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06.03.1992 - 

ELEKTRONISCHES PUBLIZIERENDTP

Eine Wissenschaftszeitung in multimedialer Testumgebung

Im fortgeschrittenen Stadium des Experiments befindet sich die elektronische Zeitung "is-News". Entwickelt und eingesetzt wird sie am Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) in St. Augustin. Der bereits erreichte beeindruckende Funktionsumfang sowie die Hardware- und Betriebssystem-Voraussetzungen - Unix-Arbeitsplatz-Rechner, Macintosh-Maschinen und PCs - machen das Experiment beispielhaft.

Diese Lokomotive

ist zwar nur das ausgedruckte Ergebnis des Zusammenspiels von Drucker und Software, kann aber auch für die Anziehungskraft stehen, die integrierte Grafik bei Desktop publishing innehat und darüber hinaus beim elektronischen Publizieren, dann aber noch gesteigert in Richtung Multimedia-Anwendung, wenn Grafik, Foto und Video zu Bestandteilen des elektronischen Endproduktes werden.

Elektronisches Publizieren als Gemeinschaftsprojekt

Das Projekt "Begleit- und Wirkungsuntersuchungen zum Elektronischen Publizieren von Volltexten" (kurz: Projekt Elektronisches Publizieren, PEP) ist ein gemeinsames Projekt der Abteilung für Angewandte Systemanalyse (Afas) des Kernforschungszentrums Karlsruhe und des Instituts für Integrierte Publikations- und Informationssysteme (Ipsi) der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung in Darmstadt (siehe nebenstehenden Artikel). Das Projekt wurde teilfinanziert durch das Bundesministerium für Forschung und Technologie, Förderbereich Technologiefolgenabschätzung.

Es sollte untersucht werden, wie das elektronische Publizieren sich in unterschiedlichen Bereichen der Fachkommunikation (Fachwelten) etabliert und welche Wirkungen beziehungsweise Folgen dadurch entstehen. Eine zentrale These war dabei, daß der Erfolg des elektronischen Publizierens nicht allein von der technischen Machbarkeit, sondern Insbesondere von der Berücksichtigung besonderer Organisations- und Wissensstrukturen im fachlichen Kontext abhängt.

Ziel des Projektes war, eine kritische Bestandsaufnahme der Anwendungen, Projekte und Planungen des elektronischen Publizierens in der Bundesrepublik Deutschland unter Berücksichtigung ausländischer Erfahrungen zu erarbeiten. Die strukturellen Wirkungen auf die Akteure in der Publikationskette (Autoren, Verlage, Leser etc.) sollten abgeschätzt, die Chancen und Risiken dieser neuen Technik sowie mögliche Gestaltungsoptionen aufgezeigt werden. Dabei wurden technische, ökonomische, organisatorische und soziale Fragen gleichermaßen behandelt. Das Untersuchungsfeld war eingegrenzt auf das Gebiet der Fachkommunikation mit Schwerpunkten auf den Fachwelten Medizin, Recht und Wirtschaft.

Der Komplexität des Untersuchungsfeldes und der Fragestellungen gemäß kamen unterschiedliche Untersuchungsansätze innerhalb des Projekts zum Einsatz. Dies waren insbesondere Expertengespräche, aber auch qualitative Interviews und repräsentative schriftliche Befragungen. Einen hohen Stellenwert innerhalb des Projekts nahm die konkrete Auseinandersetzung mit den verschiedenen Techniken des elektronischen Publizierens innerhalb der Projektgruppe selbst ein ("methodisch kontrollierte Eigenerfahrung").

Is-News steht für "individualized science-News" und ist zugleich ein Experimentierfeld und eine Testumgebung in Form einer elektronischen multimedialen Wissenschaftszeitung. Sie wird herausgegeben von einer institutseigenen Redaktion und technisch in Zusammenarbeit aller GMD-Institutsprojekte realisiert. Is-News stellt einen Rahmen dar, in den Forschungsarbeiten zur Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle ebenso eingebracht werden können wie die Arbeiten zur kooperativen Autorentätigkeit, der Datenbankforschung, der Sprachverarbeitung oder dem Umgang mit multimedialen, nicht-linearen Dokumenten. Das Medium soll helfen, einen roten Faden durch die Informationsflut zu ziehen, sie in den Griff zu bekommen.

