Kollaboratives Schreiben - Konzepte und ihr Potenzial für mobile Umgebungen -

1. AW2 Kollaboratives Schreiben - Konzepte und ihr Potenzial für mobile Umgebungen - Alexandra Revout Hamburg, 7. Dezember 2006

2. Übersicht • Eigenschaften und Herausforderungen • Überblick über die Konzepte • Synchroner Ansatz • Hybrider Ansatz • Weitere Forschungsarbeiten • Einordnung ins Projekt

3. Eigenschaften und Herausforderungen • Angestrebtes Ziel: • Dokumente abrufen, editieren und speichern kollaborativ und jederzeit, überall und mit beliebigen Geräten • Dabei soll garantiert werden: • Konsistenz der Dokumente • Verfügbarkeit • Zugriffskontrolle • Kollaboratives Awareness

4. Eigenschaften und Herausforderungen • Probleme • Konkurrierende Zugriffe • Bei der Echtzeit-Kollaboration • Beim asynchronen Editieren • Sichtbarkeit der Änderungen • Sofortige Propagierung • Zusammenführung der verschiedenen Versionen

5. Eigenschaften und Herausforderungen • Zusätzliche Herausforderungen: • Beliebige Geräte • Unterschiedliche Möglichkeiten im Bezug auf verfügbare Ressourcen und Darstellung • Schlüsselwort: Adaptivität (= Anpassungsfähigkeit) • Mobilität / drahtlose Netzwerke • Hohe Verbindung-Trennungsrate • Niedrigere Bandbreite • Wechsel der Access-Points

6. Ansätze • Session: Synchron (Echtzeit) / Asynchron • Architekturansatz: Zentralisiert / Verteilt • Speicherart: DB-basiert / Dateisystem-basiert

7. Synchroner Ansatz • Änderungen an einem Dokument werden sofort an alle beteiligte propagiert und sind sofort bei allen sichtbar • Keine Zusammenführung ("Merging") von verschiedenen Versionen eines Dokumentes nötig • Dafür Konkurrenzkontrolle, Konvergenz, Kausalitäts- und Intentionserhaltung sind gefordert • Seit den 90-en Jahren ein etabliertes Thema • Konzept der Operationalen Transformationen: dOPT [Ellis1, Schlichter], TreeOPT [Ignat], … • Bekannte Projekte: REDUCE [Yang], GROVE [Ellis2], … • Für feste, drahtgebundene Netzwerk-Topologien

8. TeNDaX[Hodel, Leone] • TeNDaX: Text Native Database Extension • Forschungsprojekt an der Universität Zürich • Grundlegende Prinzipien: • Keine Repliken im Sinne DB, sondern "Images" des Dokumentes auf den Clients • Texteditierung als Echtzeit-Transaktionen • Jedes Zeichen/Symbol eines Dokumentes wird in der DB separat gespeichert • Konkurrenzkontrolle wird automatisch von DBMS übernommen  • Sehr kurze Transaktionen (Zeichen-basiert)  kurze Latenzzeiten  • Trennung zwischen dem Inhalt und den Layout-Informationen • Adaptivität

9. TeNDaX[Hodel, Leone] • Architektur-Skizze [Hodel]

10. TeNDaX[Hodel, Leone] • Ablauf-Skizze AS – Applikationserver RTSC – Real-Time Server Component nach [Leone]

11. TeNDaX[Hodel, Leone] • Annehmbarkeit für mobile Umgebungen • Permanente Netzverbindung ist die Voraussetzung • Kein Offline-Editierungsmodus vorgesehen • Hand-held-Geräte haben kleinere Bandbreite  Latenz • In "geschlossenen" Kreisen funktionsfähig

12. Hybrides Konzept • Adaptivität der Anwendungen als Schlüsselwort für kollaborative Editierung in mobilen Umgebungen • Funktionalität und Verhalten abhängig von der Umgebung • Darstellung anpassbar an die Möglichkeiten des Endgerätes • Hybrides Konzept als Antwort • Synchrones und Asynchrones Modus für die Editierung • Strukturiertes Format der Dokumenten • XML

13. MCWS [Yushun] • MCWS: Mobile Collaboration Writing System • Forschungsprojekt an der Tsinghua Universität, China • Grundlegende Prinzipien • Strukturierte Co-Dokumente • Dokument enthält kollaborative Informationen wie Status, Autorisierung, … • Trennung des Inhaltes und der Struktur des Dokumentes • Darstellung im beliebigen traditionellen Format ist möglich • Hybrides Architektur • Zentralisierte für asynchrone Zugriffe • Replizierte für synchrone Sessions • Netzwerk Monitoring Modul für die Adaptivität • Überwachung des Zustandes des drahtlosen Netzwerkes • Bandbreite, Fehlerrate, Signalstärke, Latenzzeit, …

