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2008/4 Informationswissenschaft: Die Instrumente der Zukunft

Die europäische Initiative i2010: digitale Bibliotheken und das Netz der Zukunft

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Ein wichtiges Ziel der Initiative i2010 («Eine Europäische Informationsgesell­schaft für Wachstum und Beschäfti­gung», 2005), die den strategischen Rahmen für die Politik im Bereich Infor­mations­ und Kommunikationstechno­logie (IKT) in der EU bildet, lautet: «Wir wollen in der IKT-­Forschung und ­Ent­wicklung Spitzenleistungen erbringen und zur internationalen Konkurrenz Eu­ropas aufschliessen.» Das gegenwärtige siebte Arbeitsprogramm (2007–2013) der EU stellt v.a. digitale Bibliotheken und das Netz der Zukunft in den Mittel­punkt seines Förderprogramms. Nach­ stehend einige Auszüge aus dem Ar­beitsprogramm der EU.

1. Digitale Bibliotheken und Inhalte

In der modernen Gesellschaft sehen sich der Einzelne wie auch Organisatio­nen einer wachsenden Fülle und Viel­falt an Informationen und Inhalten konfrontiert, die ihnen immer mehr Wissen und Fähigkeiten abverlangen. Um den Anforderungen gerecht zu werden, müssen in drei eng zusam­menhängenden Bereichen Fortschritte erzielt werden. Erstens müssen Inhalte durch digitale Bibliotheken zugänglich gemacht werden, und ihre langfristige Erhaltung, Zugänglichkeit und Nutz­barkeit müssen gewährleistet sein. Zweitens brauchen wir effektivere Technologien für die Schaffung und das Management intelligenter Inhalte, und um den Erwerb von Wissen und die gemeinsame Nutzung von Wissen zu unterstützen. Drittens müssen Ein­zelne und Organisationen neue Wege finden, um Wissen zu erwerben, einen Beitrag zur Nutzung zu leisten sowie sich das notwendige Know-­how anzu­ eignen.

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Synergien, die durch die Verknüpfung von Inhalten, Wissen und Lernen möglich werden, zu nut­zen. Es muss dafür gesorgt werden, dass Inhalte und Wissen interaktiv und auf Dauer von Mensch und durch den Computer genutzt werden können. Da­bei muss auf die gegenwärtigen Ent­wicklungstrends bei der Herstellung und in der Nutzung von Inhalten ein­gegangen werden. Ganz besonders ist die Entwicklung weg vom Wenige­an­-Viele-Modell (few­-to-­many) hin zum Viele­-an­-Viele­-Modell (many-­to­-many) zu berücksichtigen. Europa kann mit seinem einzigartigen kulturellen Erbe und kreativen Potenzial aus diesem Pa­radigmenwechsel Nutzen ziehen und damit zu einem wichtigen Akteur der Wissensgesellschaft werden.

Die digitalen Bibliotheken müssen dank der Forschung zu Schlüsselkom­ponenten der digitalen Inhaltsinfra­strukturen entwickelt werden, damit Inhalte und Wissen produziert, gespei­chert, verwaltet, personalisiert, übertra­gen und erhalten werden können. Die Nutzung hat zuverlässig, effizient, preisgünstig und nach allgemein aner­kannten Standards zu erfolgen.

Die Unterstützung von stärker per­sonalisierten und im Verbund arbeiten­ den Dienstleistungen, insbesondere innerhalb sich selbstorganisierenden Organisationsstrukturen, führt zu kreativeren Ansätzen für die Inhalts-­ und Wissensproduktion. Es ist zu er­warten, dass die Forschung auch künf­tig Verbesserungen in punkto Anwend­barkeit, Zugänglichkeit, Skalierbarkeit und Kostengünstigkeit im Umgang mit grossen Datenmengen bringen wird. Die sich aus der Forschung ergebenden Methoden, Technologien und Applika­tionen lassen nicht nur ein besseres Management von grossen Datenmen­gen, sondern auch eine grössere simul­tane Nutzung dieser Daten erwarten.

Durch die Forschung werden die Verbindungen zwischen Inhalt, Wis­sen und permanenten Lernprozessen gestärkt. Unsere Fähigkeit, Inhalt und Wissen zu beherrschen und zu nutzen und in immer dynamischeren Arbeits­umgebungen damit umzugehen, wird so zunehmen. Die im Rahmen dieser Problemstellung gemachten For­schungsarbeiten werden zur Umset­zung der Initiative «i2010 – digitale Bibliotheken» beitragen.

