Fachbereich Chemie, Freie Universität Berlin
Zuerst möchte ich einen kurzen Überblick über das System geben, das aus Servern, Dokumenten und Abfrageprogrammen (sog. "Browser") besteht. Sodann möchte ich einige Beispiele vorführen, wobei der Schwerpunkt im Chemiebereich liegen wird, und abschließend einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen geben.
Ein typisches Beispiel soll die Anwendung des Systems zeigen. In einem Hypertext sind Schlüsselwörter oder Textpassagen besonders hervorgehoben, die als Anker oder Verweise in andere Dokumente dienen. Hier sind diese aktiven Wörter durch blaue Farbe und Unterstreichung markiert. Wenn man nun ein derartiges Wort einmal mit der Maus anklickt, wird das gegenwärtige Dokument durch ein neues ersetzt, auf das verwiesen wird. Alternativ könnte man auch ein neues Fenster dafür öffnen. Dieses Verhalten ist jedem bestens bekannt, der jemals die Online-Hilfe von MS Windows oder ein ähnliches Hypertextsystem auf dem Macintosh benutzt hat.
Das WWW-System ist jedoch nicht auf Text beschränkt, sondern bietet volle Multimedia-Unterstützung wie Graphik, Bilder, Ton und Video. Im Beispiel würde ein größeres Bild erscheinen, wenn man das Siegel anklickt. Auf lokaler Basis oder in einem lokalen Netzwerk sind derartige Möglichkeiten auch auf modernen Multimedia-Personalcomputern bekannt. Als willkürliches Beispiel sei "Microsoft Encarta" genannt, eine Multimedia-Enzyklopädie auf CD-ROM für MS Windows.
Die Besonderheit von WWW liegt nun darin, daß Multimedia-Dokumente weltweit und für jeden zugänglich sind, der Zugang zum Internet hat. Abfrage- und Visualisierungsprogramme ("Browser") sind für alle gängigen Computertypen und Betriebssysteme frei erhältlich. Man kann notfalls auch einfache Text-Terminals, z.B. über ein Modem, einsetzen. Im Prinzip kann jeder Teilnehmer am Internet auch selbst Informationen anbieten, da es für die meisten Plattformen auch Server-Software gibt.
Von fundamentaler Bedeutung sind nun die mit dem Buchstaben A gekennzeichneten Anker, mit denen Verweise eingefügt werden. Der Verweis steht neben dem Schlüsselwort HREF. Wie bereits erwähnt, kann es sich dabei um einen neuen Text, eine bestimmte Textstelle, ein Bild, ein Klangobjekt oder einen Videoclip handeln. Die Syntax ist in allen Fällen die gleiche, die Unterscheidung erfolgt anhand der Dateierweiterung; z.B. html, gif, au oder mpeg.
Die Zeitschrift Chemical Physics beispielsweise bietet bereits einen derartigen Preview-Service. Hypertext-Abstracts können "online" gelesen werden, und das vollständige Dokument läßt sich ohne weiteres "herunterladen". Die Zeitschriften J. Am. Chem. Soc. und Chem. Rev. stellen ergänzendes Material auf dem ACS Gopher-Server zur Verfügung. Der Springer-Verlag stellt Inhaltsübersichten kostenfrei zur Verfügung, Preprints gegen Entgelt. Insbesondere im Bereich der Mathematik gibt es bereits einige echte elektronische Zeitschriften.
Neben Veröffentlichungen stellen Konferenzen ein bedeutendes Forum zum Austausch wissenschaftlicher Informationen dar. Auch hier gibt es bereits elektronische Konferenzen mittels WWW, die den Teilnehmern Kosten und Mühen ersparen, allerdings auch die angenehmeren Aspekte vorenthalten. Als Beispiel sei die First Electronic Computational Chemistry Conference genannt, die in diesem Monat abgehalten wird.
Ein Beispiel für einen suchbaren Index ist unsere Akronym-Sammlung, die Erklärungen zu Kurzworten wie "COSY" liefert. Weitere derartige Indizes gibt es auf unserem Server u.a. für Abkürzungen chemischer Verbindungsnamen sowie für chemierelevante Dokumente im Internet.
