Hypertext/Hypermedia-Systeme bestehen aus den zwei Komponenten: Hypertext/Hypermedia-Dokumente, die auch Hypertext/Hypermedia-Anwendungen genannt werden, und Hypertext/Hypermedia-Werkzeuge, auch als Autorensysteme bezeichnet. Abbildung 10.2 zeigt den begrifflichen Aufbau der Hypertext/Hypermedia-Definition.
Hypertext/Hypermedia-Dokumente werden im folgendem von zwei Standpunkten aus betrachtet. Vom ersten Standpunkt aus wird betrachtet, wie ein Hypertext/Hypermedia-Dokument intern dargestellt wird, d.h. wie ein Dokument im Computer dargestellt wird. Vom zweiten Standpunkt aus, wie präsentiert sich ein Hypertext/Hypermedia-Dokument dem Leser, und wie kann er die internen Strukturen nutzen.
Ein Hypertext/Hypermedia-Dokument besteht, wie in Abbildung 10.3 verdeutlicht, aus einer Menge von Knoten und Kanten zwischen den Knoten [Nie93]. Dieses Beziehungsnetzwerk wird auch Hypergraph, die Knoten Hyperknoten und die Kanten Hyperlinks oder Verweise genannt. Die Knoten repräsentieren Informationseinheiten. Ist die Information rein textueller Art wird von Hypertext im engeren Sinne gesprochen. Sind auch andere Repräsentationsmedien, wie Graphik, Audio oder Video, integriert, wird der Begriff Hypermedia oder auch Hypertext im weiteren Sinne verwendet. Die Kanten repräsentieren Verbindungen bzw. Zusammenhänge zwischen den Knoten. Sie sind gerichtet und stellen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen dar. Im allgemeinen sind die Kanten mit bestimmten Teilen, sogenannten Ankern, zum Beispiel Wörtern, des Ausgangsknotens assoziert, das heißt sie stellen eine Verbindung von Teilen des Ausgangsknotens mit anderen Knoten dar. Hauptsächlich werden sie dazu benutzt, um auf ergänzende Informationsquellen zu verweisen. Wenn ein Hypertext/Hypermedia-Dokument selbst Bestandteil eines Hypertext/Hypermedia-Dokuments ist, oder Hypertext/Hypermedia-Dokumente enthält, so nennt man das Aggregation. Aggregation ermöglicht den Zusammenschluß mehrer Dokumente.
Wie bereits gesagt, sind Hypertext/Hypermedia-Dokumente nicht-linear miteinander verknüpfte Informationseinheiten. Um Informationseinheiten sichtbar zu machen, benötigt der Benutzer zum Darstellen Navigationswerkzeuge, die man Browser nennt und die für jedes Hypertext/Hypermedia-System zur Verfügung stehen. Nun können die verschiedenen Medienobjekte eines Hypertext/Hypermedia-Dokumentes auf vielerlei Art und Weise dargestellt (präsentiert) werden. Hier soll lediglich interessieren, wie die Hypertext/Hypermedia-Verweise dem Benutzer dargestellt werden. Eine weitere Einschränkung, die an dieser Stelle gemacht wird, ist die, daß die Navigationswerkzeuge in ihren spezielleren Eigenschaften nicht berücksichtigt werden. Das wird in Abschnitt 4.2.1 nachgeholt. Diese Einschränkung wird deshalb getroffen, weil erst einmal grundlegend erläutert werden soll, wie das Navigieren auf der Basis von Hyperlinks funktioniert. Diese Eigenschaft teilen alle Browser.
Das Lesen von Hypertext/Hypermedia-Dokumenten wird auch als Browsen oder Navigieren durch das Dokument bezeichnet. Inhalte von Knoten werden in Fenstern oder Karten auf dem Bildschirm dargestellt. Die Anker sind dabei speziell markiert. Durch einen Klick mit der Maus auf einen Anker erscheint die Information des über den entsprechenden Hyperlink verbundenen Knotens. Ein Benutzer kann damit je nach Art der gesuchten Informationen durch das Netzwerk navigieren. In Texten werden zuvor vereinbarte Textformatierungen benutzt, um die Anker zu kennzeichnen. Handelt es sich bei der Informationseinheit um Graphik, werden Anker durch Veränderung des Mauszeigers oder durch sogenannte Button (Knöpfe) angezeigt. In Medientypen, wie Animation oder Film, werden entweder feststehende Button integriert, oder es werden in einer textuellen Unterstützungsinformationseinheit die Anker präsentiert. In Audioinformationseinheiten werden meist ebenfalls textuell unterstützte Anker verwendet [Bol94], [Sim94], [Ste93c], [Nie93].
