Michael Koch Kooperation bei der Dokumentenbearbeitung

Michael Koch Kooperation bei der Dokumentenbearbeitung

Michael Koch Kooperation bei der Dokumenten bearbeitung Entwicklung einer Gruppeneditorumgebung für das Internet Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. J. Schlichter ~ Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Koch, Michael: Kooperation bei der Dokumentenbearbeitung : Entwicklung einer Gruppeneditorumgebung für das Internet/ Michael Koch. Mit einem Geleitw. von j. Schlichter. (DUV : Informatik) Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 1997 ISBN 978-3-8244-2083-4 ISBN 978-3-663-10527-5 (ebook) DOI 10.1007/978-3-663-10527-5 Springer Fachmedien Wiesbaden 1997 Ursprünglich erschienen bei Deutscher Universitäts-Verlag GmbH, Wiesbaden 1997 Lektorat: Monika Mülhausen Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzu- 19ssig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.. Gedruckt auf chlorarm gebleichtem und säurefreiem Papier ISBN 978-3-8244-2083-4

Geleitwort Der breite Einsatz von Arbeitsplatzrechnern zusammen mit deren Vernetzung führt seit geraumer Zeit zu Bestrebungen, diese Ressourcen nicht nur zur verteilten Datenhaltung und zur Datenverarbeitung zu nutzen, sondern auch kooperatives Arbeiten von Personen zu ermöglichen. Eng verbunden damit ist die Einsetzung temporärer Arbeitsgruppen zur zielorientierten Lösung von Problemen. Die Zusammenstellung dieser Teams erfolgt oft aus der Perspektive des zu lösenden Problems und unabhängig von der organisatorischen Zugehörigkeit der Teammitglieder. Die Globalisierung der Organisationen trägt zusätzlich dazu bei, daß die Teammitglieder vielfach geographisch weit voneinander entfernt sind und auch abseits bestehender lokaler Netzinfrastrukturen arbeiten. Die Erstellung und Bearbeitung gemeinsamer Dokumente ist in der Regel integraler Teil der Arbeit eines Teams. Textsysteme sind zwar ein wichtiger Applikationsbereich von Rechnern, jedoch wird die gemeinsame Arbeit an einem Dokument von vorhandener Software kaum unterstützt. Der Einsatz von Einbenutzer-Textsystemen mit der Speicherung der Dokumente in lokalen oder verteilten Dateisystemen reicht für die Anforderungen verteilter Autoren-Teams nicht aus. Erste Ansätze zur besseren Unterstützung der gemeinsamen Bearbeitung von Dokumenten versuchten mittels "Application-Sharing" konventionelle Einbenutzer-Anwendungen mehrbenutzerfähig zu machen. Weiterhin gab es prototypische Implementierungen von sogenannten Gruppeneditoren, deren Nutzung jedoch oft auf den LAN Bereich beschränkt blieb. Durch die Globalisierung der Organisationen ist jedoch auch eine Unterstützung für den Weitverkehrsbereich und im weiteren auch für den Mobilbereich unbedingt notwendig. Ein weiteres Defizit der bisherigen Ansätze besteht darin, daß sie meist technologiegetrieben und mehr oder weniger ad hoc entstanden sind; den dabei entwickelten Systemen fehlt eine fundierte konzeptionelle Basis hinsichtlich der Nutzeranforderungen und ihres späteren Einsatzbereiches. Die vorliegende Arbeit verfolgt deshalb einen völlig neuen Ansatz. Es werden zunächst die allgemeinen Anforderungen an eine Anwendung zur Unterstützung der kooperativen Erstellung von Dokumenten geklärt. Aufbauend darauf wird ein Modell entwickelt, das als Basis für den Entwurf eines Gruppeneditors dient. Bei der Erarbeitung des Modells und der Architektur des Gruppeneditors werden neben Informatikkonzepten auch Ideen aus anderen Wissenschaftsbereichen, vor allem aus Organisationstheorie, Ethnologie und Psychologie mitberücksichtigt. Ausgehend von dem Prozeßmodell von Flower und Hayes (ein Ein-Autoren Modell) wird ein Mehr-Autoren-Modell konstruiert, das insbesondere Aspekte der Gruppeninformation, des Gruppenbewußtseins und der möglichen Zusammenarbeitsstrategien bzw. der Kommunikationsbeziehungen zwischen den Autoren mitintegriert Dieses Modell dient V