Die erste Version der is-News wurde im Oktober 1990 fertiggestellt. Es handelt sich dabei um einen ersten Prototypen, der die Richtung aufzeigen soll, in der die weiteren Entwicklungen gehen werden. Er umfaßt noch nicht alle Funktionen, die beim Entwurf, der Vorbereitung, der Produktion und der Benutzung einer Zeitung notwendig sind, sondern konzentriert sich auf das Aufzeigen neuer Möglichkeiten, die einem Leser einer elektronischen Zeitung angeboten werden können.

Zugriff auf einen Artikel-Pool

Wichtige Kriterien sind jedoch bereits erfüllt; so präsentiert sich is-News dem Leser mit einer einheitlichen Mensch-Maschine-Schnittstelle und verdeutlicht, welche Beiträge die unterschiedlichen Forschungsprojekte zu einer multimedialen Zeitung leisten können. Dem Leser wird eine Auswahl von Diensten angeboten, die er zum Teil von einer traditionellen Zeitung in Papierform kennt, aber die auch die Perspektiven aufzeigen, die eine elektronische Version einer Zeitung bieten kann (Abbildung 1).

Ein eher traditioneller Dienst ist der Zugriff auf einen Artikel-Pool, in dem der Leser, in Sparten unterteilt, einen Vorrat aktueller Artikel, bestehend aus Text und Bildern, vorfindet. Derzeit werden sieben Sparten unterschieden, die auch die inhaltlichen Schwerpunkte von is-News abstecken. Für die individuelle Auswahl der Artikel, die der Nutzer innerhalb einer Sparte lesen will, wird ein interaktiver Selektionsvorgang gestartet. Informationen zu Autoren und Schlagworten können aus einer Datenbank abgerufen und auf einfache Weise zu einer Suchanfrage zusammengestellt werden. Eine Übersicht der ausgewählten Artikel in Form von Kurztiteln erlaubt dann, das Anzeigen einzelner Artikel zu steuern und innerhalb eines Artikels zu navigieren.

Ein besonderer Aspekt ist, daß in der elektronischen Version als Lesemedium ein Bildschirm verwendet wird, der im Vergleich zu der Papierausgabe einer Zeitung andere und neuartige Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet. Der Artikel-Pool ist ein Rahmen, in dem neue Techniken in diesem Bereich entwickelt und untersucht werden. Das Spektrum reicht dabei von der Auswahl "bildschirmgerechter" Schriften und der Farbgestaltung bis zu allgemeinen Layout-Überlegungen. Je nach Sparte wurden andere Gestaltungskriterien ausgewählt und optisch umgesetzt.

Eine elektronische Zeitung bietet einen wesentlichen Vorteil. Information bleibt nicht darauf beschränkt, was auf einer vorgegebenen Anzahl von Papierseiten dargestellt werden kann. Die Zeitung kann Zugriff auf externe Datenbanken und Informationsdienste gewähren. Zwei solcher Dienste werden in is-News angeboten: Der Leser hat Zugriff auf den internationalen Mitteilungsdienst Usenet und auf Datenbanken beim Fachinformationszentrum Karlsruhe (FIZ). Der internationale Mitteilungsdienst bietet ein Informations- und Diskussionsforum unterteilt in Interessengruppen. Zur Zeit bestehen knapp tausend Gruppen.

In is-News wird der Zugang zu diesem Forum geboten, wobei der Schwerpunkt auf eine Verbesserung der Benutzerschnittstelle beim Umgang mit Usenet gelegt wird. Dies betrifft zum einen eine verbesserte Auswahlmöglichkeit für den Benutzer, zum anderen eine angemessenere Darstellung der ausgewählten Information. Der Benutzer beschränkt sich ja nicht nur auf bestimmte Interessengruppen, sondern er will auch innerhalb dieser Gruppen eine thematische oder personenbezogene Auswahl treffen können, Diskussionen zu Einzelthemen verfolgen und in kompakter Form präsentiert erhalten. Der in is-News integrierte erste Prototyp des Usenet-Zugangs präsentiert eine themenorientierte Leseumgebung. Die Beiträge zu einem Thema können aus einer Übersichtsliste ausgewählt werden, oder der User fordert eine Zusammenstellung aller Beiträge eines Autors an. Die einzelnen Artikel werden in einem Fenster zum Lesen angezeigt. Der zweite Dienst bietet Zugriff auf die Datenbanken Compuscience, Sigle und Conf beim Fachinformationszentrum Karlsruhe (FIZ).