Markierungssprachen oder Markup-Sprachen werden verwendet, um die interne Darstellung von Dokumenten zu beschreiben. Markup heißt deklarieren oder auszeichnen. Das bedeutet, daß in diesen Sprachen bestimmte Symbole existieren, die speziell dafür geeignet sind, Hypertext/Hypermedia-Dokumente zu beschreiben, also Anker und Hyperlinks in die Dokumente zu integrieren. Darüber hinaus verfügen sie in der Regel über Fähigkeiten, die externe Darstellung und Navigationsziele zu beschreiben. Ein wichtiger Standard, der bestimmt, wie Markup-Sprachen auszusehen haben, ist SGML (Standard Generalized Markup Language, ISO 8879). SGML bestimmt im wesentlichen die Merkmale und den Aufbau von Markup-Sprachen. SGML selbst ist keine Markup-Sprache [Sim94].
Hypertext/Hypermedia-Werkzeuge sind Werkzeuge zur Erstellung, zur Veränderung und zur Präsentation von Hypertext/Hypermedia-Dokumenten. Werkzeuge zur Präsentation nennt man Navigationswerkzeuge oder Browser. Werkzeuge zum Erstellen und Verändern von Hypertext/Hypermedia-Dokumenten nennt man Autorensysteme oder auch Autorenwerkzeuge.
Mit Browsingsysteme steuert der Benutzer interaktiv, seiner Motivation und seinem Wissen entsprechend durch das Hypertext/Hypermedia-Dokument. Browser interpretieren, wie in Abbildung 10.4 dargestellt, das Hypertext/Hypermedia-Dokument und generieren eine Präsentation auf Grund der vorgegebenen internen Darstellung.
Ein Problem in Hypertext/Hypermedia-Anwendungen ist, daß sie sehr komplex sein können. Man spricht dann von dem Phänomen ''Lost in Space'', was bedeutet, daß man sich in der Struktur unter den Dokumenten verirrt hat.
Um dem entgegen zu wirken, verwenden Browser häufig graphische Darstellungen, um die Struktur eines Dokumentes darzustellen. Man kann zwischen zweidimensionaler Netzdarstellung und dreidimensionaler Netzdarstellung unterscheiden. Beide haben gemeinsam, daß der Anwender mit Hilfe von Ankermarkierungen durch ein Dokument navigieren kann. Die dreidimensonale Netzdarstellung fand bisher keine Verbreitung. Das liegt in ihrer schlechten Handhabung. Deshalb wird im folgenden lediglich auf die gut bedienbare zweidimensionale Netzdarstellung eingegangen.
In der Präsentation als zweidimensionales Netzwerk werden die Informationsknoten durch Ikone symbolisiert, und die Verweise zwischen den Knoten als Linien oder Pfeile. Da dies in vielen Fällen nicht ausreicht, wurden weitere Hilfen entwickelt, die den Anwender vor der Orientierungslosigkeit bewahren sollen. Diese Hilfen werden Filter genannt. Sie reduzieren die Beweglichkeit eines Browsers auf eine geringere Anzahl von Knoten. Am besten können Informationsmengen in den Griff bekommen werden, wenn sie nach gewissen inhärenten (zusammengehörenden) Merkmalen gliedert werden können.
Nun werden mehrere Filter beschrieben. Wenn im folgenden vom Begriff des Positionsknotens die Rede ist, so ist damit der Knoten gemeint, welcher vom Anwender gerade besucht wird, also die Position im Dokument.
Um in graphische Darstellungen mehr Übersichtlichkeit zu bringen, wird als Instrument die Bildung von Hierarchien vorgestellt. Man bewegt sich mittels des Browsers von Knoten, die allgemeinere Informationen enthalten, zu Knoten tieferer Hierarchieebenen, die speziellere Informationen enthalten. Wie in Abbildung 10.5 zu sehen, werden ausgehend vom Positionsknoten, hier grau dargestellt, alle Knoten dargestellt, welche über Anker im Positionsknoten erreicht werden können. Die Abbildung zeigt einen Hierarchiefilter der lediglich die erste Hierarchieebene anzeigt und die restlichen herausfiltert. Würden nun zwei Hierarchieebenen zugelassen, würde der Filter die Darstellung nicht verändern und ebenfalls die Knoten 4 und 5 wieder anzeigen. Eingehende Kanten von anderen Knoten werden nicht präsentiert. Dieser Filter bietet sich in Fällen, wo das Hypertext/Hypermedia-Dokument selbst hierarchisch gegliedert ist, besonders an, in Dokumenten, wo dies nicht der Fall ist, kann die Verwendung dieses Filters Informationen vorenthalten.