14. MCWS[Yushun] • Netzwerk-Model MH – Mobile Host MSS – Mobile Support Station nach [Yushun]

15. MCWS[Yushun] • Architektur-Skizze [Yushun]

16. Weitere Forschungsarbeiten • PASIR [Neyem] • Plattform für kollaborative Nutzung von Dokumenten in mobilen Ad-hoc-Netzwerken, speziell für Hand-held Geräten, basierend auf XML • Offline-Manipulierung und Synchronisation von Repliken • Abgleichsalgorithmus mit TreeDiff, TreeMerge, TreeReconcile für XML-Bäume • SODA [Wong] • Native XML Database Management System • Benutzung von erweiterten XML Query Language (XQL) • Lokale DBs auf den Clients, Server als Kanal für Updates, wenn eine Verbindung steht

17. Weitere Forschungsarbeiten • XMIDDLE [Mascolo] • Kollaborative Nutzung der Daten über P2P-Ad-hoc-Netzwerke • XML-basiert • Asynchrones Editieren, P2P-Synchronisierung • "Linking"-Konzept für die Nutzung von "fremden" Daten • TouchSync [Roussev] • Framework für Ad-Hoc-Kollaboration auf Hand-held-Geräten (speziell für Palm) • Datenbank-basiert • Drei wesentliche Komponenten: Session-manager, Tool für Ad-hoc-Sharing für DBs und Zugriffsmanager

18. Einordnung des Themas ins Projekt • Pervasive Gaming Framework • Spiele für Teams • Mobile Geräte • Dokumente im XML-Format (Routen und Ergebnisse) • Synchronisation / Abgleich des Dokumentes auf den mobilen Clients untereinander • Synchronisation / Update der Hauptversion des Dokumentes auf dem Server

19. Literatur • [Ellis1] C. A. Ellis, S. J. Gibbs, “Concurrency Control in Groupware Systems”, in Proceedings of ACM SIGMOD Conference on • Management of Data, ACM Press, Seattle, 1989 • [Ignat] C. Ignat, M. Norrie, "Tree-based model algorithm for maintaining consistency in real-time collaborative editing systems", in Fourth International Workshop on Collaborative Editing Systems, New Orleans, Louisiana, ACM, 2002 • [Ellis2] C.A. Ellis et al., "Groupware: Some Issues and Experiences", in Communications of the ACM, vol. 34, 1991 • [Borghoff] Uwe M. Borghoff, Johann H. Schlichter, "Rechnergestützte Gruppenarbeit – Eine Einführung in verteilte Anwendungen", 1998, ISBN: 3-540-62873-8 • [Yang] Yun Yang at al., "Real-Time Cooperative Editing on the Internet", Internet Computing, IEEE, 2000

20. Literatur • [Hogel] Thomas B. Hodel at al., “Concept and prototype of a collaborative business process environment for document processing”, Data & Knowledge Engineering 52, 61–120, Elsevier B.V., 2004 • [Leone] Stefania Leone at al., “Concept and Architecture of a Pervasive Document Editing and Managing System”, SIGDOC'05, ACM Press, 2005 • [Wong] Raymond K. Wong, "Collaborative Hypertext Editing in Mobile Environment", in Proceedings of the 10th International Multimedia Modelling Conference (MMM’04), IEEE, 2004 • [Yushun] Li Yushun at al., "Mobile Collaboration Writing", in Proceedings of the 14th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'03), IEEE, 2003 • [Neyem] Andrés Neyem et al., "A Strategy to Share Documents in MANETs using Mobile Devices", in the 8th International ConferenceAdvanced Communication Technology (ICACT'06), 2006

21. Literatur • [Wong] Raymond K. Wong, "Collaborative Hypertext Editing in Mobile Environment", in Proceedings of the 10th International Multimedia Modelling Conference (MMM'04), IEEE, 2004 • [Mascolo] Cecilia Mascolo et al., "An XML based Middleware for Peer-to-Peer Computing", in Proceedings of First International Conference on Peer- to-Peer Computing, 2001 • [Roussev] Vassil Roussev et al., "TouchSync: Lightweight Synchronization for Ad-Hoc Mobile Collaboration", in ,International Symposium on Collaborative Technologies and Systems (CTS'06), IEEE, 2006

22. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!