1.1 Erwartete Ergebnisse für digitale Bibliotheken

a) Grosse europaweite digitale Bibliotheken mit innovativen Zugangsdiens­ten, die anwenderorientierte Grup­pen bei der Schaffung, Interpretation und Nutzung von kulturellen und wissenschaftlichen Wissensinhal­ten, gerade auch bei der Verwendung von mehrformatigen und vielschich­tigen Digitalobjekten, unterstützen sollen. Sie müssen in stabilen und skalierbaren Informatikapplikatio­nen integriert werden. Dazu gehö­ren semantikbasierte Suchmöglich­keiten und grundlegende Aspekte der digitalen Langzeitarchivierung. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Entwicklung kostengünstiger Digi­talisierungsprozesse und der Nut­zung von digitalen Ressourcen in vielsprachigen und multidisziplinä­ren Umgebungen.

b) Radikal neue Ansätze für die digitale Langzeitarchivierung. Die Fähigkeit der Menschen im Umgang mit In­formation und Wissen verlangt auch Forschungsansätze, die sich mit dem Potenzial innovativer Informations-­ und Kommunikationstechnologie befassen. So müssen automatisch digital hergestellte Inhalte und dyna­mische sowie flüchtige digitale In­halte in grossem Umfange für lange Zeit zugänglich gemacht werden. Das bedingt auch, dass die sich ver­ändernde Semantik und der jeweili­ge Anwendungskontext verfolgt wer­den können, damit ihre Integrität, Authentizität sowie die langfristige digitale Zugänglichkeit gewährleis­tet sein müssen.

Ein spezieller Schwerpunkt stellt die Bildung eines Netzwerkes von Kompetenzzentren für Digitalisierung und Erhaltung dar. Dieses Netzwerk stützt sich auf bereits vorhandene Ressourcen in den Mitgliedstaaten oder in den assoziierten Staaten. So gelingt durch diese Netzwerke eine Bündelung oder eine Verbesserung der Kompetenzen.

1.2 Gezielte Resultate in der Forschung für intelligente Inhalte und Semantik

a) Innovative Authoring­-Umgebungen zur Schaffung neuartiger Formen in­teraktiver und ausagekräftiger Inhal­te, die multimodale Experimente und nichtlineares Erzählen ermögli­chen. Diese Umgebungen werden die gemeinsame Nutzung und die Neuzusammenstellung von Inhal­ten, auch durch fachfremde Nutzer, erleichtern, indem die Inhalte auto­matisch mit semantischen Meta­daten gekennzeichnet und unter Verwendung offener Standards in vernetzten Speicherservern gespei­chert werden, die die symbolische und ähnlichkeitsbasierte Indexie­rung und Suchmöglichkeiten für alle Inhaltstypen unterstützen.

b) Kollaborative und automatisierte Workflow-­Umgebungen zur Verwal­tung des Lebenszyklus neuer und bereits gespeicherter Medieninhalte sowie Informationsdateien von Un­ternehmen in all ihren Phasen des Lebenszyklus von der ersten Versio­nierung bis zur Umwandlung kom­plexer Informationsangebote ein­ schliesslich ihrer sprachlichen und kulturellen Anpassung an die jewei­ligen Zielmärkte und Nutzergrup­pen. Unter Heranziehung empiri­scher Ergebnisse der Psychologie in Bezug auf die menschliche Wahr­nehmung und Aufmerksamkeit sol­len wesentliche Multimediasegmen­te ermittelt werden. Mittels Zusam­menfassungs-­ und Kodiersysteme soll eine Verbesserung der Inhalts­speicherung und ­übertragung an­ gestrebt werden, ohne dass deren Wahrnehmungseigenschaften be­einflusst werden sollen.