Ein wissensbasiertes Informationssystem

Informationen einer Zeitung sind oft der Ausgangspunkt für Entscheidungen. Die Zeitung kann dann unmittelbar als Rahmen genutzt werden, in dem die Entscheidungsfindung unterstützt wird. Is-News hat daher ein wissensbasiertes Informationssystem zum Bereich Konferenz-Ankündigung integriert. Meldungen zu Konferenzen, insbesondere zu großen Konferenzen, die neben einer Vortragsveranstaltung auch Tutorials und Workshops anbieten, sind sehr umfangreich und enthalten sowohl organisatorische Angaben als auch inhaltlich-themenorientierte Informationen. Bei der Beantwortung der Frage, welche Veranstaltung wann und wo besucht wird, ob ein eigener Beitrag eingereicht werden soll oder - ganz allgemein - wie die eigenen Arbeiten in die Forschungslandschaft eingeordnet werden können, tritt ein Wechselspiel zwischen kurzfristiger Verwendung aktueller Information und langfristiger Informationsverwendung auf. Das zur Beantwortung obiger Fragen notwendige Wissen ist im Konferenzinformationssystem SIC! (System for Information on Conferences) konzeptorientiert dargestellt. Es sind die Konzeptklassen Workshop, Tutorials, Konferenzthemen, Personen sowie Institutionen und Beiträge berücksichtigt.

Für SIC! wurde der Ansatz gewählt, eine grafisch-interaktive Anfragekonstruktion mit explorativen Komponenten zu kombinieren. Der Dialog des Benutzers mit dem System besteht aus einer wechselseitigen Abfolge von Anfragen und der Präsentation von Antworten. Durch die Auswahl eines der oben genannten Konzepte kann der Benutzer bestimmen, wie weit er sich in der in der Wissensbasis modellierten Domäne bewegen kann.

Die Bewegungsfreiheit kann, durch die Angabe zusätzlicher Restriktionen weiter eingegrenzt werden. Bei der Formulierung dieser Restriktion wird wieder die Wissensbasis herangezogen, entweder durch Vorgabe von Werten oder, Soweit der Benutzer die Möglichkeit freier Eingabe hat, mit Hilfe der Termexpansion, die eine Liste semantisch ähnlicher, aber gültiger Werte berechnet und in Form eines Menüs anbietet. Das Resultat einer Anfrage wird als Hypermedium angeboten, in dem der Benutzer nach thematischen Kriterien navigieren kann.

Service: Lexikon und Übersetzungsdienst

Das Lesen eines Artikels oder der Zugriff auf das internationale Bulletinboard können beim Nutzer zwei Probleme aufwerfen. Er trifft auf Begriffe, deren Bedeutung ihm nicht klar sind und die er erklärt haben will, oder es werden Informationen in einer Sprache angeboten, die er nicht ausreichend beherrscht.

Bei der elektronischen Zeitung kann in diesen Fällen eine direkte Unterstützung geleistet werden. Is-News hält dazu ein Lexikon mit Begriffen aus dem Bereich des elektronischen Publizierens bereit und bietet einen maschinellen Übersetzungsdienst an.

Unter der von Ted Nelson bereits in den sechziger Jahren geprägten Bezeichnung Hypertext oder Hypermedia hat in letzter Zeit eine neue Generation von Informations- und Publikationssystemen einen starken Aufschwung genommen. Während ein herkömmlicher Text in einer Zeitung als eine lineare Folge von Textbausteinen (Sätzen, Paragraphen) charakterisiert werden kann, stellt ein Hyperdokument ein Netz derartiger Bausteine dar und hebt die implizite hierarchische Struktur eines Textes auf.

Das Medium Hypertext stellt somit dem Autor oder Editor einer elektronischen Zeitung, wie zum Beispiel is-News, innovative Gestaltungsformen zur Realisierung von Dokumenten zur Verfügung. Neben den traditionellen Maßnahmen der hierarchischen Gliederung, Reihung und Bezugnahme auf andere Dokumentteile (Fußnote, Verweis, Zitat) bieten sich neue Möglichkeiten der Textorganisation, die von linearen Strukturen prinzipiell verschieden sind und Autoren eine wesentlich größere Flexibilität als bisher erlauben. Darüber hinaus lassen sich Hyperdokumente einfacher und vielfältiger erweitern als konventionelle Dokumente, indem bereits bestehende Texte, Grafiken oder Bilder in das Hypertextnetz eingebunden werden. Dies führt nicht nur zu faszinierenden multimedialen Dokumenten, sondern erhöht auch wesentlich die Wiederverwendbarkeit und Mehrfachnutzungsmöglichkeit der in einem Hypertextnetz enthaltenen Elemente.

