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Abgeschlossene Masterarbeit: iEzDL: Ein Benutzerinterface für digitale Bibliotheken auf iPads

Betreuer

Bearbeiter

  • Robert Witt

Abgabetermin

2012-

Aufgabenstellung

Im Rahmen des DFG-Projektes DAFFODIL ist ein nutzerorientiertes Zugangssystem für heterogene digitale Bibliotheken entwickelt worden, der aktuell im Projekt EzDL weiter entwickelt wird. Die Realisierung erfolgt mittels einer serviceorientierten Architektur, das den Benutzern Funktionalität zur Literaturrecherche auf einer höheren Ebene anbietet, als sie von einzelnen digitalen Bibliotheken erbracht werden kann. Dabei kooperieren die Dienste (die jeweils spezifische Teilaufgaben bei der Informationssuche lösen können), um Unteraufträge zu vergeben, Suchergebnisse zurückzugeben sowie um das Feedback der Benutzer zu propagieren.

Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist es, eine Modellierung für Benutzerwerkzeuge für Handhelds und Smartphones basierend auf einer Apple Architektur zu entwickeln. Dabei soll das in EzDL ursprünglich benutzte WOB-Modell überprüft werden, ob es sich auf mobilen Geräten auch nutzen lässt. Es soll dazu eine native Nutzungsschnittstelle entwickelt werden und möglichst viel Funktionalität des bisherigen Java Clienten umgesetzt werden. Als Entwicklungssprache wird Objective C von Apple in Form des iPad SDK zum Einsatz kommen und die sich durch diese Techniken ergebenden Möglichkeiten aber auch neu entstehende Probleme für die Nutzer sollen untersucht werden.

EzDL

EzDL basiert auf einer Service-orientierten Architektur, dessen Ziel es ist, abgrenzbare Funktionen und Aufgaben in einzelne Dienste zu kapseln. Jeder dieser Dienste wird dabei von einem Agenten realisiert. Vereinfacht ausgedrückt, handelt es sich in der Informationstechnik bei einem Agenten um eine Softwarekomponente, die automom auf Ereignisse aus seiner Umwelt reagiert und aktiv handelt. Agenten sind kommunikations-, lern- und in der Regel kooperationsfähig. Innerhalb von EzDL gibt es eine Vielzahl von Agenten, die unterschiedlichen Ebenen zugeordnet sind, verschiedene Aufgaben erfüllen und in Form eines Multi-Agenten-Systems (MAS) miteinander kollaborieren.
Die Agenten in EzDL sind auf unterschiedlichen Ebenen anzuordnen. So werden die Anforderungen eines Anwenders durch einen User-Agenten entgegen genommen und an das Agenten-System weitergeleitet. Die Logik und Funktionalität einer Informationssuche wird durch die Service-Agenten realisiert. Jeder Agent, der zur Bearbeitung einer Aufgabe in der Lage ist, bewirbt sich für diese. Für das Parzellieren der Aufgaben in Teilaufgaben und deren Verteilung über einen Kommunikationskanal ist ein Manager zuständig, der ein wesentlicher Bestandteil des Systems ist.
Um möglichst viele unterschiedliche Informationsquellen zu integrieren wird eine flexible Agentenarchitektur verwendet. Für das Integrieren einer Informationsquelle wird ein so genannter Wrapper-Agent verwendet. Agenten diesen Typs befinden sich auf der untersten Ebene der Anwendungsarchitektur, denn sie liefern den abstrahierenden Zugriff auf die persistierten Daten.

Für das Apple Betriebssystem iOS werden plattformspezifische Anwendungen in erster Linie in Objective-C entwickelt. Flash und Java sind auf iOS Endgeräten nicht lauffähig, so dass EzDL in seiner derzeitigen Form auf den genannten Endgeräten nicht ausgeführt werden könnte. Die derzeitige Benutzungschnittstelle ist jedoch klar von dem eigentlichen Multi-Agenten-System getrennt und dadurch austauschbar.
Die Kommunikation zwischen Benutzerschnittstelle und dem Anwendungssystem erfolgt über den Austausch von Nachrichten, basierend auf dem Java Messaging Service (JMS), einer durch den Java Community Process genormte Programmierschnittstelle (API). JMS ermöglicht eine verteilte, asynchrone und dadurch lose gekoppelte Kommunikation. In wie weit allerdings JMS weiterhin dazu verwendet werden kann, um mit einer in iOS realisierten Benutzeroberfläche zu kommunizieren und ob gegebenenfalls eine alternative Lösung notwendig ist, ist Bestandteil dieser Arbeit.
Die Benutzerschnittstelle einer iOS Anwendung basiert auf dem Konzept der direkten Manipulation. Hierbei erfolgt die Interaktion zwischen Benutzer und Gerät über einen Sensorbildschirm. Dieser Sensorbildschirm wird in den Apple Produkten iPod Touch, iPhone und iPad verwendet. Er unterstützt so genannte Multi-Touch Gestiken, bei denen eine Aktion zu einer Gestik zugewiesen wird, die durch eine eindeutige Fingerbewegung des Anwenders entsteht. Dabei reagiert das System sowohl auf einfache als auch komplexe Gestiken. Eine einfache Gestik ist das Tippen in ein Textfeld, um zum Beispiel den Kursor zur Eingabe zu positionieren. Während eine etwas komplexere Gestik das Fokussieren der aktuellen Ansicht ist. Diese wird in der Regel über den Daumen und den Zeigefinger gesteuert. Wenn sich beide Berührungspunkte orthografisch von einander entfernen, vergrößert sich die aktuelle Ansicht. Andersherum kommt es zu einer Verkleinerung der Ansicht.