c) Neue Architekturen und Technolo­gien zur personalisierten Verteilung, Präsentation und Nutzung veränder­barer Medieninhalte, die ihre Meta­daten zu ihrer Beschreibung und ihrer Verarbeitung bereits in der Da­tei integriert haben. Sie entdecken und nutzen die technologischen Ver­besserungsmöglichkeiten, die das System bietet, und verwenden die in Inhaltsobjekten und Rendering Equipment eingebetteten Funktio­nen, um sich dynamisch an die jewei­ligen Geräte anzupassen. Lernende Algorithmen, welche die Privatsphä­re wahren, analysieren den Geräte­ gebrauch ihrer Nutzer und den Um­gang mit anderen Nutzern. Damit werden die Ziele und Präferenzen der Nutzer jeweils aktualisiert und effektiv registriert.

d) Forschungsvorhaben, die auf die Entwicklung von Netzwerken ausgerichtet sind, die fächerübergreifende Kon­zepte und einen wirksameren Nut­zer­/Anbieterdialog ermöglichen sol­len. Andere Massnahmen, dazu ge­hören auch die Feldvalidierung und gleichgelagerte Standards, sollen eine schnellere Rezeption von Forschungsergebnissen ermöglichen. Studien zur Machbarkeit und zur Abschät­zung der Technologiefolgen, Wirt­schaftsanalysen und Roadmaps für den Einsatz von persönlichen und gemeinschaftsbasierten Multimedia­produktions­ und ­managementwerk­zeuge runden dieses Forschungsvor­haben ab.

e) Neue semantische Grundlagenerkenntnisse: probabilistische, zeitliche und modale Modellierung und Forschung soll eine noch bestehende Lücke in den gegenwärtigen Forschungser­kenntnissen zielgerichtet schliessen. Diese Ergebnisse sollen in stabilen und skalierbaren Referenzanwen­dungen getestet werden. Die Anwendbarkeit und Leistung müssen mittels Webintegration in grossen ontologiebasierten heterogenen, sich veränderten und fehlerhaften oder inkonsistenten Datenquellen getes­tet werden. Diese Tests reichen von verteilten Multimedia-­Repositories bis zu Datenströmen aus Peripherie­ geräten. Damit soll in Echtzeit eine sehr grosse Anzahl von Suchanfra­gen unter Ableitung wissenschaftlicher Hypothesen oder andere For­men der Resultatanalyse durchgesetzt werden.

1.3 Erwartete Resultate

Diese Forschungsaktivitäten machen es einfacher, kostengünstige, digitale Quellen, unter Einsatz von Kreativität und Semantik, durch die ganze Wert­kette hindurch zu produzieren, sie zu verändern, sie auffindbar und profil­-orientiert nutzbar zu machen, zu ver­teilen und sie wieder für die Nutzer gebrauchsfähig zu machen.

– Informationsproduzenten können damit partizipativere und kommuni­kative Inhaltsformen entwickeln.

– Unternehmen in kreativen Branchen, Unternehmen und kreative Berufs­leute werden ihre Produktivität erhö­hen und mit innovativem Inhalt ar­beiten können, der zwar komplexer, aber auch leichter veränderbar ist.

– Institutionen werden die Erfassung und Verteilung von digitalen Inhal­ten und maschinenlesbarem Wissen automatisieren können und es dann mit Partnerorganisationen in kolla­borativen Umgebungen gemeinsam nutzen können.

– Wissenschaftler werden durch die au­tomatisierte Verknüpfung von Daten­analyse, Theorie und experimenteller Validierung effizienter arbeiten kön­nen.

2. Das Netz der Zukunft

2.1 Allgegenwärtige und vertrauenswürdige Netz- und Dienstinfrastrukturen

Mit seinen Stärken in den Bereichen Kommunikationsinfrastruktur, Geräte, Netze und E­-Services ist Europa im glo­balen Wettbewerb um die Beschrei­bung und Entwicklung der Netz-­ und Dienstinfrastrukturen der Zukunft gut aufgestellt. Hieraus werden neue wirt­schaftliche Möglichkeiten mit neuen vernetzten Anwendungen entstehen. Dies geht mit einer gleichzeitigen Sen­kung der operationellen Kosten einher. Die bestehenden Internet­, Mobil­, Fest-­ und Funknetze und die dazugehö­rige Software müssen entsprechend entwickelt werden, um einen weite­ren Wachstumsschub der Online­-Wirt­schaft und der Online­-Gesellschaft für die nächsten 15 Jahre zu ermöglichen. Die Herausforderung besteht darin, die nächste Generation allgegenwär­tiger und konvergierender Netz-­ und Dienstinfrastrukturen für Kommuni­kation, Rechenprozesse und Medien bereitzustellen. Dazu müssen die in Bezug auf Skalierbarkeit, Flexibilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit beste­henden Engpässe überwunden wer­den, denn die heutigen Netz­ und Dienstarchitekturen sind vorwiegend statisch ausgelegt und können nur eine begrenzte Zahl von Geräten, Dienst­leistungen sowie nur eine einge­schränkte Privatsphäre gewährleistet werden. Mit der neuen Infrastruktur können ganz unterschiedliche Ge­schäftsmodelle für dynamische und lückenlose Endpunkt-­zu­-Endpunkt­ Verbindungen verschiedenster Geräte, Netze, Anbieter und Dienstleistungs­sektoren entstehen.

