitungsstatus zu geben oder um Daten zwischen der Lernumgebung und den Wissensatomen austauschen zu k nnen e 4 5 2 3 3 Data Model Datenmodell eine standardis
439. schnitt 3 3 e Standards und Konzepte zur Speicherung von Wissensatomen Abschnitt 3 4 e Standards und Spezifikationen f r den Aufbau semantischer Netze Abschnitt 3 5 e Technologien f r webbasierte Applikationen Abschnitt 3 6 In der Folge werden alle im vorigen Abschnitt 3 1 aufgez hlten Konzepte in die genann ten Kategorien eingeteilt Weiters werden jene Konzepte ausgew hlt f r die eine weite re Analyse durchzuf hren ist Die Ausf hrungen zu einer Kategorie befinden sich in je nem Abschnitt der jeweils in Klammern genannt ist 3 3 Konzepte zur Zerlegung von Dokumenten Das Gebiet der automatischen d h auf Basis eines Algorithmus von einer Maschine durchgef hrten Zerlegung von Dokumenten ist bis jetzt gro teils Neuland f r die theore tische Forschung Lediglich ein Konzept konnte gefunden werden Dieses ist mehr ein praktisches denn ein theoretisches Konzept e Slicing Book Technology vgl Abschnitt 4 2 1 Seite 43 ff 3 4 Standards und Konzepte zur Speicherung von Wis sensatomen Zur Speicherung von Dokument Tr mmern ist die theoretische Forschung bereits wei ter fortgeschritten als zur Zerlegung an sich Neben einem bereits existierenden interna tional anerkannten Standard konnten noch mehrere weitere Konzepte mit meist theoreti schem teilweise aber auch praktischem Bezug gefunden werden e IEEE Learning Objects vgl Abschnitt 4 3 1 Seite 53 ff e Metadaten zu IEEE Learning Objects vgl Abschnitt
440. sen den so genannten Wissensatomen f r eine exakte Definition Genauere Daten bez glich der genannten OECD Studie werden in der Quelle leider nicht angegeben 1 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit vgl das Glossar im Abschnitt 10 2 Seite 342 zu zerlegen und anschlie end zu spei chern Die Speicherung der Wissensatome erfolgt mit dem Ziel bestimmte Teilmengen dersel ben letztlich zu neuen elektronischen Unterlagen zusammen zu bauen Dabei flie en semantische Zusammenh nge zwischen den Wissensatomen in die Auswahl der Teilmen ge entscheidend mit ein Der neue Ansatz bietet den Benutzern dabei genug Spielraum die aus den gespeicherten Wissensatomen erzeugten Lernmaterialien auf pers nliche Bed rfnisse anzupassen Als Grundlage f r das oben genannte Konzept der aus Wissensatomen zusammen ge setzten Lernunterlagen dient eine Art Wissensbasis die aus zerlegten elektronischen Dokumenten besteht Die zerlegten Dokumente werden mit Metadaten angereichert deren semantische Zusammenh nge erfasst und die dadurch entstandenen fertigen Wissensatome gespeichert Den Lehrenden und Lernenden wird durch die Erstellung von Kursmaterialien und Nachschlagewerken aus Wissensatomen der Zugriff auf das gespei cherte Wissen erm glicht Im vorliegenden einf hrenden Kapitel wird dem Leser der Inhalt dieser Diplomarbeit vor gestellt Das Ziel der Diplomarbeit wird in der Folge exakt definiert Abschnitt 1 1 Im
441. sicht und Beschreibung der Elemente einer Manifest Datei HMS Content 200 11 ne ee 65 Abbildung 19 Konzept der Schachtelung von Manifests IMS Content 2001 66 Abbildung 20 Schachtelung von Manifests unter Ber cksichtigung von Sub Items IMS Content 2001 cs a E Nee de niin ne deeg EN 66 Abbildung 21 Grundlegende Struktur von EML Konzeptioneller Entwurf seses 71 Abbildung 22 Vereinfachtes Schema f r die Bindung von EML an XML Quelle Koper 200 1 ne ee 76 Abbildung 23 Struktur einer Wissenseinheit knowledge object in EML Quelle Koper 2001 a HDD EB rin 77 MEA Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildung 24 Klassendiagramm XML Topic Maps XTM 2001 2sr2ssnse nenn nennen nn 81 Abbildung 25 Klasse Instanz Beziehung XML Topic Maps XTM 2001 81 Abbildung 26 Konzept der Reifizierung XTM 2001 cccecccece este eee n nn nennen nennen nn 82 Abbildung 27 M glichkeiten zur Refenzierung Topic gt Subject XTM 2001 83 Abbildung 28 Modellierung von Eigenschaften eines Topics XTM 2001 83 Abbildung 29 Schaffung von Namenskonventionen XML Topic Maps XTM 2001 Per a a a EA A a ee ee ee ee 84 Abbildung 30 Vorkommen von Topics Occurrence Konzept XTM 2001 84 Abbildung 31 Assoziationen zwischen topics semantische Beziehungen XTM SIE RENTEN NEE einen nha DEE at eae 85 Abbildung 32 Topic Map Konzept XTM 2001 ccccece
442. srree Seite 249 e 7 1 2 Package scholion contentpool uusennsennnnnennnennennn nenn nennen nenn Seite 251 e 7 1 3 Package scholion util eerseeeennennnnennnen nun nenn nenn ann ann nun nennen nen Seite 258 e 7 1 4 Package utils topicmaps usseensennnennnnn nun nenne nn en nn nenn nenn nennen Seite 264 7 1 1 bersicht Klassenmodell von Scholion WB Zu Beginn wird um die Einordnung der Contentpool Verwaltung in das Projekt Scholion WB darzustellen das Klassenmodell der Implementierung von Scholion WB pr sen tiert Das Modell zeigt wie das in Abbildung 53 Gesamtkonzept f r die Systemarchitek tur Scholion WB siehe Seite 156 pr sentierte konzeptuelle Modell umgesetzt wurde siehe Abbildung 106 249 Diplomarbei ter Lehrb cher italisier igi Zerlegung d 9edsylonAleuosiad 104p3 Jafuessayy Ple3ssaulsnd juaWabeuewassnod auljuo apouaall afiessapy Jafuessaw JaieuepAbojojug jooLyueag AOUPSWL yneas doL J0fehlaeN Apr fpu puayaeg j00djuayuos SINSHEIS wWawa eueuuasn juawabeuewjuapnys uoRIaUUOQPabeueyy Ja pueHqoq sjuawayeyg Jabeueyyjoog DEER JOJEAOGO O Joo guojsauuog JO AMIAEIE UoIaUUTD OO4paheuepy uoauuogpaeyspaheueyy Ja pueHaseqejeg s yndews doL JOU dA as ddewaido Guayl4 SINNOl SIN s ad ay aws eueweyg joodeyo fueoquolssnasiq Pueogojufr 0OUONEJOUUNY yeyo Aveaqr UONeSIUNUM
443. ss Input und Output Connector Gruppierung Prozess Connector Abbildung 1 Notation zum Untersuchungsablauf Die Elemente der Notation zum Untersuchungsablauf Abbildung 1 werden wie folgt de finiert e Prozess Vorgang der von einer oder mehreren Personen ausgef hrt wird Eine explizite Zuordnung von Rollen zu den Prozessen ist nicht notwendig da im Rah men der hier pr sentierten Untersuchung vgl das Modell in Abbildung 2 stets der Autor als Rolle ausf hrende Person zugeordnet werden kann e Input Daten Quellen oder Objekte die f r die Untersuchung wesentliche unter st tzende Inputs liefern wie z B Theorien Software Methoden Literatur etc e Output dies sind Daten die im Verlauf der Untersuchung erstellt wurden und eventuell auch weiterverarbeitet werden wie z B Dokumente oder Software 5 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Prozess Connector verbindet Prozesse untereinander Die Richtung des Pfeils gibt die zeitliche Reihenfolge an in der die Prozesse geschehen m ssen e Input und Output Connector verbindet Prozesse mit Inputs oder Outputs e Gruppierung designtechnisch verwendetes Element zur Gruppierung anderer Notationselemente Die Gruppierung wird eingesetzt um die Lesbarkeit eines Diagramms zu verbessern 6 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Prozessmodell Diplomarbeit SB Q S E
444. st starke Unterscheide aufweist F r den Splitter Algorithmus m ssen folglich die Besonderheiten eines Fachgebiets konfigurierbar d h modellierbar sein Der Leser wird hierzu auf die Ausf hrungen zu Ontologien im Contentpool Abschnitt 6 1 2 Konzeptuelle Architektur des Contentpools Seite 147 ff verwiesen 231 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 4 1 3 Besondere Problemstellungen f r den Algorithmus In diesem Abschnitt werden Aspekte ber cksichtigt welche f r den Entwurf des Algo rithmus relativ schwierig zu l sende Problemstellungen aufwerfen Anhand der unter suchten Dokumente konnten als Problemfelder identifiziert werden e Behandlung von Verzeichnissen Indices siehe Abschnitt 6 4 1 3 1 e Behandlung von Beschriftungen f r Abbildungen o A siehe Abschnitt 6 4 1 3 2 e Darstellung der Struktur eines Dokuments siehe Abschnitt 6 4 1 3 3 e Darstellung der semantischen Verkn pfungen siehe Abschnitt 6 4 1 3 4 6 4 1 3 1 Behandlung von Verzeichnissen Indices Mit dem Begriff Verzeichnis ist eine Indexstruktur gemeint welche dem Benutzer eines Dokuments z B dem Leser oder dem Autor desselben einen beschleunigten Zugriff auf bestimmte Elemente oder Textstellen im Dokument erlaubt So existieren in den meisten gedruckten Dokumenten Indexstrukturen f r die Kapitel Inhaltsverzeichnis f r Abbildungen Abbildungsverzeichnis f r Tabellen Tabellenverzeichnis usw Solche Verzeic
445. stelle zum manuellen Einf gen neuer Wissens v einheiten 2 4 M glichkeiten zur Versionsnummerierung von Wissens v einheiten 3 Funktionalit t zum Erstellen von Dokumenten v Kursmaterialien und Nachschlagewerke 3 1 M glichkeit zur Nutzung der Suchfunktionalit t v 3 2 Schnittstelle zur Erstellung eines Kursmaterials v 3 3 Schnittstelle zur Erstellung eines Nachschlagewerks v 3 4 Schnittstelle zum Wiederherstellen der Originaldoku v mente in der urspr nglichen Reihenfolge 3 5 Konvertierung von Dokumenten in unterschiedliche Co v dalit t 4 Funktionalit t zur pers nlichen Anpassung von v a Dokumenten 4 1 Schnittstelle zur Speicherung pers nlicher Inhalte ei v gene Bild Ton und Videodokumente eigene Texte 29 Anmerkung zur begrifflichen Unterscheidung zwischen Kursmaterial und Nachschlagewerk vgl Kapitel 10 2 Glossar im Anhang Seite 333 ff 127 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit usw 4 2 Schnittstelle zur Erstellung und Speicherung von Anno v tationen 4 3 Schnittstelle zur Erstellung und Speicherung von benut v zerdefinierten Formatierungen bestimmter Textstellen 4 4 Schnittstelle zur Auswahl einer gew nschten Codalit t v des Dokuments 4 5 Bereitstellung von Exportfiltern zur Speicherung eines v Dokuments in einem von der Anwendung unabhangigen Format z B pdf Hinweise zur Verw
446. swahlen T Hilfe System Contentpool 4 a Te Inhalt eines Kapitels anzeigen Abbildung 101 Hilfe System Inhalt der Hilfe anzeigen 6 2 3 Systemprozesse Ziel der Modellierung von Systemprozessen ist einen konzeptuellen Entwurf von wichti gen in der Contentpool Verwaltung verwendeten Algorithmen vorzunehmen Viele die ser Entscheidungen k nnen erst im Verlauf oder zu Beginn der Implementierungs Phase getroffen werden Deshalb wird hier noch kein Entwurf der internen Systemprozesse vor genommen An dieser Stelle seien lediglich zusammenfassend alle in den Prozessmodellen spezifizier ten Systemprozesse nochmals angef hrt In Klammern ist der Prozess angegeben in dem der jeweilige Systemprozess spezifiziert und ben tigt wird e Dateityp des elektronischen Dokuments bestimmen Zerlegungs Tool im Doku ment Splitter vgl Abbildung 66 Seite 179 219 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Zerlegungsalgorithmus durchf hren Zerlegungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 66 Seite 179 e Ergebnisse der Zerlegung speichern Zerlegungs Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 66 Seite 179 e Extraktion der Metadaten vornehmen Metadaten Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 69 Seite 182 e Ergebnisse der Metadaten Extraktion speichern Metadaten Tool im Dokument Splitter vgl Abbildung 69 Seite 182 e Ver nderungen an den Metadaten Versionshistorie aufzeich
