超媒体与Web系统JC.ppt

1,第7章超媒体与Web系统,7.1超文本和超媒体的概念7.2超文本和超媒体系统7.3超文本和超媒体的应用7.4存在的问题及发展前景,2,7.1超文本和超媒体的概念,超文本和超媒体的主要特点访问方式和系统的特性超文本与超媒体的示例,3,超文本与超媒体,能不能像人类思维那样以通过“联想”来明确信息的关联性？,信息爆炸,现有的信息存储与检索机制,导致：信息不能被全面而有效的利用,比文本更高一层次的信息管理技术，“超文本”,4,文本(Text)是什么？文本是我们最熟悉的信息表示方式。文章、程序、书、文件等都以文本出现，通常以字、句子、段落、节、章作为文本内容的逻辑单位，而以字节、行、页、册、卷为物理单位。,什么是超文本（一）,5,文本的线性结构,文本的最显著特点是它在组织上是线性的和顺序的。这种线性结构体现在你读文本时只能按固定的线性顺序一字一字、一行一行、一页一页地读下去。,6,什么是超文本（一）,文本的特点例如：“英会我文讲”这句话是无结构的；而“我会讲英文”就是有结构的一句话。线性文本作为一种线性组织表现出贯穿主题的单一路径。,线性,顺序,7,什么是超文本（二）,但是人类记忆的互联网状结构就可能有多种路径，不同的联想检索必然导致不同的路径。例如：某人对“夏天”一词可能产生下面一系列的联想结果。,夏天太阳星星天文学望远镜伽利略比萨斜塔佛教和尚,夏天？,8,什么是超文本（三）,“夏天”产生的联想可以是千差万别,夏天游泳大海鱼吃饭饭盒餐具银器耳环婚礼婚纱白雪,“联想”的网状结构用纯文本是无法管理的！必须采用一种比文本更高一层次的信息管理技术，即超级（Hyper）文本（Text）。,9,什么是超文本（四）,超文本的结构不是顺序的它类似于人类的联想记忆结构，采用一种非线性的网状结构：,节点,基本信息块,链,自然关联,10,小型超文本示例,A节点,B节点,C节点,D节点,E节点,F节点,6个节点和9条链组成的超文本结构,11,超文本的主要特点,没有固定的顺序，也不要求读者必须按某个顺序来阅读。用户可以主动地决定阅读节点的顺序。,12,早期超文本系统的表现形式仅是文字的，这就是它被称为“TEXT”的原因。超媒体不仅可以包含文字，而且还可以包含声音、图形、图像、动画和视频片段，这些媒体之间也是用超级链接组织的，而且它们之间的链接也是错综复杂的。,超媒体,13,多媒体、数据库与超文本/超媒体,多媒体,超文本,数据库,超媒体,超文本数据库,超媒体数据库,多媒体数据库,14,超媒体具有如下的特点：多种媒体信息网络结构形式交互特性,15,超文本和超媒体的访问方式超文本和超媒体系统的特性,超文本和超媒体是一种典型的数据库技术,由节点和表达节点之间关系的链组成的网。,每个节点都链接在其它节点上，用户对网进行浏览、查询和注释等操作。,16,超文本和超媒体的访问方式决定于其内部结构。超文本是一种接口模型，它采用“控制按钮”的方式组织接口。,访问方式,17,（1）内容多媒体化（2）网状的信息结构更它接近现实世界（3）屏幕中的窗口和数据库中的节点具有对应关系。,超媒体系统的基本特性,超媒体的三要素：节点、链、网络,18,（4）便于设计者修改、编辑节点和链（5）便于用户进行浏览和查询（6）具备良好的扩充功能，接受不断更新的超媒体管理和查询技术。,从交互性的角度：,19,超媒体系统的特性:多媒体化交互性,20,超文本与超媒体的示例,1、操作系统Windows中的“帮助”就使用了超文本的方式2、电子百科全书、3、教学应用的CAI4、旅游信息、软件工程、,21,具体示例假设有一位总经理，他自己有电子记事本，他的秘书根据他与外商谈判的材料按照超文本的结构形式组织好了有关材料供总经理使用。下面借助于下图来说明。,22,超文本系统的节点和网络结构,某人的电子记事本：,23,第8章超文本和超媒体,8.1超文本和超媒体的概念8.2超文本和超媒体系统8.3超文本和超媒体的应用8.4存在的问题及发展前景,24,超文本和超媒体系统,组成要素特征和组成导航技术结构模型,25,超文本与超媒体的组成要素,节点链网络,26,节点节点是表达信息的单位，是围绕一个特殊主题组织起来的数据集合。节点的内容可以很丰富。,27,表现型：记录各种媒体信息如：文本节点、图文节点等组织型：用于组织并记录节点间的联结关系。起索引目录的作用即组织节点的节点。