Literaturversorgung im Wandel - von der Integration der ...digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/digibib/2001/09-Christoffel.pdf · validierung Anfrage-planung Kosten-ermittlung

ein Einblick in die aktuelle Forschungstätigkeit im Bereichdigitale Bibliotheken

„Die digitale Bibliothek“, 4.7.2001

Michael Christoffel

Literaturversorgung im Wandel -von der Integration der Angebote zurelektronischen Bibliothek der Zukunft

UniCats

A UNiversal Integration of Catalogues based on anAgent-supported Trading and wrapping System

„Die digitale Bibliothek“, 4.7.2001

Michael Christoffel

UniCats

Michael Christoffel Folie 3/78

Gliederung

l Literaturversorgung im Wandell Lernzielel Anforderungenl Technische Infrastrukturl Realisierung der einzelnen Komponentenl Zukunftsmusikl Zusammenfassung

UniCats


Literaturversorgung im Wandel

Rechner werden immer leistungsfähiger

weltweite Verknüpfung der Rechner durch das Internet

Entwicklung einer Informationsgesellschaft

schneller Zugriff auf relevante Informationen wird immer wichtiger

Dienstleistung über Beschaffung hinaus werden immer wichtiger

Weiterverarbeitung der Informationen wird immer wichtiger

UniCats


Die traditionelle Bibliothek

l Gebäuden Raumbegrenzungn öffentlicher Raum

l Dokumentensammlungn Auswahl/Organisation von Materialienn Qualität der Auswahl

l Diensten Zugriffsmöglichkeitenn Fachpersonal

l Zielgruppe

UniCats


Die digitale Bibliothek

l keine Raum-/Zeitbegrenzungl mehrere Organisationsformen möglichl „bessere“ Dienste

n größere Dokumentenmengen erweiterte Suchfunktionalität

l andere Diensten persönlicher Arbeitsraumn Operationen auf Materialien

l Zugriff über Netze

UniCats


Vorteile der digitalen Bibliothek

l Zugriff auf Dokumentenbestände weltweitl schnellerer Zugriff auf Dokumentel größere Auswahl an Anbieternl Zugewinn durch neue und neuartige Dienstel Recherche, Bestellung (und Lieferung) möglich, ohne

Arbeitsplatz zu verlassenl sofortige Weiterverarbeitung elektronischer Dokumente

möglich

Nachteile?

Probleme?

UniCats


Angebotsvielfalt

Medoc

LEA

Springer

BLB

UBKA

Informatik-Bibliographie

KVK

NCSTRL

WWW

ZID

Subito

Informationsüberflutung

UniCats


Heterogenität der Anbieter

WWW

hohe Einarbeitungszeiten

UniCats


Kommerzialisierung

WWW

Aufkommen eines Informationsmarkteskomplizierte Gebührenmodelle

UniCats


Lösungsansatz

WWW

:

:

Integration existierender Informationsquellen

UniCats


*Nachteile der digitalen Bibliothek

l Informationsüberflutungn Finden und Auswahl geeigneter Anbietern Vergleich der Anbieter

l hohe Einarbeitungszeitenn unterschiedliche Schnittstellen, Formate, Protokolle, Sprachenn sequentielle Benutzung mehrerer Anbietern zeitaufwendige Recherche

l zunehmende Kommerzialisierung des Internetsn komplizierte Gebührenmodellen eingeschränkte Sicherheitn teure Recherche

UniCats


Ziel des UniCats Projektes

l Herstellung der Markttransparenz im Informationsmarktn vergleichbares Angebot

a UNiversal Integration of Catalogues based on anAgent-supported Trading and wrapping System

l Integration vielfältiger Dienste zu Recherche undBeschaffung

n einheitliche Benutzeroberfläche

l Finden einer neuen Rolle für klassische Bibliothekenn Mehrwert durch neue Dienste

UniCats


Lernziele

Welche Herausforderungen bringt die digitale Bibliothek der Zukunft?

Welche Ziele verfolgt die Integration von Informationsquellen?

