超媒体与Web系统

1、超媒体与Web系统人的思维特性n对联想记忆的探索形成了人类思维的概念化的基础。同一个人、同样的文化和受教育的背景同一个人、同样的文化和受教育的背景太阳太阳夏天夏天星星星星天文天文望远镜望远镜伽利略伽利略比萨比萨斜塔斜塔佛教佛教舍利舍利和尚和尚光头光头游泳游泳夏天夏天大海大海鱼鱼吃饭吃饭饭盒饭盒餐具餐具银器银器耳环耳环婚礼婚礼婚纱婚纱白雪白雪人的思维特性n信息是一种客观存在的物质n普遍联系的原则：信息之间存在这样或那样的联系n美国作家D. Pember在“Mass media”（大众传播媒介）一文中描写到：“我们可能已经发现了种治疗癌症或心脏病的方法，我们可能已经找到摆脱时空限制的途径，我们可能

2、，这种种问题的答案细分为成百上千上部分，以点滴信息的形式分散在世界各地，有待于搜索起来、联系起来。”信息的关联特性n抽象与具体关联：n人对客观世界的认知过程，总是由具体到抽象，又由抽象到具体，循环反复、螺旋上升，因此抽象与具体之间存在本质的联系。n信息也有抽象与具体之分：文字、图像、视频；n信息间同样存在抽象与具体的联系；信息的关联特性n时间关联n信息表现上需要时间；n任何媒体都要给接收者一定的接收时间；n时间合成的概念：在时间关系的基础上实现各信息对象之间的同步；n信息的时间属性；n该属性确定了该信息对象所处的时间坐标点。n如年代（从远古到现在）、季节、天气、昼夜等信息的关联特性n空间关联n

3、表现空间，尤其是指显示空间安排；n确定多个信息之间在显示空间上位置变换和安排；n包括显示位置、显示形式、先后关系等合成关系；n信息之间相互的空间关系n将信息空间进行有序的组织；n空间“上下文”关系；n与时间特性结合，构成时空上下文关联，反映对象信息的全貌。信息的关联特性引入超媒体n综上所述n信息爆炸（甚至连该学科的专家也不能全部掌握）与信息垃圾；n多媒体化；n网络化、分布化；n信息间相互关系之复杂；n迫切需要一种技术或工具，高效地管理信息，并建立起信息之间的关联。超文本与超媒体的概念超文本（Hypertext）n超文本（Hypertext）n一种信息管理技术,一种电子文献形式；n文本最显著的特

4、点是它在信息组织上是线性的和顺序的；n超文本结构采用一种非线性的网状结构组织块状信息,没有固定的顺序超文本（Hypertext）n超文本（Hypertext） 超文本是一种信息管理技术,它以节点作为基本单位。这种节点要比字符高出一层次。抽象地说,它可以是一个信息块;具体地说,它可以是某一字符文本集合,也可是屏幕中某一大小的显示区。节点的大小由实际条件决定,在信息组织方面,则是用链把节点造成网状结构,即非线性文结构。超媒体（Hypermedia）n超媒体（Hypermedia） :多媒体超文本n节点中的数据不仅仅可以是文字,而且可以是图形、图像、声音、动画、动态视频，甚至计算机程序或它们的组合；

5、n成为支持多媒体信息管理的天然技术；n为强调系统是多媒体的而引入“超媒体”n多媒体超文本；n超媒体与超文本复杂的多超文本/超媒体与其它信息技术的关系n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超文本/超媒体与其它信息技术的关系n交互式多媒体与超文本/超媒体n一种观点认为超文本/超媒体是一种人机交互技术交互多媒体超媒体超文本超文本/超媒体的发展历史超文本雏形概念产生时期n鼻祖:美国著名科学家V. Bush(1890-1974) 1945 1945，“As We May Think”，大西洋月刊大西洋月刊Memex(Memory exender的缩写

6、的缩写, ,即存储扩充器即存储扩充器) )设想设想（ 19321932年和年和19331933提出）；提出）；超文本雏形n提出设想的原因n科学信息量迅速增长：他担心即使是某一门学科的专家也不可能跟踪该学科的发展情况。n200多年来印刷技术没有什么突破性的进展，有关共享与表现信息的方法也很少，不敷应用。n检索困难：当要查找某一信息时，要遍历所有对象逐一查找，信息的定位繁琐；超文本雏形nMemex是什么？n一种专门存储书籍、档案和信件的设备；n是机械的。n组成与结构n信息存在缩微胶片中；n有一个扫描器输入新的资料；n可以在页边用手加注释和说明。n元素之间链连成对，任意元素都可以随意、迅速而且自动地