Ein anderer Filter versucht die Nachbarschaftsbeziehungen eines Hypertext/Hypermedia-Dokuments auszunutzen. Es wird dabei von der Annahme ausgegangen, daß Knoten, die über eine bestimmte Anzahl von Knoten erreichbar sind, auch inhaltlich in einer engeren Beziehung stehen. Abbildung 10.6 zeigt, wie der Filter wirkt. Der Positionsknoten ist wieder grau dargestellt. Es wird zuvor ein Radius festgelegt, der die Größe des Sektors, der dargestellt wird, festlegt. Innerhalb dieses Sektors werden die Nachbarknoten angezeigt. Darum wird dieser Filter auch Sektordarstellung genannt. Der Radius in der Abbildung 10.6 hat die Größe 1. Würde der Radius größer gewählt werden, so kämen die Knoten 4 und 5 wiederum hinzu. Bei Radius 0 würde nur der Positionsknoten angezeigt werden.
Auch die Darstellung von Ausschnitten und Sektoren schränkt die Menge der Knoten ein, allerdings sind in einer solchen Darstellungsform weder die inhaltlichen noch irgendwelche hierarchischen Beziehungen tatsächlich berücksichtigt. Da lediglich die Nähe im Graphen für die Auswahl entscheidend ist, können wichtige Informationseinheiten vorenthalten bleiben. Dieses Problem versucht der Fischaugenfilter zu lösen.
Beim Fischaugenfilter wird vorausgesetzt, daß die Objekte der Darstellung selbst unterschiedliche Prioritäten besitzen. Die Darstellung des Hypertext/Hypermedia-Graphen wird nun unter Heranziehen eines Schwellwertes reduziert. Der Schwellwert entfernt die Knoten, deren Gewichtung aus Priorität und Entfernung zum Positionsknoten nicht ausreichend ist. Dies führt zu dem Effekt, daß auch weniger wichtige Knoten in geringer Entfernung angezeigt werden und weiter vom Positionsknoten entfernte Knoten nur dann angezeigt werden, wenn sie eine ausreichende Priorität besitzen.
In Abbildung 10.7 wird die filternde Wirkung des Fischaugenfilters gezeigt. Der graue Knoten stellt den Positionsknoten dar. Knoten mit breiteren Ringen stellen Knoten höherer Priorität dar. In der Abbildung filtert der Fischaugenfilter lediglich den Knoten 5 heraus, da er weder Nachbar ist, noch eine ausreichende Priorität besitzt.
Es werden jetzt weitere Hilfen in Browsern beschrieben, die sich nicht nur auf die interne Darstellung eines Dokuments stützen.
Einen Zusammenhang zwischen Operationen eines Benutzers und dem Hypertext/Hypermedia- Dokument stellen History-Listen (Leseprotokolle) her. Sie enthalten eine Liste aller Knoten, die vom Benutzer im Verlauf einer Sitzung gelesen oder bearbeitet wurden. Es kann natürlich sehr verschiedene Formen solcher Listen geben. Im einfachsten Fall wird einfach der Name eines jeden besuchten Knoten in die Liste eingetragen. Der Anwender kann dann aufgrund der Liste die Knoten direkt besuchen, ohne erneut durch das Dokument navigieren zu müssen. Abbildung 10.8 zeigt die Funktionsweise von History-Listen. Der grau unterlegte Knoten repräsentiert den Startknoten, der auch als HomeCard bezeichnet wird. Von Knoten 1 ausgehend hat der Anwender die Knoten 1,6,1,3 und 4 besucht, die in die Liste eingetragen wurden.
