entwurf und entwicklung komponentenbasierter adaptiver web-anwendungen
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Entwurf und Entwicklung komponentenbasierter adaptiver Web-Anwendungen. Zoltán Fiala Technische Universität Dresden Lehrstuhl Multimediatechnik {zoltan.fiala}@inf.tu-dresden.de. 26.07.2004. Gliederung. Motivation und „Related Work“ Zielstellung Komponentenbasierte Web-Dokumente - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Entwurf und Entwicklung komponentenbasierter
adaptiver Web-Anwendungen
Zoltán FialaTechnische Universität Dresden
Lehrstuhl Multimediatechnik
{zoltan.fiala}@inf.tu-dresden.de
26.07.2004
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Gliederung
Motivation und „Related Work“ Zielstellung Komponentenbasierte Web-Dokumente
– Ebenenmodell– Adaptationsunterstützung
Entwurfs- und Entwicklungsprozess Autorenwerkzeug Zusammenfassung und Ausblick
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Motivation Trends im WWW
– enormes Wachstum der im WWW veröffentlichten Informationen
– Wandlung des Web vom Präsentations- zum Kommunikations- und Interaktionsmedium
– mobile Endgeräte mit unterschiedlichen Geräteeigenschaften
Forderung– Zeitnahe Bereitstellung personalisierter Inhalte– Anpassung an Nutzer, Endgerät, Umgebung
Problem– Durch Berücksichtigung unterschiedlicher Benutzer- bzw.
Endgeräteparameter extrem steigender Mehraufwand bei
» Entwurf» Implementierung» Verwaltung
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Existierende Arbeiten Dokumentformate
– HTML, cHTML, WML, IML [WS01]– bieten nur unzureichende Adaptionsunterstützung – Kaum Wiederverwendung von Entwurfs- und
Implementierungsergebnissen Referenzmodelle
– Dexter [HS94], AHAM [DHW99]– Identifizieren gemeinsame Charakteristika von AHS
Entwurfs- und Vorgehensmodelle– OOHDM [Schw01], RMM [ISB99], Hera [Fras03], UWE
[Koch01] – konzentrieren sich auf die Konzeption und Modellierung
(adaptiver) Web-Anwendungen– kaum Wiederverwendung auf der Implementierungsebene
WebComposition Modeling Language [GSG00]– Komponentenorientierte Entwicklung von Web-
Anwendungen– Wiederverwendbare, deklarative Web-Komponenten
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Zielstellung Zielstellung
– Methoden und Werkzeuge für komponentenbasierten Entwurf und Entwicklung adaptiver multimedialer Web-Anwendungen
– Einsatz wiederverwendbarer, anpassbarer Web-Komponenten im gesamten Autorenprozess
– Intuitive, visuelle Autorenunterstützung
Schritte– Entwicklung eines XML-basierten Dokumentenmodells– Analyse und Anpassung existierender
Vorgehensmodelle– Konzeption und prot. Realisierung ausgewählter
Autorenwerkzeuge für komponentenbasiert adaptive Web-Anwendungen
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Komponentenhaftes Dokumentmodell
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<AmaDocumentComponent name="TVProgram"><MetaInformation>
...……
</MetaInformation><Variants>
<Variant name="Adult_Program">...
</Variant><Variant name="Child_Program">
...</Variant>
</Variants></AmaDocumentComponent>
Beschreibung adaptiven Verhaltens
<AdaptiveProperties><If>
<Expr operator=”greaterThan”><UserParam>UserAge</UserParam><Const>18</Const>
</Expr><Then res="Adult_Program"/><Else res="Child_Program"/>
</If><AdaptiveProperties>
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„Layout Managers“ BorderLayout BoxLayout OverlayLayout GridLayout
Transformers for– xHTML– cHTML– WML
Beschreibung adaptiven Layouts
Box-Layout
<LayoutProperties> <alay:LayoutManager> <alay:BoxLayout orientation="yAxis">
<alay:ComponentRef ratio="30%">PictureObject1
</alay:ComponentRef> <alay:ComponentRef ratio="70%">
TextObject1 </alay:ComponentRef> </alay:BoxLayout> </alay:LayoutManager></LayoutProperties>
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Beispiel: BorderLayout
<BorderLayout><ComponentNorth yRatio="30%">title</ComponentNorth><ComponentCenter yRatio="40%">picture2</ComponentCenter>…<ComponentSouth yRatio="30%">explanation</ComponentSouth>
</BorderLayout>
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Dokumentgenerierung I.