als Basis für die Erarbeitung der Anforderungen und der Spezifikation einer Architektur für kooperative Dokumentenerstellung. Der Gruppeneditor wird als Unterstützungsplattform konzipiert, der den einzelnen Benutzer in beliebigen Netzumgehungen optimal unterstützt; insbesondere sollen auch Benutzer in Weitverkehrsumgehungen effizient und effektiv unterstützt werden. Die Plattform ermöglicht die Integration existierender Standardanwendungen zur Bearbeitung von Dokumenten. Ein weiterer wichtiger Punkt der Arbeit ist die Betrachtung der Informationsanforderungen unter verschiedenen Randbedingungen zum Aufbau eines geeigneten Gruppenbewußtseins ("group awareness"). Hervorzuheben ist auch, daß der in der Arbeit verfolgte Ansatz im Rahmen des Iris-Projektes realisiert wurde, um so das entworfene Modell sowie die konzipierte Architektur des Gruppeneditors zu validieren. Die vorliegende Arbeit liefert einen wichtigen Beitrag für den zukunftsorientierten Anwendungsbereich der rechnergestützten Gruppenarbeit Sie beinhaltet sowohl grundlegende, theoretische Konzepte als auch deren praktische Umsetzung in eine konkretes System. Die Arbeit verdient deshalb eine breite Aufnahme in Theorie und Praxis. Prof. Dr. Johann Schlichter VI

Vorwort Die Unterstützung bei der Erstellung von Dokumenten ist derzeit zwar ein Haupteinsatzgebiet von Rechnern, die gemeinsame Arbeit an einem Dokument wird von vorhandener Software aber kaum unterstützt. Diese Situation war Ausgangspunkt der Dissertation, die diesem Buch zugrunde liegt 1. Bei der Analyse des Problembereichs zeigte sich, daß rein technisch motivierte Lösungen immer unzureichend sein werden. Dies liegt daran, daß für den Erfolg von Gruppeneditoren die Einordnung in die Organisationsstrukturen der unterstützten Gruppen und die Unterstützung zwischenmenschlicher Kommunikation relevant sind. Die Entwicklung eines Gruppeneditors, der eine akzeptable Arbeitsumgebung für gemeinsam schreibende Autorenteams bereitstellt, muß deshalb neben der Informatik vor allem auch Erkenntnisse der Organisationslehre und der Kommunikationspsychologie berücksichtigen. Diese Arbeit beinhaltet deshalb nicht nur die Erarbeitung einer technischen Lösung, sondern beschäftigt sich auch mit der Erarbeitung der Anforderungen und geht dabei auf Modelle der Organisationslehre und der Psychologie ein. Zur Erreichung des Ziels werden im einzelnen folgende Punkte behandelt: Klärung der allgemeinen Anforderungen an eine Anwendung zur Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung. Vorstellung eines Modells für eine solche Anwendung. Erarbeitung der Anforderungen an die Unterstützung indirekter Kommunikation mit spezieller Berücksichtigung von Weitverkehrsnetzen und mobilen Umgehungen. Vorschlag und Ausführung eines Dienstes für die Datenhaltung und für die Gewinnung und Verbreitung der Informationen, die zum Aufbau eines Bewußtseins über den Zustand des gemeinsamen Dokuments und über die Aktivitäten der Koautoren beitragen. Demonstration der Einsetzbarkeit dieses Datenhaltungs- und Informations- oder Ereignisdienstes durch Integration in eine komplette Gruppeneditorumgebung. 1 Der Orginaltitel der Dissertation lautet: 'Unterstützung kooperativer Dokumentenbearbeitung in Weitverkehrsnetzen'. Die Arbeit wurde am 15.11.96 bei der Technischen Universität München eingereicht und am 24.1.97 durch die Fakultät für Informatik angenommen. VII