Aufgabenstellung

Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist es, eine Modellierung für Benutzerwerkzeuge für Handhelds und Smartphones basierend auf einer Apple Architektur zu entwickeln. Dabei soll das in EzDL ursprünglich benutzte WOB-Modell überprüft werden, ob es sich auf mobilen Geräten auch nutzen läßt. Es soll dazu eine native Nutzungsschnittstelle entwickelt werden und möglichst viel Funktionalität des bisherigen Java Clienten umgesetzt werden. Als Entwicklungssprache wird Objective C von Apple in Form des iPad SDK zum Einsatz kommen und die sich durch diese Techniken ergebenden Möglichkeiten aber auch neu entstehende Probleme für die Nutzer sollen untersucht werden.

Gestik für das Fokussieren auf dem iPad (Quelle: Apple.com)

iOS Anwendungen qualifizieren sich durch ihren strukturierten und einfachen Aufbau sowie vor allem durch eine intuitive Bedienung über die bereits genannten Gestiken. Das Konzept der intuitiven Bedienung soll nun im Rahmen dieser Arbeit in Form einer Benutzerschnittstelle für EzDL konzipiert und umgesetzt werden.
In der Regel besitzen Anwender unterschiedliche Kenntnisse, was mitunter dazu führt, dass sie unterschiedlichste Suchstrategien verwenden, um an diese Informationen zu gelangen. EzDL verfügt über eine umfangreiche Auswahl an intelligenten Werkzeugen, die den Anwender bei seiner Informationssuche helfen sollen. Hierzu gehören neben einer Schlüsselwortsuche unter anderem die Autorensuche und die Suche in und nach Journalen. Sie sollen den Suchenenden ex- und implizit hinsichtlich der Verwendung geeigneter Suchstrategien unterstützen und dem Suchenden deren möglichen Mehrwert deutlich gemacht. Dies soll natürlich auch für die neu zu entwickelnde Benutzerschnittstelle gelten.
Die Suchwerkzeuge und deren unterschiedlichen Ansichten benötigen einen gewissen Fensterplatz innerhalb des EzDL Dialogs, der in der Regel auf aktuellen Rechnersystemen als gegeben erachtet werden kann. Auf mobilen Endgeräten wie dem iPhone oder dem iPad ist dieser Platz nicht vorhanden sondern eher beschränkt. Um jedoch auch auf einem solchen Gerät wie dem iPad den Funktionsumfang von EzDL anbieten zu können, ist ein geeignetes Konzept zu erstellen, in dem hervor geht, wie diese für die eingeschränkte Sichtweise sinnvoll portiert werden können. Dieses Konzept gilt es dann in einem fortführenden Schritt technisch umzusetzen.

Literatur

J. Krause (1997).
Graphische Oberflächen für das Textretrieval im Rahmen des WOB-Modells. Skriptum , Universität Koblenz, Institut für Informatik

N. Fuhr; N. Gövert; C.-P. Klas (2000).
An Agent-Based Architecture for Supporting High-Level Search Activities in Federated Digital Libraries. In: Proceedings 3rd International Conference of Asian Digital Library. KAIST, Taejon, Korea.

Claus-Peter Klas; Norbert Gövert; Norbert Fuhr (1999).
Distributed agents for user-friendly access of Digital Libraries. In: Searching for information: artificial intelligence and information retrieval approachesNumber 17. IEE Informatics, Savoy Place, London WC2R 0BL, UK.

Norbert Gövert; Norbert Fuhr (1999).
Ein Agentensystem für digitale Bibliotheken im WWW. In: Proceedings ADI'99 (Agenten -- Datenbanken -- Information Retrieval)