447. t e F r die Speicherung von zerlegten Dokumenten und semantischen Zusammen h ngen wurde ein Datenmodell spezifiziert e Die Darstellung von Wissensatomen an einer Benutzungsschnittstelle wurde reali siert e Eine Funktion zur Suche in den Wissensatomen wurde implementiert 314 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Im Rest des Kapitels wird exakt berichtet welche der in den Kapiteln 1 Einleitung und 2 Ausgangssituation und Problemstellung gesteckten Ziele wie erreicht werden konnten und welche Ziele warum nicht erreicht werden konnten Abschnitt 9 1 Bilanzierung der Zielerreichung An Hand dieser Ziel Bilanz wird schlie lich angeschnitten welche Forschungs und Implementierungsarbeiten offen bleiben bzw durch die vorliegende Diplomarbeit aufgeworfen werden Abschnitt 9 2 Future Work 9 1 Bilanzierung der Zielerreichung In den ersten beiden Kapiteln der Diplomarbeit wurden die Ziele und Fragestellungen der Diplomarbeit vom Groben zum Feinen top down definiert und gruppiert Genau so wird auch im vorliegenden Abschnitt die Zielerreichung zuerst im Groben auf Ebene von bergeordneten Zielen und Fragestellungen diskutiert und danach im Detail auf einzelne Ziele und Fragen eingegangen Die Ziele f r die Diplomarbeit wurden in Abschnitt 1 1 Seite 2 ff definiert Sie sind als Rahmenziele f r die Beantwortung von Fragestellungen der Diplomarbeit zu sehen Die Ziele der Diplomarbeit wurden w
448. t annotationContentjava lang String getAdvancedSearchResults java util TreeSet annotationContent_iconbar java lang String e cancelAnnotation java lang String saveAnnotationContentjava lang String java lang Object Abbildung 59 Klassenmodell des Navigations Tools Wie aus seiner Bezeichnung und Beschreibung hervorgeht kann mit dem Navigationstool keine Manipulation von Wissensatomen oder Topic Maps vorgenommen werden Die einzelnen Elemente des in Abbildung 59 gezeigten Klassenmodells lassen sich wie folgt kurz beschreiben e Inder Klasse Navigator ist der Hauptteil der Funktionalit t des Navigations Tools implementiert Wie aus Abbildung 59 ersichtlich wird umfasst die Funktio nalitat z B das Anzeigen von statistischer Information die Navigation von Topics Associations und Occurrences und vieles mehr e Die Klassen Topicsearch und SearchTool erm glichen eine Such Funktion in nerhalb von Topic Maps wobei in SearchTool die Anwendungslogik in Topic search hingegen das Generieren der Benutzungsschnittstelle implementiert ist 6 1 4 6 Verwaltungs Tool Topic Editor Topicmap Manager Mit Hilfe des Verwaltungs Tools k nnen Wissensatome und Topic Maps im Content pool verwaltet werden Diese Aufgabe umfasst das Erstellen Bearbeiten und L schen von Wissenatomen Topic Maps und Objekten in Topic Maps Wie in Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung siehe Seite 153 gezeigt stellt das Verwal
449. t dem Topic Shakespeare als Occurrence sinnvoll zuordenbar Verbindungen besitzen zwei zentrale Eigenschaften die Rolle der Verbindung Occur rence Role sowie die Art der Verbindung Occurrence Type Es ist wichtig diese bei den Punkte n her zu erl utern e Occurrence Role die Rolle der Verbindung ist eine mehr oder weniger belie bige Benennung der Beziehung sie kann als Ged chtnisst tze mnemonic betrachtet werden Sie gibt nicht zwingenderweise Aufschluss ber die semanti sche Bedeutung der Beziehung e Occurrence Type die Angabe ber die Art der Verbindung enth lt wichtige semantische Information Sie pr zisiert die Art der Relevanz der Verbindung f r das referenzierte Topic Vielleicht ist dies schwer erkennbar doch es handelt sich auch hier um eine Klassenbildung f r Occurrence Beziehungen Beispiele f r Klassen Arten der Verbindung sind Monografie Artikel Ilustrationsbei spiel Formel usw Eine pr zise Modellierung von Verbindungs Beziehungen ist von besonderer Bedeutung f r den Wert und die Wiederverwendungsf higkeit von Wissensbasen die mit Hilfe se mantischer Netze wie z B den Topic Maps modelliert sind 4 4 2 3 5 Assoziationen Associations Bis jetzt wurde noch kein Konzept besprochen durch das Beziehungen d h semantische inhaltliche Verkn pfungen von Topics untereinander modelliert werden k nnen Die Definition von Assozia
450. t vgl Widhalm 2002 e Base Names dies ist der eigentliche Name eines Topics In verschiedenen G l tigkeitsbereichen Scopes kann ein Topic mehrere solcher Namen aufweisen wo bei es jedoch mindestens einen Namen besitzen muss e Display Name dies ist eine Zeichenkette die f r die Anzeige oder Darstellung ei nes Topics herangezogen wird Die Angabe eines oder mehrerer Anzeigenamen ist optional Gibt es keinen Display Name bernimmt der Base Name dessen Funkti on e Sort Name hierbei handelt es sich um eine Zeichenkette die f r Sortierzwecke z B in sortierten Listen verwendet wird Wie beim Display Name ist auch die Angabe eines Sortiernamens optional Ist kein solcher vorhanden bernimmt der Base Name dessen Funktion 4 4 2 3 4 Verbindung bzw Vorkommen Occurrences Verbindungen oder vielleicht treffender Vorkommen von Topics bezeichnen jede Art von Ressource die f r ein bestimmtes Topic relevant sind wobei sich diese Ressour 89 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit cen selbst nicht innerhalb des semantischen Netzes befinden Mit anderen Worten be zeichnen die Occurrences eines Topics jene Ph nomene zu denen eine semantische Zu ordnung des Topics zutreffend ist Meist handelt es sich bei diesen Ph nomenen um e lektronische Dokumente jeglicher Art die durch URIs identifiziert werden k nnen Zum Beispiel w re ein Dokument in dem das St ck Hamlet aufgezeichnet is
451. t Object Reference Model SCORM vgl Abschnitt 4 5 2 Seite 100 ff 4 1 3 Ziele der Literaturanalyse Oberstes Ziel der Literaturanalyse war es bereits realisierte Konzepte in Wissenschaft und Praxis zu finden die sich mit einer oder mehrerer der Fragestellungen dieser Dip lomarbeit vgl Kapitel 2 Ausgangssituation und Problemstellung Seite 15 auseinan der setzen Die als wertvoll eracheten Konzepte werden f r den Entwurf der Contentpool Verwaltung heran gezogen Als Leitfaden f r die Auswahl der Inhalte der Literaturanalyse d h die Auswahl der un tersuchten Literatur dient die Einteilung in Themenbereiche Abschnitt 4 1 2 Zu folgenden Themenbereichen sollte der Stand der Wissenschaft state of the art ermit telt werden e Konzeptanalyse Zerlegung von Dokumenten 4 1 2 1 e Konzeptanalyse Speicherung zerlegter Dokumente 4 1 2 2 e Konzeptanalyse Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente 4 1 2 3 e Konzeptanalyse Referenzprojekte und Rahmenmodelle 4 1 2 4 Alle Themenbereiche waren unter Beachtung der im Abschnitt 2 3 Seite 18 ff definier ten Rahmenziele f r die Gestaltung des Contentpools zu analysieren Als Rahmenziele wurden definiert e Beachtung ergonomischer Grunds tze und Erkenntnisse Benutzbarkeitskriterien vgl 2 3 1 e Plattform Unabhangigkeit vgl 2 3 5 e Unabh ngigkeit von zus tzlicher Software vgl 2 3 5 e Kompatibilit t bzw Interoperabilit t vgl 2 3 5 22
452. t Reference Model SCORM ssssssssssrrerrrrrerrsn 100 4 5 2 1 Einleitung und berblick ber das Referenzmodell ccccsseseeeeeeeaees 102 4 5 2 2 Content Aggregation Model CAM 105 4 5 2 3 Run Time Environment Gpezlftkation nun nennen 117 4 6 ZUSAMMENTASSUNG uns sh ha a sess ra ae een ame ee 121 5 Bewertung der Konzepte und Technologien nenn anne nenn nennen nennen nenn 123 5 1 Entwurf eines Bewertungssvstems nun namen nen nennen nennen 123 5 1 1 Bewertungsraster 1 Datenerzeugung Datenspeicherung ccceeeee er 124 5 1 2 Bewertungsraster 2 Tools f r den Zugriff auf die Daten 126 5 1 3 Vorgehensweise bei der Bewertung 128 5 1 4 Metrikenz r Bewertung 29 eu e aA EEEE E leaden eae alee 128 5 2 Vorgehensweise f r die Bewertung 129 5 2 1 Ziele der B werttnd 9 ACEN a a ea 129 5 2 2 Methodische Durchtf brung san nnnnen nen nun mann an een nennen nn nennen 129 5 3 Ergebnisse der Bewertung ae ei ne 130 5 3 1 Vorauswahl aufgrund von kO Kriterien 130 5 3 2 Bewertung der verbleibenden Konzepte ru2snssnnennenen nn n nennen nun nenn nenn 133 5 3 2 1 Bewertung von Konzepten und Werkzeugen f r die Erzeugung von zerlegten Dokumenten nennen namen nennen nenn nennen nennen 134 5 3 2 2 Bewertung von Konzepten f r Speicherung und Zugriff auf zerlegte DOKUMENtE une een an na ara allen 136 5 3 3 Konklusion und Schlussfolgerung 141 5 4 Zusammenfassung dann le inf anche 141 6 Design der Software 2 0 ns rn a e
453. t die im Interface GenericContent vorgese henen Zugriffsmethoden zur Verf gung vgl Abbildung 121 7 2 8 Package pdf Im Package splitter pdf ist die gesamte Anwendungslogik f r das ffnen Lesen Parsen und Zerlegen von elektronischen Dokumenten im Portable Document Format PDF zusammen gefasst Die genannten Aufgaben sind durchaus nicht trivial Im Ab 297 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit schnitt 9 2 Future Work Seite 319 f werden die Probleme beschrieben die beim ffnen Lesen und Zerlegen von PDF Dokumenten auftreten Zum Package splitter pdf geh ren auch Klassen die an der grafischen Benutzungs schnittstelle des Dokument Splitters eine ad quate d h m glichst zur Original Version des PDF Dokuments identische Darstellung eines PDF Dokuments erzeugen k nnen Das Package besteht aus den folgenden in den in Klammer angegebenen Abschnitten detailliert beschriebenen Teilen e Klasse JPdfPane Abschnitt 7 2 8 1 Klasse PdfDocument Abschnitt 7 2 8 2 Klasse PdfEditorKit Abschnitt 7 2 8 3 Sub Package importing Abschnitt 7 2 8 4 e Sub Package readers Abschnitt 7 2 8 5 Abbildung 122 gibt einen berblick ber die oben genannten Teile des Packages split ter pdf javax swing JTetFane Javan swing event Changellsiener Javax swing event Carellisiener JPdfPane JPdfPane JPdfPane read votd read woid createDefaultEditorkitjavax swing text Ed
454. t die vom Autor empfohlene Standard Pr sentationsreihenfolge abgebildet es kann sich jedoch auch um eine v llig willk rliche Strukturierung handeln Das konzeptuelle Modell f r die Erstellung einer Strukturierung wird in der folgenden Abbildung 41 gezeigt 114 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit organization ES resource tem own Zoe item resource a ze Abbildung 41 SCORM Hierarchisierung von Content Packages Quelle Dodds 2001b S 2 106 Hierarchien f r die Inhalte werden sowohl f r das Organizations als auch f r das Re sources Element eines Content Packages definiert vgl Abbildung 40 Seite 113 Mit Hilfe einer Strukturierung der Inhalte k nnen Konzepte wie die Einteilung der Lernunter lage in Kurse Kapitel Themen und andere Einheiten verwirklicht werden 4 5 2 2 3 2 Context Specific Meta data kontextabh ngige Metadaten Metadaten auf Ebene der Content Packages dienen dazu die empfohlene Lernstrategie f r die Abarbeitung einer Lernunterlage zus tzliche Beschreibungen der enthaltenen Wissensatome oder Hinweise zur Anwendung des Wissens anzugeben Information dieser Art wird in einem Content Package mitgespeichert und mitgeliefert vgl Abbildung 40 Seite 113 Sie dient zur leichteren Auffindung der richtigen Lernunterlage auf Basis ei nes vorgegebenen Lernziels oder hnlicher Daten Hinweis Im Gegensatz dazu gibt es auch kontextunabh