7、选择另一元素超文本雏形n时代和生活刊登了Memex模型问题？问题？BushBush早期计算机专家的为什么不采用计算机？早期计算机专家的为什么不采用计算机？超文本雏形概念系统的研究时期n先驱者Doug Engelbartn受Bush的影响n斯坦福研究所开展Augment课题nAugment Human Intellect扩展人类智力n开发一个计算机系统帮助人类思维超文本雏形n先驱者Doug Engelbartn实验工具NLS(oN-Line System，联机系统)n1968年，在美国秋季联合计算机会议上作了精彩的表演；n他利用NLS与500英里外的同事一起建立一超文本文献。n有些人认是Enge

8、lbart发明了超文本超文本概念的产生n Ted Nelson杜撰了“超文本”n1960年，毕业后又回到哈佛大学进修“计算机程序设计”；n他提出了一“文本处理”系统作为课程设计题目；超文本概念的产生n Ted Nelson杜撰了“超文本”n60年代末应布朗大学邀请共同研究超文本问题；n提出了Xanadu系统的设想，撰写超文本研究专著“Xanadu”；“XanaduXanadu” :源于源于Samuel Taylor Coleridge的诗歌的诗歌“Kubla Khan”(成吉思汉成吉思汉)中中“文字记忆的魔地文字记忆的魔地”。超文本概念的产生n Ted Nelson杜撰了“超文本”nXanad

9、u的基本想法：n任何人任何时候所写的东西都可以存储在通用的超文本中。nNelson把超文本看作是一种文字媒介,他认为:“任何事物都有很深的联系”,因此可以把它们连在一起。n1990年以来,Xanadu的部分内容已在实际中发挥作用,并由 Xanadu实业公司生产。n问题：容量、版权、复杂关系管理。n1992年失去经济资助，现在日本继续Xanadu的研究著名的早期系统n1968年，布朗大学研制成功了“超文本编辑系统”，它是世界上第一个工作的超文本系统。n1968年，布朗大学研制的第二个超文本系统是FRESS(文件检索与编辑系统)。n麻省理工学院建筑机械组研制Aspen Movie Map(白杨城影

10、片地图)，第一个超媒体系统。nXerox公司的NoteCards、布郎大学的Intermedia、OWL公司的Guide和苹果公司的HyperCard等多个商品化的超文本系统。新的起点1987n1987年，在北卡罗来纳大学召开了第一次国际ACM超文本技术研讨会；n继超文本87后，每年召开一次国际交流会；n1989年第一个专门的超文本杂志“超媒体”诞生；n1990年1月在美国召开超文本标准化讨论会；n1990年底，ACM专门成立了超文本兴趣小组SIGLINK。90年代向广度和深度发展nWWW日内瓦欧洲物理研究中心Tim，分布式超媒体系统，“红遍全世界”n新一代超媒体系统Hyper-G，基于Web

11、动态超媒体系统；n开放超媒体体系超媒体系统组成n用户界面层又称为表现层，它构成超文本系统特殊性的重要表现，涉及超文本抽象机层中信息的表现n超文本抽象机层决定了超文本系统结点和链的基本特点，记录了结点之间链的关系，并保存了有关结点和链的结构信息。n数据库层提供存储、共享数据和网络访问功能。系统的结构与模型用户接口层超媒体抽象机层数据库层节点n超文本/超媒体是由节点构成的信息网络，每个节点包含一个特定主题的信息，节点的大小视主题而一。n表现形式n基于框架的节点：节点内容固定尺寸n基于窗口的节点：对信息容量没有限制节点的分类n按媒体类型分类n文本节点n图形、图象节点n声音节点n视频节点n数据库节点n

12、命令（按钮）节点n混合节点节点的分类n按结构分类n原子节点n组合节点n按状态分类n动态节点n静态节点链 链定义了超文本/超媒体的结构，提供了浏览、查询节点的能力，因此链是超文本/超媒体的灵魂。 显示与隐式表示明确的链源和链宿动态检索与计算 方向性单向链双向链链n链类型n一对多关系、多对一关系n多对多关系n悬空链：有源无宿n组合方式n线性链n树状层次链n无环网n块状结构n任意网链链n有类型的链：导航链、推理链和计算链n导航链n说明链n注释链n相关链n概括链n详解链n实例链n抽象链链n有类型的链：导航链、推理链和计算链n导航链n等价链n相似链n相反链n参考链n补充链n评价链n备忘链n修正链链n有类