Außerdem ist es möglich, alternative Sichten auf einen Hypertext zu definieren, so daß ein Autor ein und dasselbe Dokument verschiedenen Leserkreisen auf unterschiedliche Weise zugänglich machen und deren spezifischen Bedürfnissen und Fähigkeiten flexibel anpassen kann. Diese neuartigen flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten sind vor allem dann besonders geeignet, wenn es um die Aufbereitung eines komplexen Sachverhalts geht, wie sie zum Beispiel eine kontrovers geführte wissenschaftliche Auseinandersetzung darstellt, die zahlreiche unterschiedliche Positionen, Gegenpositionen, Stützungen, Querbezüge, nicht weiter ausgeführte Vorannahmen und damit häufig für Nichtexperten eine undurchsichtige Struktur enthält.

Die Erhöhung der Freiheitsgrade für Entwurf und Nutzung von Dokumenten ist allerdings nicht nur mit Vorteilen verbunden, sondern kann auch Probleme für die Verfasser und Leser von Hypertexten mit sich bringen. Auf seiten der Autoren ist eine Reihe von Aufgaben zu bewältigen, die über den Rahmen konventionellen Schreibens hinausgehen.

Hyperdokument als kohärenten Text begreifen

Eine "Rhetorik für Hypertext" und entsprechende Systemunterstützung gilt es noch zu entwickeln. Sie soll dazu dienen, dem Rezipienten lesbarere Dokumente anzubieten. Ein Leser von Hypertexten hat derzeit vor allem mit zwei Hindernissen zu rechnen. Zum einen kann es aufgrund der Komplexität und des Netzcharakters des Dokuments sehr schwierig werden, sich zurechtzufinden; das heißt, ein Leser weiß häufig nicht mehr, wo er sich im Netz befindet, wohin er sich sinnvollerweise bewegen soll oder wie er ein bestimmtes Ziel erreichen kann. Diese Formen der Desorientierung konstituieren das sogenannte Navigationsproblem, das Conklin als Getting lost in hyperspace charakterisiert.

Zum anderen fällt es Lesern häufig schwer, ein Hyperdokument als eine zusammenhängende Einheit, als einen kohärenten Text, zu begreifen.

Die bislang diskutierten Probleme für Autoren und Leser machen deutlich, daß der Entwurf von Hyperdokumenten strukturierter unterstützt werden muß.

Integration weiterer Medien ist möglich

Eine elektronische Zeitung ist nicht auf Texte, Bilder und Grafiken beschränkt, sondern erlaubt auch die Integration weiterer Medien. Is-News bietet dem Leser den interaktiven Zugriff auf Videosequenzen. Die Videos sind auf optischen Platten gespeichert. In einem interaktiven Auswahlprozeß erstellt sich der Leser eine Liste der ihn interessierenden Videosequenzen und startet das Abspielen auf seinem Bildschirm. Er hat dann die Steuermöglichkeiten, die er von einem Heim-Videorecorder kennt: Vorwärts- und Rückwärtslauf in unterschiedlichen Geschwindigkeiten, das Stoppen und Neustarten der Sequenz. Bei Normalgeschwindigkeit vorwärts ist auch der gespeicherte Ton hörbar.

Die technischen Voraussetzungen

Is-News wird im Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme entworfen, produziert und benutzt, es stützt sich zunächst auf die im Institut vorhandene Hardware. und Software-Umgebung. Diese besteht aus einem lokalen Netz von Unix-Arbeitsplatz-Rechnern, Macintosh-Maschinen und PCs, wobei die beiden letzteren Maschinentypen vornehmlich für Spezialanwendungen eingesetzt werden.

Arbeitsplatz-Rechner, die die Darstellung von Videosequenzen unterstützen sollen, müssen mit einem Video-Board ausgestattet sein, das die Ansteuerung derVideoperipherie wie optische Platte oder Videorecorder erlaubt und die notwendige Analog/Digital-Umwandlung der Videobilder leistet. Neben dem Ethernet, das die Rechner verbindet, ist zusätzlich ein analoges Video/Audio-Netz installiert (Abbildung 2).