Eine weitere in Hypertext/Hypermedia-Systemen verwendete Hilfe sind Bookmarks (Lesezeichen). Mit Bookmarks hat der Leser die Möglichkeit, Knoten, die ihm besonders wichtig erscheinen, zu kennzeichen und später durch Zugriff auf die Lesezeichenliste diese wieder zu besuchen. Eine Erweiterung bedeuten Arbeitsmengen, welche dann mehrere Lesezeichen beinhalten können. Abbildung 10.9 zeigt die Wirkung von Bookmarks. Hier hat der Anwender die Knoten, ausgehend von der HomeCard, der graue Knoten mit der 1, in der Reihenfolge 1, 6, 1, 3 und 4 besucht. Die Knoten 6 und 3, hier dunkler gerastert, wurden in die Lesezeichenliste eingefügt.
Annotation ist ein Hilfsmittel, mit dem der Anwender Anmerkungen zu bestimmten Knoten hinzufügen kann. Diese zusätzlichen Informationen stehen allerdings nicht mit in der Informationseinheit, sondern als Anwenderknoten ohne Anker bei dem Knoten. Bei einem späteren Lesen des gleichen Knotens kann diese Anmerkung einen individuellen Zusammenhang herstellen. Abhängig davon, ob ein Browsingsystem dies unterstützt, können dann diese Anmerkungen auch dritten hilfreich sein. In Abbildung 10.10 ist die Annotation eines Anwenders zum dunkelgrauen Knoten 6, zu welchem eine Bemerkung erstellt wurde, dargestellt.
Retrieval-Mechanismen sind Mechnismen, welche Wortverwandtschaften oder Synonymbeziehungen von Begriffen über einen Index suchen. Es existieren Dokumentensysteme, welche ausschließlich auf der Basis von Retrievalmechnismen arbeiten. Solche Systeme nennt man auch Retrievalsysteme. In Hypertext/Hypermedia-Systemen sind solche Mechnismen von großer Hilfe, da in komplexeren Hypertext/Hypermedia-Dokumenten die Suche nach dem gewünschten Anfangsknoten sonst sehr problematisch wäre. Hier ist zum Beispiel eine sinnvolle Anwendungsmöglichkeit für Retrievalmechanismen in Hypertexten gegeben, so daß die Integration von Retrievalmechnismen in Hypertexten wünschenswert ist [Sim94], [Nie93], [Ste93c].
Unter den Begriff der Autorensysteme fallen alle Systeme, die das Anlegen von Hypertexten in irgendeiner Weise unterstützen. Darunter fallen das Texterstellen als Erfassen und Layouten von Texten, außerdem das damit verbundene Erfassen und Sammeln von Ideen und das Strukturieren dieser Ideen, sowie andere Ereignisse und Quellen, das Auswählen von Material aus dem gesammelten Fundus sowie das Verwalten eigener Ideen [Sim94].
Autorensysteme in Hypertext/Hypermedia-Systemen sollten natürlich Hypertext/Hypermedia-spezifische Eigenschaften besitzen, damit Hypertext/Hypermedia-Dokumente erstellt werden können. Abbildung 10.11 zeigt den Weg, wie ein Autor über ein Autorenwerkzeug die interne Darstellung erstellen, beziehungsweise manipulieren kann und damit Einfluß auf die Präsentation nimmt.
Hypertext/Hypermedia-Dokumente liegen, wenn sie erst einmal generiert worden sind, in einem Markup-Sprachen-Code vor. Also muß es für den Autor einen Weg geben, ein Dokument in einer Markup-Sprache zu schreiben. Dazu ist ist lediglich ein Editor notwendig. Da es aber sehr mühselig ist und zudem viele Autoren nicht über die Kenntnisse verfügen, in einer Markup-Sprache Dokumente zu erstellen, sollten Autorensysteme Hilfen dazu anbieten. Die wesentlichen Hilfen sowie ein möglicher Aufbau eines Autorensystems werden jetzt beschrieben.
Ein Autorensystem sollte ein graphisches Strukturierungswerkzeug anbieten, mit dem der Autor die verschiedenen Dokumente untereinander in Beziehung stellen kann. Der Autor muß Anker innerhalb eines Dokumentes festlegen können und die Ziele der Hyperlinks genau spezifizieren können. Damit ein Dokument, welches im graphischen Strukturierungswerkzeug vorliegt, in eine Markup-Sprache überführt werden kann, sollte ein Autorensystem über einen Codegenerator verfügen, der aus der graphischen Darstellung ein Dokument in der jeweiligen Markup-Sprache generiert.
Außerdem sollte ein Autorensystem über einen Testmodus verfügen, damit der Autor schon während der Entwicklung seiner Applikation, sein Werk testen und gegebenenfalls korrigieren kann.
