Abteilung Informationssysteme
  
Uni Fakultäten Fk. II Informatik Medieninformatik   

Dr.-Ing. Dietrich Boles - Projekte

Aktuelle Projekte

Werkzeuge für die Programmierausbildung

Programmieren ist eine der Grundfertigkeiten, die jeder Informatiker beherrschen sollte. Aber auch für die Allgemeinbildung kommt dem Programmieren eine nicht zu vernachlässigende Rolle zu, denn Programmieren trainiert Fähigkeiten, wie das Entwickeln von Problemlösungen oder das Ordnen von Gedanken. Im Rahmen dieses Projektes werden Werkzeuge entwickelt, die das Erlernen der Programmierung unterstützen. Kennzeichen aller dieser Werkzeuge ist eine Visualisierung der Ausführung der von den Programmieranfängern entwickelten Programme. Damit können die Programmieranfänger ihre Programme besser nachvollziehen und ihnen wird unmittelbar vor Augen geführt, welche Auswirkungen die eingesetzten Programmierkonzepte haben.

Hamster-Modell

Das Hamster-Modell ist ein spezielles didaktisches Modell zum spielerischen Erlernen der Programmierung. Programmieranfänger schreiben Programme, mit denen sie virtuelle Hamster durch eine virtuelle Landschaft steuern und gegebene Aufgaben lösen lassen. Zum Entwickeln, Ausführen und Testen der Programme dient der so genannte Hamster-Simulator, eine bewusst einfach gehaltene Programmentwicklungsumgebung. Der Hamster-Simulator unterstützt derzeit das Erlernen der imperativen, objektorientierten und parallelen Programmierung mit Java sowie der funktionalen Programmierung mit Scheme. Aktuell wird er um die logikbasierte Programmierung mit Prolog erweitert. Weitere Informationen finden sich unter www.java-hamster-modell.de.

Threadnocchio

Bedingt durch moderne Multicore-Technologien wird der parallelen Programmierung, d.h. der Entwicklung nebenläufiger Anwendungen, bereits in naher Zukunft eine weitaus höhere Bedeutung zukommen als dies heutzutage der Fall ist. Problem ist, dass die parallele Programmierung und ihr Erlernen weitaus komplexer sind als die herkömmliche sequentielle Programmierung. Diesem Problem versuchen wir damit Rechnung zu tragen, dass wir mit Threadnocchio eine einfache Programmentwicklungsumgebung entwickeln, die das Erlernen der parallelen Programmierung mit Java-Threads durch spielerische und visualisierende Elemente unterstützt. In Threadnocchio kann der Programmierer auf der Grundlage einer zur Verfügung gestellten Klassenbibliothek parallele Programme schreiben und den Threads Ikons zuordnen. Die durch die Ikons visualisierten Threads agieren während der Ausführung des Programms wie selbstständige Marionetten ("Pinocchios") auf einer Bühne, wodurch sich die Ausführung der parallelen Programme sehr gut nachvollziehen lässt und die Auswirkungen von bspw. Kommunikations- und Sychronisationsmechanismen dem Programmierer unmittelbar vor Augen geführt werden. Weitere Informationen finden sich unter www.programmierkurs-java.de/threadnocchio.

Solist: Generator für Mini-Programmierwelten

Das Hamster-Modell gehört wie "Karel der Roboter" oder "Kara der Marienkäfer" zu den so genannten Mini-Programmierwelten oder kurz Miniwelten. Miniwelten zeichnen sich dadurch aus, dass sie versuchen, die Abstraktion und Komplexität der Programmierkonzepte zu reduzieren und ihr Erlernen dadurch zu unterstützen, dass die Ausführung von Programmen visualisiert wird. Programmieranfänger beginnen nicht mit der Berechnung mathematischer Formeln sondern müssen in einer jeweils zur Verfügung gestellten Programmentwicklungsumgebung Hamster, Marienkäfer oder Roboter mit einem reduzierten Befehlssatz durch virtuelle Welten steuern. Um den Einsatz von Miniwelten zum Erlernen der Programmierung abwechselungsreicher gestalten zu können, entwickeln wir einen Generator für Miniwelten. Aufbauend auf einer einfachen aber mächtigen Klassenbibliothek kann ein Lehrer innerhalb kurzer Zeit eine neue Miniwelt entwickeln, dann automatisch eine Programmentwicklungsumgebung für diese Miniwelt generieren lassen und diese seinen Schülern zur Verfügung stellen. Weitere Informationen finden sich unter www.programmierkurs-java.de/solist.

Generator für Educational Programming Games

Eductional Programming Games (EPGs) sind Computerspiele, bei denen Programmierer Roboter, Fußballspieler oder Rennfahrer implementieren, die dann in einem speziellen Simulator gegeneinander Wettkämpfe austragen (Robocup, Robocode, ...). Aufbauend auf Threadnocchio entwickeln wir ein Werkzeug für die Entwicklung neuer EPGs. Ein Programmierer kann aufbauend auf einer zur Verfügung gestellten Klassenbibliothek die Eigenschaften eines EPG implementieren und anschließend automatisch einen entsprechenden Simulator generieren lassen.