455. t ist verbreitert UF TM 01 Bei angeblich fehlerhaften Importen R ckmeldung ber Erfolg bzw Misserfolg behoben von Topic Maps erschien die Topic Map nach dem Import einer Topic Map stimmen anschlie end doch im System nun mit dem tats chlichen Resultat des Vorgangs berein UF TM O2 Die Funktion Umbenennen einer Topic Die Bezeichnung der Funktion wurde auf behoben Map ist mit einer in die Irre f hrenden Topic Map umbenennen ge ndert Bezeichnung belegt UF TM 03 Beim Anlegen einer neuen Topic Map Das leere Topic wird automatisch durch das nicht wird automatisch ein leeres Topic ge TM4J Framework erzeugt vgl TM4J behebbar 38 Der Befehl Wissensbasis navigieren wechselt in das Werkzeug Content Navigator 311 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit neriert 2002 UF TM 04 Alle standardm ig genierten Topics Alle Topics werden nach wie vor nach dem offen sollten am Ende aller bersichts und Alphabet sortiert angezeigt Es ist nicht Auswahl Listen angezeigt werden um klar welcher Ansatz zu bevorzugen ist die Darstellung bersichtlicher werden zu lassen 8 5 Allgemeine Erkenntnisse Auf den kommenden Seiten werden die allgemeinen Fehler beschrieben die durch den Black Box Test der Contentpool Verwaltung aufgezeigt werden konnten Mit allgemeinen Fehlern sind Fehler gemeint die in der Contentpo
456. t wird im PdfPreviewFrame genutzt und zur Generierung von Vorschau Grafiken verwendet vgl Punkt 7 2 1 1 3 Seite 277 7 2 8 5 3 Klasse JPedalPdflmporter JPedalPdfImporter verwendet die Java Klassenbibliothek JPedal JPedal ist ein Akronym und steht f r Java PDF Extraction Decode Access Library JPedal 2003 Bei JPedal ist wie auch bei Adobe Pdf Viewer ein Zugriff auf die Inhalte einer PDF Datei be dauerlicherweise nur auf niedrigem Abstraktionsniveau m glich 302 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Dar ber hinaus scheint die Implementierung von JPedal in der gegenw rtigen Version noch mit gr beren Fehlern behaftet zu sein Aus diesem Grund ist die Implementierung von JPedalPdfImporter obwohl die Funktionalit t wie im Interface PdfImporter vorge sehen erf llt wird als eine prototypische zu betrachten JPedalPdfImporter kommt da her in der aktuellen Version des Dokument Splitters nicht zum Einsatz 7 2 8 5 4 Klasse TextPdflmporter ITextPdfImporter setzt auf der Schnittstelle der Java Klassenbibliothek iText vgl iText 2003 und Sullivan 2003 auf Die Funktionalit t von iText ist sehr m chtig Der Zugriff auf ein PDF Dokument kann auf hohem Abstraktionsniveau erfolgen wobei ein Dokument Schnittstellen f r den Umgang mit seinen Objekten anbietet vgl iText 2003 Der Fokus von iText liegt jedoch leider auf dem Erstellen von PDF Dokumenten Funktio nalit t zum Extrahieren vo
457. t zugewiesen werden d rfen e Example Beispiel ein Beispiel zur Illustration der Verwendung 4 3 2 3 Details zum Datenmodell Die Wiedergabe aller Details des Datenmodells zum LOM Standard w rde den Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit sprengen Der Verwendungszweck bzw die Bedeutung eines jeden Datenelements sowie weitere Angaben zu Multiplizit t zul ssigem Wertebe reich und Beispiele f r die Verwendung eines jeden Datenelements sind in der Original quelle LOM 2000 nachzulesen 56 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 3 3 IMS Global Learning Consortium Spezifikationen IMS Instructional Management Systems Global Learning Consortium Inc ist ein glo bales Konsortium dessen Mitglieder zahlreiche Organisationen aus dem universit ren kommerziellen oder staatlichen Bereich sind Gegr ndet wurde es 1997 durch die amerikanische Organisation National Learning Infrastructure Initiative NLII welche wiederum durch EduCause finanziert wurde EduCause ist eine private Non Profit Organi sation deren Ziel darin besteht durch die intelligente Nutzung moderner Informations technologie Lernvorg nge effizienter zu gestalten In der Zwischenzeit hat sich IMS zu einem unabh ngigen nicht gewinnorientierten Konsortium entwickelt das seine Aktivit ten aus den j hrlichen Beitr gen seiner Voll Mitglieder finanziert Das IMS Konsortium bildet zahlreiche Arbeitsgruppen und ver ffentlicht Sp
458. te wie bei der Erstellung voll zogen werden Statt Eingabe eines neuen wird jedoch der bestehende Inhalt eines Topics editiert F r das L schen eines Topics braucht es lediglich ausgew hlt und der Befehl zum L schen gegeben werden Alle nderungen die in der Wissensatom Verwaltung vorgenommen werden k nnen aus Sicherheitsgr nden abgebrochen oder r ckg n gig gemacht werden Erst wenn die Wissensatom Verwaltung beendet wird werden s mtliche nderungen unwiderruflich in den Contentpool bernommen Daher ist beim Umgang mit diesem Werkzeug eine sorg f ltige Vorgehensweise geboten In der Folge werden die Prozessmodelle f r die oben genannten und beschriebenen Tools und Features pr sentiert Dabei wird die Verwaltung des Contentpools in zwei Teilen pr sentiert wobei nach den zu verwaltenden Objekten Wissensatome oder Topics im Con tentpool unterschieden wird e 6 2 2 2 1 Pr sentations Tool cccccccccueeuveeveeecececcceuceeauueeueeeneeneenennegs Seite 191 190 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher e 6 2 2 2 2 Wissensatome verwalten e 6 2 2 2 3 Topics verwalten 6 2 2 2 1 Pr sentations Tool Diplomarbeit Seite 195 Seite 201 Pr sentations Tool Start Navigation entlang der Verkn pfungen Namen der gt Verkn pfungen betrachten Navigation in den urspr nglichen Buchstrukturen Kapitel Sequenz Wissens atome BEE Topics
459. tellen Interoperabilit t als Muss Kriterium angesehen c Alle Konzepte die die Grenze von 7 Punkten nicht erreichen werden verworfen und keiner detaillierten Analyse unterzogen d Im Zweifelsfall gilt Regel a vor Regel c Auf Grund besonderer Erfordernisse wurden von den oben genannten Interpretationsre geln zwei Ausnahmen definiert e Beim COMpendis Projekt ist unklar wie weit die entwickelte Software in Orga nisationen z B Unternehmen Verwendung findet Da es sich bei COMpendis um kommerzielle Software handelt waren Daten zum Einsatzhorizont nicht verf g bar Da vermutlich der Einsatzhorizont ausreichend gro ist um eine Analyse zu rechtfertigen wurde COMpendis den zu analysierenden Konzepten zugeordnet Die Argumentation wird von der Tatsache unterst tzt dass COMpendis das Muss Kriterium Offene Schnittstellen Interoperabilit t erf llt e PROMETEUS ist weniger ein Standard oder eine Spezifikation als lediglich eine Plattform f r den pers nlichen Austausch unter Experten des E Learning Aus die sem Grund sind keine Ergebnisse verf gbar die eine Literatur oder Konzeptana lyse erlauben w rden Folglich erschien die Anwendung der K O Kriterien nutzlos Das Konzept PROMETEUS wurde daher verworfen Als Ergebnis der Vorauswahl auf Grund von K O Kriterien werden alle Konzepte f r eine detaillierte Literatur und Konzeptanalyse heran gezogen deren Gesamt Punktezahl in Tabelle 6 fett gedruckt dargestellt ist
460. tems may expect elec tronic material supporting the learning process to be provided by the teacher for in stance However all material provided for learning purposes is completely static so far What in most cases is missing within telelearning environments is the possibility be it for the teacher or the student to create learning materials dynamically This diploma thesis contains a proposal for how to satisfy these demands based on telelearning state of the art Based upon the technical concept of XML Topic Maps the author will present a way how to create a semantics based repository of so called knowledge atoms that can be cre ated by decomposition of and metadata creation on slices of electronic documents books papers scientific magazines and so on A knowledge atom repository as men tioned above will provide teachers and learners with the possibility of creating individual learning materials tailored for their personal needs Conclusions won within this diploma thesis have yet been implemented in several tools The diploma thesis itself is available in German language only Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Hinweis zur geschlechtsneutralen Schreibweise In der vorliegenden Diplomarbeit habe ich darauf verzichtet Formulierungen zu verwen den die explizit beide Geschlechter ansprechen Eine solche Schreibweise erachte ich pers nlich als umst ndlich da die dabei verwendeten Sprachkonstruktion
461. ten Subject Identifiers sind nicht zu verwechseln mit Subject Identities obwohl diese in einem engen thematischen Zusammenhang stehen Ein Subject Identifier ist eine Res source die eine abstrakte unzweideutige Darstellung einer Subject Identity dar stellt Subject Identifiers sind also Schl sselwerte die Subject Identities identi fizieren Sie werden bei der Erzeugung von Topic Maps verwendet um zu ent scheiden ob vorgegebene bereits vorhandene Topics in eine Topic Map aufzu nehmen sind oder nicht Von besonderer Bedeutung sind Subject Identifiers wenn zwei oder mehrere Topic Maps von verschiedenen Verfassern zusammen gef hrt werden sollen Subject Identifiers vermeiden dass zwei Topics in einer Topic Map existieren die das gleiche Ph nomen beschreiben aber unterschiedlich 87 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit benannt sind Ein Beispiel f r Subject Identifiers sind die von der International Standards Organization ISO standardisierten Codes f r die Bezeichnung von Staa ten der Erde wenn sie f r Subject Identifiers von Topics in einer Topic Map zur Modellierung von Sprachen herangezogen werden e Topic Characteristics eine Eigenschaft Characteristic eines Topics ist im weitesten Sinne alles das man im Rahmen des Topicmap Paradigmas ber das Topic behaupten kann Bei Characteristics handelt es sich um ein Konzept das die Modellierung von Behauptungen ber das Topic mit Hilfe von Referenzen
462. tentpool definiert Mit diesem Schritt wurden die Fragestellungen der Diplomar beit auf konzeptueller Ebene beantwortet e Die Anforderungen f r das Werkzeug zur Zerlegung von Dokumenten wurden de finiert Ein Algorithmus der die Zerlegung realisiert wurde entwickelt e Es wurde ein Datenmodell spezifiziert in dem die Datenbasis zur Speicherung von Wissensatomen und das semantische Netz zur Speicherung von semantischen Zu sammenh ngen ber cksichtigt wurden e F r die Darstellung der Wissensatome wurden die Anforderungen entwickelt Die Gestaltung der Benutzungsschnittstelle zur Darstellung ist im Rahmen der Imple mentierung noch zu kl ren e Um die Verwendung von Wissensatomen in neuen Dokumenten zu erm glichen wurde eine Suchfunktion im Contentpool spezifiziert 248 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 7 Implementierung der Software In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Implementierung gem des in Kapitel 6 Design der Software Seite 143 ff spezifizierten Designs vorgestellt Dabei geht der Autor nicht auf Details der Implementierung ein da die vollst ndige Wiedergabe der Do kumentation des API Application Programming Interface oder sogar des Quellcodes der Klassen den Rahmen der Diplomarbeit sprengen w rde Die Vorstellung der Implemen tierungs Ergebnisse erfolgt vielmehr an Hand von Klassenmodellen aus denen die Umsetzung der im Design getroffenen Entscheidungen im produktiven Prog
