IVQS SERVER
“IVQS SERVER: un sistema client/server per
l’interrogazione di basi di dati multimediali in rete, ad
elevato grado di usabilità, con interfaccia iconica”
F. Fontana, M. Moscarini, S. Moretti, M. Valeri
Usability Lab ENEA, Università di Roma, DI
A.A. 2002 - 2003
Indice
• Introduzione
• I Web-DB
• Sistemi di interrogazione visuali a basi di dati
• IVQS SERVER- obiettivi e requisiti utente
• IVQS SERVER- il sistema e la metodologia di progettazione
• Test di usabilità e risultati della sperimentazione
• Conclusioni e futuri sviluppi
Introduzione - Internet
Internet è la più grande e capillare rete globale:
Milioni di utenti eterogenei
609 Milioni di utenti a Settembre 2002
Miliardi di informazioni
su rete attraverso il Web
Aumento esponenziale
dei siti Web
da 3,3 milioni di domini nel ‘98 a
33 milioni di domini nel 2001
La crescita dell’esplorazione in
rete da parte degli utenti finali
Fonte NUA 2002
Introduzione - Problematiche
Problema: L’aumento di dati e di informazioni in relazione anche all’elevato numero di
utenti del Web comporta il problema della ricerca di informazioni in specifici
domini.
Problemi dell’utente inerenti la ricerca:
• Attuale conformazione delle pagine Web
• Limitati strumenti di ricerca (navigazione o parole chiavi)
• Difficoltà nell’esprimere con termini efficaci e sintetici l’informazione
Studi e ricerche:
• Accesso a dati strutturati (DBMS) tramite Web (Web-DB)
• Miglioramento delle interfacce uomo-macchina per la ricerca di informazioni on-line
R&S: Implementazione di un sistema client/server con interfaccia iconica, sperimentato e
testato in ENEA, per effettuare interrogazioni a RDBMS remoti tramite Web
attraverso le tecnologie Java
WEB-DB - Struttura generale
Web
Browser
Web
Server
DBMS
CGI
Network
Gutierrez. “Web Database Development”. Prentice Hall 1999
Tecnologie di integrazione
Uso dei Web-DB
Vantaggi:
Svantaggi:
•Accesso a basi dati remote
•Lunghi tempi trasferimento dati
col il solo web browser
•Creazione siti dinamici (servizi, e-commerce, ecc.)
multimediali (lentezza rete)
•Sicurezza
Attività scientifiche
• Supporto durante l’attività di ricerca
WEB-DB
• Collaborazione con altri enti o organizzazione
• Presentazione dei risultati di ricerca
Campi di
applicazione
Results
DB
Science
Community
Web
Research Center
Web Server
Experiments
DB
E-commerce
• Catalogo prodotti
• Gestione clienti e transazioni on-line
Transactions
DB
Customer
PC
Web
On-line Store
Web Server
Products
DB
Sistemi di interrogazione visuali a basi di dati
- Tipologie di interfaccie
I Visual Query System sono sistemi per l’interrogazione di basi di dati che fanno uso di
rappresentazioni visuali per descrivere il dominio di interesse ed esprimere delle richieste
ad esso correlate [CATARCI, LEVIALDI 95].
L’interfaccia oggi più
diffusa nel Web è la form
di inserimento di parole
chiave sui campi.
L’utente digita nelle
aree di testo le parole
da ricercare
Select author,…
From Biblio
Where ….
Stringa SQL
Elenco Libri
L’utente attiva
l’interrogazione
tramite un doppio
click sull’icona
Iconic Visual Query System Server (IVQSS) - Sperimentazione dell’interfaccia
iconica nella interrogazione a basi di dati in rete.
Sistemi di interrogazione visuali a basi di dati
– Studio Iconico
Un'icona è una forma percettibile alla quale una comunità di utenti assegna un significato
in modo che essa possa utilizzarsi per la comunicazione umana ed il ragionamento.[MUSSIO 86]
Analogica
Marylin
Panda
Metaforica
Home page
Giustizia
Simbolica
Cerca di riprodurre fedelmente ciò che l’occhio vede.
Granchio
Girasole
Descrive un contesto con un altro contesto.
Search the Web Accesso a Internet
Usa segni che in un determinato contesto hanno
un particolare significato.
H2O
Simboli stradali
Lanterna
femmina
maschio
acqua
Fontana, Levialdi.
