超文本与超媒体的体系结构

第六章超文本和超媒体考核目的：考核学生对超文本和超媒体的基本概念和特性、超文本和超媒体的体系结构、超文本和超媒体的应用以及存在的问题和发展前景等内容的理解和掌握。

考核的知识点：什么是超文本和超媒体、超文本和超媒体有哪些特性、超文本和超媒体的体系结构、超文本和超媒体的组成要素等内容。

考核要求：掌握：超文本和超媒体的基本概念、主要特性和体系结构以及超文本和超媒体组成要素。

了解：超文本和超媒体的应用及研究的问题。

6.1 超文本和超媒体的概念6.1.1 超文本的主要特点超文本不是顺序的，而是一个非线性的网状结构，它把文本按其内部固有的独立性和相关性划分成不同的基本信息块，称为节点（Node）。

以节点作为信息的单位。

一个节点就可以是一个信息块，也可以是若干节点组成一个信息块。

它可以是文本、图形、图像、动画、声音或它们的组合体。

在超文本数据库内部，节点之间用链（Link）连接起来形成网状结构.如图所示: P255超文本具有如下的特点：⏹多种媒体信息⏹网络结构形式⏹交互特性6.1.2 超文本的访问方式和超文本系统的特性超文本是一种典型的数据库技术，是由节点和表达节点之间关系的链组成的网。

每个节点都链接在其它节点上，用户对网进行浏览、查询和注释等操作。

1．超文本的访问方式：决定于其内部结构。

超文本的组织是一种数据库方法，提供一种沿链访问数据库技术，但由于网状关系实现信息共享，因此超文本的数据访问方式与传统的数据库方式有很大不同。

超文本是一种接口模型，它采用“控制按钮”的方式组织接口。

这些“按钮”由作者设置在正文中，用户通过按钮访问下面的信息。

“按钮”就是通常所说的连接节点之间的“链”，从这个角度看，2．超文本三个要素：节点、链和网络。

3．超文本系统的基本特性：⑴超文本的数据库是由“声、文、图”类节点或内容组合的节点组成的网络，内容具有多媒体化，网状的信息结构使它的信息表达接近现实世界。

⑵屏幕中的窗口和数据库中的节点具有对应关系。

⑶超文本的设计者可以很容易地按需要创建节点，删除节点，编辑节点等，同样也可生成链，完成链接，删除链接，改变链的属性等操作。

⑷用户可对超文本进行浏览和查询.5）具备良好的扩充功能，接受不断更新的超媒体管理和查询技术，为作者提供吸纳新写作方法的途径。

超文本系统的特性:多媒体化交互性6.1.3 超文本与超媒体的示例超文本与超媒体应用在很多领域，如在操作系统Windows中的“帮助”就使用了超文本的方式，还有许多的应用，又如：电子百科全书、教学应用的CAI•以及旅游信息、软件工程、娱乐等都有着广泛的应用。

示例１假设有一位总经理，他自己有电子记事本，他的秘书根据他与外商谈判的材料按照超文本的结构形式组织好了有关材料供总经理使用。

6.2 超文本与超媒体的体系结构6.2.1 超文本与超媒体系统的两个模型1．模型：超文本和超媒体的系统结构较著名的是Campbell和Goodman模型,另一个是从事超文本标准化研究Dexter小组提出的Dexter模型。

2．超文本和超媒体体系结构分为三个层次，如图所示。

１．数据库层数据库层是模型中的最低层，它涉及所有传统的有关信息存储的问题，实际上这一层并不构成超文本系统的特殊性。

但是它以庞大的数据库作为基础，而且在超文本系统中的信息量大，需要存储的信息量也就大。

一般要用到磁盘、光盘等大容量存储器，或把信息存放在经过网络访问的远程服务器上，不管信息如何存放，必须要保证信息的快速存取。

２．超文本抽象机层超文本抽象机层（Hypertext Abstact Machine）简称HAM是三层模型中的中间层，这一层决定了超文本系统节点和链的基本特点，记录了节点之间链的关系，并保存了有关节点和链的结构信息。