,节点分为两种类型：,28,节点的基本类型归纳如下：文本节点图形节点图像节点音频节点视频节点混合媒体节点按钮节点组织型节点推理型节点,表现型？,组织型？,29,表现型节点（一）,文本节点：一般在字、词上建键，也就是说链源一般为文本上的字词，称为“热字”。图形节点：一般在位图图像上建链，链源是图像上的某一敏感区域，称为“热区”，通过触发热区，导致向另一个节点迁移。,30,表现型节点（二）,声音节点：是由听觉媒体构成的节点，有时称为音乐节点。它可以是一段录音或者是一段合成的声音，同图形一样，它们也可以嵌套在文本里。具有交互控制、播放控制、热点设置,具体表现：从一段声音调到另一段声音,31,表现型节点（三）,视频节点：动画和视频都属于动态图像媒体，其特性就是时间连续性，信息是视频信息。节点的链源就要与时间有关理解滞后性节点必须有交互控制的能力,具体表现：从一段视频调到另一段视频,32,表现型节点（四）,混合媒体节点：上述介绍的节点都是由单个媒体构成的节点，混合媒体的节点是以上节点的某种组合。按钮节点：也称为动作与操作节点，因为动作和操作也是一类媒体。赋之以人的某种操作或动作。下一页,按钮,33,在面向对象的超媒体系统中，常用到组织型节点和推理型节点。组织型节点：是用来组织其他节点的节点包括索引文本节点、索引节点数据库的管理推理型节点：是用于辅助链的推理与计算包括对象节点、规则节点,上面6种节点类型只表示信息而不表示知识.,34,热标（Hotspot）确定信息关联的链源。确定信息之间的关联，引起向相关节点的转移不同的媒体有不同的热标,热字（hot-word）热区（hot-area）热元（hot-element）热点（hot-point）:主要用于时基类媒体热属性（hot-attribution）：把关系数据库中的属性作为热源使用,35,超文本与超媒体的组成要素,节点链网络,36,链超媒体链又称为超链，是节点间的信息联系，它以某种形式将一个节点与其它节点连接起来。信息间的联系丰富多彩引起链的种类复杂多样,但最终达到效果却是一致的，即建立起节点之间的联系。,37,链的一般结构链的一般结构可分为三个部分：链源、链宿及链的属性。链源是导致浏览过程中节点迁移的原因，可以是热标、媒体对象或节点等。链宿是链的目的所在，可以是节点，也可以是其他任何媒体的内容。链的属性决定链的基本类型。,38,带热字的文本,39,网络超文本由节点和链构成网络是一个有向图，这种有向图与人工智能中的语义网有类似之处。,40,网络具有如下特性功能：超媒体的数据库是由声、文、图各类节点组成的网络。屏幕中的窗口和数据库中的节点是一一对应的,41,支持标准窗口的操作，窗口能被重定位、调整大小，关闭或缩小成一个图符。窗口中可含有许多链标示符，它们表示链接到数据库中其它节点的链。作者可以很容易地创建节点和链接新的节点的链。用户对数据库进行浏览和查询。,42,宏节点,宏节点是指链接在一起的节点群，更准确地说，一个宏节点就是超文本网络的一个有某种共同特征的子集。当超媒体信息网络十分巨大时，分层是简化网络拓扑结构最有效的方法。,43,一台计算机,Web网,跨越计算机的链,多个宏节点,多个节点,跨越网络的超链,44,超媒体系统的特征和组成,超媒体系统的特征超媒体系统的组成,45,超媒体系统的特征,一个好的超媒体系统应具有以下几个重要的特征：1.节点多媒体化2.网状的信息链接结构3.导航工具和导航能力4.窗口化的管理功能5.共享数据库等,46,1.节点多媒体化具有提供文本、图形、图像、声音、动画和视频片段等各种媒体的能力，并能用多窗口的形式加以表现。2.网状的信息链接结构具有网状的复杂信息链接结构，用户可以用不同的方法查询、使用超媒体中各节点的内容。3.导航工具和导航能力具有良好的导航工具和导航能力，能指引用户在超媒体的信息网中漫游。具有防止迷路的手段，使用户可以通过定位图确定自己的位置。,47,4.窗口化的管理功能具有窗口化的管理功能，包括修改、增加、删除节点和链的能力。对节点的内容有良好的编辑功能。5.共享数据库等可通过网络共享数据库，并可以供多用户使用库内信息；具有交互式的操作和程序员接口。,48,超媒体系统的组成,超媒体系统一般由创作子系统读者子系统支持子系统组成,49,创作子系统：完成多媒体的时空表现描述，建立超媒体信息网络的节点和链，并对已有的超媒体系统进行增加、删除和修改等操作。读者子系统：用于协助用户使用超媒体的文献和数据。