13、型的链：导航链、推理链和计算链n推理链n条件链n原因链n目的链n假设链n计算链n查询语言n算法描述n修正链按钮、热标和锚n按钮：可视化链源n热标：确定信息关联的链源n热字n热区n热元n热点n锚：链的端点n源锚n目的锚导航与浏览n全景图n索引表n历史记录n书签n检索机制n线索作者与读者n作者：n编辑与浏览n读者：n浏览与批注，IE浏览器超文本/超媒体的应用应用n科学教育n百科全书n词典n教育系统n办公系统n企业n企业及产品介绍n辅助设计与生产n企业信息管理应用n新闻出版n电子新闻n光盘出版物n写作n商业娱乐n游戏n信息查询n地理信息管理n联机手册研究问题与未来发展研究问题与未来发展n未来研究问题

14、n关于Hypertext向Hypermedia的发展n数据模型问题：WWW与开放超媒体n浏览、检索问题：动态链与个性化浏览n多媒体综合集成的软插件：XODnWeb信息空间可视化问题nHypermedia与Expertextn支持协同工作问题n标准化问题Web系统分布式超媒体系统WWWn1990年，位于日内瓦的欧洲量子物理实验室CERN的物理学家与工程技术人员为了能与其他研究机构协作探讨高能物理研究的最新成果，建立了环球信息网（World Wide Web)。随后成为Internet最佳的信息检索体系结构。nWWW采用C/S体系结构，支持可以通过Internet进行访问的分布式超文本。客户端软件

15、称为Web浏览器（Web Browser），负责向服务器提出请求、解释和定位资源，利用URL统一管理网络上的所有资源。服务器端称为Web服务器，负责将多媒体信息集成起来，根据客户的请求进行相应的回答，以统一的格式传送给客户端。Web系统的结构n表现层：用户接口层n超文本抽象机层：存储节点和链n超文本信息库层：存储数据，共享数据和网络访问WWW中的超媒体协议与标记语言nHTTPnHTMLnXMLHTTP协议客户服务器建立TCP/IP连接客户服务器 发送请求消息客户服务器发送响应消息客户服务器关闭连接HTML语言n基本结构 HTML语言编写的网页超文本信息按多级标题结构进行组织，其结构如下： HT

16、ML 标题名标题名/TITLE 一级标题名一级标题名/H1 WebWeb页主体页主体 / BODY HTML语言n超文本标记方法 数据 n 字体 黑体 B文本文本/B 斜体 I文本文本/I 下划线 U文本文本/U 打字体 TT文本文本/TTHTML语言n超文本标记方法n 字号与颜色设定指定字号的标记方法为： FONT SIZE=#文本文本/FONT #=1，2，3，4，5，6，7表示指定的字体大小； #=+(-)2，3，4，5，6表示字体大小的相对改变。设定字体颜色可以通过如下两种方式： 文本文本/FONT 文本文本/FONT例如： FONT COLOR=#FF0000 SIZE=5中国中国/

17、FONT显示5号字体红色文字的“中国”。HTML语言n超文本标记方法n 段落格式 包括换行符号 分段(换行加空行)符号 分界尺符号等 HTML语言n超文本标记方法n 文本链接可通过点击文本检索浏览另一超文本网页。 Click Here for ArtArt.htmlClick Here for Art HTML语言n超文本标记方法n 图像链接可通过点击一幅图像从而跳到另一超文本网页。 dog.html HTML语言n超文本标记方法n FTP和Email链接在HTML页面中可实现与FTP和Email系统的链接。例如，通过点击“Get Free ware”和“Mail to me”实现与FTP和E

18、mail系统的链接： Get Free wareGet Free wareA HREF=Mail to meMail to me HTML语言n超文本标记方法n 非图像浏览器图像替换如浏览器不能浏览图像，HTML可用ALT指定其替代文字。例如，如浏览器不能浏览图像Dogl.gif，用“picture of a dog”ALT替代： A HREF=dog.html HTML语言n多媒体信息标记方式n 图像 /html/.gifWIDTH=? HEIGHT=? VSPACE=? HSPACE=?其中，WIDTH，HEIGHT为图像的宽、高；VSPACE，HSPACE为垂直、水平空格数。 HTML语

