IVQS SERVERIVQS SERVER

““IVQS SERVER: un sistema client/server per IVQS SERVER: un sistema client/server per l’interrogazione di basi di dati multimediali in rete, ad l’interrogazione di basi di dati multimediali in rete, ad

elevato grado di usabilità, con interfaccia iconica”elevato grado di usabilità, con interfaccia iconica”

F. Fontana, M. Moscarini, S. Moretti, M. ValeriF. Fontana, M. Moscarini, S. Moretti, M. Valeri

Usability Lab ENEA, Università di Roma, DIUsability Lab ENEA, Università di Roma, DI

A.A. 2002 - 2003A.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

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 Webda 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 - Internet

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

Introduzione - Problematiche

Web Browser

Web Server

DBMS

Network

CGI

Tecnologie di integrazioneGutierrez. “Web Database Development”. Prentice Hall 1999

Uso dei Web-DBVantaggi:

•Accesso a basi dati remote

col il solo web browser

•Creazione siti dinamici (servizi, e-commerce, ecc.)

Svantaggi:

•Lunghi tempi trasferimento dati

multimediali (lentezza rete)

•Sicurezza

WEB-DB - Struttura generale

Attività scientifiche• Supporto durante l’attività di ricerca• Collaborazione con altri enti o organizzazione• Presentazione dei risultati di ricerca

Research CenterWeb Server

WebScienceCommunity

ResultsDB

ExperimentsDB

E-commerce• Catalogo prodotti

• Gestione clienti e transazioni on-lineTransactions

DB

On-line StoreWeb Server

ProductsDBWebCustomer

PC

WEB-DBCampi diapplicazione

Elenco Libri

L’utente digita nelle aree di testo le parole

da ricercare

Select author,…From BiblioWhere ….Stringa SQL

L’utente attiva l’interrogazione tramite un doppio click sull’icona

L’interfaccia oggi più diffusa nel Web è la form di inserimento di parole

chiave sui campi.

Iconic Visual Query System Server (IVQSS) - Sperimentazione dell’interfaccia iconica nella interrogazione a basi di dati in rete.

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 richiestead esso correlate [CATARCI, LEVIALDI 95].

Sistemi di interrogazione visuali a basi di dati - Tipologie di interfaccie

Analogica

Simbolica

Metaforica Descrive un contesto con un altro contesto.

Usa segni che in un determinato contesto hannoun particolare significato.

Simboli stradali femmina maschio

GiustiziaHome page

Marylin

Search the Web

Panda

HH22OOacqua

Granchio Girasole Lanterna

Accesso a Internet

Fontana, Levialdi. “L’Immagine e La Conoscenza”, 1995

Cerca di riprodurre fedelmente ciò che l’occhio vede.

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]

Sistemi di interrogazione visuali a basi di dati – Studio Iconico

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)

IVQS SERVER - Obiettivi e requisiti utente

Analysis of Users, Tasks and Usability, Goals

Surveys

I Generationprototype

Surveys, Expert

II Generationprototype

Surveys, Expert, Controlled Experiments, Direct

Observation, ecc.

III Generationprototype

Surveys, Expert, Controlled Experiments, Direct

Observation, ecc.

Finalversion

Surveys, Expert, Controlled Experiments, Direct

Observation, ecc.

Bargellini, Fontana, Levialdi e altri .“VENUS: Experimentation at Pilot site”. ENEA RT 1995

IVQS SERVER

Metodologia di progettazione

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 lapersonalizzazione 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.

INTERNET

IVQSS

Java Application Server

Servizio accessibile da tutti e da tutte le piattaforme

Utente

RemoteDBs

Network

Web Browser

Client

Applet IVQSS(in esecuzione)

Server

Web Server

ApplicationServer

Remote DB

Remote DB

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

IVQS SERVER - Architettura generale

Login/Logout

QueryManager

FavouriteQueries

DynamicIcons

UserData

Preferences DB

QueryGenerator

QueryExecutor

WEBWEB

ResultDisplay

IconEditor

Remote DB (Oracle)

Remote DB(Access)

IVQS SERVER

Architettura interna

Lato client

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

IVQS SERVER

Architettura interna

Lato server

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Kernel Modulo principale che dirige gli altri.Chiama in causa i vari moduli quandonecessario e si occupa della loro interazione.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

User Manager Gestisce il profilo personale dell'utente e i dati relativi alla sua interfaccia grafica personalizzata.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Query ManagerGestisce le interrogazioni depositate nella base dati di servizio. Individua le interrogazioni tipiche egenera i file XML contenenti i risultati.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Repository ManagerPermette all’utente di usufruire del deposito di interrogazioni tipiche.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

XML ManagerCrea, cancella, modifica file XML.Si occupa, inoltre, della conversione dei file XML in formato HTML.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Email ManagerCrea e spedisce messaggi di postaelettronica in formato testuale conallegati file XML o HTML.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Login/LogoutGestisce la verifica dell’esistenza dell'utente nella base dati di servizioOracle in base a userID e passwordforniti dall'utente

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Transaction ManagerGestisce il monitoraggio delle richieste di connessione al server e delle transazioni con i client. Crea un file di log in formato XML

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

MaintenenceEffettua opere di manutenzione del server, quali:Cancellazione file scaduti,Cancellazione dati obsolescenti da DB

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

Statistic ManagerCostruisce grafici a barre che rappresentano le attività del sistema.Il grafico è in formato Gif.

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

UserManager

QueryManager

RepositoryManager

XMLManager

EmailManager

Login/Logout

TransactionManager

Maintenence

StatisticManager

Ripristino

Kernel

RipristinoRipristina da errori nella comunicazione e da eventuali crash facendo uso di un file di log in formato XML

Lato server

IVQS SERVER

Architettura interna

La comunicazione Client/server si basa sul meccanismo Java Remote Method Invocation (RMI)RMI è un sistema basato su oggetti distribuitiI 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 - Comunicazione Client/Server

Menù-bar

Area di gestione delle icone diinterrogazione

Consolle Comandi per la Gestione delle Icone

Area delle interrogazioni

peferite

Consolle Comandi Preferiti

Area delle IconeDinamiche

(entità)Consolle

Comandi Icone Dinamiche

Area Visualizzazione

Risultati

Consolle Tipo di Visualizzazione (Tabella-Scheda)

IVQS

SERVER

Specifichedell’interfaccia

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 7.3Sun Sparc / Unix Solaris 2.7

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

Il Pilot Center

Obiettivi eRequisiti utente

Studio delle tecnologie

Metodologia di progettazione

Implementazione e validazione

Risultati di sperimentazione

Futuri sviluppi

IVQS SERVER

Riepilogo

• indice generale di accettazione dell’utente con un buono grado di usabilità• velocità di esecuzione e di presentazione dei risultati efficiente

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)

6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5

Query Manager

Favourite Queries

Dynamic Icons

Query Generator

Icon Editor

Result Display

Query Repository

Icone di sistema

Fu

nzi

on

e

giudizio

IVQS SERVER

Misura della soddisfazione utente

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 - Conclusioni e futuri sviluppi

Presentazione di IVQSS al:

Denver Colorado, USA, 24-29 Giugno 2002

DEMO ON - LINEDEMO ON - LINE

IVQS SERVER – last Conferences