463. tentpools werden Lehrende folglich noch nicht bei ihren Aufgaben unterst tzt e Der state of the art f r relevante wissenschaftliche Fachgebiete wurde als Grundlage f r die entwickelten Algorithmen Konzepte und Architekturen verwen det Zus tzlich wurde Erkenntnis aus kommerziellen Produkten der E Learning M rkte ber cksichtigt e Die Ziele f r die Spezifikation des Datenmodells wurden erf llt Interoperabili t t und Offenheit wurden durch Ber cksichtigung wichtiger Standards erreicht Durch das Design des Contentpools wurden Speicherbedarf und Zugriffszeit mini mal gehalten e Ein Werkzeug f r die Erzeugung von Wissensatomen wurde implementiert Bei der Funktionalit t des Werkzeugs musste aber auf die automatische Generierung von semantischen Zusammenh ngen verzichtet werden e Werkzeuge f r den Zugriff auf den Contentpool wurden implementiert Ein Werkzeug zur Unterst tzung der Generierung neuer Dokumente wurde aber nicht realisiert 9 1 2 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien Durch die Anwendung anerkannter ergonomischer Richtlinien wurde versucht den allgemeinen Benutzbarkeitskriterien so weit wie m glich Rechnung zu tragen Die Zu friedenheit der Benutzer mit der entstandenen Software konnte aus Mangel an Zeit und personellen Ressourcen noch nicht gemessen werden Durchgef hrt wurde bereits eine Evaluierung der Zufriedenheit mit Scholion WB allgemein Mielach 2003 Die ge nannte Untersuchung geht jedoch nicht auf
464. ters util SplittableFilesFilter SlideOptionPane DocFilenamefFilter PdfParagraphiteration fi A TextFilenamerilter DocumentRenderer javax swing JFrame ProjectFilesFilter ProgressDialogF actory Pamreewkiame javax swing JDialog PaffFilenamerilter AdvancedPdfTextStripper _ Java awtevent chonlisiener HtmilFilenamerilter 5 Wwingl Yorker Main vindow Infodialog Domutils e HTMLSplitEditorkit javax swing JPanel PlainTextSplitEditorkit AtomPresentationPane d m HThiLPatternEditarkit omg mprovedDocumentRenderer javax swing Dialog content dava awteventActionListener Metadata r 7 a EditAtomMetadataDialog KnowledgeAtom javax swing JFrame f MainWindow S MetsExtrackor Decamposer exceptions Se ConfigurationException g NomMoreContentException S 3 Generiscontent javax swing JDialog ProgramOptionsDialog config pdf Java swing JDialog ProjectConfiguration importing PhraseSearchDialog Language readers Granularity JPdfPane ProgramSettings PdfEditarkit TextF ormat PdfDocurment javax swing JDialog Java awtevent ActionListener ConfigurationDialog projects SplittingAlgorithm SplitterProject DecomposedDocument Abbildung 61 Klassenmodell des Dokument Splitters Wie in Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung siehe Seite 153 gezeigt stellt der Dokument Splitter eines von drei client seitigen Modulen in der Architektur der Contentpool Verwaltung dar Der Dokument Splitter w
465. text images sound web pages chat session assessment objects or other pieces of data that can be delivered to a Web client SCOs represents a collection of one or more Assets and or Sharable Resources that include a specific launchable asset that utilizes the SCORM Run time Environment to communicate with LMSs ASCO represents the lowest level of granularity of content that is able to be tracked by an LMS using the SCORM Run time Environment Content Aggregation is the process of aggregating resources SCOs Assets into a defined structure content structure to build a particular learning experience Abbildung 39 Darstellung eines SCORM Content Packages Dodds 2001b S 2 7 Eine wichtige Voraussetzung f r das Funktionieren des Konzepts sei nochmals er w hnt Die Wiederverwendbarkeit eines Wissensatoms leidet wesentlich oder wird sogar ganz unm glich falls sein Inhalt nur in Abh ngigkeit von anderen Wissensatomen se mantisch verst ndlich und erfassbar ist Das h tte zur Folge dass das Wissensatom ohne seinen Zwillingsbruder nicht sinnvoll verwendet werden kann Anhand der Abbildung 39 kann nun besser nachvollzogen werden warum sich dies so negativ aus wirkt Wenn sich das zus tzlich ben tigte Wissensatom au erhalb der Lernunterlage be findet in der Abbildung au erhalb der Ellipse und gegenw rtig nicht verf gbar ist z B aufgrund eines Serverausfalls so wird der praktische Wert der Lernunterlage unange nehm r
466. the assignment of a Topic Characteristic to a Topic If no Scope is specified the Scope is deemed to be the unconstrained Scope and the assignment is always valid XTM 2001 83 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 4 2 2 6 Namenskonventionen innerhalb eines G ltigkeitsbereichs Einem Topic wird eine Menge von Basisnamen Basenames in der Quelle XTM 2001 als base names bezeichnet zugeordnet welche innerhalb eines bestimmten Fachbe reichs scope G ltigkeit besitzen Basenames sind Zeichenketten und werden f r die Definition von Topic Eigenschaften heran gezogen Auf diese Weise wird eine Namens konvention festgelegt so dass die Modellierung eines Namensraums m glich ist Abbildung 29 verdeutlicht das Konzept Topic Characteristic N baseNameString Topic Base Name Abbildung 29 Schaffung von Namenskonventionen XML Topic Maps XTM 2001 A Base Name is a String that is used to name a Topic within a Scope Only one Topic may be assigned a particular Base Name within a given Scope The set of Base Names assigned within a given Scope thus constitutes a namespace and may be used to iden tify Topics unambiguously XTM 2001 4 4 2 2 7 Verbindungen bzw Vorkommen von Topics Das Konzept der Occurrences Verbindung bzw Vorkommen verkn pft bzw verbindet das mit Hilfe der Topics geschaffene semantische Netz mit physischen Ressourcen Mit anderen Worten Occurre
467. tierten berlegungen der Algorithmus zum Zerlegen elektronischer Dokumente entwickelt und vorgestellt Die verwendete Notation zur Spezifikation von Verbund Datentypen und Algorithmen orientiert sich an der Algorithmen Beschreibungssprache Jana Java Based Abs tract Notation for Algorithms Jana ist eine Variante der Beschreibungssprache Jadele Java Based Algorithm Description Language die mit besonders wenigen Konstrukten 233 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit auskommt den Benutzer mit nur wenig syntaktischen Details belastet und dem Benutzer Freiheiten bei der Formulierung berl sst Jadele 2000 Tabelle 10 enth lt eine ber sicht der von Jana angebotenen syntaktischen Konstrukte Tabelle 10 Syntax der Algorithmen Beschreibungssprache Jana nach Jadele 2000 Konstrukt Auspr gung in Jana Zuweisungsoperator Abschluss von Anweisungen optional Multiplikation x Division Addition Subtraktion Anweisung x a 10 Schl sselw rter type reftype while for if else boolean int float char do void static Funktionskopf mit Name und Parametern squareRoot ja 1x int squareRoot Ja Kommentare Endkommentar Klammerkommentar Hinweise zur Tabelle 10 e Das Semikolon als Zeichen f r den Abschluss von Anweisungen ist optional de finiert Der Autor verwendet es stets um die Lesbarkeit des Codes zu
468. tion zwischen tige Zeichen in importierten Topic Maps den Topics jedoch nicht zu sein Die ung ltigen Zeichen k nnen vom Topic Map Parser jedoch nicht er kannt werden PF CN O3 Beim Exportieren einer Topic Map wird Die Datei Erweiterung xtm muss im behoben die zus tzliche Datei Erweiterung xml System des Benutzers registriert werden angeh ngt PF CN O4 Der Export einer Topic Map ffnet ein Beim Export einer Topic Map ffnet sich behoben neues Fenster das anschlie end ge ffnet kein neues Fenster mehr bleibt PF CN O5 Bei Auswahl eines Association Type Dies liegt im Konzept der Topic Maps nicht Member Type oder Occurrence Type begr ndet Topics die als Typen anderer behebbar werden keine verkn pften Topics ange Objekte auftreten sind in der Regel nicht zeigt mit anderen Topics durch Associations verbunden PF CN O6 Beim Drucken wird keine Darstellung der Associations mit Angabe der Rollen mit ausgedruckt Die Druckfunktion in Scholion WB wurde SET PF CN 07 F r den Druckvorgang ffnet sich ein Allgemein verbessert zweites Fenster in dem der Druckbefehl ein zweites Mal gegeben werden muss UF CN O1 Die Darstellung von Topics und zugeord Dieser Fehler trat vor bergehend auf Der behoben neten Occurrences z B Dokumente Frame in dem Occurrences angezeigt berlappen sich gegenseitig Siehe werden wurde wieder an die richtige LF CN 04 Stelle platziert UF CN
469. tionen schlie t diese L cke Mit Hilfe von Assoziationen k nnen inhaltliche Beziehungen zwischen zwei oder mehreren Topics geschaffen werden Assoziationen zwischen Topics sind der entscheidende Schritt von Information zu Wissen Assoziationen erlauben es Aussagen wie Rom liegt in Italien in das semantische Netz abzubilden indem f r Rom und f r Italien je ein Topic angelegt wird Die semantische Beziehung zwischen den beiden Topics wird durch eine Assoziation gewonnen wobei ein Weg gefunden werden muss auch die Bedeutung derselben liegt in beim Modellierungsprozess nicht zu verlieren Das genannte Beispiel zeigt anschaulich welche Aspekte einer Assoziation gespeichert werden m ssen Zum einen m ssen die beteiligten Topics nachvollziehbar sein zum anderen ist eine Speicherung der Art der Assoziation erforderlich Die Notwendigkeit weitere Information zu speichern ist nicht auf den ersten Blick ersichtlich Eine Assozia tion ergibt immer nur in einer Richtung einen Sinn Pepper 2002 Um auch die Rich tung der Assoziation angeben zu k nnen muss f r Topics eine Rolle gespeichert wer den die sie im Rahmen der Assoziation einnehmen So kann die Fehlinterpretation Ita lien liegt in Rom ausgeschlossen werden 90 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die eben erw hnten Fakten werden in den folgenden Objekten physisch gespeichert Die wichtigste Information zu jedem Objekt wird nochmals zusamm
470. tions Tool Wissensatome betrachten Pr sentations Tool Topics betrachten Pr sentations Tool pers nliches Nachschlagewerk erstellen Pr sentations Tool Wissensatome verwalten Wissensatom Verwaltung Wissensatom erstellen Wissensatom Verwaltung Wissensatom editieren Wissensatom editieren Wissensatom Verwaltung Metadaten Wissensatom editieren Wissensatom Verwaltung Semantische Wissensatom Verwaltung Wissensatom l schen Pr sentations Tool Topics verwalten Topic Verwaltung Topic erstellen Topic Verwaltung Topic editieren Topic editieren Topic Verwaltung Semantische Verkn pfungen Topic Verwaltung Topic l schen Modell des Topicmap Managers Topicmap Manager Kategorien Tabelle bearbeiten Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map hinzuf gen Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map l schen Topicmap Manager Fachgebiet Topic Map bearbeiten Pr sentations Tool Suche im Contentpool Modell des Contentpool spezifischen Hilfe Systems Hilfe System Index anzeigen Hilfe System Suche im Index Hilfe System Inhalt der Hilfe anzeigen Contentpool Verwaltung Berechtigungen Contentpool Verwaltung Datenmodell Teil 1 Contentpool Verwaltung Datenmodell Teil 2 Ablaufdiagramm des Splitter Algorithmus xix Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildung 106 Klassenmodell von Scholion WB teilweise vereinfacht 250 Abbildung 107 Klasse