在这一层中可以了解到每个相关联的属性。

例如节点的“物主”属性，这一属性指明该节点由谁创建的，谁有修改权限、版本号或关键词等。

３．用户接口层用户接口层也称表示层或用户界面层，是三层模型中的最高层，也是超文本系统特殊性的重要表现，并直接影响着超文本系统的成功。

它应该具有简明、直观、生动、灵活、方便等特点。

用户接口层是超文本和超媒体系统人－机交互的界面。

用户接口层决定了信息的表现方式、交互操作方式以及导航方式等。

6.2.2 超文本与超媒体的组成要素节点链网络１．节点超文本是由节点和链构成的信息网络。

节点是表达信息的单位，是围绕一个特殊主题组织起来和数据集合。

节点的内容可是文本、图形、图像、动画、音频、视频等，也可以是一般计算机程序。

1）节点两种类型：●表现型：记录各种媒体信息，表现型节点按其内容的不同又可分为许多类别，如文本节点和图文节点等；●组织型：用于组织并记录节点间的联结关系，它实际起索引目录的作用，是连结超文本网络结构的纽带，即组织节点的节点。

节点的基本类型归纳：⑴文本节点⑵图形节点⑶图像节点⑷音频节点⑸视频节点⑹混合媒体节点⑺按钮节点⑻组织型节点⑼推理型节点２．链1）定义：链是固定节点间的信息联系，它以某种形式将一个节点与其它节点连接起来。

由于超文本没有规定链的规范与形式，因此，超文本与超媒体系统的链也是各异的，信息间的联系丰富多彩引起链的种类复杂多样。

但最终达到效果却是一致的，即建立起节点之间的联系。

2) 链的一般结构链的一般结构可分为三个部分：●链源：热字、热区、图元、媒体对象、节点。

●链宿：●链的属性：3．各类链的特点1) 基本结构链：构成超媒体的主要形式，在建立超媒体系统前需创建基本结构链。

它的特点是层次与分支明确。

2) 索引链：超文本所特有的3) 推理链：于系统的机器推理与程序化。

4) 隐形链：称关键字链或查询链。

３．网络1）定义：超文本由节点和链构成网络是一个有向图，这种有向图与人工智能中的语义网有类似之处。

语义网是一种知识表示法，也是一种有向图。

节点和链构成网络具有如下特性功能：①超文本的数据库是由声、文、图各类节点组成的网络。

②屏幕中的窗口和数据库中的节点是一一对应的，即一个窗口只显示一个节点，每一个节点都有名字或标题显示在窗口中，屏幕上只能包含有限个同时打开的窗口。

③支持标准窗口的操作，窗口能被重定位、调整大小，关闭或缩小成一个图符。

④窗口中可含有许多链标示符，它们表示链接到数据库中其它节点的链，常包含一个文域，指明被链接节点的内容。

⑤作者可以很容易地创建节点和链接新的节点的链。

⑥用户对数据库进行浏览和查询。

6.2.3 超文本系统与操作工具１．编辑器编辑器是超文本系统组成部分之一。

编辑器可定义节点信息，构造节点之间的信息流程，同时可使用系统工具准备各种媒体信息。

它不仅要解决文本、图形、动画、图像、声音和视频等各种媒体的编辑问题，还要帮助用户建立和修改信息网络中的节点和链。

２．编译器编译器将编译器产生的多种文档进行综合编译，生成包含全部信息（文本、图形、图像、视频和声音等）和结构信息的有机体──超文本文档。

３．阅读器编译器生成的不是可执行文件，而超文本文档。

要浏览超文本文档，并按人们的习惯方式展示信息内容或提供概要，就需要有一个专门的工具──阅读器。

４．导航工具导航工具是超文本系统不可缺少的交互工具，也是评价超文本系统质量的主要指标之一。

导航工具的主要作用有两方面，一是使用户在信息网络中快定位和查询；另一方面是防止用户在复杂的信息网络中迷失航向。

在超文本系统中一般都有导航崐工具，常用的导航工具有以下几种：1) 导航图（或称浏览图）：2) 查询系统：3) 线索：4) 遍历和书签：6.3 超文本与超媒体的应用随着多媒体技术的发展，超文本与超媒体技术，具有广阔的应用前景。