Pipeline-based Document Generation
Input Doc.contains all variants and adaptationoptions
Transformadaptation to a certain client class
RenderingXHTMLcHTMLWML
Transformadaptation according to user preferences
Transformadaptation to specific technical capabilities
User model
User Properties and Preferences
Component
Repository
RequestTechnical
Client Capabilities
Step 1 Step 2 Step 3
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Request
Pipeline-based Document Generation
Transformadaptation to a certain client class
RenderingXHTMLCHTMLWML
Transformadaptation according to user properties
Transformadaptation according to user preferences
Device / User ModelIdentification
ProfilePreference
ProfileDevice Profile
Dokumentgenerierung II.
Input Doc.contains all variants and adaptationoptions
Component
Repository
User ModelingCDL 4
update
User Interactions
Device ModelingDELI
Device Properties
update
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Autorenprozess
Hypermedia Entwurfsmodelle– Identifizieren wichtige Phasen des Entwicklungsprozesses– Spezifizieren Hypermedia Anwendungen auf abstrakter Ebene– Berücksichtigen (mehr oder weniger) Adaptionsaspekte– Wichtige Vertreter
» RMM [ISB99], OOHDM [Schw01], WebML» Adaptionsaspekte: Hera [Fras03], OOHDM, UWE [Koch01]
– Wenig Unterstützung für Präsentationsadaption Idee
– Anpassung existierender Methoden für den Entwurf komponentenbasierter Web-Anwendungen
– Insbesondere Erweiterung um Adaptionsaspekte in der Präsentationsmodellierung
– Fokus: Modell-basierte Hera Entwurfsmethodologie
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Conceptual Design
Conceptual Model (CM)– Repräsentiert die Anwendungsdomäne
über Konzepte und Konzeptattribute– Getypte Konzeptattribute
(Integer, String, Image, Audio, etc.)– Basiert auf RDFS
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Conceptual Design Media Model
– Submodell des CM– Hierarchisches Modell
aus Medientypen– Definition von
Adaptionsregeln– Bedingtes Einfügen
von Medienvarianten Komponentenentwicklung
– Erstellung/Retrieval von Medieninstanzen, die die Konzeptattribute repräsentieren
– Kapselung der Medienobjekte in Medienkomponenten» MPEG-7
– Lieferung alternativer Medieninstanzen mit unterschiedlicher Qualität
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Application Design
Application Model– Logische, strukturelle und
Navigationsaspekte– Gruppiert Konzeptattribute
zu Slices– Slice: bedeutungstragende
Repräsentation von Medienelementen
Adaptationsentwurf– Verschiedene Aspekte
» Anpassung der gesamten Navigationsstruktur» Variierende Besetzung von Slices mit Medienelementen » Dynamische Adaptation
– Appearance Conditions
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Presentation Design
Presentation Model (PM)– Brücke zwischen
Navigationsstruktur und Implementierung
– Definiert, wie Slices visualisiert werden
– Idee: Layout Manager Konzept
– PD: Presentation Diagram
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Presentation Design
Adaption im Presentation Model (PM)– Anpassung von Medienelementen an
» Technische Systemparameter (Farbtiefe)» Umgebungsparameter (Bandbreite)
– Corporate Design» Designvarianten (Fonts, Icons, Hintergründe)
» Unterschiedliche Nutzerpräferenzen» Externe Parameter (Jahreszeit, Ereignisse)
– Räumliche, zeitliche Anordnung von Unterkomponenten» Reorganisierung: Umordnung (GridLayout vs. BoxLayout)» Exclusion: „Herausnehmen“ bestimmter Elemente aus der
Präsentation» Separierung: Auslagerung bestimmter Präsentationselemente
auf externe Seiten– Dynamische Adaption (Adaptivität)
» z.B. Anpassung an sich dynamisch ändernde Bandbreiten
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Data Transformation Process