Welche Anforderungen werden an die Integrationsplattform gestellt?

Wie kann eine solche Integrationsplattform realisiert werden?

UniCats


Ziel dieses Vortrages

l Vorstellung der Konzepte für eine Integrationsplattformam Beispiel des UniCats-Projektes

l Einblick in die wissenschaftliche Grundlagenforschung imGrenzgebiet zwischen Informatik und Bibliothekswesen

UniCats


Anforderungenaus Sicht des Benutzers

Einheitliche und auf die Bedürfnisses des Benutzers zugeschnitteneSchnittstelle

Optimierung der Anfragen (Zeit, Kosten)

Unterstützung des vollständigen Prozesses aus Recherche undBeschaffung

Überführung des Angebotsspektrums der klassischen Bibliothekauf die digitale Bibliothek

einzelne Quellen müssen verdeckt werden

UniCats


Anforderungenaus Sicht der Informationsanbieter

Integration beliebiger Informationsquellen möglich

Autonomie der Quellen muß gewahrt werden

Alle Operationen der Quelle müssen nachgebildet werden

Anpassung an die Gegebenheiten des elektronischen Marktes

Für die Informationsquelle dürfen keine Nachteile entstehen(Sicherheit, Einkommenseinbußen)

UniCats


Technische Infrastruktur

Anforderungen:l verteiltes System über Grenzen von Betriebssystem und

Rechnerarchitektur hinwegl geringe Anforderung an Ressourcenl einfache Installationl Erweiterbarkeitl Skalierbarkeitl einfacher Datenaustauschl Konfigurierbarkeit

UniCats


Technische Infrastruktur

Lösungsideen:l Nachbildung eines elektronischen Marktesl Realisierung der Marktteilnehmer durch Softwareagentenl TCP/IP als Basis der Kommunikationl XML als Sprache des Datenaustauschs

Anforderung an Agentenplattform:l einheitliche Plattform für alle Agentenl geringe Anforderung zur Installationl einfache Erzeugung neuer Agententypenl flexibler Entwurf durch Schichten und Module

UniCats


*Schichten und Module

Schicht n+1

Schicht n

Schicht n-1

Schicht n+1 nutzt Methoden der Schicht nSchicht n+1 überschreibt Methoden der Schicht n

Realisierung über Generaliserung (Vererbung)

Schnittstelle n+1

Schnittstelle n+1

UniCats


*Schichten und Module

Schicht n+1

Schicht n

Schicht n-1

Modul A Modul B Modul C Modul D

Modul X nutzt Methoden des Moduls YModule X nutzt Klassen des Moduls Y

UniCats


UniCats-Umgebung

Kunden AnbieterUniCats-Umgebung

UniCats-Agenten

Gruppenkommunikation

direkte Kommunikation

UniCats


UniCats-Agenten

Kommunikationsschicht

Zwischenschicht

TCP/IP

Agentenschicht

Anwendungsschicht

Gruppenkommunication direkte Kommunication

TCP/IP


Zwischenschicht

Agentenschicht

Anwendungsschicht


Zwischenschicht

TCP/IP

Agentenschicht

Anwendungsschicht

UniCats


*UniCats-Agenten

l Kommunikationsschicht:n Nachrichten werden als Zeichenketten betrachtetn Realisierung der Gruppen- und direkten Kommunikationn Verzeichnis aller bekannten Agenten und Gruppen

l Zwischenschicht:n Bereitstellung geeigneter Methoden zum Senden und Empfang der

Nachrichtenn Nachrichten werden als Objekte aufgefaßt und nach ihrem Typ

unterschiedenn Realisierung einfacher Kommunikationstransaktionenn XML-Kodierungn Verschlüsselung

UniCats


*UniCats-Agenten

l Agentenschicht:n Implementierung aller Kommunikationstransaktionen des Agentenn Nachrichten können konkrete Objekte angefügt werden (Anfragen,

Ergebnisse, Profile, Dokumente)n Verzeichnis aller aktiven Aufträge des Agenten und deren