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Anforderungsanalyse und auf der Konzeption des Dienstes zur Datenhaltung und zur Generierung und Verteilung von Gruppeninformation unter Weitverkehrsnetz-Gesichtspunkten. Als ein Ergebnis der Arbeit ist die Implementierung der Gruppeneditorumgebung IRIS entstanden, die in Kapitel 7 kurz beschrieben wird. Weitere Informationen zum Projekt IRIS sind im World-Wide-Web zu finden 2. Neben der Realisierung eines Gruppeneditors kann das Ergebnis der Arbeit auch bei der Konzeption anderer CSCW-Anwendungen helfen. Die Ergebnisse und auch große Teile der Konzeption und der realisierten Anwendungen können beispielsweise ohne Änderungen auf alle Bereiche übertragen werden, bei denen es hauptsächlich um die synchrone und asynchrone Bearbeitung eines gemeinsamen Datenbestandes in Weitverkehrsnetzen geht. Weiterhin können beispielsweise speziell die neu konzipierten Komponenten zur Vermittlung von Information über die Anwesenheit von Kooperationspartnern auch ohne Editorkomponenten direkt zur Unterstützung beliebiger Telekooperationsszenarien eingesetzt werden. Wie in der Einleitung der Arbeit erwähnt wird, ist bei der Erstellung beinahe jedes Dokuments eine Beteiligung mehrerer Personen zu beobachten. Auch diese Arbeit ist nur durch die Hilfe vieler anderer Personen möglich gewesen. Für seinen Beitrag zu dieser Arbeit danken möchte ich zuallererst Herrn Prof. Johann Schlichter. Er hat mir eine 'großräumige' Bearbeitung des Themas 'kooperative Dokumentenbearbeitung' ermöglicht und stand mir häufig mit wertvollen Anregungen zur Seite. Genauso möchte ich Herrn Prof. Baumgarten danken, der eine frühe Version der Arbeit kritisch gelesen und mir sehr hilfreiche Kommentare dazu gegeben hat. Nachdem die Arbeit nicht nur die Kerninformatik betrifft, habe ich mir auch Rat bei anderen Fachbereichen geholt. Hier gilt mein Dank vor allem Frau Kathrin Möslein vom Lehrstuhl für Allgemeine und Industrielle Betriebswirtschaftslehre der Technischen Universität München. In zahlreichen Diskussionen und durch kritische Kommentare zu den 'informatikfernen' Abschnitten meiner Arbeit hat sie dazu beigetragen, daß meine Aussagen vom betriebswirtschaftlichem Standpunkt aus zumindest nicht vollkommen falsch sind. Ein ganz besonderes Dankeschön möchte ich Frau Michaela Halt aussprechen, die fast jeden Satz dieser Arbeit vorwärts und rückwärts gelesen hat, um ihn auf seine grammatikalische und orthographische Richtigkeit hin zu überprüfen. Und schließlich möchte ich noch den Studenten danken, die im Rahmen von Projektarbeiten und Diplomarbeiten geholfen haben, Teilaspekte des hier vorgestellen Projektes IRIS zu realisieren. Michael Koch 2URL: http://www ll.informatik.tu-muenchen.de/proj/iris/ VIII

Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Hintergrund 1.2 Problembeschreibung 1.3 Zielsetzung der Arbeit 1.4 Verwandte Themenbereiche. 1.5 Aufbau und Ergebnisse der Arbeit 2 Kooperative Dokumentenerstellung 2.1 Kooperation, kooperative Arbeit 2.2 Dokumentenerstellung..... 2.3 Kooperative Dokumentenerstellung 2.4 Kommunikation und Gruppenbewußtsein 2.5 Modeliierung kooperativer Dokumentenerstellung. 1 1 7 10 11 12 17 17 22 26 32 36 3 Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung 43 3.1 Aktueller Stand bei der Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung. 43 3.2 Unterstützung kooperativer Arbeit.......... 49 3.3 Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung 54 3.4 Anforderungen an eine Unterstützungsumgebung 60 3.5 Architekturkonzept für einen Gruppeneditor 65 4 Verteilte Systeme und Datenhaltung 4.1 Verteilte Systeme.......... 4.2 Datenhaltung in verteilten Systemen 4.3 Datenverwaltung bei einem Gruppeneditor. 4.4 Verwendbarkeit bisheriger Lösungen. 4.5 Aufbau der Datenhaltungsschicht... 69 69 74 79 86 89 IX