“L’Immagine e La
Conoscenza”, 1995
IVQS SERVER - Obiettivi e requisiti utente
Obiettivi:
 Sviluppare un nuovo sistema client/server a partire dal sistema client IVQS (Valeri 1999)
 Sperimentazione del server come strumento per accedere a DB e fornire servizi WEB
 Sistema attivabile tramite Web Browser senza installazione da parte dell’utente
 Analisi della effettività, efficienza e qualità del prototipo realizzato (usabilità)
Analisi dei requisiti utente:
• Richieste organizzative (corso d’apprendimento, punto di consulenza, ecc.)
• Richieste generali (facilità d’uso, robustezza, chiarezza nei messaggi, ecc.)
• Richieste funzionali (uso del mouse, uso della tastiera, icone, ecc.)
• Richieste tecniche (indipendenza dal SO, velocità di downloading, ecc)
Analysis of Users, Tasks
and Usability, Goals
Surveys
IVQS SERVER
Metodologia di
progettazione
I Generation
prototype
Surveys, Expert
II Generation
prototype
Surveys, Expert, Controlled
Experiments, Direct
Observation, ecc.
III Generation
prototype
Surveys, Expert, Controlled
Experiments, Direct
Observation, ecc.
Final
version
Surveys, Expert, Controlled
Experiments, Direct
Observation, ecc.
Bargellini, Fontana,
Levialdi e altri .
“VENUS: Experimentation
at Pilot site”. ENEA RT
1995
Iconic Visual Query System Server (IVQSS). E’ un sistema sviluppato con la JVM SDK1.3,
che permette l’interrogazione a RDBMS diversi tramite web con interfaccia iconica e la
personalizzazione della visualizzazione dei risultati.
I principali servizi offerti sono:
• Servizio di presentazione dei risultati di una interrogazione in tempo reale, via email
e nel corso di successivi collegamenti;
• Gestione delle interrogazioni tipiche (più richieste) per la preparazione preventiva e automatica
di risultati da fornire direttamente agli utenti (formato XML);
• Repository di query predefinite cui possono far riferimento gli utenti;
• Gestione di pagine dinamiche di siti Web per mezzo di file HTML/XML generati da IVQSS
e inseriti in directory predefinite del Web Server. Tale servizio è offerto ad altri siti Web esterni.
Utente
INTERNET
Servizio
accessibile da tutti
e da tutte le
piattaforme
IVQSS
Java Application
Server
Remote
DBs
IVQS SERVER - Architettura generale
Client
Server
Applet IVQSS
(in esecuzione)
Application
Server
Remote
DB
Web Browser
Web
Server
Remote
DB
Network
IVQSS presenta una architettura client/server three tier con application server
• Client Side: IVQSS applet Java
• Server Side: Java Application Server
• Comunicazione client/server: tramite RMI
Login/
Logout
User
Data
IVQS SERVER
Architettura interna
Query
Manager
Favourite
Queries
Dynamic
Icons
Icon
Editor
Query
Generator
Query
Executor
Preferences
DB
Result
Display
WEB
Lato client
Remote DB
(Oracle)
Remote DB
(Access)
User
Manager
Login/
Logout
IVQS SERVER
Architettura interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Transaction
Manager
Kernel
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Manager
Kernel
Kernel
Modulo principale che dirige gli altri.
ChiamaMaintenence
in causa i vari moduli quando
necessario e si occupa della loro
interazione.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Manager
Kernel
User Manager
Gestisce il profilo personale dell'utente
Maintenencealla sua interfaccia
e i dati relativi
grafica personalizzata.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Kernel
Query Manager
Manager
Gestisce le interrogazioni depositate
nella base dati di servizio.
Maintenence
Individua
le interrogazioni tipiche e
genera i file XML contenenti i
risultati.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Manager
Kernel
Repository Manager
PermetteMaintenence
all’utente di usufruire del
deposito di interrogazioni tipiche.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Manager
Kernel
XML Manager
Crea, cancella, modifica file XML.
Maintenence
Si occupa,
inoltre, della conversione
dei file XML in formato HTML.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Query
Manager
Repository
Manager
Lato server
Login/
Logout
Transaction
Manager
Kernel
Email Manager
Crea e spedisce messaggi di posta
Maintenence
elettronica
in formato testuale con
allegati file XML o HTML.
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
User
Manager
Login/
Logout
Query
Manager
Login/Logout
Gestisce la verifica dell’esistenza
dell'utente nella base datiRepository
di servizio
Manager
Oracle in base a userID e password
forniti dall'utente
Transaction
Manager
Kernel
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
Lato server
User
Manager
Login/
Logout
Query
Manager
Transaction Manager
Gestisce il monitoraggio delle
Repository
richieste di connessione al
server e
Manager
delle transazioni con i client.
