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Multimediale und interaktive Wege

der Wissenschaftsvermittlung im Internet

von Julian Hohmann (Julian.Hohmann@mbox.sdls.uni-hannover.de)

 
Inhalt

1. Einleitung: *

2. Grundlagen *

2.1. Eingrenzung des Begriffes Multimedia: *

2.2. Eingrenzung des Begriffes Interaktion *

2.3. Multimedia im World Wide Web *

2.4. Multicast und Mbone *

3. Ausgewählte multimediale Angebote aus Natur- und Geisteswissenschaften im WWW *

3.1. Astronomie und Astrophysik: Die Bedeutung der Verfügbarkeit von Bilddaten *

3.2. Chemie: 3d-Visualisierung von Molekülen und molecular modelling. *

3.3. Physik und Biologie: Animationen und Simulationen - die Verdeutlichung komplexer Modelle *

3.4. Medizin: Von virtuellen Zellen und Gehirnen *

3.5. Sprache und Multimedia *

3.6 ... und viele andere Nutzungsmöglichkeiten *

4. Ausblick *
 
 
 

  1. Einleitung:

  2.  

     
     
     

    Ziel dieses Kapitels ist es, knapp zehn Jahre nach Einführung des – damals noch textbasierten World Wide Web (WWW oder auch W3) einen Eindruck zu vermitteln von den Vorteilen dieser Plattform für die Darstellung wissenschaftlicher Inhalte mittels multimedialer und teilweise interaktiv anwendbaren Komponenten.

    Um die Print- und die Online-Version nicht zu trennen, wird darauf verzichtet, im Folgenden aufgeführte Beispiele in den Text mit einzubinden. Die aufgeführten Hyperlinks der Beispiele befinden sich in Reihenfolge des Erscheinens quasi als Anhang in der Datei links.htm, ein unterstrichenes lnk. verweist jeweils auf die entsprechende Stelle. Ausnahmen stellen die Hyperlinks zu Software dar, diese sind direkt in die Arbeit integriert. Für die Literaturangaben gilt entsprechend das Kürzel lit, es verweist auf die Datei lit.htm. Da es sich um eine internetspezifische Arbeit handelt, deren Verständlichkeit durch den Besuch auf den jeweiligen Seiten erleichtert wird, enthält dieses Kapitel deutlich mehr Hyperlinks als Sekundärliteratur. Einzelne Screenshots und zum Zeitpunkt der Veröffentlichung aktuelle Beispiele sind mit src, bzw. ex gekennzeichnet, sie befinden sich im Unterverzeichnis examples/ (Bsp. 1, Bsp. 2). Die Orthografie folgt der neuen Rechtschreibung, englische Fachbegriffe aus dem Bereich Computer und Kommunikation habe ich in der deutschen Schreibweise verwendet und durch kursive Schreibung hervorgehoben, ebenso englische Eigennamen.

    Nachfolgend beginne ich dieses Kapitel in dem Abschnitt Grundlagen mit einer Eingrenzung der Begriffe Multimedia und Interaktion, um so Verwirrung durch die vielen unterschiedlichen Konnotationen dieser Begriffe in der Umgangs- und in den jeweiligen Fachsprachen zu vermeiden. Es folgt ein kurzer Abriss, in welchem ich die Grundlagen der hier vorgestellten multimediale Inhalte im World Wide Web kurz skizziere, wobei ich in den meisten Fällen auf Hyperlinks verzichtet habe. Erfahrungsgemäß ändern sich die diversen Standards relativ schnell, noch schneller aber die entsprechenden kompetenten Referenzseiten. Über Kataloge, (z.B. Yahoo, lnk. g1) und normale (z.B. Altavista, lnk. g2) sowie Meta-Suchmaschinen (z.B. Meta, lnk. g3) sollten Informationen über die angesprochenen Dienste, Formate und Protokolle aber jederzeit leicht auffindbar sein.

    Den Hauptteil dieses Kapitels bildet dann die exemplarische Vorstellung einzelner Anwendungsbereiche aus unterschiedlich Wissenschaftsbereichen. Im Rahmen des Umfangs dieser Arbeit kann hier nur ein sehr sequentieller Eindruck des Potentials der Kombination Multimedia und Internet vermitteln, angesichts der verfügbaren Informationsmenge ist es ein winziger Bruchteil von einigen wenigen Wissenschaften, deren Möglichkeiten, aber auch Schwierigkeiten bei dieser Form der Wissensvermittlung ich im Folgenden zu aufzuzeigen versuche. In keinster Weise kann diese Vorstellung als repräsentativ angesehen werden. Beispiele sind zumeist mit den o.g. Recherchemöglichkeiten gesucht worden, Suchbegriffe waren u.a. Multimedia, interaktiv und die Bezeichnungen der jeweiligen Wissenschaft, allesamt in deutscher und in englischer Sprache und in verschiedenen Kombinationen. Aus den Ergebnissen und der weiterführenden Hyperlinkstruktur stammt der Großteil der hier vorgestellten Anwendungen.

