Attributierung und Klassifikation von Objekten im Medienarchiv
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Beda Christoph Hammerschmidt
- Abgabedatum: April 2002
- Umfang: 101 Seiten
- Dateigröße: 2,2 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Medizinische Universität zu Lübeck Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-5595-8
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-5595-8 P - ISBN (CD) :978-3-8324-5595-8 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Hammerschmidt, Beda Christoph April 2002: Attributierung und Klassifikation von Objekten im Medienarchiv, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Klassifikationssysteme, XML, Java, Medizin, Datenbank
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Diplomarbeit von Beda Christoph Hammerschmidt
Gang der Untersuchung:
In dieser Diplomarbeit soll ein System entworfen, beschrieben und prototypisch implementiert werden, welches die Klassifikation und Attributierung von Objekten eines Archivs (Medienarchivs) oder einer Datenbank ermöglicht.
Für die Implementierung wird das bestehende Medienarchiv der Universität zu Lübeck verwendet.
Im ersten Kapitel dieser Arbeit wird der Vorgang der Klassifikation erklärt und verschiedene Klassifikationsmodelle werden anhand von Beispielen aus der Medizin erklärt und analysiert.
Im zweiten Kapitel werden Attribute erst allgemein dargestellt und dann im dritten Kapitel in allgemeiner Form mittels XML und XML-Schema defniert.
Das vierte Kapitel beschreibt, wie sich Klassifikationssysteme und deren Inhalte formal in XML beschreiben lassen.
Im fünften und sechsten Kapitel wird die Architektur motiviert und beschrieben. Die Implementierung erfolgt in Java. Kernpunkt der Architektur sind Wrapper die die Klassifikationssysteme umschliessen und dynamische individuelle Datenstrukturen in einer relationalen Datenbank anlegen. Die Tabellen werden automatisch generiert. Alle Anfragen auf die Datenbank werden vom Wrapper gekapselt, der eine abstrakte High-Level Schnittstelle bietet.
Das letzte Kapitel bewertet das System, misst Zeiten und zeigt mögliche Erweiterungen auf.
Inhaltsverzeichnis:
| Einleitung | 1 | |
| 1. | Klassifikation und Klassifikationssysteme in der Medizin | 2 |
| 1.1 | Klassifikation | 2 |
| 1.2 | Modelle eines Klassifikationssystems | 4 |
| 1.2.1 | Eindimensionales, hierarchisches Systemmodell | 4 |
| 1.2.2 | Multidimensionales, multiaxiales Systemmodell | 8 |
| 1.2.3 | Referentielles Systemmodell | 11 |
| 1.2.4 | Weitere Ansätze für Systemmodelle | 14 |
| 2. | Attribute als Metadaten | 16 |
| 2.1 | Bestehende Ansätze | 16 |
| 2.1.1 | Dublin Core Set | 16 |
| 3. | Attribute für das Medienarchiv, attributierte Klassifikationssysteme | 19 |
| 3.1 | Definition eines Attributes | 19 |
| 3.1.1 | Atomare Attribute | 21 |
| 3.1.2 | Nichtatomare Attribute | 21 |
| 3.2 | Klassifikationssysteme mit Attributen | 22 |
| 3.2.1 | Motivation | 22 |
| 3.2.2 | Attribute und Klassen | 22 |
| 3.2.3 | Eigenschaften | 24 |
| 4. | Formale Beschreibung von Klassifikationssystemen und deren Inhalt | 25 |
| 4.1 | XML und XML-Schema | 26 |
| 4.1.1 | Beschreibung | 26 |
| 4.1.2 | Validierung | 28 |
| 4.2 | Beschreibung des Aufbaus eines Klassifikationssystems | 30 |
| 4.3 | Beschreibung des Inhaltes | 36 |
| 4.4 | Darstellung von Attributen | 40 |
| 4.4.1 | Attribut-Schema | 40 |
| 4.4.2 | Attribute und Klassen | 40 |
| 4.4.3 | Attribut-Muster | 41 |
| 5. | Einführung in die Implementierung des Klassifikations- und Attributierungssystems | 43 |
| 5.1 | Vorhandene Infrastruktur - Medienarchiv - Virtuelle Diaschiene | 43 |
| 5.1.1 | Medienarchiv Montana | 43 |
| 5.1.2 | Virtuelle Diaschiene | 45 |
| 5.2 | Anforderungen an das Klassifikations- und Attributierungssystem | 46 |