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Prototyp: Component-based WIS
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Prototyp Online-Videothek
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Autorenwerkzeug Modulares Autorenwerkzeug
– Dient zur intuitiven grafischen Bearbeitung von Komponenten
– Verwaltet internes Objektmodell für XML-Inhalte» Eignung für beliebige XML-Dokumente» Spezifische Erweiterungen möglich
– Modulare Plugin-Struktur» Hinzufügen eigener Editormodule zur Bearbeitung
spezifischer Komponenten
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Autorenwerkzeug Existierende Module
– Module zur Bearbeitung von Medienkomponenten» Bild, CSS, Audio, Text» Hinzufügen von Varianten und Adaptionsregeln
– Modul zur Spezifikation adaptiver Layoutbeschreibungen
Zur Zeit Editierfunktionen auf Instanzebene
– Geplant: Template-Ebene» „Anwenden an alle Bilder”» Layout für Componenten-Templates
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Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung
– Komponentenbasiertes Dokumentenformat für adaptive Web-Anwendungen
» Unterstützung für Wiederverwendung» Generische Definition von Adaptionseigenschaften
– Autorenprozess» Anpassung/Erweiterung existierender Arbeiten um Adaptionsaspekte
» insb. (dynamische) Präsentationsadaption» Zuarbeit zu komplexem Spezifikationsframework
» Spezifikation und Umsetzung der adaptiven Präsentationsschicht» Abbildung von „high-level” Spezifikationen auf
komponentenbasiertes Implementierungsmodell– Autorenwerkzeug
» Grafische Unterstützung in verschiedenen Phasen des Autorenprozesses Zu tun
– Spezifikation und Umsetzung der dynamische Adaption– Visuelle Werkzeuge für die Konfiguration des Adaptionsverhaltens von
Komponenten
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Literatur[Fial03] Fiala, Z., Hinz, M., Meissner, K., Wehner, F.: A Component-based Approach for Adaptive, Dynamic Web Documents. Journal of Web Engineering, September 2003
[Fras03] F. Frasincar, G. J. Houben, and R. Vdovjak. Engineering Semantic Web information Systems in Hera. Journal of Web Engineering, September 2003
[Schw01] D. Schwabe, G. Rossi, R. Guimaraes. Designing personalized web applications. WWW10, Hong Kong, 2001
[Koch01] Koch, N., Kraus, A., Hennicker, R.: The authoring process of the UML-based web engineering approach. First International Workshop on Web-Oriented Software Technology. (2001)
[DHW99]De Bra, P., Houben, G., Wu, H.: “AHAM: A Dexter-based Reference Model for AdaptiveHypermedia”, Hypertext ’99, Darmstadt (1999)
[GSG00] Gaedke, M., Segor, C., Gellersen, H.-W.: “WCML: Paving the Way for Reuse in Object-Oriented Web Engineering”, SAC2000, 2000
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Literatur[HS94] Halasz, F., Schwartz, M.: “The Dexter Hypertext Reference Model”, Comm. of theACM, vol. 37, pp. 30-39, 1994
[ISB95] Isakowitz, T., Stohr, E.A., Balasubramanian, P.: “RMM: A Methodology for StructuredHypermedia Design”, Comm. of the ACM, 1995
[WS01] Wadge, W., Schraefel, M.: “A Complementary Approach for Adaptive and Adaptable Hypermedia: Intensional Hypertext” In Hypermedia: Openness, Structural Awareness, and Adaptivity - International Workshop OHS-7, SC-3, and AH-3, Aarhus, Denmark,2001.
[HS94] Halasz, F., Schwartz, M.: “The Dexter Hypertext Reference Model”, Comm. of theACM, vol. 37, pp. 30-39, 1994
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Benutzermodell
User Model
IdentificationProfile ID Password Role ...
DeviceProfile HardwarePlatform SoftwarePlatform WapCharacteristics BrowserUA NetworkCharacteristics PushCharacteristics ...
SessionProfile Session PageRequest UserInteractions Events ... PageRequest ...Session...
EnvironmentProf. ...
LongTermProfile References
PreferenceProfile Properties Rules