Die künftigen Infrastrukturen sollen:

– raumgreifend, allgegenwärtig und hochgradig dynamisch sein. Sie sol­len nahezu unbegrenzte Kapazitäten für die Nutzer bereithalten und eine Vielzahl interoperabler mobiler Gerä­te und Dienste verschiedenster in­haltlicher Formate und eine Vielzahl unterschiedlicher Verteilmodi unter­stützen. Sie sollen die Bewusstwer­dung und das dynamische Verhalten der Nutzer unterstützen, das für An­wendungen benötigt wird und deren Anforderungen sich zeit­ und kontextabhängig ändern können;

– Stabilität, Elastizität, Vertrauenswür­digkeit und Sicherheit gewährleisten, die mit Netzen und Softwaredienst­plattformen kompatibel sein müssen, die sehr viel grösser und komplexer sind, als wir das von den heutigen Infrastrukturen her kennen;

– die Unterstützung konvergenter und vernetzter Geschäfts­ und Dienstleistungsmodelle in den verschiedens­ten Umgebungen wie beispielsweise Wohnungen, Unternehmen oder wechselnde Arbeitsumgebungen.

Dazu muss in der Entwicklung, ausge­hend von bestehenden hin zu neuen Infrastrukturen, ein Mittelweg zwi­schen Anforderungen wie Abwärts­kompatibilität und der Notwendigkeit disruptiver Architekturen für künftige Internet­, Mobil­, Breitband­ und dazu­ gehörige Dienstinfrastrukturen gefun­den werden.

Die Antriebskräfte für diese Heraus­forderung stecken vor allem in der technologischen Entwicklung allgegenwärtiger Mobil-­ und Breitbandnet­ze der Verfügbarkeit von dynamischen Dienstplattformen.Wichtig sind auch das Vertrauen und die Sicherheit im Umgang mit interoperablen und ver­netzten Infrastrukturen. Insofern zielt die vorgeschlagene Massnahme weitge­hend auf die technologischen Schran­ken und sozio-ökonomischen Annah­men, wie sie in den strategischen Forschungsagenden der Europäischen Technologieplattformen E­-Mobilität, NESSI, NEM und ISI festgeschrieben sind.

Die Teilnahme an den Projektvor­ haben von Institutionen aus Drittlän­dern wird in den Forschungsbereichen unterstützt, in denen gegenseitiger Nutzen nachweisbar ist. Das betrifft vor allem i) die Möglichkeit, durch gemein­same strategische Forschungspartner­schaften zu einem globalen Konsens und zu globalen Standards zu gelan­gen; ii) die Möglichkeiten für ein ge­genseitiges Benchmarking; iii) den Austausch über die besten Verfahren einschliesslich der regulato­rischen und sozioökonomischen As­pekte als technologische Antriebsmit­tel; iv) die breit angelegte Akzeptanz von Technologien und vernetzten An­wendungen in einem weltweiten Rah­men. Die Beteiligung von Partnern aus Drittstaaten und die Auswahl der viel­versprechenden Regionen bleiben der Initiative der jeweiligen Antragsteller überlassen.