| 5.3 | Verwendete Technologien | 47 |
| 5.3.1 | Programmiersprache Java | 47 |
| 5.3.2 | JDOM, Java Document Object Model | 49 |
| 5.3.3 | Datenbank MySQL | 50 |
| 5.4 | Verwendete Muster | 51 |
| 5.4.1 | Singleton | 51 |
| 5.4.2 | Abstrakte Fabrik | 53 |
| 5.4.3 | Stellvertreter/Proxy | 54 |
| 5.4.4 | Vermittler/Mediator | 55 |
| 5.4.5 | Zustand | 55 |
| 6. | Architektur und Implementierung | 56 |
| 6.1 | Attribute | 56 |
| 6.2 | Attributtypen | 57 |
| 6.3 | Speicherung der Attribute mit Werten | 58 |
| 6.4 | Datenmodell MySQLAttributeStore | 61 |
| 6.4.1 | Entity Relationship Modell | 61 |
| 6.4.2 | Modell in Tabellen-Form | 63 |
| 6.5 | Speicherung von Attributmustern | 65 |
| 6.6 | Benutzeroberflächen für Attribute | 66 |
| 6.6.1 | Swing | 66 |
| 6.6.2 | Dynamisches Erzeugen der Komponenten | 69 |
| 6.6.3 | Validierung der Eingabe | 70 |
| 6.7 | Datenstruktur eines Klassifikationssystems | 71 |
| 6.7.1 | Wrapper | 71 |
| 6.7.2 | Einfügen des Inhaltes | 74 |
| 6.7.3 | Attributierte Klassifikationssysteme | 75 |
| 6.7.4 | Persistenz der Wrappers | 75 |
| 6.8 | Benutzeroberläche eines Klassifikationssystems | 77 |
| 6.9 | Klassifikationsvorgang | 78 |
| 6.10 | Generieren des individuellen XSchema-Dokuments | 80 |
| 6.10.1 | Wrapper und XSchemaCreator | 80 |
| 6.11 | Aktivitätsdiagramm | 81 |
| 6.12 | Weitere Module | 82 |
| 6.12.1 | Architekturübersicht | 82 |
| 6.12.2 | Schnittstellen | 82 |
| 6.12.3 | Vermittler/Mediator | 83 |
| 6.13 | Suche | 83 |
| 6.13.1 | Motivation | 83 |
| 6.13.2 | Suche in Attributen | 84 |
| 6.13.3 | Implementierung | 84 |
| 6.13.4 | Such-Grammatik | 85 |
| 7. | Bewertung und Ausblick | 88 |
| 7.1 | Performance | 88 |
| 7.1.1 | Messungen | 88 |
| 7.1.2 | Architektur | 90 |
| 7.1.3 | Verbinden des Systems mit einem Archiv | 90 |
| 7.1.4 | Suche | 90 |
| 7.1.5 | Benutzeroberfäche | 90 |
| 7.1.6 | Rechte | 91 |
| 7.1.7 | Navigation durch Klassifikationssystem | 91 |
| Literaturverzeichnis | 94 |
Als Programmiersprache wurde die objektorientierte Sprache Java von Sun Microsystems[19] gew¨hlt. Java erf¨llt folgende Eigenschaften, die sich vora u teilhaft auf die Implementation und den Betrieb auswirken: Portabilit¨t a Java ist weitestgehend plattformunabh¨ngig. Die erstellten Programme wera den nicht in plattformabh¨ngigen Maschienencode ubersetzt sondern laufen a ¨ als sogenannter Bytecode auf einer virtuellen Java-Maschine (JVM) ab. Virtuelle Maschinen gibt es f¨r Windows, Unix, Linux und weitere Betriebu systeme, so dass die Lauff¨higkeit der Implementation auf verschiedenen a Rechnern gew¨hrleistet ist. a Netzwerkf¨higkeit a Die Standarklassenbibliotheken von Java erm¨glichen bereits Zugriffe auf o lokale oder entfernte Netze. Unterst¨tzt wird das internet¨bliche HTTPu u Protokoll, welches Zugriff auf entfernte Rechner erm¨glicht, aber auch eine o Vielzahl anderer Verbindungen wie die CORBA[8]-¨hnliche Remote Method a Invocation (RMI)[29]. ¨ RMI erm¨glicht das Ubertragen eines von einer Applikation A erstello ten Java-Objekts zu einer Applikation B. RMI ist ein h¨herer Dienst, der o der Sitzungs-Schicht des Iso-Osi-Referenzmodells [17] zugeordnet werden kann. RMI ist implementationsfreundlich, da es den Verbindungsaufbau, das Aufbauen von Sitzungen, etc. selbst regelt und somit den Programmierer entlastet. Java besitzt die M¨glichkeit Klassen uber das Netz zu laden und dyo ¨ namisch zur Laufzeit zu instantiieren. Dieser i.A. vom Programmierer transparent erfolgende Zugriff kann durch das Reflection-Package[28] gezielt zum Erzeugen von Objekten eingesetzt werden. Die zugrundeliegenden Klassen, aus denen die Objekte zur Laufzeit erzeugt werden, m¨ssen zur u Compilezeit nicht bekannt sein. Dies erm¨glicht eine offene Architektur, die o das Erweitern ohne Code¨nderung gestattet. a [...]