,超媒体系统的组成,50,它要协助创作子系统和读者子系统完成对超媒体的节点、链、热标、宏节点的管理和维护。它能识别超链的成分，并引导转向相应的目标节点。它要完成多媒体信息的存储、输入和输出、数据库管理等工作如果在网上运行，则支持子系统要协助用户完成不同计算机之间协议的连接和通信，完成用户的各种操作。,支持子系统：系统应用的内核层-实现超媒体服务的关键，,超媒体系统的组成,51,超媒体系统的导航技术,超媒体系统信息量大，结构灵活，若没有良好的导航工具，查找信息如大海捞针。通过导航工具，用户能方便地找到所需要的信息，并在迷路时能返回原地。,52,现有的导航工具主要有以下几种：1.直接组织器2.映像图和图形组织器3.联机指南或帮助4.传统的索引,53,1.直接组织器设计者建立直观的图形、图像和界面，帮助用户存取可以看到的和可以听到的数据库。2.映像图和图形组织器图形组织界面给出数据库里链的概图，显示“内容”在数据库内的位置；组织映像图给用户提供浏览路径。,导航工具,54,3.联机指南或帮助记录用户个人浏览路径，显示系统中的链并连成网，由此可看出用户的兴趣所在。4.传统的索引传统的索引表或其他文本查询工具也可以作为导航工具，满足用户习惯。,55,超文本与超媒体系统的结构模型,超文本与超媒体系统就是完成并只使用前述超文本或超媒体的软硬件的总称。从理论上讲可将其划分为三个层次：表现层用户接口；超文本抽象机层节点和链；数据库层存储、共享数据和网络访问。,56,超文本和超媒体的体系结构,57,数据库层是模型中的最低层，它涉及所有传统的有关信息存储的问题，是为基础。,数据库层,超文本系统中的信息量大，需要存储的信息量也就大,58,超文本抽象机层是三层模型中的中间层，这一层决定了超文本系统节点和链的基本特点，记录了节点之间链的关系，并保存了有关节点和链的结构信息。,超文本抽象机层,59,用户接口层也称表示层或用户界面层，是三层模型中的最高层，也是超文本系统特殊性的重要表现，并直接影响着超文本系统的成功。用户接口层是超文本和超媒体系统人机交互的界面。用户接口层决定了信息的表现方式、交互操作方式以及导航方式等。,用户接口层,60,超文本与超媒体系统的两个模型,超文本和超媒体的系统结构较著名的是Cambell和Goodman模型,另一个是从事超文本标准化研究Dexter小组提出的Dexter模型。,61,这两个模型是基本相似的，它们都是将超文本和超媒体体系结构分为三个层次，如图所示。,网状关系,元素内容,用户工具,62,第8章超文本和超媒体,8.1超文本和超媒体的概念8.2超文本和超媒体系统8.3超文本和超媒体的应用8.4存在的问题及发展前景,63,超文本与超媒体的应用,随着多媒体技术的发展，超文本与超媒体技术，具有广阔的应用前景。超文本与超媒体组织和管理信息方式符合人们的“联想”思维习惯。适合于非线性的数据组织形式，以它独特的表现方式，得到了广泛的应用。,64,多媒体信息管理超媒体被许多人称为“天然”的多媒体信息管理技术。百科全书、词典、各种专业的参考书、科技期刊中。,有效的组织，使得用户使用起来更加方便,65,个人学习、工作辅助与办公自动化,超文本与超媒体应用于办公自动化中，改变了人们传统的工作方式和思维习惯，提供人们更为形象、直观的工作环境，极大地提高了工作的效益和效率。,66,商业展示、产品广告和指南,超媒体化的产品和广告、单位的形象介绍、展览会的展示、旅游和饭店的指南、机场和车站的查询机等都为用户提供了一种很好的展示方式。,67,娱乐（音乐、小说、电影）和休闲超媒体的神化故事、侦探小说、报纸和刊物、家庭菜谱、电子游戏等，为家庭休闲和娱乐开辟了新的途径。,68,“交互式小说”和“交互式电影”，用超媒体组织素材，由读者和观众自己编辑，按自己的爱好和愿望去改变主人翁的命运和结局。,69,WWW中的超文本和超媒体,Internet提供了世界范围内网络互连和通信功能。WWW(WorldWideWeb环球信息网)是Internet中最佳的信息检索体系。它以基于客户/服务器的工作方式，通过超文本文献，把全世界不同地点服务器的相关信息有机地结合了起来。,服务器,浏览器,70,WWW的客户程序成为浏览器运行在客户机上，利用超文本传输协议向服务器发出请求，访问服务器上的超文本和超媒体信息，并在客户端上以多媒体的形式表现出来。