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Vorgaben für Web-Anwendungen: Ein constraintbasierter Ansatz zur Definition und Durchsetzung von Vorgaben in verteilten Organisationen

Autor: K. Grün
Masterarbeit: MT0410 (Dezember, 2004)
Betreut von: o. Univ.-Prof. Dr. Michael Schrefl
Angeleitet von: Mag. Christian Eichinger
Ausgeführt an: Universität Linz, Institut für Wirtschaftsinformatik - Data & Knowledge Engineering
Ressourcen: Kopie


Kurzfassung (Englisch):

A wide range of organizations use web applications in order to deliver content and services to users and customers. The web applications of an organisation should provide the information in a standardised way to facilitate user navigation and content access. In order to achieve such a coherent appearance, decentralized organisations should not depend on a centralized administration of their web applications, but the organisational units should be able to manage their web applications independently. This thesis addresses the problem of ensuring a coherent appearance of web applications as well as guaranteeing flexibility. These ambitions are achieved by proposing mechanisms to define, extend and verify properties that are to be used for the web applications. As verifying the properties in an organisational manner (e.g. by the web designer) is error-prone, the organisational units should be able to automatically check whether their web application fulfils the required properties. The verification process can take place at design time against a web application model or at runtime against web pages.

In order to define the properties in a graphical format, this thesis describes web modelling methods and selects the Web Modeling Language (WebML) for this purpose. Web modelling methods separate the modelling of the content, the hypertext and the presentation of a web application and can therefore be used to express properties on these three levels. For example, properties can determine the actual web content or how users can navigate through the application.

The automatic verification of properties against a web application model is also described. It is assumed that the web application is modelled with the selected web modelling method. The verification process is based on constraints and utilizes existing inference engines that rely on ontology and constraint languages. This thesis uses the Resource Description Framework Schema (RDFS) as an ontology language and the Protégé Axiom Language (PAL) as a constraint language. Rules generate the constraints based on the modelled properties, and the web application model is automatically mapped onto an ontology. In order to fully exploit the power of the constraints, this thesis also supports extending the properties with further constraints, which cannot be captured by the employed modelling method alone.

Kurzfassung (Deutsch):

Organisationen setzen Web-Anwendungen ein, um Inhalte und Dienste im Web anzubieten. Um den Besuchern der Web-Anwendung das Auffinden der gewünschten Information zu erleichtern, sollen die Web-Anwendungen einer Organisation ein einheitliches Erscheinungsbild aufweisen und gleiche Information einheitlich bereitstellen. Gerade für verteilte Organisationen ist es wünschenswert, dass diese Vereinheitlichung nicht durch eine zentrale Verwaltung der Web- Anwendungen erreicht wird, sondern dass die Organisationseinheiten Änderungen an ihren Web-Anwendungen selbst durchführen können. Um sowohl ein einheitliches Erscheinungsbild als auch Flexibilität garantieren zu können, beschäftigt sich diese Arbeit mit der Definition von Vorgaben für Web-Anwendungen, ihrer Erweiterung und Überprüfung. Da eine organisatorische Prüfung (z.B. durch den Web- Entwickler) fehleranfällig ist, sollen die Vorgaben automatisch gegen ein Modell der Web-Anwendung oder gegen Webseiten geprüft werden.

Die Definition der Vorgaben erfolgt mit Hilfe einer Web-Modellierungsmethode, wobei in dieser Arbeit die Web Modeling Language (WebML) zur Modellierung gewählt wird. Web-Modellierungsmethoden ermöglichen eine grafische Notation der Vorgaben und trennen die Modellierung nach Content, Hypertext und Präsentation. Sie können daher eingesetzt werden, um Vorgaben auf diesen drei Ebenen auszudrücken. Beispielsweise können sie festlegen, welche Information eine Webseite anzeigt oder wie der Besucher durch die Web-Anwendung navigieren kann.

Diese Arbeit betrachtet die Überprüfung der Vorgaben gegen ein Modell der Web- Anwendung und setzt daher voraus, dass die Web-Anwendung mit der verwendeten Modellierungsmethode modelliert wird. Die Überprüfung der Vorgaben basiert auf Constraints, welche mit Hilfe von Regeln automatisch aus den Vorgaben erzeugt werden. Um bestehende Inferenzmechanismen zur Überprüfung der Constraints gegen Modelle einsetzen zu können, werden die Modelle in einer Ontologie repräsentiert. Diese Arbeit verwendet das Resource Description Framework Schema (RDFS) als Ontologie- und die Protégé Axiom Language (PAL) als Constraintsprache. Um die Mächtigkeit von Constraints voll auszuschöpfen, unterstützt diese Arbeit auch das Erweitern des Vorgabenmodells um Constraints, welche die Modellierungsmethode nicht ausdrücken kann.