Sistemi Ipermediali I modelli dei sistemi ipermediali

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1 Documenti e ipermedialità Sistemi Ipermediali I modelli dei sistemi ipermediali Augusto Celentano Università Ca Foscari Venezia Documento ipertestuale insieme di informazioni testuali e grafiche, esplorabili attraverso collegamenti non sequenziali Documento multimediale insieme di informazioni trasmesse da uno o più media in unione a testo e grafica statica, la cui presentazione occupa spazio e tempo Documento ipermediale documento multimediale con collegamenti ipertestuali Documento temporizzato documento la cui fruizione deve rispettare precise cadenze e vincoli temporali Documento space-based documento la cui presentazione avviene in uno spazio bi- o tridimensionale, nel quale gli oggetti che compongono il documento sono collocati con posizioni reciproche specificate Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 2 Gli standard per la descrizione dei documenti I modelli formali per i sistemi ipermediali La trasportabilità dei documenti tra piattaforme e applicazioni differenti presuppone la standardizzazione della descrizione al livello in cui avviene il trasporto layout: organizzazione fisica, immagine di stampa struttura: organizzazione logica semantica: significato (convenzionale) delle parti componenti Gli standard definiscono formati di interscambio e protocolli di trasmissione di informazioni e documentazione Postscript, linguaggio di descrizione di pagina ODA, Office Document Architecture SGML, Standard General Markup Language HTML, HyperText Markup Language XML, extensible Markup Language Modelli per la descrizione di documenti ipertestuali/ipermediali Dexter Hypertext Reference Model: struttura ipertestuale Amsterdam Hypermedia Model: dimensione temporale e sincronizzazione Trellis: semantica di navigazione Modelli per la progettazione di applicazioni ipermediali HDM, HDM2: progettazione in the small vs. progettazione in the large Object Oriented Hypermedia Model: definizione del dominio applicativo in termini object oriented Relationship Management Methodology:definizione dell applicazione in termini E-R estesi con costrutti per la navigazione e la strutturazione Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 3 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 4

2 Dexter Hypertext Reference Model Dexter Hypertext Reference Model Modello di descrizione di applicazioni ipertestuali con enfasi sulla struttura dei nodi e dei collegamenti, e sulle relazioni tra struttura e presentazione Obiettivi: catturare in modo formalizzato le astrazioni presenti in un ampio spettro di sistemi ipertestuali, attualmente soggette ad una terminologia molto diversificata rappresentare uno standard con cui confrontare le caratteristiche e le funzionalità di sistemi differenti porre le basi per la definizione e diffusione di standard più completi che supportino lo scambio e l interoperabilità tra sistemi ipertestuali differenti Il modello si basa su tre livelli (layer) run-time layer: presentazione dell ipertesto, interazione utente, aspetti dinamici storage layer: database contenente una rete di nodi e di collegamenti within-component layer: contenuto e struttura dell informazione all interno di ogni nodo Il livello storage è un nucleo definito intorno al quale si dispongono: i contenuti, attraverso il meccanismo di anchoring, definiti a grandi linee e specializzati all esterno del modello i comportamenti, attraverso il meccanismo di presentation specification, schematizzati nelle funzionalità essenziali Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 5 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 6 Dexter Hypertext Reference Model Il modello dello Storage Layer Un ipertesto è una collezione finita di componenti, su cui operano due funzioni: una funzione resolver, e una funzione accessor un componente è un atomo (es. nodo), un link o una entità composta, identificata attraverso un identificatore unico (UID) le funzioni resolver e accessor mappano rispettivamente componenti in UID e viceversa i link sono sequenze di due o più specifiche di end-point, ognuna delle quali individua un componente o una sua parte l interfaccia tra un estremo di un link e il corrispondente nodo è l ancora, una struttura a due componenti, identificatore e valore. L identificatore è gestito dallo storage layer, il valore dal within-component layer Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 7 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 8