2.2 Erwartete Ergebnisse

a) Allgegenwärtige Netzinfrastruktu­ren und ­architekturen sollen die nachstehenden Punkte unterstüt­zen:

i) Konvergenz und Interoperabilität von heterogenen Mobil-­ und Breitbandnetztechnologien; ii) flexibler und raumfüllender Funkzugang für einen Zugang zu mobilen Breitband­ diensten für Netze mit geringer Reichweite bis herunter zu WANs; iii) Beseitigung der Schranken für Breitbandzugang und ultraschnelle Ende­-zu-­Ende-­Konnektivität mit op­timierten Protokollen und Routing­ Verfahren; iv) Kontextbewusstsein; v) optimierte Verkehrsverwaltung zwischen Kern-­ und Randnetzen; vi) Skalierbarkeit, die eine erhebliche Zunahme der Zahl verbundener Ge­räte sowie Maschine­-zu­-Maschine­ oder sensorbasierte (über RFID hin­ aus) Anwendungen ermöglichen soll. Damit will man künftig in der Lage sein, in unterschiedlichen öf­fentlichen und privaten Umgebun­gen funktionstüchtig zu sein.

b) Optimierte Steuerung, Management und Flexibilität der künftigen Netzinfrastruktur, die die Evolution zu kognitiven Netzen unterstützt und die in der Lage ist:

i) nahtlose Endpunkt-­zu-­Endpunkt­ Netzinfrastruktur­ und Dienstauf­bau und ­-betrieb zwischen vielfälti­gen Netzbetreibern und Geschäfts­ bereichen zu ermöglichen; ii) eine breite Vielfalt von Dienstmerkmalen und -­anforderungen zu unterstüt­zen, die sehr viel komplexer sein werden als die heute bekannten In­frastrukturen, durch Unterstützung bei der Programmierbarkeit und der dynamischen Auslastung der Netze, mit erneuter Konfigurierbarkeit bei geänderter Verteilung der Ressour­cen, von Protokollen und Routing­ Verfahren, Organisation und Ma­nagement der Netze; iii) neue For­men der Verwaltung von Ad­-hoc­ Kommunikation in Echtzeit mit intermittierenden Konnektivitätsan­forderungen und zeitvariabler Netz­topologie; iv) das Ermöglichen einer intelligenten Verteilung der Dienste auf unterschiedliche Zugangstech­nologien mit zentraler oder verteilter Steuerung.

c) Technologien und Systemarchitektu­ren für ein künftiges Internet. Die Überwindung der langfristig zu er­wartenden Grenzen des heutigen Internets, seiner Architektur und Protokolle. Die Orientierung an neu­en Bedürfnissen: generelle Mobili­tät; Skalierbarkeit beim Anschluss weiterer Geräte, Dienstmerkmale und Anwendungsumgebungen; Si­cherheit; vertrauenswürdige Domä­nen; neue Routing­ und Verteilver­ fahren mit dynamischem Peering, neu­ en Verfahren der Endpunkt-­zu­End­punkt-­Auslieferung und ­Steuerung sowie neuen Verfahren mit Ad­-hoc­ Konnektivität in einer drahtlosen Umgebung. Bei den Untersuchun­gen wird es darum gehen, wie ver­schiedene Ansprüche in der vorher­ sehbaren Entwicklung des Internets das World Wide Web einschränken und wo entsprechende langfristige Lösungen gefunden werden kön­nen.

d) Koordinierungs­ und Unterstüt­ zungsmassnahmen: i) Planungs­- und Netzwerkunterstützung; ii) Ko­ordinierung mit entsprechenden nationalen oder regionalen Pro­grammen oder Initiativen.

2.3 Erwartete Auswirkungen

– Globale Standards für eine neue Ge­neration allgegenwärtiger und ext­rem leistungsfähiger Netz­- und Dienstinfrastrukturen. Sie sollen die Konvergenz, die vollständige Inter­operabilität und die erheblich höhere Anzahl und Vielfalt von Geräten so­ wie neue Dienste und die komplexen Anforderungen der Nutzer unterstüt­zen.

– Die Stärkung der industriellen Füh­rungsrolle Europas bei verkabelten und drahtlosen Netzen; die stärkeren Synergien zwischen den Akteuren verschiedener Bereiche und ein Bei­trag zu neuen Geschäftsmodellen, die sich Konvergenz und vollständige Interoperabilität zunutze machen.

– Neue Chancen für Industrie und Dienstleistungen in Europa, vor al­lem im Bereich der Internettechnolo­gien. So soll Europa gemäss seinem technologischen Potenzial eine ent­sprechende Position in der globali­sierten Wirtschaft erreichen.

Quelle: http://ec.europa.eu/informatio... 

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