超文本与超媒体组织和管理信息方式符合人们的“联想”思维习惯。

适合于非线性的数据组织形式，以它独特的表现方式，得到了广泛的应用。

１．办公自动化Apple公司的Hypercard软件展示了把Hypercard•用于办公室的日常工作的一个方面，它以卡片的形式提供了形象的电话簿、备忘录、日历、价格表与文献摘要等，是应用多媒体管理技术的一个实例。

２．大型文献资料信息库由超文本与超媒体技术独特优点，广泛应用于大型文献资料信息库的建设，目前已经研制出来的中英文字典系统，就是按照超文本与超媒体的方式组织和构造，它收录了25万条目，计4181万字，186万个记号，采用这种方式的存储的30•卷百科全书，查询时间只需几秒钟。

３．综合数据库应用在各类工程应用中，要求用图纸、图形、文字、动画或视频表达概念和设计，一般数据库系统是无法表达的，而超文本与超媒体技术为这类工程提供了强有力的信息管理工具，不少系统已将它应用于联机文档的设计和软件项目的管理。

４．友好的用户界面超文本与超媒体不仅是一项信息管理技术，也是一项界面技术。

图形用户接口GUI使用户桌面由字符命令菜单方式转为图形菜单方式，而超文本技术在GUI基础上再上了一个新台阶，即多媒体用户口接口MMGUI，不仅数字和图形、图像、动画、•音频、视频等信息均能展现在用户的面前。

6.4.1 超文本与超媒体存在的问题超文本与超媒体是一项正在发展中的技术，虽然它有许多独特的优点，但也存在许多不够完善的方面。

１．信息组织超文本的信息是以节点作为单位。

如何把一个复杂的信息系统划分成信息块是一个较困难的问题。

例如一篇文章，一个主题，又可能分成几个观点，而不同主题的观点又相互联系，而为这些联系分割开来，就会破坏文章的本身表达的思想。

这样节点的组织和安排就可能要反复调整和组织。

２．智能化虽然大多数超文本系统提供了许多帮助用户阅读的辅助信息和直观表示。

但因超文本系统的控制权完全交给了用户，当用户接触一个不熟悉的题目时，可能会在网络中迷失方向。

要彻底解决这一问题，还需要研究更有效的方法，这实际上是要超文本系统具有某种智能性，而不是只能被动地沿链跳转。

超文本在结构上是人工智能有着相似之处，使它们有机的结合将成为超文本与超媒体系统的必然趋势。

３．数据转换超文本系统数据的组织与现有的各种数据库文件系统的格式完全不一样。

引入超文本系统后，如何为传统的数据库数据转换到超文本中也是一个问题。

４．兼容性目前的超文本系统大都是根据用户的要求分别设计的，它们之间没有考虑到兼容性问题，也没有统一的标准可循。

所以要尽快制定标准并加强对版本的控制。

标准化是超文本系统的一个重要问题，没有标准化，各个超文本系统之间就无法沟通，信息就不能共享。

５．扩充性现有的超文本系统，有待于提高检索和查询速度，增强信息管理结构和组织的灵活性，以便提供方便的系统扩充手段。

６．媒体间协调性超文本向超媒体的发展也带来了一系列需要深入研究的问题，如多媒体数据如何组织，各种媒体间如何协调，节点和链如何表示；对音频和视频这一类与时间有密切关系的媒体引入到超文本中，对系统的体系结构将产生什么样的影响，当各种媒体数据作为节点和链的内容时，媒体信息时间和空间的划分，内容之间的合理组织都是在多媒体数据模型建立时要认真解决的问题。