Crea un file di log in formato XML
Transaction
Manager
Kernel
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
Lato server
User
Manager
Login/
Logout
Query
Manager
Maintenence
Effettua opere di manutenzione del
Repository
server, quali:
Manager
Cancellazione file scaduti,
Cancellazione dati obsolescenti da DB
Transaction
Manager
Kernel
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
Lato server
User
Manager
Login/
Logout
Query
Manager
Statistic Manager
Costruisce grafici a barreRepository
che
Manager
rappresentano le attività del
sistema.
Il grafico è in formato Gif.
Transaction
Manager
Kernel
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
Lato server
User
Manager
Login/
Logout
Query
Manager
Ripristino
Ripristina da errori nella
Repository
comunicazione e da eventuali
Managercrash
facendo uso di un file di log in
formato XML
Transaction
Manager
Kernel
IVQS
SERVER
Architettura
interna
Maintenence
XML
Manager
Statistic
Manager
Email
Manager
Ripristino
Lato server
IVQS SERVER - Comunicazione Client/Server
La comunicazione Client/server si basa sul meccanismo Java Remote Method Invocation (RMI)
RMI è un sistema basato su oggetti distribuiti
I client sono isolati dall'implementazione dei servizi, in quanto l'esecuzione del codice avviene
esclusivamente sul server
RMI presenta diversi vantaggi:
• È semplice da capire e usare (a differenza di CORBA);
• È 100% pure-Java (a differenza di CORBA);
• Snellisce il lavoro del progettista e dello sviluppatore poiché non si deve progettare
un protocollo di comunicazione
• Fornisce meccanismi di garbage collection (a differenza di CORBA);
Inoltre ci ha permesso di raggiungere degli obiettivi che ci eravamo prefissi, ovvero:
• La comunicazione è affidabile;
• Abbiamo realizzato un Thin - Client;
• I tempi di attesa degli utenti sono diminuiti.
IVQS
SERVER
Menù-bar
Area di gestione
delle icone di
interrogazione
Consolle Comandi
per la Gestione delle
Icone
Area delle
interrogazioni
peferite
Consolle
Comandi
Preferiti
Area delle Icone
Dinamiche
(entità)
Consolle
Comandi Icone
Dinamiche
Specifiche
dell’interfaccia
Area
Visualizzazione
Risultati
Consolle Tipo di
Visualizzazione
(Tabella-Scheda)
Macchine di sviluppo e test:
2 Intel Pentium III 1000 dual processor/
Windows 2000 server
 Intel Pentium IV 1500 / Windows 2000 P
 Intel Pentium IV 1800 / Linux RH 7.3
Sun Sparc / Unix Solaris 2.7
IVQS SERVER
Il Pilot Center
Strumenti software:
 J2SDK v1.4 e J2EE 1.3
 Forte for Java CE v2.0
 IDS Server v3.5.6
 JMF v2.1
Figure professionali:
 Responsabile sala di calcolo, centro di calcolo e reti
 Matematici
 Ricercatori in IT
IVQS SERVER
Riepilogo
Studio delle
tecnologie
Obiettivi e
Requisiti utente
Metodologia di
progettazione
Implementazione
e validazione
Risultati di
sperimentazione
Futuri sviluppi
Icone di sistema
IVQS SERVER
Query Repository
Misura della
soddisfazione utente
Funzione
• indice generale di
accettazione dell’utente
con un buono grado di
usabilità
• velocità di esecuzione e
di presentazione dei
risultati efficiente
Result Display
Icon Editor
Query Generator
Dynamic Icons
Favourite Queries
Query Manager
6.5
7
7.5
8
8.5
giudizio
Circa 30 utenti scelti sulla base della metodologia di validazione ENEA/VENUS:
 utenti casuali (esterni al laboratorio). Uso occasionale (scelti soprattutto nel contesto ENEA.)
 utenti professionali: uso inerente alla propria attività lavorativa.
 utenti esperti. conoscitori del sistema o esperti in informatica (studenti)
9
9.5
IVQS SERVER - Conclusioni e futuri sviluppi
Completa migrazione verso la J2EE per una totale integrazione con il WWW
Uso di server dedicati:
• alle basi di dati
• all’utenza
Ottimizzazione della memorizzazione delle strutture dati necessarie per il profilo utente
attraverso l’uso di basi di dati ad oggetti o relazionali facendo uso di strutture dati
complesse, introdotte dal JDBC 2.0 (Clob, Blob, Array)
In termini di Interfaccia:
 Interrogazioni dirette dai campi delle card
 Icone dinamiche gestite tramite una matrice (massimo quattro entità sovrapponibili)
 Interrogazioni di rifinitura iterativa sui risultati
IVQS SERVER – last Conferences
Presentazione di IVQSS al:
Denver Colorado, USA, 24-29 Giugno 2002
DEMO ON - LINE