471. tributed Learning Initiative ADL Presentation April 10 2002 http www adinet org ADLDOCS Other DemystifyingSCORM zip zuletzt aufgerufen am 07 Aug 2002 Downes Stephen Learning Objects Essay University of Alberta Canada 2000 http www atl ualberta ca downes nawebj Learning Objects doc zuletzt aufgerufen am 09 Mai 2003 324 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Ellmer et al 1998 Michael Ellmer Thomas Pilsl SCHOLION interactive ExpExch 2003 Fenneberg 2002 Fletcher 2001 Froschauer et al F rlinger 2003 Garshol 2002 Gr ln 2002 HeinRoith 1998 Hibernate 2003 telelearning system Diploma Thesis Institute of Business Informatics University of Linz 1998 http www experts exchange com Programming Programming Lang uages Java Q20627261 html zuletzt aufgerufen am 10 Sep 2003 Fenneberg Peter Design des idealen e Learning Systems Dip lomarbeit am Institut f r Wirtschaftsinformatik Schwerpunkt Com munications Engineering Universit t Linz 2003 Fletcher J D Evidence for Learning from Technology Assisted Instruction In O Neil H F jr Perez R Eds Technology Applications in Educa tion A Learning View Lawrence Erlbaum Associates Hillsdale NJ 2001 1999 Froschauer Barbara Stary Christian Bramb ck Franz Ell mer Michael Ortner Wolfgang Totter Alexandra SCHOLION Scaleable Technologies for Te
472. tungs Tool eines von drei client seitigen Modulen in der Architektur der Con tentpool Verwaltung dar In Abbildung 60 ist die Architektur des Verwaltungs Tools als Klassenmodell dargestellt 165 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit java lang Object java lang Object TMEditor OntologyManager TMEditor OntologyManager getNotAuthorizedPage java lang String getNotAuthorizedPage java lang String getStartPage java lang String getStartPage java lang String getMainMenu java lang String getMainMenu jaya lang String getversionHistory java lang String getNewTopiemapScreen java lang String getNewTopicScreen java lang String saveNewTopicmap java lang String saveNewTopic java lang String saveEditTopicmap java lang String deleteTopics java lang String saveDeleteTopicmap java lang String saveEditTopicProperties java lang String getNewTopicmapConfirmScreenjava lang String saveEditTopicAssociations java lang String getEditTopicemapScreen java lang String getNewTopicConfirmScreen java lang String getEditTopiemapConfirmScreen java lang String getNewTopicFailedScreen java lang String getDeleteTopicmapScreen java lang String getEditTopicScreen java lang String getDeleteTopiemapConfirmScreen java lang String getEditTopicPropertiesScreen java lang String getVersionHistoryjava lang String getEditTopicAssociationsScreen java lang String getUploadScreen java lang String getEdit ccurrencesScreen java lang String getUplo
473. twicklung Softwareentwicklung mit der Unified Modeling Language 3 aktuali sierte Auflage Oldenbourg M nchen Wien 1997 Ontopia Gen 2002 Ontopia AS General Information and Frequently Asked Park 2002 Paulsen 2003 PdfBox 2002 PdfSpec 2001 Questions Ontopia AS Oslo Norway http www ontopia net index html zuletzt aufgerufen am 28 Aug 2002 http www ontopia net topicmaps fag html zuletzt aufgerufen am 28 Aug 2002 Park Jack Editor and Hunting Sam Technical Editor XML Topic Maps creating and using Topic Maps for the Web Pearson Educa tion Inc Boston MA 2002 Paulsen Morten Flate E Learning The State of The Art Work Package One Of The European Delphi Project NKI Distance Educa tion March 2003 Online available at http home nettskolen nki no morten artikler State of the art pdf zuletzt aufgerufen am 16 Dez 2003 Litchfield Ben PdfBox a Java PDF Library A project which will allow access to all of the components in a PDF document Online a vailable at http www pdfbox or http www csh rit edu ben projects pdfbox index html Links jeweils zuletzt aufgerufen am 15 Nov 2003 Adobe Systems Inc PDF Reference Adobe Portable Document Format Version 1 4 Specification third edition Online available at 329 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Pepper 2002 Radmayr 2003 RechPom 1999 Reindl 2001 RFC239
474. u auch SCORM CBT Akronym f r Computer Based Training Man versteht darunter jede Lehrveranstaltung oder Lehreinheit an der die Teilnahme mit Hilfe eines Einzelrechners m glich ist 335 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit CCITT CLOB CMI Codalitat Akronym f r Comit Consultatif International T l graphique et T l foni que Internationale technische Normungsbeh rde der Telefongesell schaften Heute wird nicht mehr die Bezeichnung CCITT sondern statt dessen ITU TSS verwendet Akronym fiir Character Large Object Die Verwendung von CLOB s ist ein Weg zur Speicherung groBer Datenmengen in einer Datenbank die mit herk mmlichen Datentypen nicht realisiert werden kann Ein CLOB wird als Textdaten character data in einer Datenbank gespeichert Textda ten verwenden nur einen eingeschr nkten Wertebereich eines bytes abh ngig vom Code z B 7 Bit bei ASCII 2x8 Bit bei Unicode zur Co dierung der Daten Akronym f r Computer Managed Instruction Begriff der aus der Aufspaltung des Begriffs Multimedia entsteht Eine gute Definition findet sich bei Blumstengel 1998 Weidenmann 1997a S 65 ff kritisiert dass Multimedia aus mediendidaktischer Sicht zu unpr zise ist Er schl gt vor statt des Medienbegriffs die Kate gorien Modalit t und Codalit t in den Vordergrund zu stellen Unter Modalit t wird das wahrnehmende Sinnesorgan verstanden Multimodale Angebote sprechen also me
475. u des Content pools gew hrleistet ist zu bevorzugen 2 2 2 Aufbau eines Contentpools Um einen Contentpool aufbauen zu k nnen m ssen die Probleme der Speicherung von Wissensatomen gel st werden Daraus begr ndet sich die Aufgabe ein Datenmodell f r den Contentpool zu entwerfen Ein geeignetes Datenmodell des Contentpools muss in der Lage sein sowohl die Daten selbst d h die Wissensatome als Teile von elektroni schen Lehrmaterialien als auch Daten ber die semantischen Inhalte und Zusammen h nge zu speichern Entsprechend der Aufteilung des Contentpools in die beiden Komponenten Datenbasis und semantisches Netz ist auch das Datenmodell in zwei Teilen zu definieren e Datenmodell f r die Datenbasis e Datenmodell f r das semantische Netz 2 2 3 Anwendung des Wissens aus dem Contentpool Als letzter Schritt zum Aufbau eines Contentpools muss gew hrleistet sein dass die in der Datenbasis des Contentpools gespeicherten Inhalte effektiv und effizient genutzt werden k nnen Es sind folglich Probleme der Anwendung von Wissensatomen zu l sen Die Anwendung von Wissensatomen wirft folgende Problemstellungen auf e Der Zugriff auf die gespeicherten Wissensatome muss m glichst effizient reali siert werden Eine gezielte Suche nach semantischen Kriterien ist ebenso zu unterst tzen wie ein beliebiges vom Benutzer definiertes Navigieren der Wis sensatome ein Browsen in den Inhalten e Die oben genannten Anspr che
476. uchen in elektronischen Dokumenten innerhalb der Metadaten eine Schlagwortsuche durchzuf hren Auch im semanti schen Netz kann nach Schlagw rtern gesucht werden wobei in diesem Fall weniger die syntaktische denn die semantische Dimension der In halte ber cksichtigt wird D h bei der semantischen Suche werden in erster Linie die Verkn pfungen bei der herk mmlichen Suche vor allem die Inhalte durchsucht Bei der herk mmlichen Schlagwortsuche besteht zudem die M glichkeit mehrere Suchbedingungen mit Hilfe von bo ole schen Operatoren beliebig zu kombinieren 214 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher 6 2 2 5 Hilfe System Diplomarbeit Contentpool Hilfe Start gt nhalt anzeigen gt Index anzeigen Tutorial ausw hlen und starten BEE In der Hilfe suchen Ende 9 contentpool help showcontent contentpool help showindex contentpool help tutorial contentpool help search Abbildung 98 Modell des Contentpool spezifischen Hilfe Systems Beschreibung das Hilfesystem bietet dem Benutzer Hilfestellungen zu den Tools und Features der Contentpool Verwaltung an Dem Benutzer werden sowohl Beschreibungen der Tools und Features als auch Tutorials welche den Umgang mit den zur Verf gung gestellten Werkzeugen beispielha
477. ucture Activity selecton Activity ret Activity structure ret Mathod gt Play F A Activity structure ret Method Play Unit of study ref Jvhen completed Vi iti en condition trus Users in role Abbildung 22 Vereinfachtes Schema f r die Bindung von EML an XML Quelle Koper 2001 76 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit mkhasis crm igue source Formula source i E view progerty group vaues Set property value Set property croup values Interactions Intemet source Internet source Abbildung 23 Struktur einer Wissenseinheit knowledge object in EML Quelle Koper 2001 F r weitere Informationen zum XML Modell wird der Leser auf die Quellenliteratur ver wiesen In Koper 2001 S 20 ff finden sich zudem Beispiele f r die Formulierung von Lernmaterialien in EML 4 4 2 XML Topic Maps XTM Topic Maps sind ein Mittel zur Modellierung von Wissensbasen oder semantischen Net zen Semantische Netze dienen vereinfacht ausgedr ckt zur Abbildung von Wissen aus der Wirklichkeit Wissen kann abgebildet werden indem zus tzlich zu nackten Daten auch Information zur Interpretation dieser Daten gespeichert wird Information zur Interpretation von Daten bezeichnet man als Semantik Die grundlegende Idee bei Topic Maps ist externe Dokumente mit Hilfe von Schlag w rtern zu referenzieren Als Gru
478. uf Sun 1999 verwiesen 3 7 Nicht analysierte Konzepte Die Zahl der in Wissenschaft und Praxis vorhandenen Konzepte die in Zusammenhang mit den Problemstellungen dieser Diplomarbeit stehen ist gro Die Vorauswahl und Einteilung in zu analysierende und nicht zu analysierende Konzepte war deshalb uner l sslich um den Umfang der Analyse in einem berschaubaren Rahmen zu halten Beim Prozess der Identifikation von geeigneten Konzepten wurde daher vom Autor eine Vorselektion durchgef hrt und ungeeignet scheinende Konzepte noch vor Beginn der Li teratur und Konzeptanalyse verworfen Die Vorselektion der Konzepte wurde aufgrund von zuvor definierten so genannten K O Kriterien vorgenommen Im Kapitel 5 Bewertung der Konzepte und Technologien Seite 123 ff findet der Leser die K O Kriterien ausf hrlich beschrieben Abschnitt 5 3 1 Seite 130 ff W hrend dieser ersten Bewertung an Hand von K O Kriterien wurden folgende beiden Schritte vollzogen e Einordnung der Konzepte in die zuvor aus der Einteilung der Frage und Prob lemstellungen gebildeten Kategorien Zerlegung von Dokumenten Speicherung 32 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit von zerlegten Dokumenten Darstellung zerlegter Dokumente und Referenz projekte und Rahmenmodelle e Ausscheidung von Konzepten die auf Grund der Bewertung an Hand der K O Kriterien als wenig brauchbar f r eine weitere Analyse eingestuft wurde
479. ugriffsstrukturen Annotatio nen und Dokumente Files Content Pers nliche Inhalte Metadaten Abbildung 49 Organisation der pers nlichen Inhalte konzeptuelles Modell 150 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Wissens Atome Metadaten Abbildung 50 Konzeptuelles Modell des allgemeinen Contentpools Die beiden gezeigten Darstellungen Abbildung 49 und Abbildung 50 gelten jeweils f r ein semantisches Netz im Contentpool Aufgrund der Tatsache dass eventuell B cher aus verschiedenen Fachgebieten im Contentpool gespeichert werden sollen wird auch ein Konstrukt ben tigt mit dessen Hilfe mehrere semantische Netze verwaltet werden k nnen Dieses Ziel kann mit Hilfe von Ontologien erreicht werden Abbildung 51 zeigt auf wel che Weise semantische Netze mit einer im System globalen allgemeinen Ontologie verkn pft werden k nnen In der allgemeinen Ontologie sind s mtliche Konstrukte ge speichert welche in allen Fachgebieten eine Entsprechung d h einen quivalenten Zwillingsbruder aufweisen So wird es z B in allen wissenschaftlichen Fachgebieten bestimmte Methoden geben wobei jedoch Methoden der Wirtschaftsinformatik nicht mit Methoden der Psychologie oder der Betriebswirtschaftslehre gleichzusetzen sind und da her in jedem Fachgebiet eigens definiert werden m ssen In der allgemeinen Ontologie entsprechen sich diese Konstrukte hingegen 151 Zerlegung digitalisierter Le