3 Operazioni sullo Storage Layer Il modello del Run-time Layer La modifica di un ipertesto avviene attraverso funzioni definite nello storage layer modifica nella estensione di un ipertesto (add/delete) modifica nella topologia di un ipertesto (ancora/link) accesso agli elementi e loro identificazione Tutte le operazioni conservano la coerenza e integrità del modello assenza di ricorsione o riferimenti ciclici esistenza dei componenti indirizzati dai link coerenza degli identificativi di ancora nei componenti e nei link Il concetto fondamentale del run-time layer è l immagine (instantiation) di un componente, che è la presentazione del componente all utente la presentazione si basa sulla generazione di versioni visibili dei componenti di un ipertesto l interazione tra utente e sistema ipertestuale è gestita attraverso la sessione, una associazione dinamica tra i componenti presenti nello storage layer e le loro immagini l interfaccia tra storage layer e sessione è costituita dall esecuzione delle funzioni accessor e resolver applicate alle immagini dei componenti le modifiche sono attualizzate dalla creazione di nuovi componenti a partire dalle immagini modificate Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 9 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 10 Amsterdam Hypermedia Model Gestione delle informazioni temporali Completa il modello Dexter aggiungendo la nozione di tempo e di contesto, e estendendo le proprietà semantiche di una presentazione ipertesto: rete di componenti collegati in modo potenzialmente arbitrario. L utente visita i componenti in un ordine e per un tempo non prevedibili e variabili multimedia: collezione di componenti le cui relazioni e il cui ordinamento sono definiti dall autore. L utente può controllare in modo limitato la presentazione (stop/play/fast forward/jump), che evolve in modo autonomo ipermedia: è solo una rete di componenti, ciascuno dei quali è multimediale separatamente dagli altri? Problema fondamentale: come gestire il tempo? Le relazioni temporali tra gli elementi di una presentazione multimediale sono divise in due categorie: collezioni: quelle relative alla identificazione dei componenti che devono essere presentati insieme sincronizzazioni: quelle relative all ordine reciproco in cui i componenti sono presentati Il concetto di collezione è presente nel modello Dexter (oggetto composto), ma non descrive come gli elementi di una collezione sono sincronizzati all interno e verso l esterno La sincronizzazione può essere definita da elementi strutturali oggettivi o dall interpretazione del contenuto Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 11 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 12

4 Collezione e sincronizzazione Collezione e sincronizzazione I problemi relativi alla collezione di componenti e alla loro sincronizzazione può essere affrontato in tre modi: hidden structure: i dati e la loro interpretazione sono parte del contenuto di un elemento, pertanto verso l esterno questo si presenta come un oggetto unitario. La sincronizzazione tra i dati è risolta internamente separate structure: è l opposto del caso precedente, ogni frammento di informazione multimediale è separato. L oggetto presenta una interfaccia multipla verso l esterno e i collegamenti devono riguardare esplicitamente i media coinvolti (ogni collegamento deve gestire la propria sincronizzazione) composite structure: è una forma intermedia in cui alcuni componenti sono collezionati in aggregazioni visibili unitariamente dall esterno tempo tempo tempo Hidden structure Separate structure Composite structure Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 13 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 14 La sincronizzazione in AHM La struttura dei componenti Ogni componente definisce un offset temporale rispetto al componente di cui fa parte Ogni componente contiene l informazione sulla sua durata E possibile specificare relazioni temporali di dettaglio per mezzo di archi di sincronizzazione che descrivono la tolleranza ammessa nella gestione temporale di informazioni diverse Offset dal tempo di inizio Arco di sincronizzazione Link Ancora In un sistema ipertestuale le relazioni tra componenti e le relazioni all interno di un componente non sono funzionalmente diverse (la diversità può essere ricondotta ad un problema di rappresentazione) è sempre possibile associare la struttura logica a quella fisica il tempo non pesa sull efficacia della fruizione In un sistema ipermediale la suddivisione di un componente non è semplice una scena è fatta di inquadrature, e queste di fotogrammi, ma la continuità tra esse è data dal contenuto e non dalla struttura la tempistica della presentazione può alterare la percezione del significato Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 15 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 16