19、言n多媒体信息标记方式n 音频HTML中可指定背景音乐，例如： SRC=Path/Filename.WAV Loop=#为循环次数。还可以利用链接启动声音。例如，若当用户单击文本link text后，声音才能播放： link text/link textHTML语言n多媒体信息标记方式n 视频与动画 WIDTH=? HEIGHT=? VSPACE=? HSPACE=? LOOP=?IMG WIDTH= ?HEIGHT=? VSPACE=? HSPACE=? LOOP=?除了dynsrc属性，其他属性都可以缺省。STARTfileopen表示Web页一被装入便播放；STARTmouseover表

20、示鼠标从该区域滑过才播放。 HTML语言n多媒体信息标记方式n Web页中背景的实现用图像填充背景，格式为： BODY BACKGROUND=Path/Filename用颜色填充背景，格式为： BODY BGCOLOR=#RRGGBB RR，GG，BB分别表示红、绿、蓝分量，用十六进制表示。用颜色的名字表示背景颜色，格式为： 例如，利用图像和颜色填充背景的实例： /multi/jpg/ground.jpg BODY BGCOLOR=#888888 表示背景颜色为灰色； BODY BGCOLOR=red 表示背景颜色为红色。 XML语言 n可扩展的标记语言XML（extensible marku

21、p language）是1998年2月正式公布的网络超文本的标记语言，是由W3C的XML工作小组所定义的。它和HTML一样，是SGML的一个子集。XML兼取HTML和SGML之长，n既通用全面又简明清晰，并具有很强的可伸缩性和灵活性。n数据搜索引擎简单高效nXML还具有遵循严格的语法要求、便于不同系统之间信息的传输、有较好的保值性等优点。 XML语言n由于XML能针对特定的应用定义自己的标记语言，XML本身仅仅是表达数据的一种规范，与具体的应用行业制定不同的数据规范相结合才能体现其强大的生命力。nXML的应用分支越来越广泛，可以说根本地改变了网络世界的信息交流方式。其应用涉及科学计算（数学标记

22、语言MathML）、网络多媒体（同步多媒体集成语言SMIL）、电子出版（开放电子书标准Open E-book）、无线通信（无线应用规范WAP）等领域，它还是电子商务（电子数据交换XML/EDI和微软的Biztalk）的数据接口规范中的基础。 XML语言nXML主要有3个要素：n文档定义（DTD/XML Schema） 文档定义描述了XML文件的逻辑结构，定义了XML文件中的元素、元素的属性以及元素的属性之间的关系，它可以帮助XML的分析程序校验XML文件标记的合法性nXSL XSL是用于规定XML文档样式的语言，它能在客户端使Web浏览器改变文档的表现形式，从而不再需要与服务器进行交互通信nX

23、link Xlink允许链接XML文件，它允许多个链接目标以及其他先进的特性，而且较HTML的链接机制有更强大的功能动态网页生成技术 nASP（Active Server Pages）nPHP(Personal Hypertext Preprocessor)nJSP(Java Server Pages) ASPnASP内含于IIS(Microsoft Internet Information Server)当中，提供一个服务器端的脚本运行环境。Web服务器会自动将ASP的程序码解释为标准HTML格式的主页内容，在用户端的浏览器上显示出来。用户端使用可执行HTML码的浏览器，即可浏览。nASP无

24、需编译即可解释执行。可以通过ActiveX服务器来扩充功能，ActiveX服务器组件可使用VB，Java，C+，COBOL等语言来实现。它还可以通过插入方式，使用由第三方提供的其他脚本语言，例如Perl语言。它的源程序不会下载到用户浏览器，可以保护源程序。下载到用户浏览器的是ASP执行结果的HTML码。nASP只能运行于微软的服务器产品上，其功能有限，必须通过ASP+COM的组合来扩充。在UNIX通过插件可以支持ASP，但是UNIX下的COM实现十分困难。 PHPnPHP是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言。它大量地借用C、Java、和Perl语言的语法，并结合PHP自己的特性，使Web开发者能够快速地写出动态生成页面。nPHP可以支持具有与许多数据库相连接的函数。但是PHP提供的数据库接口不统一。这是