480. und Testpl ne entworfen Die Testdaten und Testpl ne dienten als Grundlage f r den anschlie end durchge f hrten Test der Werkzeuge Gefundene Fehler waren zu dokumentieren und dem Autor der Diplomarbeit zu kommunizieren Der Code der Komponenten wurde berarbeitet mit dem Ziel alle der im zwei ten Schritt gefundenen Fehler auszubessern Schlie lich wurde gem des in Punkt 1 entworfenen Testplans und der in Punkt 1 abgeleiteten Testdaten der gesamte Ablauf des Black Box Tests gem des in Punkt 2 gew hlten Ablaufs wiederholt Zweck dieses Vorgehens war es die an gebliche Korrektur der gefundenen Fehler zu verifizieren 8 1 3 Klassifikation von Fehlern Jedem w hrend des Testens gefundenen Fehler wird um diesen sp ter eindeutig identifi zieren zu k nnen eine Klassifikation zugewiesen Die Klassifikation besteht aus folgen den Teilen vgl Wizany 2003 S 2 Art des Fehlers mit dessen Hilfe eine grobe Einordnung der Ursache des Fehlers getroffen werden kann Durch die Art des Fehlers k nnen zudem logische Fehler d h Fehler im Programmablauf von leichter zu behebenden Fehlern in der Be nutzungsschnittstelle z B reinen Tippfehlern unterschieden werden M gliche Auspr gungen f r die Art des Fehlers sind o TF Tippfehler o LF Layout Fehler o PF Fehler im Programmablauf o UF Fehler oder Mangel bez glich der Usability Name des Programmes in dem der Fehler gefunden wur
481. und anbieten F r die Anbieter bzw Entwickler der Wissenstransfer Umgebungen ergibt sich der Vorteil dass durch Standards f r den Austausch von Daten zwischen System komponenten die Entwicklungskosten reduziert werden da keine propriet ren Schnittstellen entwickelt werden m ssen Hersteller von Content k nnen sich darauf verlassen dass ihre Kursmaterialien und Nachschlagewerken in mehreren Wissenstransfer Umgebungen ver wendbar sind 39 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Lernende d h die Konsumenten von Contents werden zwischen zahlreicheren Produkten ausw hlen k nnen Zudem ist Information ber Lernende zwischen verschiedenen Wissenstransfer Umgebungen austauschbar 4 1 2 Gliederung der Literaturanalyse Um die Literaturanalyse systematisch und interindividuell nachvollziehbar durchzuf hren wird hier eine Aufteilung des zu untersuchenden wissenschaftlichen Materials in The menbereiche vorgenommen Aus den Ausf hrungen im Kapitel 3 Auswahl der Konzep te und Technologien Seite 27 ff wird ersichtlich dass folgende Projekte und Konzepte f r eine Literaturanalyse ausgew hlt wurden e Slicing Book Technology SBT e IEEE Learning Object Model e IEEE Learning Object Metadata Standard e IMS Global Learning Consortium Spezifikationen e Educational Modeling Language EML e COMpendis Forschungsprojekt e XML Topic Maps XTM e Trial Solution Projekt e Sharable Content Object Reference
482. ung von findMetaData und 6 4 2 7 Verfeinerung von processResults Aus der Warteschlange wird ein Array erzeugt des sen L nge mit der Anzahl der gespeicherten Wissensatome bereinstimmt Als Eingangsparameter erwartet die Funktion ein Objekt des Datentyps AtomQueue An den Rufer wird ein Array aus Objekten des Datentyps Atom als Ausgangsparameter zu r ckgegeben Atom convertResults AtomQueue queue int size queue size Atom result new Atom size for int i 0 i lt size i result i queue pop end for end convertResults 245 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 6 4 3 Splitter Algorithmus im Ablaufdiagramm Im Abschnitt 6 4 2 Schrittweise Verfeinerung des Algorithmus Seite 233 ff wurden die Bausteine des Splitter Algorithmus bis auf die Ebene von Methoden Prozeduren und abstrakten Operationen zerlegt Hier werden die Bausteine zu einem Ganzen zusammen gef gt und somit der Algorithmus in seiner Gesamtheit wiedergegeben Um den Ablauf des Algorithmus besser veranschaulichen zu k nnen wird das darstellerische Mittel des Ablaufdiagramms gew hlt Hinweise zum Ablaufdiagramm in Abbildung 105 e Da der Algorithmus im Ablaufdiagramm vollst ndig gezeigt wurde ergeben sich durch die Aufl sung von Untermethoden leichte nderungen im Code gegen ber den durch die schrittweise Verfeinerung gefundenen und formulierten Methoden e Um die Ubersichtlichkeit des Diagram
483. ur des Projekts Scholion WB eingegliedert wird Wie weiter oben erw hnt nimmt das MainServlet die bedeutendste Rolle in Scholion WB ein Funktionalit t die sich logisch zusammen fassen l sst wird jeweils einem eigenen Package zugeordnet und in mehreren meist ungef hr 5 10 Klassen implementiert In diesem Sinn wurde f r die Contentpool Verwaltung innerhalb der Architektur von Scholion WB das Package scholion contentpool vorgesehen Das Package scholi on contentpool bindet Algorithmen zur Verwaltung von Topic Maps und zur Verwaltung von Wissensatomen in die Wissenstransfer Umgebung Scholion WB ein Teile der Funktionalit t der Contentpool Verwaltung befinden sich dar ber hinaus im Pa ckage scholion util Da die Funktionalit t der Klassen im zuletzt genannten Package auch von anderen Teilen von Scholion WB genutzt wird wurden die gemeinsam ge nutzten Klassen im Package scholion util eingeplant 6 1 4 2 bersicht Klassen und Packages der Contentpool Verwaltung Die Contentpool Verwaltung wird in bereinstimmung mit dem in Abbildung 52 siehe Seite 153 gezeigten Design in mehreren Klassen implementiert welche in drei Packages zusammen gefasst sind scholion contentpool scholion util und utils topicmaps 32 Hinweis grundlegende Funktionalit t f r die Verwaltung von Topicmaps die f r die Contentpool Verwaltung unverzichtbar sind aber mit Scholion WB in keinem unmittelbaren Zusammenhang stehen sind im Package util
484. ure Work Seite 319 f beschrieben Folgende M glichkeiten werden von PdfPreviewFrame angeboten vgl Abbildung 114 e Anzeigen einer bestimmten Seite aus dem aktuell ge ffneten Dokument im PDF Format e Navigieren durch die Seiten des Dokuments mit Hilfe der an der GUI angebotenen Buttons 7 2 1 1 4 Klasse AtomPresentationPane Die Klasse AtomPresentationPane ist spezialisiert auf die Darstellung von Wissens atomen Dabei wird unterschieden zwischen den Wissensatomen an sich und den Meta daten dazu Die Wissensatome werden im oberen Bereich die Metadaten im unteren Bereich der Benutzungsschnittstelle gezeigt Beide Teile k nnen vom Benutzer auf Wunsch ausgeblendet werden AtomPresentationPane bietet dem Benutzer folgende M glichkeiten vgl Abbildung 114 e Betrachten eines Wissensatoms und der Metadaten hierzu e Navigieren durch die Menge der gegenw rtig verf gbaren Wissensatome mit Hilfe von an der GUI zur Verf gung gestellten Buttons e Bearbeiten der Wissensatome Verschmelzen Zerteilen L schen Editieren mit Hilfe von Buttons 7 2 1 1 5 Dialog Klassen Mehrere Klassen werden ben tigt um Dialoge zu implementieren die in Kommunikati on mit dem Benutzer die f r einen bestimmten Anwendungsfall notwendige Entschei dungen oder Eingabedaten ermitteln Folgende Dialog Klassen werden von Dokument Splitter verwendet mit je einer kurzen Erkl rung vgl Abbildung 114 277 Zerlegung digitalisierter Lehrb
485. usammen mit den physischen Ressourcen in distribuierbarer austauschbarer Form z B in einer Zipdatei oder auf einem Datentr ger F r die Umsetzung der genannten Definitionen verwendet SCORM das IMS Content Pa ckaging Information Model in beinahe unver nderter Form Die Spezifikation der Umset zung des Information Model auf Basis von XML wurde ebenfalls vom IMS Global Learning Consortium bernommen IMS Content Packaging XML Binding Specification Beide ge nannten Spezifikationen wurden in diesem Dokument schon behandelt weshalb an die ser Stelle auf eine genauere Darstellung der Details verzichtet wird Ausf hrlichere Be schreibungen dazu k nnen im Abschnitt 4 3 3 2 siehe Seite 63 ff nachgelesen werden In diesem Abschnitt erfolgt lediglich eine Darstellung der Erweiterungen dieser Spezifika tionen und Hinweise auf wichtige Besonderheiten Die folgende Abbildung 40 zeigt das konzeptuelle Modell eines Content Packages gem der IMS Spezifikation Hinweis vgl dazu auch Abbildung 16 Seite 63 Package Manifest Interchange File Meta data Manifest File sub Manifest s Physical Files The actual Content Media Assessment Collaboration And other files Abbildung 40 Konzeptuelles Modell SCORM Content Packaging Quelle Dodds 2001b S 2 111 113 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Erweiterungen von SCORM zu den IMS Spezifikationen betreffen zun chst vor allem
486. utung verschiedener Textstellen zu geben In der Diplomarbeit werden die folgenden Hervorhebungen verwendet e Fettdruck kennzeichnet wichtige Schlagw rter im Text Fett gedruckte Begriffe k nnen meist im Schlagwortverzeichnis oder im Glossar der Diplomarbeit nachge schlagen werden Weiters wird Fettdruck f r die Beschriftung von Abbildungen Tabellen und hnlichen Elementen im Text eingesetzt e Kursivdruck wird meist zur Hervorhebung englischsprachiger Begriffe verwendet die vom Autor nicht bersetzt wurden Dies kann aus Gr nden des leichteren Ver st ndnisses erfolgen oder weil es in der Fachsprache noch keine weithin aner kannte bersetzung gibt e Referenzen auf verwendete Literatur werden stets in eckigen Klammern ange geben Zu jeder Abk rzung in Klammern findet sich im Literaturverzeichnis Ab schnitt 10 1 Referenzen Seite 322 ff die entsprechende Quelle im Detail ange f hrt e Pseudocode Code in einer Programmiersprache Namen von Klassen und Metho den in einem konzeptuellen Klassenmodell oder Code von XML Schemata und XML Dokumenten werden in einer besonderen Druckschrift mit fester Zei chenbreite wiedergegeben Diese Vorgehensweise entspricht international ge br uchlichen Konventionen zur Darstellung von Code 1 3 2 Gliederung des Dokuments Der grunds tzliche Aufbau der Diplomarbeit ist durch eine Einkreisung der behandelten Fragen und Probleme gekennzeichnet Es wird gezeigt wie durch systematisc
487. verbessern e Bei Funktionsk pfen bietet Jana die M glichkeit Ausgangsparameter in Tabelle 10 mit dem Symbol dargestellt au erhalb der Klammern f r Parameter durch die Angabe des Datentyps ohne einen Namen daf r zu vergeben zu spezifizie ren Von dieser M glichkeit macht der Autor Gebrauch Innerhalb der Klammern des Funktionskopfes werden folglich nur Eingangs und bergangsparameter defi niert In einem ersten Schritt zum Entwurf des Splitter Algorithmus werden die ben tigten Da tentypen und Moduln spezifiziert und anschlie end der Algorithmus nach der Methode der schrittweisen Verfeinerung systematisch entwickelt Es folgt ein berblick ber die Einzelschritte der Verfeinerung e 6 4 2 1 Datentypen und Moduln uereessennnnennennnnnnenn nenn ann ann une nenne nenn Seite 235 e 6 4 2 2 Oberste Abstraktion bersicht des Algorithmus ssassn Seite 239 e 6 4 2 3 Verfeinerung von initSplitter usesrennennaneen nenn nennen nennen Seite 240 e 6 4 2 4 Verfeinerung von prepareSplitter zussenuaenennnennennn une nn nennen nenn Seite 240 e 6 4 2 5 Verfeinerung von findAtomBordersS eee ee namen nen nennen Seite 242 234 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e 6 4 2 6 Verfeinerung von findMetaData cece eee ee nun an nennen nennen Seite 243 e 6 4 2 7 Verfeinerung von processResults 2zusrernennannnn nennen ernennen Seite 244 e 6 4 2 8 Verfeinerung von convertResults uuensennanse
