Aktuelle Projekte
Werkzeuge für die Programmierausbildung
Programmieren ist eine der Grundfertigkeiten, die jeder Informatiker beherrschen sollte. Aber auch für die Allgemeinbildung kommt dem Programmieren eine nicht zu vernachlässigende Rolle zu, denn Programmieren trainiert Fähigkeiten, wie das Entwickeln von Problemlösungen oder das Ordnen von Gedanken. Im Rahmen dieses Projektes werden Werkzeuge entwickelt, die das Erlernen der Programmierung unterstützen. Kennzeichen aller dieser Werkzeuge ist eine Visualisierung der Ausführung der von den Programmieranfängern entwickelten Programme. Damit können die Programmieranfänger ihre Programme besser nachvollziehen und ihnen wird unmittelbar vor Augen geführt, welche Auswirkungen die eingesetzten Programmierkonzepte haben.
Das Hamster-Modell ist ein spezielles didaktisches Modell zum spielerischen Erlernen der Programmierung. Programmieranfänger schreiben Programme, mit denen sie virtuelle Hamster durch eine virtuelle Landschaft steuern und gegebene Aufgaben lösen lassen. Zum Entwickeln, Ausführen und Testen der Programme dient der so genannte Hamster-Simulator, eine bewusst einfach gehaltene Programmentwicklungsumgebung. Der Hamster-Simulator unterstützt derzeit das Erlernen der imperativen, objektorientierten und parallelen Programmierung mit Java sowie der funktionalen Programmierung mit Scheme. Aktuell wird er um die logikbasierte Programmierung mit Prolog erweitert. Weitere Informationen finden sich unter www.java-hamster-modell.de.
Bedingt durch moderne Multicore-Technologien wird der parallelen Programmierung, d.h. der Entwicklung nebenläufiger Anwendungen, bereits in naher Zukunft eine weitaus höhere Bedeutung zukommen als dies heutzutage der Fall ist. Problem ist, dass die parallele Programmierung und ihr Erlernen weitaus komplexer sind als die herkömmliche sequentielle Programmierung. Diesem Problem versuchen wir damit Rechnung zu tragen, dass wir mit Threadnocchio eine einfache Programmentwicklungsumgebung entwickeln, die das Erlernen der parallelen Programmierung mit Java-Threads durch spielerische und visualisierende Elemente unterstützt. In Threadnocchio kann der Programmierer auf der Grundlage einer zur Verfügung gestellten Klassenbibliothek parallele Programme schreiben und den Threads Ikons zuordnen. Die durch die Ikons visualisierten Threads agieren während der Ausführung des Programms wie selbstständige Marionetten ("Pinocchios") auf einer Bühne, wodurch sich die Ausführung der parallelen Programme sehr gut nachvollziehen lässt und die Auswirkungen von bspw. Kommunikations- und Sychronisationsmechanismen dem Programmierer unmittelbar vor Augen geführt werden.
Weitere Informationen finden sich unter www.programmierkurs-java.de/threadnocchio.
Das Hamster-Modell gehört wie "Karel der Roboter" oder "Kara der Marienkäfer" zu den so genannten Mini-Programmierwelten oder kurz Miniwelten. Miniwelten zeichnen sich dadurch aus, dass sie versuchen, die Abstraktion und Komplexität der Programmierkonzepte zu reduzieren und ihr Erlernen dadurch zu unterstützen, dass die Ausführung von Programmen visualisiert wird. Programmieranfänger beginnen nicht mit der Berechnung mathematischer Formeln sondern müssen in einer jeweils zur Verfügung gestellten Programmentwicklungsumgebung Hamster, Marienkäfer oder Roboter mit einem reduzierten Befehlssatz durch virtuelle Welten steuern. Um den Einsatz von Miniwelten zum Erlernen der Programmierung abwechselungsreicher gestalten zu können, entwickeln wir einen Generator für Miniwelten. Aufbauend auf einer einfachen aber mächtigen Klassenbibliothek kann ein Lehrer innerhalb kurzer Zeit eine neue Miniwelt entwickeln, dann automatisch eine Programmentwicklungsumgebung für diese Miniwelt generieren lassen und diese seinen Schülern zur Verfügung stellen.
Weitere Informationen finden sich unter www.programmierkurs-java.de/solist.
Generator für Educational Programming Games
Eductional Programming Games (EPGs) sind Computerspiele, bei denen Programmierer Roboter, Fußballspieler oder Rennfahrer implementieren, die dann in einem speziellen Simulator gegeneinander Wettkämpfe austragen (Robocup, Robocode, ...). Aufbauend auf Threadnocchio entwickeln wir ein Werkzeug für die Entwicklung neuer EPGs. Ein Programmierer kann aufbauend auf einer zur Verfügung gestellten Klassenbibliothek die Eigenschaften eines EPG implementieren und anschließend automatisch einen entsprechenden Simulator generieren lassen.