Überwachungn definiert einen Agententyp

l Anwendungsschicht:n Implementierung der semantisch hochstehenden Operationenn Algorithmen, Lernverfahrenn persönlicher Datenbestand des Agentenn Schnittstelle zu menschlichen Benutzernn definiert einen individuellen Agenten

UniCats


Agententypen

Kunden AnbieterBenutzeragenten

UA

UA

UA

Wrapper

W

W

W

Trader

T

TT

UniCats


Agententypen

W

W

WUA

UA

UA

T

TT

Kunden Benutzeragenten Trader Wrapper Anbieter

l Schnittstelle zu Anbietern Übersetzung von Anfragen und Ergebnissenn Anfrageoptimierung, Kostenüberwachung

UniCats


Agententypen

W

W

WUA

UA

UA

T

TT


l Unabhängige Vermittlungsinstanzn Halten von Metadaten über Anbeitern Vermittlung geeigneter Anbieter für eine Anfrage

UniCats


Agententypen

W

W

WUA

UA

UA

T

TT


l Schnittstelle zu Kundenn Anfrageformulierungn Ergebnisintegration

UniCats


Wrapper

Anfrage-validierung

Anfrage-planung

Kosten-ermittlung

Über-setzung desErgebnisses

Über-setzung der

Anfrage

UniCats


Anbindung der Anbieter

Problem:l Anbindung beliebiger Informationsquellenl geringe Anforderungen an Anbieter

(kein direkter Zugriff auf Datenbanken)l Wahrung der Autonomie der Quellen

Lösung:l Verwendung der existierenden HTML-Schnittstelle des

Anbieters

UniCats


Aufbau des Wrappers

BA

TKoordinator Anfragevalidierung

Anfrageprüfung Metadaten

UniCats


Aufbau des Wrappers

BA

TKoordinator

Planer

Anfragevalidierung

Metadaten

AnfrageplanungAnfrageoptimierung

Seiten-struktur

Navigationsgraph

UniCats


Aufbau des Wrappers

BA

TKoordinator

Planer

Konverter

Anfragevalidierung

Metadaten

Anfragausführung

UniCats


Erzeugung der Wrapper

Problem:l Wrapper ist für Informationsquelle zugeschnittenl für jeden Anbieter benötigen wir mindestens einen

Wrapperl bei jeder Änderung der Quelle muß Wrapper angepaßt

werdenl Implementierung eines Wrappers per Hand ist sehr

aufwendig und kompliziert

UniCats


Erzeugung der Wrapper

Lösung:l Entwurf eines Wrappers für mehrere Quellenl jeder Wrapper erhält zum Betrieb eine

Quellenbeschreibung, die Daten über die Quelle und ihreWebschnittstelle enthält

l bei Änderung an der Quelle muß nur dieQuellenbeschreibung angepaßt werden

l Entwicklung der Quellenbeschreibung durchWrappergenerator

l Bedienungsmetapher „Generation by Example“ermöglicht auch Nicht-Fachleuten (Bibliothekaren)Erzeugung und Anpassung der Wrapper

UniCats


Wrappergenerator

UniCats


Trader

Anfrage-analyse

Über-prüfungder ge-

speichertenAnbieter-

profile

Ermittlungdes bestenEmpfeh-lungen

unter-stützendeAnfragenan andere

Trader

Finden derAnbieter

mit größterRelevanz

UniCats


Trader: Herausforderungen

l Kenntnis der Anbieter: Angebot, Kostenstrukturen,Lieferbedingungen durch Halten von Profilen

l ständige Validierung der Profilel Vorschlagen der geeignetsten Anbieter für eine Quellel Orientieren an verschiedenen Kriterien:

n Inhaltn Kostenn Gütemerkmale (Lieferzeit, Lieferformate)n Örtlichkeit

l Reaktion auf Veränderungen im Marktl Zusammenarbeit mehrerer Trader

UniCats


Aufbau des Traders

Anfrageprüfung

BA Koordinator

UniCats


Aufbau des Traders

Anfrageausführung

BA

T

Koordinator

ProfilRepository

Anfrageauswertung

W

Profilauswertung

Empfehlungen(geordnet)