    Die einzelnen Abschnitte gliedern sich in Astronomie und Astrophysik, Chemie, Physik und Biologie, Medizin sowie den Bereich Sprache. Dass überwiegend naturwissenschaftliche Fachrichtungen vorgestellt werden, ist dabei kein Zufall, sondern beruht auf der wesentlich geringeren Nutzung multimedialer Lehr- und Lernformen seitens der Geisteswissenschaften. Anschliessend wird in einem kurzen Überblick versucht, wenigstens einen Teil der nicht näher behandelten Wissenschaftsbereiche, bzw. deren multimediale Internetanwendungen, zu skizzieren.

    Abschließend steht ein kurzer Ausblick, in dem einige der Diskussionspunkte über Chancen und Risiken dieser neuen Lehr- und Lernformen aufgezeigt werden.

    Für die geduldigen Erklärungen zu den Chemieseiten danke ich Guido Erbach, ohne dessen Hilfe ich nur einen Bruchteil der Anwendungsmöglichkeiten auf diesem Gebiet verstanden hätte, geschweige gar zu Erläutern imstande gewesen wäre.

    Neben der Vermittlung eines Eindrucks der Möglichkeiten, die diese Form der Wissenschaftsvermittlung bietet, hoffe ich, dass dieses Kapitel beim Leser ein grundsätzliches Interesse an der Thematik weckt und ihn eventuell sogar ermutigt, in seinem eigenen Bereich entsprechende Formen umzusetzen.
     
     
     

  3. Grundlagen

  4.  

     
     
     
     
     

    1. Eingrenzung des Begriffes Multimedia:

    2.  

       
       
       

      In diesem Kapitel verwende ich eine weniger technisch, als vielmehr praxisorientierte Definition von Multimedia. Dabei bezeichne ich Inhalte als multimedial, sofern unterschiedliche Medien (Schrift, Grafik, Animation, Ton oder Videobild) miteinander verbunden und in einem Kontext präsentiert werden. Mit der Kontextorientierung möchte ich in dieser Arbeit die – weit verbreiteten – Bereiche des World Wide Web ausgrenzen, in denen die schriftlichen Inhalte mit sogenannten Bannern (teilweise animierten Werbegrafiken), mit Grafiken verbundenen Hyperlinks oder mit Hintergrundbildern präsentiert werden. Trotzdem ist natürlich auch nach dieser Definition ein Großteil des Angebotes im WWW multimedial – wenn etwa eine Musik-CD mit anklickbaren Tonbeispielen oder auch nur mit Bildern des jeweiligen Covers versehen angepriesen wird. Trotzdem ist gerade für die Wissenschaftsvermittlung diese Kombination wenn auch nicht neu - ist doch die Verbindung von Text und Grafik als didaktisches Mittel älter als der Buchdruck -, im Zusammenhang mit der Hypertextstruktur von Internetseiten eröffnet sie m.E. dennoch eine grundsätzlich neue Form der Wissens- und der Wissenschaftsvermittlung.

      Ich versuche allerdings auch zu zeigen, daß die Möglichkeiten des Mediums Internet in seiner Verschmelzung von Massen- und Individualkommunikation und der Verbindung unterschiedlichster medialer Formate weit über das hinausgehen, was ohne Unterstützung durch Computer und Netzwerke möglich wäre. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Vitual Reality Markup Language (VRML), mit deren Hilfe virtuelle Räume begehbar werden oder sich Gegenstände – etwa Moleküle – virtuell drehen, wenden und so von verschiedenen Seiten betrachten lassen. In Bezug auf die Kommunikation ist es beispielsweise das Mbone Netz (lnk. g4), das mittels Webcam und Mikrophon nicht nur eine digitalisierte Form der Face-To-Face-Kommunikation ermöglicht (allerdings mit Einschränkungen hinsichtlich der Bild- und Tonqualität sowie einer geringfügigen zeitlichen Verzögerung), sondern ebenso computernetzspezifische Erweiterungen bietet, etwa das sogenannte Whiteboard oder andere Formen des Application-Sharing (gleichzeitige Nutzung eines Programms von mehreren Anwendern, auch an verschiedenen Computern).
       