Abgeschlossene Projekte (Auswahl)
Das Hauptziel des Labors für Content Engineering (CELab) besteht in der Schaffung eines
Kompetenzzentrums für sämtliche Aspekte der Content-Erstellung und des
Content-Managements im Bereich des eLearning. Dabei werden insbesondere drei Schwerpunkte betrachtet:
die Erstellung und Verwaltung von eLearning-Content und -Services,
der Betrieb und die Weiterentwicklung von Lernmanagementsystemen:
die Entwicklung virtueller eLearning-Marktplätze.
Electronic commerce over the Internet offering digital products like web content, digital audios and videos, multimedia documents and software is known as
digital commerce. Digital commerce particularly differs from electronic commerce of physical goods in that it enables business processes, including product distribution, to be completed digitally. Compared to electronic commerce, digital commerce is not very widespread at the beginning of the year 2002. Nowadays, Web
content is usually offered for free. In the long run however, it is predicted that users will be charged for high quality information and web services. Against
this background, the thesis introduces concepts and software systems for digital commerce on the basis of a detailed analysis of the current situation and the characteristics and special requirements of digital commerce. The core of the approach is the extension of digital libraries which store and manage digital products in so-called dShops which enable the sale of digital products over the WWW. Concepts and technologies of well-known online-shops for physical goods are taken into account during this process.
The substantial result of this thesis is a reference model for so-called dShop-systems. dShop-systems are specific software systems for providers of digital products which support the construction, management and usage of dShops. They provide graphical interactive tools and integrate well-established and promising business models and are therefore suitable for providers with little technological and commercial background. The reference model describes the logical structure and functionality of dShop-systems and may be used as an abstract design model for the implementation of real systems. The reference model combines functionality and structure of both digital libraries and online-shops for physical goods while taking into account the characteristics of digital products and the special requirements of digital commerce. It is based on object-oriented and component-based modeling concepts and on experiences resulting from the development and evaluation of two real dShop-systems.
The reference model particularly supports marketing and distribution methods that are well suited to digital commerce. These include sophisticated product and price options, the sale of usage rights (in the place of the product itself) and
various cost models such as subscription, pay-per-view and group licenses. The
reference model also covers important safety aspects of digital commerce, namely the protection of intellectual property.
MOVEMENT
The aim of the MOVEMENT project is the development of methodologies,
models and software tools supporting the analysis, planing, structuring
and design of interactive multimedia applications.
Internet-based applications will be implemented in order to evaluate
the results.
Ziel des BMBF-Projektes "Entwicklung einer elektronischen
multimedialen Arbeits- und Experimentierumgebung
für die Bio- und Gentechnologie (Multimediales Gentechnisches
Praktikum)", das in Zusammenarbeit zwischen
dem Oldenburger Forschungs- und
Entwicklungsinstitut für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (OFFIS)
dem Institut für
Mikrobiologie der Universität Düsseldorf,
und
Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg durchgeführt wird, ist die
Konzeption und Realisierung eines rechnergestützten multimedialen
Systems zur Unterstützung von Bio- und Gentechnologen in der Lehre
und der praktischen Arbeit im Labor. In Zusammenarbeit zwischen
Informatikern, Biologen und Spektrum Akademischer Verlag soll ein
"virtuelles Genlabor" entwickelt werden, das
eine computerunterstützte interaktive
Einführung in die Methoden der Molekularbiologie bietet, sowie
die praktische Arbeit von Molekularbiologen unterstützt.
Multimediales Physikalisches Praktikum
Ziel des BMBF-Projektes "Entwicklung eines interaktiven multimedialen
Lernsystems auf der Basis des Werkes GESCHKE, D. (Hrsg.),
Physikalisches Praktikum (Multimediales Physikalisches Praktikum)", das
in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Informatik der
Universität Leipzig (Abteilung Automatische Sprachverarbeitung),
der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der
Universität Leipzig, dem Oldenburger Forschungs- und
Entwicklungsinstitut für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (OFFIS)
und dem Teubner Verlag durchgeführt wird, ist die Konzeption und
Realisierung eines interaktiven multimedialen Lernsystems zum
physikalischen Grundlagenpraktikum, das Texte, Lernprogramme und
Multimediadaten miteinander verknüpft.
MeDoc/InterDoc/eVerlage
Die BMBF-Projekte MeDoc, InterDoc und eVerlage hatten
zum Ziel, kostenpflichtige volltextbasierte Informations- und
Publikationsdienste zu konzipieren,
prototypisch zu entwickeln und zu erproben.
Entwickelt wurde eine verteilte elektronische
Bibliothek, die hochwertige wissenschaftliche
Literatur im Volltext mit multimedialen Elementen enthält
XFantasy/FMAD
The XFantasy project is concerned with the development of
software tools for the design and implementation of multimedia
user interfaces and interactive multimedia applications. The resulting
software environment consists of an object-oriented user interface
management system for multimedia user interfaces
(XFantasy-UIMS) and an authoring system (FMAD) for the interactive
development of multimedia applications.
The XFantasy-UIMS consists of an user interface toolkit (XFantasy-UIT)
and an dialog specification language (ODIS).
For the implementation of the inherent parallelism in multimedia
applications the parallel object-oriented programming languages
QPC++ has been developed.
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