1

2

3

UniCats


Aufbau des Traders

BA

T

Koordinator

Anfrageauswertung

W

Profilauswertung ProfilRepository

MetadatenManagement

Rückmeldungen

W

Profilvalidierung

BA

UniCats


l Erweiterung der Anfrage durchBerücksichtigung allgemeines Wissens(Nachbarschaftsrelationen)

l Berechnung der Übereinstimmung zwischenAnfrage und Profil des Anbieters

l Auswahl der Profile mit der höchstenÜbereinstimmung

l Ausblendung von Attributen zur Vergrößerungder Ergebnismenge

*MetadatenbasierteAnfragebearbeitung

UniCats


l manuelle Eingabel bei Registrierung

n durch Anbietern durch Wrapper

l Abhören der Verbindungl durch Anfragen des Tradersl durch Auswertung der Rückmeldungen

n durch Benutzern durch Benutzeragent

*Metadatengewinnung

UniCats


Traderkooperationl unterstützende Anfragenl Halten von Profilen anderer Trader und

Berechnung der Übereinstimmungl keine festen Beziehungen zwischen Tradernl Trader stehen untereinander im Wettbewerb

*Zusammenarbeit mehrerer Trader

UniCats


Traderföderationl feste Beziehungen zwischen Tradern

(nicht unbedingt lebenslänglich)l Aufteilung der Kunden und Anbieternl Spezialisierung von Tradern

Herausforderungenl Bildung von Traderföderationenl Struktur von Traderföderationenl Verwaltung von Traderföderationen

*Zusammenarbeit mehrerer Trader

UniCats


Benutzeragent

Anfrage-formu-lierung

Bearbei-tungsplan

Präsen-tation derErgebnisse

Ergebnis-integration

paralleleAnfragen

UniCats


Aufbau des Benutzeragenten

Persönlicher Arbeitsbereich

Benutzerschnittstelle

ProfilRepository

Anfrageassistent Profilauswertung

Zugangskontrolle

UniCats



Query Plan

Benutzerschnittstelle

ProfilRepository

Anfrageassistent Profilauswertung

Zugangskontrolle

Planer T

Anfrageplanung

UniCats



User Interface

ProfilRepository

Query Assistant Profile Handling

Access Control

Planer T

Integrator W

Planausführung und Ergebnisintegration

UniCats


Ergebnisintegration undErgebnispräsentation

l Inkrementelle Ergebnisintegrationn Ergebnisse werden angezeigt, sobald sie eintreffen

n neue Ergebnisse und neue Attributwerte werden hinzugefügt

n konfigurierbare Duplikaterkennung und -eliminierung

n Gruppierung und Sortierung (auch während der Integration)

l Ergebnismengenpräsentationn mehrere Ansichten definieren und verwenden

n mehrere Anzeigeformate

n HiCites zur besseren Vergleichbarkeit

n Annotationen

UniCats


Problem:l verschiedene Benutzer haben verschiedene

Anforderungen und Kenntnissel Benutzereinstellungen müssen bei jeder Benutzung

erhoben werdenl verschiedene Situationen erfordern verschiedene

Vorgaben

Anpassung an Benutzer

Lösungsansätze:l Anlage von Gruppenprofilen mit Standardwertenl Personalisierung

UniCats


l Individuelle Arbeitsumgebung für sitzungsübergreifendeProzesse

l Speicherung und Nutzung persönlicher Vorgaben

l Speicherung vergangener Anfragen

l Bearbeitung und Verknüpfung mehrere Anfragen zurgleichen Zeit

l persönliche Handbibliothek

l Annotationen

l Weitergabe / gemeinsame Nutzung von Dokumenten

Personalisierung

UniCats


Benutzerschnittstellen

l Text-basiert:n (ASCII-Text)n HTML

– Vorteil: schneller Zugriff über beliebigen Webbrowser– Nachteil: eingeschränkte Darstellungsformen– Nachteil: keine Interaktion möglich (außer erneuter Aufruf)