Sehr viel mehr Flexibilität bieten Formulare. Man kann sie einerseits dazu verwenden, um Mitteilungen per E-Mail zu verschicken. Andererseits sind damit Datenbankabfragen möglich, die auch die Eingabe einer komplexen Suchlogik gestatten. Ein Beispiel dafür ist unsere Gefahrstoffdatenbank für Chemikalien. In diesem Fall haben wir ein CGI-Skript sowie ein spezielles Datenbankprogramm entwickelt, das eine HTML-Ausgabe mit weiteren Verweisen bietet. So erhält man Erklärungen zu den R- und S-Sätzen, wenn man die betreffende Codierung anklickt. Als weiteres wichtiges Beispiel sei erwähnt, daß es Formulare zur Abfrage der Brookhaven Protein-Datenbank (PDB) gibt. Allmählich steigt auch die Anzahl der Bibliothekskataloge, in denen man mit Hilfe von WWW-Formularen recherchieren kann; zuvor gab es dafür allenfalls unpraktische Möglichkeiten per "Telnet".
Prinzipiell lassen sich alle Ressourcen des Servers über Formulare und das CGI-Konzept nutzbar machen. Als Beispiel sei unser Formular zur Umrechnung von Einheiten genannt, das das Unix-Hilfsprogramm "units" aufruft.
Eine weitere Möglichkeit zur interaktiven Kommunikation mit einem WWW-Server bieten anklickbare Karten. Eine offensichtliche Anwendung dafür sind geographische Karten, wie z.B. die Karte deutscher WWW-Server. Anklicken der gekennzeichneten Quadrate liefert Ortsinformationen bzw. Verweise auf WWW-Server. Unsere Begrüßungsseite erlaubt durch Anklicken des betreffenden Stichworts oder Icons die schnelle Wahl eines Hauptthemas. Der Citronensäurezyklus zeigt eine Anwendungsmöglichkeit in der Chemie; Anklicken eines der Rechtecke liefert einen Verweis.
Eine andere Erweiterung betrifft Spektren oder Chromatogramme. Beispielsweise ist es nützlich, wenn man einen Ausschnitt aus einem NMR-Spektrum vergrößert betrachten kann. Eine einfache Ausschnittsvergrößerung einer Pixelgraphik ist dafür allerdings nicht hilfreich. Sinnvoll ist hingegen die Übergabe von x,y-Wertepaaren an ein geeignetes Graphikprogramm wie "xmgr" oder "xgraph".
Für den kommerziellen Einsatz in den Bereichen "Electronic Publishing" oder "Datenbankabfragen" stehen zwar zur Zeit schon Möglichkeiten der Zugangsbeschränkung zur Verfügung, ein allgemein anwendbares Abrechnungsverfahren müßte aber noch entwickelt werden.
Das WWW-System wächst zwar gegenwärtig exponentiell, Weiterentwicklungen sind aber notwendig und auch im Gange. So ist das gegenwärtig eingesetzte HTML-2 zu restriktiv, da es keine Unterstützung für Indizes, mathematische Formeln oder Tabellen bietet. Diese Funktionalitäten werden aber in HTML-3 (HTML+) vorhanden sein; ein Beispiel wird hier mit einer Testversion des Betrachtungsprogramms "arena" gezeigt.
Ein mehr technisches Problem liegt darin, daß der versprochene "information superhighway" noch keine Realität ist. Folglich ist der Zugriff auf entfernte Rechner oftmals sehr langsam oder auch temporär unmöglich. Leider kann man sich auch auf die URLs nicht dauerhaft verlassen, da Dokumente verschoben werden oder Maschinennamen sich ändern.
Schließlich besteht ein großes Problem auch darin, eine benötigte Information schnell zu finden. Obwohl es verschiedene Indizierungsschemata gibt, sei es durch zusammengetragene Listen oder über automatische Roboter ("Spinnen"), die das weltweite Netz durchstreifen, existiert noch keine wirklich befriedigende Lösung. Erwähnen möchte ich noch eine in Graz entwickelte Alternative zum WWW, genannt "Hyper-G". "Hyper-G" bietet wohl Vorteile im Bereich verteilter Datenbanksysteme, ist aber nicht skalierbar, schwieriger zu installieren und weniger flexibel als WWW.