Abgeschlossene Projekte (Auswahl)

CELab

Das Hauptziel des Labors für Content Engineering (CELab) besteht in der Schaffung eines Kompetenz­zentrums für sämtliche Aspekte der Content-Erstellung und des Content-Managements im Bereich des eLearning. Dabei werden insbesondere drei Schwerpunkte betrachtet: die Erstellung und Verwaltung von eLearning-Content und -Services, der Betrieb und die Weiterentwicklung von Lernmanagementsystemen: die Entwicklung virtueller eLearning-Marktplätze.

Integration von eCommerce-Mechanismen in digitale Bibliotheken (Dissertation)

Electronic commerce over the Internet offering digital products like web content, digital audios and videos, multimedia documents and software is known as digital commerce. Digital commerce particularly differs from electronic commerce of physical goods in that it enables business processes, including product distribution, to be completed digitally. Compared to electronic commerce, digital commerce is not very widespread at the beginning of the year 2002. Nowadays, Web content is usually offered for free. In the long run however, it is predicted that users will be charged for high quality information and web services. Against this background, the thesis introduces concepts and software systems for digital commerce on the basis of a detailed analysis of the current situation and the characteristics and special requirements of digital commerce. The core of the approach is the extension of digital libraries which store and manage digital products in so-called dShops which enable the sale of digital products over the WWW. Concepts and technologies of well-known online-shops for physical goods are taken into account during this process.

The substantial result of this thesis is a reference model for so-called dShop-systems. dShop-systems are specific software systems for providers of digital products which support the construction, management and usage of dShops. They provide graphical interactive tools and integrate well-established and promising business models and are therefore suitable for providers with little technological and commercial background. The reference model describes the logical structure and functionality of dShop-systems and may be used as an abstract design model for the implementation of real systems. The reference model combines functionality and structure of both digital libraries and online-shops for physical goods while taking into account the characteristics of digital products and the special requirements of digital commerce. It is based on object-oriented and component-based modeling concepts and on experiences resulting from the development and evaluation of two real dShop-systems.

The reference model particularly supports marketing and distribution methods that are well suited to digital commerce. These include sophisticated product and price options, the sale of usage rights (in the place of the product itself) and various cost models such as subscription, pay-per-view and group licenses. The reference model also covers important safety aspects of digital commerce, namely the protection of intellectual property.

MOVEMENT

The aim of the MOVEMENT project is the development of methodologies, models and software tools supporting the analysis, planing, structuring and design of interactive multimedia applications. Internet-based applications will be implemented in order to evaluate the results.

Multimediales Gentechnisches Praktikum

Ziel des BMBF-Projektes "Entwicklung einer elektronischen multimedialen Arbeits- und Experimentierumgebung für die Bio- und Gentechnologie (Multimediales Gentechnisches Praktikum)", das in Zusammenarbeit zwischen dem Oldenburger Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (OFFIS) dem Institut für Mikrobiologie der Universität Düsseldorf, und Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg durchgeführt wird, ist die Konzeption und Realisierung eines rechnergestützten multimedialen Systems zur Unterstützung von Bio- und Gentechnologen in der Lehre und der praktischen Arbeit im Labor. In Zusammenarbeit zwischen Informatikern, Biologen und Spektrum Akademischer Verlag soll ein "virtuelles Genlabor" entwickelt werden, das eine computerunterstützte interaktive Einführung in die Methoden der Molekularbiologie bietet, sowie die praktische Arbeit von Molekularbiologen unterstützt.

Multimediales Physikalisches Praktikum

Ziel des BMBF-Projektes "Entwicklung eines interaktiven multimedialen Lernsystems auf der Basis des Werkes GESCHKE, D. (Hrsg.), Physikalisches Praktikum (Multimediales Physikalisches Praktikum)", das in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Informatik der Universität Leipzig (Abteilung Automatische Sprachverarbeitung), der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der Universität Leipzig, dem Oldenburger Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (OFFIS) und dem Teubner Verlag durchgeführt wird, ist die Konzeption und Realisierung eines interaktiven multimedialen Lernsystems zum physikalischen Grundlagenpraktikum, das Texte, Lernprogramme und Multimediadaten miteinander verknüpft.

MeDoc/InterDoc/eVerlage

Die BMBF-Projekte MeDoc, InterDoc und eVerlage hatten zum Ziel, kostenpflichtige volltextbasierte Informations- und Publikationsdienste zu konzipieren, prototypisch zu entwickeln und zu erproben. Entwickelt wurde eine verteilte elektronische Bibliothek, die hochwertige wissenschaftliche Literatur im Volltext mit multimedialen Elementen enthält

XFantasy/FMAD

The XFantasy project is concerned with the development of software tools for the design and implementation of multimedia user interfaces and interactive multimedia applications. The resulting software environment consists of an object-oriented user interface management system for multimedia user interfaces (XFantasy-UIMS) and an authoring system (FMAD) for the interactive development of multimedia applications. The XFantasy-UIMS consists of an user interface toolkit (XFantasy-UIT) and an dialog specification language (ODIS). For the implementation of the inherent parallelism in multimedia applications the parallel object-oriented programming languages QPC++ has been developed.

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