5 Il problema del contesto I link context in AHM La percorrenza di un link in un ipertesto consiste nell abbandono di un nodo e nell attivazione di un altro nodo un nodo solo alla volta è attivo la visibilità delle informazioni abbandonate è determinata dalle funzionalità del sistema In un sistema ipermediale la relazione stabilita da un collegamento può avere significato diverso per i diversi media che compongono i nodi, ad esempio sostituzione dell informazione video mantenimento dell informazione audio Un link context è un elemento composto che colleziona i media appartenenti agli elementi tra cui esiste un link, specificando come questi sopravvivono alla percorrenza del link source context: la parte di presentazione modificata dall esecuzione di un collegamento destination context: la parte di presentazione eseguita dopo l esecuzione di un collegamento Solo gli elementi della presentazione che cambiano tra il contesto di partenza e quello di arrivo sono modificati Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 17 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 18 Hypermedia Design Model (HDM) I componenti del modello HDM E uno strumento concettuale per strutturare applicazioni ipermediali in modo indipendente dall implementazione Ma... è orientato alla progettazione di applicazioni in cui l aspetto esplorativo è prevalente sulla struttura informativa, e la regolarità, l organizzazione, la modularità e la coerenza sono proprietà fondamentali supporta la progettazione in the large (l organizzazione dell applicazione) separata da quella in the small (il contenuto e l aspetto dei nodi informativi) introduce la nozione di prospettiva come specializzazione della presentazione delle informazioni per uno scopo specifico si basa sul modello E-R, esteso con un organizzazione gerarchica delle entità e dei loro componenti e con primitive di accesso e di navigazione permette di valutare la qualità di un applicazione ipermediale non è una metodologia di progettazione (Garzotto, Paolini, Schwabe, 1993) Entità una struttura gerarchica di componenti corrispondente ad un oggetto del mondo reale Componente Unità Slot un gruppo di nodi che costituiscono una unità logicamente coerente una particolare realizzazione di un componente, normalmente associato ad una prospettiva di navigazione (nodo) o di consultazione (frame) un frammento di informazione indivisibile che può essere semplice (es. un testo) o complesso (un video con audio sincronizzato), ed è l elemento costitutivo delle unità Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 19 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 20

6 I componenti del modello HDM I componenti del modello HDM Prospettiva lo stesso soggetto può essere rappresentato in modi diversi a seconda delle esigenze e del contesto in cui l elemento è inserito e dell utente a cui è destinato lo stesso elemento può essere rappresentato con modalità differenti (es. testo, immagine, animazione), con contenuti differenti (es. completo, riassunto) o con presentazioni differenti (es. lingue diverse) le unità rappresentano le componenti associate ad una certa prospettiva Collezione un insieme di oggetti (entità, componenti, altre collezioni) che rappresenta una tassonomia, un elenco o semplicemente un raggruppamento significativo sul piano applicativo una collezione è caratterizzata da un oggetto di ingresso che consente di accedere alla collezione Link hanno la duplice funzione di descrivere il dominio della relazione tra entità e tra componenti e le regole di navigazione attraverso lo schema che rappresenta l applicazione I link si dividono in tre categorie: link di prospettiva, link strutturali e link applicativi i link di prospettiva collegano unità appartenenti alla stessa componente. Dal punto di vista esplorativo collegano elementi omogenei che riguardano lo stesso soggetto i link strutturali collegano componenti della stessa entità, e rappresentano le relazioni indotte dalla struttura gerarchica delle entità. Dal punto di vista esplorativo collegano elementi a livello diverso pur rimanendo nel contesto della stessa informazione (entità). i link applicativi collegano entità diverse e componenti di entità diverse. Dal punto di vista esplorativo realizzano le tipiche associazioni ipertestuali dipendenti dal significato dell applicazione Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 21 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 22 Le strutture di navigazione in HDM HDM2 La esplorazione sistematica avviene tra elementi di una collezione o tra collezioni utilizza link strutturali, applicativi e di prospettiva, che possono essere specializzati in funzione del tipo di esplorazione che consentono Indici sono collegamenti che legano un nodo di tipo collezione ai suoi membri e viceversa Cammini guidati sono collegamenti che legano i membri di una collezione in una sequenza lineare che può essere attraversata nei due sensi, possibilmente in modo circolare Estende il modello HDM con meccanismi di accesso generalizzazione del concetto di link semantica navigazionale La nozione centrale è lo schema dell applicazione che specifica le proprietà generali di una applicazione ipermediale in termini di: classi degli oggetti di informazione (tipi di entità) classi delle relazioni (tipi di web applicativi) struttura di navigazione sugli oggetti informativi (indici e tour guidati) (Garzotto, Mainetti, Paolini, 1996) Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 23 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 24

