% Linguistic and Architectural Requirements for Personalized Digital Libraries
% Joachim W.~Schmidt,  Gerald Schr\"oder, Claudia Nieder\'ee, Florian Matthes} 
% Submitted: 7.9.96 to Peter Bunemann for publication in 'Digital Libraries'
% Submitted: 25.9.96 to FBI Uni HH for publication

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\title{Linguistic and Architectural Requirements for\newline Personalized Digital
Libraries} 

\author{Joachim W.~Schmidt\and Gerald Schr\"oder\and Claudia Nieder\'ee 
\and Florian Matthes} 

\date{{\small
Universit\"at Hamburg, Fachbereich Informatik\\ Datenbanken und
Informationssysteme\\
Vogt-K\"olln-Stra{\ss}e 30, D-22527 Hamburg, Germany\\
\{schmidt,gschroed,niederee,matthes\}@informatik.uni-hamburg.de\\ \today}}

\begin{document}
% --- Abstract --------------------------------------------------------

\maketitle

\abstract{

Our vision of digital libraries is influenced by our experience 
with systems for persistent and networked object management and with polymorphic programming languages for their implementation. When viewed from this perspective, the
essence of digital libraries can be captured by the following three
essentials:

\begin{itemize} 

\item the content of a digital library is represented by two kinds of information entities: on the basic level there are
\e{information tokens} as supplied by information providers on the net; value is added to such tokens by individually
constructing \e{information artifacts} over them with the goal of information consumer satisfaction; 

\item the services required for artifact construction and use --- on the information level as well as on the level of
the software artifacts required for these processes --- rely heavily on powerful \e{binding environments} for
multi-medial, persistent and networked information;
 
\item the processes of artifact construction and use are in themselves valuable sources of information about artifacts;
for the exploitation of such process information, digital libraries employ advanced \e{tracing environments}.

\end{itemize}

We derive linguistic and architectural requirements for digital
libraries from these above essentials. On the language level we
concentrate on generalized requirements for the \e{typing}, \e{binding} and \e{scoping} of library entities and
services. On the system level we discuss architectural requirements in
terms of \e{orthogonal persistence}, \e{open extensibility},
\e{platform independence}, \e{mobility} and \e{reflection}.

We present Tycoon \cite{MaSc92a,MSS95}, a polymorphic, persistent, higher-order
language and its system, and demonstrate its potential for digital
libraries. We evaluate Tycoon's rich conceptual basis (\e{data},
\e{functions} and \e{threads}), library-based extensibility, powerful
binding mechanisms, its orthogonal persistence and its capability of
network-wide data, code and thread migration.

We conclude by referring to an interdisciplinary digital library
project in Art History Research based on icons, texts and data. Here,
Tycoon effectively supports the process of individually customizing and
scaling library services thus generalizing the notion of a query
language into that of a persistent personal reference library.

\hspace*{3em}

\centerline{{\bf Zusammenfassung}}

\hspace*{1em}

Unsere Vision von digitalen Bibliotheken ist bestimmt durch langj\"ahrige
Erfahrungen mit persistenten Objekten in Rechnernetzen und mit polymorphen
Programmiersprachen h\"oherer Ordnung. F\"ur den Aufbau und die Nutzung
digitaler Bibliotheken ergibt sich daraus die folgende Sicht:

\begin{itemize}

\item Die Ausgangsinformation f\"ur digitale Bibliotheken wird im Netz in Form 
uninterpretierter \e{Tokens} angeboten. Durch bibliothekseigene Mehrwertdienste
werden dar\"uber schrittweise \e{Informationsartifakte} konstruiert mit dem
Ziel, die Informationsw\"unsche von Benutzern individuell zu erf\"ullen.

\item Die Bibliotheksdienste f\"ur den Aufbau und die Nutzung derartiger
Artifakte stellen erhebliche Anforderungen an die \e{Bindemechanismen} f\"ur
multi-mediale, persistente Informationen im Netz; dies gilt auch f\"ur die
Konstruktion der individuellen Softwareartifakte, die diese
Bibliotheksdienste implementieren.

\item Der Proze{\ss} des Aufbaus und der Nutzung individueller
Informationsartifakte ist selbst wieder eine Quelle wertvoller Information
\"uber Artifakte; zur Auswertung derartiger Information ben\"otigen digitale
Bibliotheken leistungsf\"ahige \e{Tracingmechanismen} \"uber den Proze{\ss}verlauf.

\end{itemize}

Diese Sicht digitaler Bibliotheken f\"uhrt einerseits zu sprachlichen
Anforderungen in Form leistungsf\"ahiger Typisierungs- und Bindemechanismen
sowie  verallgemeinerter Kon\-zep\-te f\"ur Benennung und f\"ur die G\"ultigkeit von Namen. Weiterhin diskutieren wir Anforderungen an System\-architekturen wie
orthogonale Persistenz, offene Erweiterbarkeit, Plattform\-un\-ab\-h\"an\-gig\-keit
und Mobilit\"at.

Wir evaluieren Tycoon \cite{MaSc92a,MSS95}, eine polymorphe, persistente
Programmiersprache mit ihrer portablen, erweiterbaren Implementierung, und
bewerten seine Eignung f\"ur digitale Bibliotheken. Im Mittelpunkt steht
die \hbox{reiche} sprachliche Basis von Tycoon mit \e{Daten}, \e{Funktionen}, \e{Threads} als Objekte erster Klasse, auf welche die Systemleistungen Persistenz und
Migration uneingeschr\"ankt anwendbar sind.

Schlie{\ss}lich berichten wir \"uber erste Erfahrungen in einem Projekt mit
Kunst\-histo\-ri\-kern, in dem eine digitale Bibliothek neben strukturierten
Daten vor allem ikonographische und textliche Information verwaltet und
insbesondere den Aufbau personalisierter und skalierbarer Handbibliotheken
unterst\"utzt.
}

\newpage 

% --- TOC --------------------------------------------------------

\tableofcontents


\input{intro}
\input{vision}
\input{requirements}
\input{tycoon}
\input{warburg}
\input{conclusions}

\subsubsection*{Acknowledgement} 

A version of this paper has been submitted to the \e{Journal of Digital
Libraries}, Special Issue on Languages for Digital Libraries (in memory of
Paris Kanellakis), Peter Buneman, Stan Zdonik (editors). 

The research reported in this paper was partially funded by the European
Union, Basic Research Project No. 6309 FIDE (Fully Integrated Data
Environments) and Network of Excellence No. 6606 IDOMENEUS (Information and
Data on Open Media for Networks of Users).

%  -- Bibliography

\bibliographystyle{enamed}
\bibliography{dl-macros,dl}

\end{document}