Diese vorhandene Infrastruktur soll erweitert werden um die M¨glichkeiten o der Attributierung und Klassifikation der sich im Medienarchiv befindlichen Objekte. Um Medienobjekte anhand der beschriebenen und zuk¨nftigen selbst u erstellten Klassifikationssysteme zu klassifizieren, ist es notwendig, dass das Medienarchiv alle zugrundeliegenden Klassifikationssmodelle unterst¨tzt. u Die Klassifikationssysteme sollen vom Benutzer selbst definiert werden k¨nnen und ohne jeglichen Programmieraufwand vom Medienarchiv o akzepiert werden. Eine harte Kodierung der Systeme ist also inakzeptabel, da das Hinzuf¨gen nicht von Benutzern durchgef¨hrt werden kann und u u Programmieraufwand erfordert. Da sich die drei beschriebenen Klassifikationsmodelle z.T. grundlegend in Struktur und Ausdrucksf¨higkeit unterscheiden, ist kein gemeinsames a Obersystem zu finden, welches alle Modelle als Untermenge beinhaltet und effizient und einfach ist. Folgende Anforderungen bestehen an die Architektur: • Alle beschriebenen in der Praxis eingesetzten Modelle sollen unterst¨tzt werden. u • Die Beschreibung eines neuen Klassifikationssystem soll einfach und benutzerfreundlich sein. • Das Hinzuf¨gen eines Klassifikationssystems soll ohne Programmieru aufwand erfolgen. • Sie soll offen f¨r neue Modelle sein, d.h. neue Modelle sollen durch u ¨ Erweiterung und nicht durch Anderung unterst¨tzt werden. u ¨ • Sie soll modular gegliedert sein, um leicht Anderungen zu erm¨glichen. o • Sie soll unabh¨ngig von konkreten Technologien sein. a • Die Architektur soll ein eigenst¨ndiges Modul bilden und somit una abh¨ngig vom Medienarchiv sein. Eine leichte Anpassung an andere a Archive soll dadurch m¨glich sein. o • Das System soll schnell und stabil funktionieren. [...]
Die Virtuelle Diaschiene[12] ist eine Java-Applikation, die ebenfalls uber das Web-Interface auf das Archiv zugreift. Es werden jedoch keine ¨ HTML-Seiten ausgelesen, sondern Informationen uber die Verzeichnisse ¨ und Objekte, die eigenst¨ndig von der Applikation dargestellt werden. a Die Virtuelle Diaschiene erlaubt die Ansicht des Inhaltes eines Verzeichnisses in Form von Miniaturen, was das Auffinden von gesuchten Inhalten erleichtert. Neben der Navigation im Archiv erlaubt die Virtuelle Diaschiene das Erstellen von Pr¨sentationen bestehend aus beliebigen Medienobjekten. a Die Pr¨sentation k¨nnen automatisch auf andere Rechner (z.B. Rechner in a o Vorlesungsr¨umen) ubertragen werden, um dort vorgef¨hrt zu werden a ¨ u Folgender Screenshot zeigt die Virtuelle Diaschiene. [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832455958
Arbeit zitieren:
Hammerschmidt, Beda Christoph April 2002: Attributierung und Klassifikation von Objekten im Medienarchiv, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Klassifikationssysteme, XML, Java, Medizin, Datenbank



