1. Einführung 2. Elektronische Bücher und ihr Umfeld 3. Verwendung von Markupstandards

1. Christian Wolff, Universität LeipzigGestaltung und Realisierung elektronischer Bücher als Teil einer elektronischen Lehr- und Lernumgebung 1. Einführung 2. Elektronische Bücher und ihr Umfeld 3. Verwendung von Markupstandards 4. Systemdemonstration - Buchbetrachtungssystem - Multimediale Komponenten - Integration von Diensten 5. Ausblick Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

2. Einführung: Zum Stand des elektronischen Publizierens • Herbst 1999: Empirische Studie des AK Elektronisches Publizieren beim Börsenverein (54 Teilnehmer, AKEP-Mitglieder) • ca. 90 % der Verlage veröffentlichen CD-Roms • ca. 90 % der Verlage nutzen das World Wide Web • ca. 75 % der Verlage nehmen an, daß die Umsatzentwicklung im Printbereich durch neue Medien nicht oder nur sehr geringfügig negativ beeinflusst wird • Formate für die medienneutrale Speicherung:SGML (ca. 45%), XML (ca. 30%), PDF (ca. 6%), mit Mehrfachnennung Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

3. State-of-the-Art elektronischer Bücher • Realisierungsformen • CD-ROM • DVD • WWW / Internet • dedizierte Hardwarelösungen (Rocket Book, ExLibris) • Autorenwerkzeuge • Multimedia-Autorensysteme (proprietäre Formate) • Web Publishing Tools (HTML / XML) • Redaktionssysteme (Verlage) Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

4. Defizite • In der Regel direkte Umsetzungen äquivalenter Printprodukte (statische Inhalte) • unflexible Formate (HTML, PDF ...) • kaum software-ergonomisch adäquate Gestaltungslösungen • mangelnde Integration interaktiver multimedialer Komponenten • Wesentlicher Vorteil: Elektronische Distribution über digitale Bibliotheken oder Internetdienste • Ziel: Mehrwert durch multimediale Inhalte und neue Interaktionsmögllichkeiten Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

5. Einordnung elektronischer Bücher • Hypertextsysteme: Nicht-lineare Verknüpfung informationeller Einheiten • Multimedia-Systeme:Interaktive multimediale Komponenten, d. h. Kombination diskreter und kontinuierlicher Medien • Lehr- und Lernsoftware: Anwendungsbereich und Zweck elektronischer Fachbücher Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

6. Dynamische elektronische Bücher • Elektronische Bücher als Informationssysteme im WWW • Anwendung von XML-Standards als technologische Grundlage • Integration interaktiver Komponenten • Anbindung externer Dienste und Ressourcen • Realisierung durch eine Client-Server-Architektur • Verwendbarkeit für unterschiedliche Benutzer, Benutzergruppen und Einsatzszenarien Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

7. Deklaratives Markup • Markup: Verwendung von Auszeichnungsmarken aus vordefinierten Dokumentgrammatiken • HTML: fest vorgegebene Auswahl an Markupelementen, nur bedingt an Erfordernisse des Einzelfalls anzupassen • SGML (standard generalized markup language) / XML (extensible markup language): Metasprachen für die Definition von Dokumentgrammatiken (document type definitions, DTDs) • Anwendung: • Aufgreifen vordefinierter DTDs (HTML, MathML, DocBook, open Ebook ...) • Entwicklung eigener DTDs Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

8. Differenzierung von Markupebenen • Generisches Strukturmarkup (Hierarchie, Verknüpfungen) • Inhaltsorientiertes Markup (Texte und Komponenten, Verknüpfungen) • Metadaten • bibliographisch: Dublin Core • anwendungsbezogen - Metadatenbeschreibung für Lehr- und Lernsysteme: IMS Metadata / IEEE Learning Objects Model • Transformation und Präsentation (XSL/T, CSS) • Verwaltung & Administration: Datenaustauschformate (Nutzer, Dienste, Kontexte) Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