UniCats



l Text-basiert:n (ASCII-Text)n HTMLn interaktive grafische Benutzeroberfläche

– Vorteil: große Vielfalt an Strukturierungs- undGestaltungsmöglichkeiten

– Vorteil: Übersichtsgewinn durch HiCites, kontextabhängigeAnzeigen und Kontextmenüs

– Vorteil: einfache und schnelle Bedienung– Nachteil: Benutzung über Internet langsam (Applet)

UniCats



l Text-basiertl Grafik-basiert

n abstrakt– Vorteil: große Breite and Gestaltungsmöglichkeiten– Nachteil: Darstellung auf den ersten Blick nicht einsichtig– Nachteil: Zugriff über Internet nicht (oder nur schwer) möglich

UniCats



l Text-basiertl Grafik-basiert

n abstraktn konkret

– Vorteil: Benutzer findet vertraute Umgebung vor (VirtualReality)

– Nachteil: langsamer Zugriff und umständliche Bedienung(lange Wege)

– Nachteil: Zugriff über Internet nicht (oder nur schwer) möglich

UniCats


Zukunftsmusik

l Sicherheit des Systemsn Benutzerverwaltung und Zugangskontrolle

n Zertifizierung für Agenten und Dienste

n Verschlüsselung, Signaturen, Wasserzeichen

l Wege in den elektronischen Marktn Abrechnungs- und Zahlungsverkehr

n marktregulierende Infrastrukturen

l rechtliche Fragestellungenn Einbeziehung der Autoren und Wahrung der Urheberrechte

n Rechtssicherheit

n nationale Besonderheiten

UniCats


Zusammenfassung:Zielsetzung

weltweiter Zugriff auf Informationsquellen

Kombination und Integration der Informationsquellen

Autonomie der einzelnen Informationsquellen soll erhalten bleiben

klassische Bibliotheksdienstleistungen sollen nachgebildet werden

einheitlicher Zugang des Benutzers

neue Dienstleistungen sollen erschlossen werden

UniCats


Zusammenfassung:Architektur

Kunden unabhängigeAnbieter

Integrationsplattform

Benutzer-anbindung

AnbindungexternerDienste

Interne Dienste

Benutzer-schnittstelle

Benutzer-verwaltung

Gebühren-abrechnung

Protokoll-übersetzung

Zugangs-kontrolle

Kosten-kontrolle

Anfrageplanung

Anbieterauswahl

Ergebnisintegration

Zertifizierung

Zahlungsdurchführung

UniCats


Zusammenfassung:Architektur

Kunden unabhängigeAnbieter

UniCats-Umgebung

Benutzer-agent

WrapperTrader ? ?

UniCats


Zusammenfassung:Was haben wir gelernt?

Welche Herausforderungen bringt die digitale Bibliothek der Zukunft?

Welche Ziele verfolgt die Integration von Informationsquellen?

Welche Anforderungen werden an die Integrationsplattform gestellt?

Wie kann eine solche Integrationsplattform realisiert werden?

UniCats


allgemeine Daten:l gemeinsam getragen von UB und IPDl Start: Mai 1998l Mitglied im DFG-Schwerpunktprogrammes V3D2

Projektleitung:l Bibl.-Dir. Christoph-Hubert Schüttel Prof. Dr. Peter Lockemannwissenschaftliches Personal:l Bethina Schmittl Michael Christoffel

Zusammenfassung:Daten zum UniCats-Projekt

UniCats


Zusammenfassung:Vertiefung des Stoffes

einfache Möglichkeit:l mit den Projektmitarbeitern sprechennoch einfachere Möglichkeit:l Im Rahmen des Projektes sind mehrere Diplom- und

Studienarbeiten zu vergeben

UniCats


Zusammenfassung:Kontakt

l WWW:http://www.unicats.de/

l E-Mail:[email protected]

ENDEENDE

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