Das Produzieren und Nutzen einer multimedialen elektronischen Zeitung erfordert darüber hinaus eine Reihe von speziellen Peripheriegeräten. Auf der Erfassungsseite sind dies Scanner für Aufsichtvorlagen (Papier) und Durchsichtvorlagen (Dias). Während mit Scannern eingelesene Bildinformation mit einem schnellen Arbeitsplatz-Rechner, der einen Grafikbeschleuniger enthält, weiterverarbeitet wird, benötigt man zur Einbeziehung von eingescannter textueller Information eine OCR-Hardware-Software-Kombination (OCR= optical character recognition), die die Transformation der vom Scanner gelieferten Bildpunkte in Zeichen durchfuhrt.

Auf der Ausgabeseite ist an das Netz neben Schwarzweißund Farbdruckern ein Belichter angeschlossen. Dieser erlaubt uns qualitativ hochwertige Ausgabe auf Papier, die nahe an professionelle Ergebnisse heranreicht. Der Belichter erstellt Ausgaben mit einer maximalen Auflösung von 2540 dpi (dots per inch), was ein Vielfaches der Auflösung von Standard-Laserdruckern ist, die eine Auflösung von 300 oder 400 dpi erreichen. Im Softwarebereich ist Unix eine zentrale Komponente. Es erlaubt uns in weiten Bereichen Unabhängigkeit von der Hardware-Umgebung. Für die Benutzerschnittstelle benutzen wir Hypernews. Hypernews ist ein vom Turing-Institut in Schottland entwickeltes System, das auf dem Window-System X/News aufsetzt und stark von den Ideen von Apples Hypercard beeinflußt wurde.

Reaktion auf Eingaben mit Postscript programmiert

In diesem System ist es auf sehr einfache Art möglich, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle für eine Anwendung zu realisieren, ohne mit einer herkömmlichen Sprache programmieren zu müssen. Die vom System angebotenen Objekte wie Kartenstapel, Karten, Textfelder oder Bedienungsknöpfe können durch Cut-and-Paste-Operationen, also durch Löschen und Einfügen, zu einer neuen Benutzeroberfläche zusammengestellt werden. Die Reaktion auf Benutzereingaben wird mit der Sprache Postscript programmiert, die interpretativ abgearbeitet wird und daher schnelle Zyklen aus Entwerfen und Testen erlaubt. Sie kann auch durch den Anschluß von Programmen in C, Lisp oder Prolog realisiert werden. Die Fähigkeit, HyperNews durch neue Objekte zu erweitern, wurde bei der is-News-Entwicklung genutzt, um den Hypertextdienst zu realisieren. Die neue Objektklasse Hypertext erlaubt die Definition von Verknüpfungen (Links) unterschiedlichen Typs. Im Text sind die Links optisch hervorgehoben, und der Leser verzweigt durch Anklicken des Link an die gewünschte Zielstelle.

Datenbanksystem auf is-News anpassen

Einige Dienste von is-News erfordern spezielle Softwaresysteme. Die bereits erwähnte OCR-Maschine umfaßt auch einen Software-Anteil, der die eigentliche Zeichenerkennung durchführt, und das Konferenzinformationssystem nutzt Knowledgecraft zur Verwaltung und den Zugriff auf seine Wissensbasis. Die Speicherung und Verwaltung der Informationen von is-News, seiner Artikel, Videobeschreibungen und Ergebnisse auf Zugriffe externer Informationsquellen erfordern ein Datenbanksystem, das dann auf die Anforderungen von is-News verwendet in seiner ersten Version Sybase, ein relationales Datenbanksystem, und nimmt dabei in Kauf, daß damit noch keine homogene Speicherung und Verwaltung aller in is-News erzeugten und verwendeten Informationen möglich ist.

Ein System, das die Anforderungen von is-News erfüllt, ist jedoch derzeit nicht kommerziell verfügbar und entsteht erst im Rahmen der Datenbankforschung am Institut.

Wolfgang Putz arbeitet zu dem Leitthema "Das aktive Buch" im Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme der GMD in St. Augustin.

Obiger Artikel ist die gekürzte Fassung eines Berichts, der im Jahresbericht 1990 der GMD bereits erschienen ist.