9. Ebene 1/2: Inhaltssequenzen, Komponenten und Dienste Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

10. Ebene 3: Hierarchische Sicht durch Strukturmarkup Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

11. Ebene 4: Hypertextrelationierung Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

12. Anwendungsbeispiel: Multimediaprojekt Physikalisches Praktikum • Elektronische Umsetzung und Erweiterung eines Lehrbuchs für das Physikalische Anfängerpraktikum: Dieter Geschke (Hrsg.). Physikalisches Praktikum. Stuttgart / Leipzig: B. G. Teubner 199811 • Projektverbund Multimediabuch (1997-2001) beim Projektträger Fachinformation des BMB+F, Projektlaufzeit: Ende 1997 - 1999 • Projektpartner: B. G. Teubner Stuttgart Leipzig, Universität Leipzig (Physik / Informatik), OFFIS Oldenburg • Entwicklung: Von der Begleit-CD-ROM zum Client-Server-System im WWW Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

13. Architekturmodell • three-tier-model • Ebenen: • Buchserver • Buchclient („thin client“) • externe Ressourcen und Dienste • Ziel: Einsatzmöglichkeit in unterschiedlichen Kontexten, weitgehende Abstraktion vom einzelnen Distributor (Bibliothek, Verlag) Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

14. Technische Realisierung • Datenaufbereitung: Aufteilung der XML-kodierten Daten in Präsentationseinheiten • Buchverwaltungssystem: Java Servlet, Apache Cocoon Publishing Engine (d. h. XML-Parser, XSL/T-Interpreter) • Buchbetrachtungssystem: Netscape Web-Browser / JavaScript Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

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16. Systemdemonstration • Buchbetrachtungssystem • Aufbau • Funktionselemente • Gestaltung • Hypertextrelationierung • Multimediale Komponenten • Typen • Einbindung • Integration von Diensten Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

17. Buchbetrachtungssystem • Funktionskomponenten: • Text- und Formeldarstellung • Navigation / Hierarchiebrowser • Register / Informationserschließung • Schnittstellengestaltung auf der Basis der Buchmetapher (entkoppelbare Doppelseite) • Gestalterische Fragen • Einheitliches screen design für • Buchbetrachungssystem und • eingebettete Multimediakomponenten • Einbindung von Komponenten durch typisierte Hypertextverknüpfungen Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

18. Simulationen physikalischer Experimente und Geräte (z. B. Pendelversuche, Oszilloskop) Animationen zu physikalischen Phänomenen und Versuchen (Laser, Transistor, Pyknometer) Realisierung: Java, Macromedia Director / Shockwave Photographien Zusätzliches Textmaterial (Tabellen, Übungen, Aufgaben) Aus dem Printprodukt übernommene Abbildungen und Texte, die gesondert dargestellt werden Komponenten Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

19. Erweiterung des elektronischen Buchs um (Informations)-Dienste • Zuordnung von Diensten zu • Markupelementen (struktur- und inhaltsbezogen) • Benutzern und Gruppen • Auswahl der Dienstetypen: abhängig von • den Inhalten des einzelnen Werks • dem Nutzungskontext • Beispiele: • Weiterverarbeitung, z. B. Symbolmanipulation • Information, z. B. Übersetzung, Lexika, Kollokationen • Informationserschließung • Speicherung und Annotation Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

20. Beispiele für die Diensteintegration • Informationserschließung: • Auswertung des Lesekontexts zur Anfrageunterstützung • Extraktion relevanter Suchbegriffe (Vorschlagscharakter) • Einbindung von Suchmaschinen • Einbindung von Informationsdiensten als sekundäre Dienste bei der Informationserschließung • Weiterverarbeitungsdienste: • dynamische Nutzung der im elektronischen Buch enthaltenen Daten • Beispiel Symbolmanipulation • Problem: Nicht umgesetzte Standards (z. B. MathML) Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

21. Dienste - Informationerschließung: Auswertung des Lesekontexts Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig

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26. Ausblick • Probleme: • Leistungsfähigkeit von XML-basierten Systemen • Operationalisierung des • zusätzlichen Entwicklungsaufwands für Multimediakomponenten • zusätzlichen Kodierungsaufwands für deklaratives Markup (Autorensysteme) • Anwendung des Modells dynamischer elektronischer Bücher auf weitere Publikationsprojekte • Elektronisches Publizieren • Information Retrieval • Algorithmen und Datenstrukturen Ringvorlesung Digitales Buch, Universität Leipzig