通信的两个协议：超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol,HTTP)，提供联络方式及信息传送格式。超文本标记语言(HyperTextMarkupLanguage,HTML)，提供表现界面与超文本链接的标记语言。,71,超文本传输协议HTTP,HTTP协议运行在客户程序和服务器程序中。不同端系统上的客户程序和服务器程序通过交换HTTP消息彼此交流。HTTP定义Web客户(即浏览器)如何从web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户。,72,HTTP消息,请求消息示例：,GET/hypertext/www/TheProject.htmlHTTP/1.0,方法,协议,宿主名,目录与文件名,协议版本,客户发出消息服务器响应消息,73,SGMLHTMLXML,超文本标记语言,74,SGML标准通用标记语言（StandardGeneralizedMarkupLanguage，SGML）是1988年的一个的国际标准。SGML是一种用标记来描述文档资料的通用语言。早在Web未发明之前，SGML就早已存在。,75,SGML规定了在文档中嵌入描述标记的标准格式，指定了描述文档结构的标准方法。SGML是一个包含超文本链接（hypertextlinks）的综合语言，在Web上使用的HTML格式是使用固定标签集的一种SGML文档。,SGML的语法是可以扩展的。,76,HTML超文本标记语言（HyperTextMarkupLanguage，HTML）是一种用来创作万维网页面的描述语言。HTML是从SGML导出的语言，是SGML的一个子集。使用HTML创作的文档是一套固定标签的SGML文档。,77,2HTML文档结构,正文内容,HTML文档基本结构如下：,78,XML可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage，XML）是一种新型的标记语言。它同HTML一样，都来自SGML。,XML是一个精简的SGML，它将SGML的丰富功能与HTML的易用性结合到Web的应用中。,79,1XML文档基本结构,例：一个简单的XML文档,80,XML保留了SGML的可扩展功能。XML不再是固定的标记，允许定义数量不限的标记来描述文档中的资料，允许嵌套的信息结构。HTML只是Web显示数据的通用方法，而XML提供了一个直接处理Web数据的通用方法。HTML着重描述Web页面的显示格式，而XML着重描述的是Web页面的内容。,XML与HTML的区别,81,XML的应用可分为四类：用于客户需要与不同的数据源进行交互时。应用于将大量运算负荷分布在客户端，即客户可根据自己的需求选择和制作不同的应用程序以处理数据，而服务器只须发出同一个XML文件。应用于将同一数据以不同的面貌展现给不同的用户。这一应用也可在上例中体现出来。应用于网络代理对所取得的信息进行编辑、增减以适应个人用户的需要。,82,虚拟现实在Internet上的应用有：远程教育商业应用娱乐,83,第8章超文本和超媒体,8.1超文本和超媒体的概念8.2超文本和超媒体系统8.3超文本和超媒体的应用8.4存在的问题及发展前景,84,超文本与超媒体存在的问题,超文本与超媒体是一项正在发展中的技术，虽然它有许多独特的优点，但也存在许多不够完善的方面。,85,信息组织超文本的信息是以节点作为单位。如何把一个复杂的信息系统划分成信息块是一个较困难的问题。例如一篇文章，一个主题，又可能分成几个观点，而不同主题的观点又相互联系，而为这些联系分割开来，就会破坏文章的本身表达的思想。这样节点的组织和安排就可能要反复调整和组织。,86,智能化虽然大多数超文本系统提供了许多帮助用户阅读的辅助信息和直观表示。但因超文本系统的控制权完全交给了用户，当用户接触一个不熟悉的题目时，可能会在网络中迷失方向。要彻底解决这一问题，还需要研究更有效的方法，这实际上是要超文本系统具有某种智能性，而不是只能被动地沿链跳转。超文本在结构上是人工智能有着相似之处，使它们有机的结合将成为超文本与超媒体系统的必然趋势。,87,数据转换超文本系统数据的组织与现有的各种数据库文件系统的格式完全不一样。引入超文本系统后，如何为传统的数据库数据转换到超文本中也是一个问题。