7 Relationship Management Methodology (RMM) RM Data Model: gli oggetti RMM definisce un modello dei dati e una metodologia per il progetto e la costruzione di applicazioni ipermediali Prende spunto dal modello Entità-Relazioni, da cui eredita i concetti di base, e a cui associa un insieme di trasformazioni per la definizione di una struttura di navigazione E adatto soprattutto alle applicazioni che trattano informazioni con struttura regolare dinamiche, aggiornate frequentemente E orientato alla progettazione di sistemi informativi in cui la struttura e le relazioni tra le informazioni devono essere chiaramente identificabili durante la navigazione (Isakowitz et al., 1995) Le primitive RMDM che modellano il dominio applicativo derivano dal modello entità-relazioni le entità e i loro attributi rappresentano oggetti astratti o concreti le associazioni tra le diverse entità sono modellate da relazioni associative 1-1 o 1-molti A queste si aggiunge lo slice, che raggruppa gli attributi in funzione delle esigenze di presentazione Entità Attributo Relazione 1-1 Relazione 1-molti Slice E A S Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 25 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 26 RM Data Model: le primitive di accesso Un esempio RMM: il modello E-R La navigazione in RMDM è modellata da sei primitive di accesso i link (uni- e bi-direzionali) sono usati per specificare l accesso tra slice della stessa entità i gruppi agiscono da menu e permettono l accesso alle diverse parti dell applicazione gli indici fungono da tavola dei contenuti, permettendo di accedere direttamente alle istanze delle entità I tour guidati creano un percorso lineare e controllato tra le istanze delle entità I tour guidati indicizzati combinano la struttura del tour guidato con la possibilità di accedere direttamente ad ogni elemento Link uni-direzionale Link bi-direzionale Gruppo Indice Tour guidato Tour indicizzato Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 27 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 28

8 Un esempio RMM: il modello RMDM RM Data Model: accesso condizionale e gerarchico insegna(d,c) Docente Corso menu docenti menu principale corsi insegnato_da(c,d) per nome per fascia Docente Corso Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 29 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 30 Un esempio RMM: slice design RMM: la metodologia di progetto La metodologia di progetto RMM consiste di sette fasi progetto entità-relazioni: quali sono gli elementi del dominio informativo e che relazioni hanno progetto degli slice: come dividere e organizzare l informazione per la visualizzazione progetto della navigazione: come l utente accede all informazione: menu, indici, tour guidati progetto dell interfaccia utente: come l informazione viene presentata: layout, dispositivi di interazione progetto delle regole di conversione: come gli elementi dello schema RMDM si traducono in elementi concreti della piattaforma implementativa progetto del supporto run-time: come l applicazione si comporta durante l esecuzione: inserimento e modifica dei dati, automatismi, backtrack, storia, etc. implementazione e test Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 31 Augusto Celentano Sistemi Ipermediali - 32