203 5 Gruppenbewußtsein und Information 501 Kommunikation und Information 0 502 Information in Weitverkehrsnetzen 503 Informationsmodell 0 0 0 0 0 0 0 0 504 Spezifikation der erweiterten Sitzungsinformation 0 505 Informationsanzeige 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 91 91 99 102 108 115 6 Realisierung der Datenhaltungs- und Informationsschicht 119 6 ol Aufbau der Datenhaltungsschicht 0 119 602 Datenzugriff 0 0 0 0 0 0 0 0 126 603 Informationsmanagement 0 140 604 Zusammenfassung 0 0 0 0 152 7 Anwendung der Datenhaltungskomponente im Gruppeneditor Iris 153 701 Dokumente 0 0 0 0 0 0 0 0 0 153 702 Aufbau der Editorumgebung 156 703 -Benutzerschnittstelle 160 7.4 Erste Erfahrungeil 0 0 169 8 Schlußfolgerung und Ausblick 171 8ol Zusammenfassung 171 802 Ausblick 0 0 0 173 Literaturverzeichnis 179 A Beschreibung einiger Gruppeneditor-Systeme 199 Al CoMEdiA 199 A.2 GROVE 200 A.3 Alliance 202 A.4 PREP 0 A.5 DistEdit 205 Software Index 207 Index 209 X

Abbildungsverzeichnis 1.1 Klassifikation von Groupware nach Raum und Zeit... 4 1.2 Grundaufgabenfelder bei der Konzeption von Groupware 13 1.3 Aufbau dieser Arbeit................... 15 2.1 Verschiedene Stufen der Zusammenarbeit 20 2.2 Prozeßmodell von Flower und Hayes... 24 2.3 Beziehungen eines Autors zur Arbeitsumgebung. 38 2.4 Beziehungen zwischen Autoren........ 40 2.5 Modell der kooperativen Dokumentenerstellung 41 3.1 Auswahl von Systemen zur Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung (nur asynchrone Zusammenarbeit durch gemeinsame Dokumentenablage, gemeinsames Objektrepository)..................... 45 3.2 Auswahl von Systemen zur Unterstützung kooperativer-dokumentenerstellung (mit Unterstützung synchroner Zusammenarbeit). 45 3.3 Allgemeine Sicht einer kooperativen Anwendung.............. 51 3.4 Modell für einen Gruppeneditor....................... 54 3.5 Grundarchitektur einer Umgebung zur Unterstützung kooperativer Dokumentenbearbeitung.............................. 66 4.1 Rechnernetzumgebung bei der Unterstützung kooperativer Dokumentenerstellung.................................... 70 4.2 Strenge Serialisierung der Zugriffe bei pessimistischer Nebenläufigkeitskontrolle...................................... 77 4.3 Gleichzeitige Arbeit verschiedener Benutzer an einem Objekt mit optimistischer Nebenläufigkeitskontrolle................. 78 4.4 Mögliche Dokumentenstrukturen................. 81 4.5 Aufbau eines lokalen Objektverwalters für einen Gruppeneditor 90 5.1 Anzeige der Daten als Aufiistung der Attribute.......... 115 XI

5.2 Zusammengesetzte Informationsdarstellung zu den an einem Dokument beteiligten Autoren................. 116 5.3 Informationszusammenstellung zum Netzstatus 117 6.1 Aufbau der Datenhaltungsschicht........ 120 6.2 Schnittstellen einer lokalen Datenhaltungskomponente 122 6.3 Besondere Architekturvarianten beim Aufbau der Datenhaltungsschicht 124 6.4 Versions-Management- während einer Partitionierung 131 6.5 Versions-Management- nach einer Partitionierung 132 7.1 Hierarchische Dokumentenstruktur in Iris 154 7.2 Komponenten in der Editorumgebung Iris 156 7.3 Editor zur Bearbeitung von hierarchischen Dokumentenstrukturen und zum Navigieren in solchen Dokumentenstrukturen 163 7.4 Sitzungsinformationsanwendung... 164 7.5 Rechnerinformationsanwendung... 164 7.6 Oberfläche der Iris-Shell-Anwendung 165 7.7 GNU-Emacs mit Iris-Mode. 166 7.8 Iris-Texteditor ixe...... 167 7.9 Iris-Editoren mit Konferenzanwendungen 168 A.1 Benutzerschnittstelle des Gruppeneditors GROVE (aus [Ellis90]). 201 A.2 Benutzerschnittstelle des Gruppeneditors Alliance (aus [Decou96b]) 202 A.3 Benutzerschnittstelle des Gruppeneditors PREP........... 204 A.4 Benutzerschnittstelle der DistEdit-Versionen von GNU Emacs und von X- edit (aus [Knist93]) 0 0 205 XII