,88,兼容性目前的超文本系统大都是根据用户的要求分别设计的，它们之间没有考虑到兼容性问题，也没有统一的标准可循。所以要尽快制定标准并加强对版本的控制。标准化是超文本系统的一个重要问题，没有标准化，各个超文本系统之间就无法沟通，信息就不能共享。,89,扩充性现有的超文本系统，有待于提高检索和查询速度，增强信息管理结构和组织的灵活性，以便提供方便的系统扩充手段。,90,6媒体间协调性超文本向超媒体的发展也带来了一系列需要深入研究的问题，如多媒体数据如何组织，各种媒体间如何协调，节点和链如何表示；对音频和视频这一类与时间有密切关系的媒体引入到超文本中，对系统的体系结构将产生什么样的影响，当各种媒体数据作为节点和链的内容时，媒体信息时间和空间的划分，内容之间的合理组织都是在多媒体数据模型建立时要认真解决的问题。,91,超文本与超媒体发展的前景,由超文本向超媒体发展由超媒体向智能超媒体发展由超媒体向协作超媒体发展,92,由超文本向超媒体发展从超文本到超媒体是技术发展的进步，也是技术发展的必然性。超文本向超媒体的转变不仅是将文本媒体扩展到其它媒体，而且还要能使系统自动地判断媒体类型，并执行对应的操作。对图像的热区，视频的热点等都能引起类似于热字的反应，多媒体的表现及基本内容的检索等。超文本向超媒体的转变，大大地增强了功能和性能，也增加了系统实现的难度。,93,由超媒体向智能超媒体发展在超媒体技术的研究中,有人提出智能超媒体或专家超媒体（Expertext）。这种超媒体打破了常规超媒体文献内部和它们之间严格的链的限制，在超媒体的链和节点中嵌入知识或规则,允许链进行计算和推理,使得多媒体信息的表现具有智能化。,94,由超媒体向协作超媒体发展超媒体建立了信息之间的链接关系，那么也可用超媒体技术建立人与人之间的链接关系，这就是协作超媒体技术。超媒体节点与链的概念使之成为支持协同性工作的自然工具。协同工作使得多个用户可以同一组超媒体数据上共同进行操作。这样未来的电子邮政、公共提示板等都可能应用到超媒体系统中。,95,附：html与xml,1HTML概述,超文本标记语言(HyperTextMakeupLanguage，HTML)是一种文本类、解释执行、用来制作超文本文件的简单标记语言。,一个HTML文挡通常由文档头、文档名称、表格、段落和列表等文档元素构成，并且使用HTML规定的标记来标记这些元素。,HTML的专长是将文件数据显示在浏览器中，它提供了很多与显示内容有关的标记，这些标记都是系统定义的，用户无法自定义所要的标记。就一般的使用，HTML所提供的标记还是够用的，而且目前市面上很多网页制作软件，均支持HTML的文件格式。,2HTML文档结构,正文内容,HTML文档基本结构如下：,3链接标记,在HTML中，链接的基本格式是：链接名属性href是不可缺少的，其值可以是URL形式或mailto形式。例如：欢迎光临清毅盲人网,4多媒体标记,插入图像,(1)内联图象,内联图像是指与Web网页中的文本一起下载和显示的图像，表现为文本和图像显示在同一网页上，在HTML文档中插入图像文件的格式如下:,插入内联图像内联图像,例1：内联图像,4多媒体标记,插入图像,()外联图像,当内联图像很大时，浏览网页时就需要花很长的时间来下载图片。解决这个问题的办法是用文字或小的内联图像来代表大图像，而把大图像当作一个单独的文档，再把文字或者图标与大图像链接在一起，当用鼠标单击这个链接后，大图像显示在另一个窗口中，这种图像就称为外联图像,插入外联图象外联图象用文字代表大图像,例2：外联图像,4多媒体标记,插入图像,(3)图像作为网页的背景,图像作为网页的背景,例3：图像作为网页的背景,4多媒体标记,插入声音或视频,(1)在文档中链接声音或视频文件,插入声音和视频声音文件视频文件,例4：插入声音和视频文件,4多媒体标记,插入声音或视频,()在文档中嵌入声音或视频文件,把声音或视频文件嵌入到HTML文档中，可以使用下面的代码：,上面的代码在页面中插入一个MediaPlayer(视频)播放器来播放音、视频，参数值默认0为否，-1或1为是。,嵌入视频视频文件,例5：嵌入视频文件,4多媒体标记,插入声音或视频,(3)在文档中嵌入背景音乐,在页面中还可以嵌入背景音乐，这种音乐多以MIDI文件为主。,在文档中嵌入背景音乐嵌入了背景音乐的文档,例6：在文档中嵌入背景音乐,4多媒体标记,嵌入Flash动画,5表格标记,表格的表头,