488. vigator eee ee eee ee eee nennen nennen nenn 308 8 3 Testergebnisse Topic Editor ccc cece eeee gi aioa aa aia nun ee nennen nennen nenn 310 8 4 Testergebnisse Topicrmap Manager eee namen nennen nun nennen 311 8 5 Allgemeine Erkenntnisse a mn a ae nenn 312 8 6 El Eu Din EE 313 H CFAZItsund Ausblick nennen vs Sieh adat Reeg EL AEA EENT 314 9 1 Bilanzierung der Zielerreichung eee cere eee Hann eee eee nennen nennen nenn 315 9 1 1 Allgemeine Ziele der Diplomarbelt nennen nn nennen nn 316 9 1 2 Allgemeine Benutzbarkeitskriterien 44ur4nHHn nennen nennen nn en nenn nenn 317 xiv Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 9 1 3 Ziele f r die Nutzung von Content 317 9 1 4 Ziele f r die Speicherung von Content 318 9 1 5 Ziele f r die Aufbereitung von Content 319 9 2 Future Work RER dE 319 9 2 1 Fehlende empirische Befunde susurseneeenenennnennnnnnnnenn en n nenn nennen nenn 319 9 2 2 Weiterer Implementierungebedart nenn nennen estate nenne 320 10 Anhang nee ee a an Le en re ne 322 10 1 Referenzen ee Se 322 10 2 GlOSSAR ide ea ee ee LE RE 333 exv Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Notation zum Untersuchungsablauf ran nun teeta nennen nenn 5 Abbildung 2 Untersuchungsablauf nun nun nun nenne nun nun nun nennen nennen 7 Abbildung 3 Funktionales Modell von Wissenstransfer Umgebungen Quelle nach Eduworks
489. vordaskguoeinduuogH suoydasxa Woyyabpaoun SWOPE Vay ds uoyoyss aa nyf s uayUoja qeAe dsip quod meereluoegoTiojeigaynduo POA OENUP JEEN TAO Dia EO EUR Se a0 Can pios suopngajep ploa JaqeTejep pios LUOP YUEN PIOA UO DCD pioa LOT YUEN ayaa POAT yLUOP AE S floaBojeigqoyasaa Piowefepejswysaua PIOASUapWiquas Sueguogeluasalduong PIoxpea LEME Aa Pioa oprano q 5 5 n n 5 a H H S ueajoog og0 LApeas SUE qUONewasalqUOyy jsuedrBums xEAB Boyeiquojeiniyuoy AUIS TUR UBAS Me BAET Boeigr bus xeae fioeiqyaieasaseiud Boyeigr Dua pap Botsidepeapiu0m up QUASI Tao uns Me BAET BojeigrBumsxenel BoyeigsuondQuesioig BojeigrBumsxenel MORLAAUEN Soup Dua KEAE Botemom MOPUIAAUIER deut op JUDAS ME BAET Boeigrbumsxenel Bogeigejepejayualundogupg poegi buys xeae euo Ia L sGumaguiesiouds Wauungogpsesoduogag Alleinueis palo daqds aben ueq WY Ob GUMS UOeNGyUOD ald spalo d Buod Japa yUalundogpaacidu HEURE WEE WHK WHOUP SUIS pe Lue d aUODIUAUER WHOURSUISTWLA ananowopy Snide SUSU JOA BUS dagodiuioag Jadd spa Lp dpaaueapy Opee Nope4 olelgssai oid wopa Bpa MOM Japuayuaungoge BJEAE Spt yoqeiayydeikeiedipd Wan Aue quONdoapIS swoje yn
490. werden 2 1 2 Thesauri k nnen eben Nicht vorgesehen Nicht vorgesehen wi falls mit Hilfe von Topic muss in der Anwen muss in der Anwen Maps nachgebildet dung implementiert dung implementiert werden werden werden 2 1 3 wi Durch Topics model wi Language Feld in Meta Kein Language Feld lierbar data vorgesehen DATENHALTUNG 2 2 wi Als Occurrences von wi Vgl SCORM Content y Vgl eml10 dtd des Topics in Topic Maps Aggregation Model EML 1 0 Packages 2 2 1 Associations zwischen Gleiches Konzept wie Angabe von Prere wi Topics v IMS Verweise inner v quisite halb von SCOs auf andere Items 2 2 2 Semantische Bezie Content Model Metada Metadaten sind direkt wi hungen in Topic Maps wi ta Content Packaging im XML File einge Inhalte in Occurrences SCO Metadata bunden keine sepera te Speicherung 2 2 3 v In Topic Maps reali Nicht unterst tzt Nicht unterst tzt sierbar 139 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 2 2 4 E In Topic Maps reali Nicht unterstutzt Nicht unterstutzt sierbar 2 2 5 Occurrences k nnen SCOs k nnen beliebige Es k nnen unendlich Referenzen auf belie Datentypen enthalten viele beliebige Objek v bige Dateitypen ent v v te zu einem Content halten Object hinzugef gt werden 2 2 6 Durch die Speicherung Nicht unterst tzt Konnte nicht bewertet v in Topic Maps ist die K werden in den Quel Speich
491. werden als Voraussetzung angesehen um Kataloge und Datenbasen in ventories aus Learning Objects Wissensatomen zu erstellen Dies ist notwendig um den Austausch von Wissen zu vereinfachen Ohne eine standardisierte Modellierung von Metadaten zu den Wissenseinheiten kann Interoperabilit t zwischen Systemen un terschiedlicher Hersteller niemals erreicht werden LOM 2000 In diesem Abschnitt geht der Autor auf folgende Aspekte des Learning Objects Metadata Standards ein e berblick ber die Struktur der Metadaten Abschnitt 4 331 Seite 55 e Datenelemente Abschnitt 4 3 2 2 zusseenssennennnennnnnenn nenn ann nnen nun nenne nennen Seite 56 e Details zum Datenmodell Abschnitt 4 3 2 3 zurnnennenenenennnnnennen nun nenn nennen Seite 56 4 3 2 1 berblick ber die Struktur der Metadaten Im Learning Object Metadata Standard werden folgende Kategorien von Metadaten ge speichert Es werden jeweils die in der Quelle LOM 2000 angegebenen englischen Ori ginalbezeichnungen angegeben und durch eine kurze Beschreibung erg nzt e General allgemeine Information zum Learning Object die sich auf das Objekt als Ganzes bezieht e Lifecycle Daten die sich auf die Versionshistorie und den gegenw rtigen Status des Learning Objects beziehen Zudem werden alle Autoren die das Lear ning Object ver ndert haben sowie die Zeitpunkte an denen die Ver nderungen vorgenommen wurden gespeichert e Meta metadata Information ber die Metadaten
492. werden gefordert sein mit der erh hten Nachfrage an Wissensvermittlung Schritt zu halten Mit den Mitteln des klassischen Unterrichts wird der zuk nftige Bildungsbedarf nur schwer zu decken sein vgl Dodds 2001a S 1 17 ff Neue Konzepte f r den Unterricht in Schulen und Universit ten sind daher gefragt Virtuelle computerbasierte Lernumgebungen k nnen daf r Abhilfe schaffen vgl Fletcher 2001 zitiert in Dodds 2001a S 1 18 f Bei virtuellen computerbasier ten Lernumgebungen oder Wissenstransfer Umgebungen handelt es sich um Compu terprogramme die einen Lehrer unterst tzen oder sogar ersetzen k nnen Mit deren Hilfe kann an die Stelle des Lehrers ein Computer treten wobei die Abwicklung des Un terrichts nicht einmal mehr in einem traditionellen Klassenzimmer erfolgen muss Unter Miteinbeziehung des Internets k nnen so genannte virtuelle Klassenraume entste hen Zu den obigen Ausf hrungen wird zus tzlich auf das Glossar Abschnitt 10 2 Seite 333 ff verwiesen Die vorliegende Arbeit liefert einen Vorschlag zur Erweiterung der Funktionalit t von Wis senstransfer Umgebungen wodurch diese zus tzlich zur F higkeit der Vermittelung von Wissen die F higkeit zur Speicherung von Wissen erhalten Es wird der im Gegensatz zu bisher realisierten Wissenstransfer Umgebungen wird neue Ansatz verfolgt elektroni sche Dokumente bis auf die Ebene der kleinsten sinnvoll zusammen h ngenden Einheiten von Wis
493. wobei Ma einheiten wie eine Zeile ein Absatz ein Kapitel usw herangezogen werden Formatierungsre geln Formatvorlagen f r Kapitel berschriften Objektbeschriftungen und hnliches die Position eines eventuell vorhandenen Inhalts Schlagwort und Literaturverzeichnisses Die zu konfigurierenden Para meter beeinflussen wesentlich die Brauchbarkeit der automatisch er zeugten Wissensatome So wie die gesamte Zerlegung sollte die Konfi guration daher nur von einem Experten auf dem entsprechenden Fach gebiet vorgenommen und die Parameter sorgf ltig gew hlt werden Vorgenommene Konfigurationen k nnen schlie lich vom Benutzer auf dem Scholion WB Server in einer Datei gespeichert werden wobei auf die Eingabe eines g ltigen Dateinamens zu achten ist Metadaten Tool starten nach der Durchf hrung der automatischen Zerlegung an Hand der getroffenen Konfiguration der Zerlegungsparameter vgl die obige Beschreibung wird f r die vorl ufigen Ergebnisse d h f r die Wissensatome in ihrer vorl ufigen Form eine automatische Extrakti on von Metadaten gestartet Dabei wird aus dem elektronischen Doku ment wichtige Information ber den Inhalt extrahiert welche sp ter f r die effiziente Auffindung der Wissensatome unverzichtbar ist Dem Be nutzer obliegt auch hier die Definition von Parametern welche dem Tool das Auffinden der Metadaten im Dokument erleichtern oder erst erm glichen Eine Default Konfiguration wird vom System vorge sc
494. wortlich Wie auch das Authoring Tool wird das Delivery Tool in Zusammenarbeit zwischen der Universit t Koblenz Landau und der Universit de Nice entwickelt Seine Funktionalit t wird nachfolgend beschrieben vgl TS final 2003 e Es stellt eine grafische Benutzungsschnittstelle zur Interaktion mit dem Be nutzer zur Verf gung 26 Siehe http www uni koblenz de dahn 27 Siehe http www unice fr 99 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Das Generieren von individuellen Dokumenten aus der Wissensbasis erfolgt ber diese Benutzungsschnittstelle e Die automatische Distribution und der Austausch von Dokumenten und Lernma terialien wird unterst tzt e Zudem bernimmt das Tool die Aufgabe der Autorisierung und Authentifizie rung des Benutzers 4 5 1 3 6 Knowledge Management System Das Knowledge Management System des Trial Solution Projekts erf llt die Anforderungen an eine Wissensverarbeitungskomponente in einem wissensbasierten System vgl RechPom 1999 S 978 Da das Ziel des Knowledge Management Systems die Gene rierung neuen Wissens auf der Basis gegebener bisheriger Entscheidungen des Benutzers modelliert im Benutzermodell ist wurde eine schichtenbasierte Architektur f r logi sche Programme als Grundlage verwendet vgl TS final 2003 S 21 f Aufgabe des Knowledge Management Systems ist es aus den gegebenen Pr ferenzen und dem Vorwissen des Benutzers den Lernzielen sowie
495. wurde berarbeitet den Benutzer Trotzdem konnte der Fehler nicht gefun den werden UF TE 04 URI s in Occurrences bei denen die An Die automatische Erkennung von URI s behoben gabe des Protokolls z B http fehlt wurde verbessert werden als relative Adressangaben zur Adresse der Contentpool Verwaltung interpretiert 8 4 Testergebnisse Topicmap Manager Auf den kommenden Seiten werden die Fehler beschrieben die durch den Black Box Test der Contentpool Verwaltung im Werkzeug Topicmap Manager vgl Abbildung 52 Architektur Scholion WB Contentpool Verwaltung Seite 153 im rechten oberen Teil der Abb aufgezeigt werden konnten Die folgende Tabelle 13 gibt au erdem Auskunft dar ber ob und wenn ja wie ein Fehler bereits behoben werden konnte Die hier vorgestellten Ergebnisse des Black Box Tests wurden aus Wizany 2003 S 3 28 entnommen Bei einzelnen Fehlern kann es sein dass Ma nahmen zur Behebung und Status des Fehlers nicht mit dem Quelldokument berein stimmen In solchen F llen wurde nach Fertigstellung des Dokuments von B Wizany noch eine Fehlerkorrektur durchgef hrt Tabelle 13 Fehler im Topicmap Manager Klassi Kurze Beschreibung Ma nahme n zur Behebung Status fikation LF TM 01 Die Namen der Men Eintr ge sind Im Men wird nun eine kleinere Schriftart behoben teilweise zu lang verwendet Zudem wurde der Rahmen in dem das Men dargestell
