
\dissautor{Alexander Fronk}
\disstitel{Algebraische Semantik einer
  objektorientierten Sprache zur Spezifikation von Hyperdokumenten}

%\dissuni{}

\disserstga{Prof. Dr. Ernst-Erich Doberkat (Universit"at 
  Dortmund)}

\disszweitga{Prof. Dr. Peter Padawitz (Universit"at
  Dortmund)}

\dissprfdatum{28.11.2001}

%\disspublik{}

\disskurzf

Die M"oglichkeit, Informationen nicht-linear verkn"upfen zu k"onnen, ist
das offensichtlichste Merkmal von Hypermediadokumenten (oder kurz
\textit{Hyperdokumenten}). Zu diesen Informationen z"ahlen Texte und
Grafiken, aber auch Videos und andere \textit{Medienobjekte}.  Die
\textit{Verkn"upfungsstruktur}, also die Verbindung der Medienobjekte
untereinander, l"a"st sich mit Hilfe von Relationen auf
\textit{Positionen} (Quellen und Zielen in Medienobjekten)
abstrakt beschreiben und in Bezug auf ein konkretes Medienobjekt
eindeutig bestimmen. Im Jahr 1995 wurde eine Beschreibungssprache
ver"offentlicht, die ein Hyperdokument auf diese Weise spezifizierbar
macht: Die \emph{\textbf{Do}}cument \emph{\textbf{D}}escription
\emph{\textbf{L}}anguage, kurz \textit{DoDL}, basiert auf dem
softwaretechnischen Prinzip des \textit{separation of concerns}:
Inhalte von Medienobjekten werden getrennt von ihrer
Verkn"upfungsstruktur erfa"st, ein Hyperdokument durch objektorientierte
Konstrukte modular spezifiziert.
  
Dabei werden zwei Sichten auf ein Hyperdokument umgesetzt. Die
\textit{Datensicht} betrachtet die objektorientierte Modularisierung
eines gesamten Hyperdokuments durch Klassen und Relationen zwischen
diesen. Die Klassen beinhalten als Attribute insbesondere die jeweils
in der Klasse referenzierten Medienobjekte. In den Methoden der
Klassen wird die \textit{Hypersicht} spezifiziert. Hier wird
schrittweise die Verkn"upfungsstruktur des Hyperdokuments erfa"st. An
eine solche \textit{DoDL}-Spezifikation werden konkrete Medienobjekte
gebunden, auf die die Spezifikation Bezug nimmt und damit die
Konstruktion eines konkreten Hyperdokuments zul"a"st.

Die Arbeit pr"asentiert eine formale Semantik f"ur die Sprache
\textit{DoDL}{}. Auf der Grundlage n"otiger Konzepte wie
Hyperdokumente, Positionen und Links werden algebraische
Spezifikationen definiert, die die Bedeutung dieser Konzepte formal
fassen.  Die durchg"angige Verwendung eines einzigen Formalismus ist
notwendige Voraussetzung, um \textit{DoDL}{} und Hyperdokumente
miteinander schl"ussig in Verbindung setzen zu k"onnen. Daher werden
verschiedenartig strukturierte algebraische Spezifikationen
miteinander integriert, um die objektorientierten Sprachkonstrukte von
\textit{DoDL}{} festlegen zu k"onnen: Durch die Integration von
einfachen algebraischen Spezifikationen, hierarchischen
Spezifikationen und solchen mit versteckten Symbolen gelingt eine der
objektorientierten Aufbaustruktur einer \textit{DoDL}-Spezifikation
entlehnte formale Nachbildung von Klassen, Attributen und Methoden,
aber auch von Klassenbeziehungen wie Aggregation, Vererbung und
Lokalit"at.  

Das Resultat der Arbeit ist eine auf viel-sortierten Algebren
beruhende Semantik f"ur \textit{DoDL}. Die Arbeit f"ordert nicht nur das
Verst"andnis der objektorientierten Konstruktion von Hyperdokumenten;
zu diesem Zweck bedient sie sich eines modernen hypermedialen Cockpits
f"ur Automobile, das als Hyperdokument zun"achst motiviert, dann
schrittweise von seiner Konzeption bis hin zu seiner Spezifikation mit
\textit{DoDL} verfolgt und anhand dessen abschlie"send die Semantik von
\textit{DoDL} detailliert besprochen wird. Der gezeigte semantische
Ansatz ist dar"uber hinaus flexibel genug, um von einer
Anwendungsdom"ane losgel"oste, \glqq allgemeinere\grqq{}
objektorientierte Sprachen semantisch beschreiben zu k"onnen. Daher
werden einige wichtige Grundlagen der Objektorientierung formal
charakterisiert. So entsteht ein algebraischer Typ- und Objektbegriff,
der Aspekte wie zum Beispiel Subtypbeziehungen oder das sp"ate Binden
von polymorphen Methoden auf einfache Weise zu formalisieren erlaubt.

Dieser Ansatz grenzt sich wegen der Integration verschiedenartig
strukturierter Spezifikationen deutlich von den in der Literatur
h"aufig verwendeten flachen Spezifikationen ab.