Die Bereitstellung eigener Medienobjektwerkzeuge durch ein Autorenwerkzeug hingegen ist nicht zwingend notwendig. Zwingend notwendig ist allerdings die Fähigkeit, über Schnittstellen mit speziellen Medienobjektwerkzeugen zusammen zu arbeiten. Eine allgemeine Möglichkeit ist eine Schnittstelle über Dateien. Dabei muß ein Medienobjektwerkzeug erstellte Medienobjekte in einem Format abspeichern, die das Autorenwerkzeug durch Laden wieder integrieren kann. Ein anderer Weg ist, der mit Copy- and Paste- Mechanismen zu arbeiten, welche dann beide Werkzeuge unterstützen müssen. Eine wichtige Forderung an ein Autorenwerkzeug ist ihre Erweiterbarkeit um neue Medientypen. Sie sollte derart konzipiert sein, daß Medientypintegratoren auf einfache Weise Erweiterungen vornehmen können [Bol94],[Sim94]. Abbildung 10.12 beschreibt eine mögliche Struktur eines Autorensystems.
Nachdem jetzt die Bestandteile von Hypertext/Hypermedia-Systemen erläutert wurden, soll nun exemplarisch ein Aufbau eines Hypertext/Hypermedia-Systems vorgestellt werden.
Abbildung 10.13 zeigt ein Schichtenmodel, wie Hypertext/Hypermedia-System aufgebaut ist. Das Fundament bildet eine Software, die Informationseinheiten in ungeordneter, beliebiger Art und Weise zur Verfügung stellt. In der Regel verwendet man ein Datenbank-System oder ein Datei-System.
In der darüberliegenden Schicht wird eine sogenannte Hypertext/Hypermedia-Maschine angesiedelt. Sie hat die Aufgabe, Informationseinheiten zusammenstellen zu Knoten und das Inbeziehungsetzen dieser Knoten, d.h. die Knoten mit Hyperlinks zu verbinden. Darüber hinaus stellt sie eine Markup-Sprache zur Verfügung, mit der die interne Darstellung einheitlich dargestellt wird. In diesem Protokoll werden die Rahmenbedingungen beschrieben, wie die Informationseinheiten präsentiert werden sollen, d.h. wie Anker und Medienobjekte auszusehen haben. Der Leser, beziehungweise der Autor haben die Möglichkeit über jeweilige Werkzeuge, wie Browser und Autorensysteme auf die Dokumente zuzugreifen.
Hypertext/Hypermedia-Systeme sind eine Teilmenge von Multimedia-Anwendungen, sofern sie über ein von Text verschiedenen Medientyp verfügen. Das in Multimedia-Anwendungen typische Beziehungsnetzwerk beschränkt sich bei Hypertext/Hypermedia-Systemen auf Navigationsinteraktionen. Eine weiterführende Positionierung findet der interessierte Leser in [Ste93c].
Zur Abgrenzung zu anderen Systemen, die vergleichbare Eigenschaften wie Hypertext/Hypermedia-Systeme haben, wird die Interaktionskomponente von Hypertext/Hypermedia herangezogen. Die im folgenden zum Vergleich herangezogenen Systeme sind ausgewählt worden, weil sie genau wie Hypertext/Hypermedia-Systeme Informationen darstellen.
Ein klassisches Gebiet der Informatik sind Datenbanksysteme. Sie verwalten eingegebene Daten nach vorgegeben Kriterien. Sie bieten Hilfen zur Eingabe und Abfrage der Informationen, die sie verwalten sollen. Also teilen sie einige Eigenschaften mit Hypertext/Hypermedia-Systemen. Die Abfrage jedoch geschieht in Datenbanksystemen über die Spezifikation der Eigenschaften der gesuchten Information. In Hypertext/Hypermedia-Anwendungen wird die gesuchte Information über Navigationsinteraktionen erreicht.
Eine weitere vergleichbare Systemklasse ist die der Dokumentensysteme oder Retrievalsysteme. Diese sind speziell für die Speicherung und Verwaltung von (Text-) Dokumenten entwickelt worden. Sie verfügen über Retrievalmechanismen, die auch als Thesaurus bezeichnet werden und welche die Zugriffe auf die Dokumente ermöglichen. Auch hier wird die Abfrage über die Spezifikation der Eigenschaften des gesuchten Dokuments oder seiner enthaltenen Wörten realisiert. Es finden keine Navigationsinteraktionen statt. Abbildung 10.14 stellt den Sachverhalt dar.