496. wurden Dabei wird in den Modellen stets angenommen dass die Aktivit t vom Benutzer bewusst und absichtlich ausgel st wurde e Ein Prozess ist eine Zusammenfassung Abstraktion mehrerer Aktivit ten D h f r jeden Prozess gibt es ein weiteres Modell in dem eine Verfeinerung bis auf Ebene der Aktivit ten erfolgt Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit e Eine externe Schnittstelle liegt dann vor wenn durch eine Benutzerinteraktion ein Prozess ausgel st wird z B ein Tool wird gestartet der au erhalb der Tools und Features der Contentpool Verwaltung liegt Dies hat zur Folge dass der da mit modellierte Prozess nicht innerhalb des vorliegenden Dokuments verfeinert wird sondern innerhalb der Prozessmodelle des Scholion WB Client Frontends Wie bei den Aktivit ten siehe weiter oben wird in den Modellen stets angenom men dass der externe Prozess vom Benutzer bewusst und absichtlich ausge l st wurde e Interne Systemprozesse sind Abl ufe in der Programmlogik die zwar vom Be nutzer ausgel st sein k nnen w hrend deren Ausf hrung jedoch eine Interaktion zwischen Benutzer und System nicht notwendig und meist auch nicht erw nscht ist Dieses Notationssymbol wird vor allem zur Modellierung von wichtigen in ternen Algorithmen des Systems verwendet Anmerkung innerhalb jedes Prozesses treten in der Regel sehr viele systemin terne Vorg nge auf Mit Hilfe des in Abbildung 62 gezeigten Symbols werden je doch
497. xplizit ein Querverweis zu anderen Textstellen angef hrt ist Der gr te Teil dieser Metadaten muss manuell bearbeitet werden Folgende Daten sind zu speichern e Art der Referenz e Referenziertes Objekt in diesem Fall eine andere Wissenseinheit 4 2 1 2 5 Technische Information Die technische Information definiert technische Aspekte zur Wissenseinheit und ihrer Speicherung im Dateisystem e Format der Einheit MIME Typ e Gr e in Bytes e Lokaler Speicherort in Form eines Dateipfades oder einer URL e Voraussetzungen zur Verwendung der Wissenseinheit lediglich in technischer Hinsicht z B installierte Programme Gespeichert werden m ssen dabei der Typ z B Betriebssystem Browser die Bezeichnung der Name z B Microsoft In ternet Explorer 5 5 die Versionsnummer Installationshinweise andere Anfor derungen und gegebenenfalls die Abspieldauer 4 2 1 3 Manuelle Nachbearbeitung der Zerlegung des Dokuments Beim Durchf hren des zuvor beschriebenen Zerlegungs und Aufbereitungsvorganges wird noch keine Interaktion mit dem Benutzer ben tigt Anschlie end an die automati 48 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit sierte Zerlegung und Aufbereitung wird der produzierte Output dem Benutzer pr sen tiert Es hat dann einerseits eine manuelle berarbeitung der Einteilung in Wissens einheiten sowie andererseits eine berpr fung der automatisch zugeordneten Metadaten zu erfolgen Um eine hohe
498. yManager OntologyManager bietet Methoden zur Verwaltung des Bestands an Topic Maps Mit Hilfe von OntologyManager k nnen Topic Maps als Ganzes neu erstellt bearbeitet oder gel scht werden Der Zugriff auf die Topic Maps ist wie bei Navigator und TMEditor ber eine grafische Benutzungsschnittstelle m glich Anders als bei den beiden erst genannten Klassen ist die Darstellung der Benutzungsschnittstelle nicht so einge schr nkt da lediglich Metadaten einer Topic Map darzustellen sind Diese Daten k nnen grafisch wesentlich weniger aufw ndig dargestellt werden 253 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit OntologyManager stellt folgende Features zum Lesen und Schreiben von Eigenschaften Metadaten einer Topic Map zur Verf gung vgl Abbildung 107 e Erstellen einer neuen leeren Topic Map e Bearbeiten der Eigenschaften einer Topic Map e L schen einer Topic Map inclusive aller seiner Objekte e Importieren einer Topic Map die als Datei im xtm Format vgl XTM dtd 2001 lokal vorhanden ist als neue Topic Map in die Contentpool Verwaltung e Merging also Verschmelzen von Topic Maps Zu beachten gilt es dass einzelne Objekte in Topic Maps z B Topics Associations usw mit Hilfe von OntologyManager nicht bearbeitet werden k nnen Zu diesem Zweck m s sen die Funktionen der Klasse TMEditor verwendet werden 7 1 2 4 Klasse SearchTool SearchTool bietet Algorithmen zum Suchen innerhalb der Objekte
499. z nenne ner 67 4 3 4 2 Datenmanagement kKomponente nun nn nn 68 4 3 4 3 Mehrsprachiges W rterbuch nun nun nenn an nun nnnenne 69 4 3 4 4 Multimediale Wissensrepr sentation nun nennen 70 4 3 4 5 Dokumentenmanagement nennen nun nennen nn nenne nennen 70 4 4 Darstellung und Verwendung zerlegter Dokumente Hanna en nennen 70 4 4 1 Educational Modeling Language EMU 70 4 4 1 1 Definitionen des Learning Object Model 72 4 4 1 2 Ziele bei der Verwendung von Learning Objects eeeeeeeee eee 73 4 4 1 3 Anforderungen an Lernmaterialien cece cent eee e esses teeta anes 73 4 4 1 4 P dagogisches Metamodell cceecee cece eee e eee namen nenn nn e eee ee eee anes 75 4 4 1 5 Implementierung mit Hilfe eines XM Gchemas eset eee 75 4 4 2 XML Topic Maps OTM 77 4 4 2 1 Designziele der XTM design goals 79 4 4 2 2 bersicht ber das konzeptionelle Modell der XTM ccccsesseeseeeeaeeeees 80 4 4 2 3 Konzepte der XTM concepts NN 86 4 4 2 4 Umsetzung der Topic Map Gpezifikation nennen 91 ix Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit 4 5 Referenzprojekte und Rahmenmodelle ccceceeeeee eee ee nennen nn nn nun nn nennen 92 45 1 Trial Solution Projekt ken 93 4 5 1 1 Ziele von Trial Solution 93 4 5 1 2 Ergebnisse von Trial Solution 94 4 5 1 3 Systemarchitektur e sn20nnnnnnnnnnnn nenn nun nun nnnnn nun nennen nant naan nun nennen 95 4 5 2 Sharable Content Objec
500. zeptuelle Datenmodell in UML Notation pr sentiert Abschnitt 6 3 1 Konzeptuelles Datenmodell in UML Danach erfolgt eine Spezifikation aller Teile der Daten welche im XML Format ben tigt werden Abschnitt 6 3 2 XML Schema Definitionen 6 3 1 Konzeptuelles Datenmodell in UML In diesem Abschnitt werden aus den Prozessmodellen die Datenbanktabellen und Be ziehungen entworfen die f r die Speicherung des Contentpools in einem relationalen Datenbanksystem ben tigt werden Die Gesamtheit der Tabellen ergibt das konzeptuelle Datenmodell Zur Darstellung des Datenmodells wird die Modellierungssprache UML verwendet Um die Datenbanktabellen und die Beziehungen zu modellieren werden UML Klassendia gramme verwendet Namen von Tabellen werden stets mit gro em Namen von Attribu ten mit kleinem Anfangsbuchstaben notiert Tabellen und Attributnamen werden im Text in Kursivschrift notiert Die Pr sentation des konzeptuellen Datenmodells erfolgt in zwei Teilen e Zuerst werden die Tabellen dargestellt die f r die Modellierung von semanti schen Netzen auf XML Topic Maps basierend notwendig sind siehe Abbildung 103 Die in Abbildung 103 gezeigten Tabellen und Beziehungen bilden all jene Objekte ab die aus dem XML Topic Map Paradigma vgl dazu Abschnitt 4 4 2 Seite 77 ff f r das Datenmodell des Contentpools ber cksichtigt werden e Anschlie end stehen jene Tabellen im Mittelpunkt die f r die Modellierung von Kursmaterialien und Nac
501. zes zugreifen kann brauchbare Ergebnisse die vom Dokument Splitter hervorragend verar beitet werden k nnen F r Details zur Java Klassenbibliothek PdfBox wird der Leser auf PdfBox 2002 verwie sen Vom Autor ver nderte Algorithmen kommen nur in der Klasse AdvancedPdfTextStrip per vgl Abschnitt 7 2 4 4 Seite 285 zum Einsatz F r alle restlichen Anwendungen wurden die bestehenden Algorithmen verwendet 7 2 8 5 2 Klasse AdobePdflmporter AdobePdfImporter verwendet die Schnittstelle wie sie von Adobe Pdf Viewer einer Java Klassenbibliothek zur Verf gung gestellt wird Adobe 2002 Unter Zuhilfenahme von Pdf Viewer ist der Zugriff auf die Inhalte einer PDF Datei nur auf sehr geringem Abstraktionsniveau m glich Die Schnittstelle der Adobe Klassenbibliothek liefert einzelne PDF Objekte zusammen mit Daten zu deren Positionierung auf einer Seite Koordinaten All diese Daten m ssen von einer Anwendung erst interpretiert werden und m ssen in eine authentische d h dem Original Dokument entsprechende Darstellung unter Verwendung eigener zu entwerfender Algorithmen einflie en Aus diesem Grund bietet AdobePdfImporter einen Umfang an Funktionalit t der dem von BoxPdfImporter unterlegen ist Deshalb wird AdobePdfImporter im Dokument Splitter nicht f r das Erzeugen von Wissensatomen verwendet Sehr m chtig ist hingegen die Schnittstelle des Adobe Pdf Viewer zur Erzeugung von Grafiken aus PDF Dokumenten Diese Funktionalit
502. zustellen die das Interface Association erf llen Damit wird es m glich Associations mit Hilfe der in AssociationsComparator definierten formalen Regeln zu ordnen Die formale Ordnung beeinflusst die Reihenfolge in der eine Menge von Associations an der Benutzungsschnittstelle pr sentiert wird 263 Zerlegung digitalisierter Lehrb cher Diplomarbeit Die Funktionalit t der Klasse AssociationsComparator ist durch das Interface ja va util Comparator hinreichend definiert vgl Abbildung 110 7 1 3 5 5 Klasse LocatorsComparator LocatorsComparator erf llt das Java Interface java util Comparator Es dient dazu eine Ordnungsrelation f r Objekte herzustellen die Instanzen der Klasse Locator sind Damit wird es m glich Locators mit Hilfe der in LocatorsComparator definierten formalen Regeln zu ordnen Die formale Ordnung beeinflusst die Reihenfolge in der eine Menge von Locators an der Benutzungsschnittstelle pr sentiert wird Die Funktionalit t der Klasse LocatorsComparator ist durch das Interface ja va util Comparator hinreichend definiert vgl Abbildung 110 7 1 4 Package utils topicmaps Das Package utils topicmaps verfolgt den Zweck Algorithmen f r die Verwaltung von Topic Maps auf einem hohen Abstraktionsniveau anzubieten Mit seiner Hilfe wird die komfortable Manipulation von Topic Maps erm glicht wobei die physische Speiche rung derselben transparent bleibt 264 Zerlegung digitalisierter Lehrb
503. zwischen Wissenseinheiten Im Algorithmus zur automatischen Zerlegung von Dokumenten in Wissenseinheiten m s sen Regeln fixiert sein die eine Erkennung von Grenzen zwischen potentiellen Wis senseinheiten erlauben Die gro e Schwierigkeit hierbei besteht darin einen m glichst brauchbaren Output zu erzeugen d h die Grenzen zwischen den Wissenseinheiten so zu generieren dass die erzeugten Wissenseinheiten semantisch in sich geschlossen sind Bis dato sind die M glichkeiten der Texterkennung noch nicht so weit fortgeschritten dass eine Zerlegung auf semantischer Ebene durchf hrbar ist Die Slicing Book Techno logy behilft sich daher mit Erkennungsregeln auf syntaktischer Ebene Folgende Ein heiten eines Textes eignen sich als Grenzen zwischen Wissensatomen Dahn 2000a e Kapitel berschriften und Unterkapitel berschriften e Beschriftungen von Abbildungen Tabellen usw e Abbildungen e Tabellen e Codefragmente Die obige Aufz hlung erhebt nicht den Anspruch auf Vollst ndigkeit sondern soll lediglich die wichtigsten Beispiele anf hren Zwei wichtige Schlussfolgerungen lassen sich aus den bisherigen Feststellungen ziehen e Formatierungen von Texten sind heutzutage leider bei Weitem nicht einheitlich Es ist daher mit gro en Schwierigkeiten verbunden konkrete Regeln zu formu lieren an welchen Merkmalen sich die Bausteine eines Textes erkennen lassen e Je nachdem aus welchem Fachgebiet das Quelldokument stammt ndern si

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