       

    3. Eingrenzung des Begriffes Interaktion

    4.  

       
       
       

      Ebenso wie Multimedia ist in Bezug auf das Internet der Interaktionsbegriff vielseitig verwendbar. Ich klammere im Folgenden die grundlegende Navigation im WWW aus, obwohl bereits hier der Rezipient einer Website mit deren Verfasser interagiert, wie ja in der Sprach-, der Medien-, der Kommunikations- oder den Sozialwissenschaften auch bei anderen Massenmedien vom interaktiven Rezipienten gesprochen wird, der einerseits durch Auswahl und Wahrnehmung, andererseits auch durch schriftliche oder mündliche Reaktion an die Produzenten, bzw. die entsprechenden Institution nicht nur aktiv selektiert, sondern auch künftige Inhalte und Darstellungsformen mitbestimmt. Zwar erfordert das Navigieren durch Millionen von Websites sicherlich schon mehr Aktion, als es beispielsweise das Zappen durch derzeit maximal mehrere Dutzend Fernsehkanäle, sodass die Fragmentarisierung der Nutzung von Medieninhalten durch individuellere und aktivere Rezeption weiter wachsen wird - in Bezug auf die Kommunikationspotentiale des Internet bietet es sich aber m.E. an, den Begriff der Interaktion den Formen vorzubehalten, die über die genannten Beispiele hinausgehen. Es ist also die direkte Kommunikation mit anderen Anwendern, aber auch mit Programmen, also kommunikationswissenschaftlich gesehen synchrone Kommunikation, die ich im folgenden als interaktiv bezeichne. Asynchrone Dienste und Formen wie etwa Email, das Usenet, die sog. Guestbooks, oder auch (Live-)Streams mit Audio- oder Videodaten, werden also ausgeklammert; die Ein- oder Mehrkanaligkeit wird in diesem Zusammenhang nicht berücksichtigt. In Bezug auf den hier gemeinten Interaktionsbegriff bedeutet dies: Das schriftsprachliche Internet Relay Chat (IRC) oder Webchats werden ebenso wie Audio-(Speak Freely, Netscape Conference, Microsoft Net Meeting u.v.m.) oder audiovisuelle Kommunikation (CU-SeeMe, Mbone) als interaktive Dienste, bzw. Protokolle angesehen, wie auch Tutorials, in welchem der Rezipient per Mausklick Fragen beantworten soll oder ein in Java geschriebener Editor, der anhand einzugebender Daten Moleküle in VRML visualiert, als interaktive Angebote benannt werden.
       
       

    5. Multimedia im World Wide Web

    6.  

       
       
       

      Grundlage für die Nutzung der meisten multimedialen Anwendungen im Internet ist das WWW. Dieser – noch nicht einmal zehn Jahre alte - Dienst ist mittlerweile neben Email der am stärksten frequentierte (vgl. für die Bundesrepublik Media Perspektiven Basisdaten, Genutzte Onlineeinsatzmöglichkeiten, S. 83, lit. 1), nicht zuletzt wegen seiner Möglichkeit, ebensolche multimedialen Inhalte zu integrieren.

      Voraussetzung für die Darstellung solcher Inhalte ist ein Browser, der – teilweise mit Hilfe sogenannter Plugins – das übertragene Format auch darstellen kann (Für die in dieser Arbeit angeführten Beispiele vergleiche folgende Tabelle.)
       
       

      Tabelle: Einige Multimediaformate im WWW und zugehörige Plugins


      Plugin und Suffixe Homepage
      Chemscape Chime: cub, cube, tgf, skc, scr, jdx, dx, csm, csml, spt, mop, gau, xyz, pdb, emb, embl, rxn, mol 3D Darstellung, vor allem im Bereich der Visualisierung von Molekülen http://www.mdli.com/download/chimedown.html
      Quicktime: mov Videodaten, Panoramabilder http://www.apple.com/quicktime/
      Real Audio und Real Video: ra, ram, rpm Audio- und Videodaten, auch live http://www.realaudio.com/
      Shockwave: dir, dxr, dcr, spl, swf eigene Oberflächen mit Animationen und Audiounterstützung  http://www.macromedia.com/shockwave/
      VRML Blaxxun: bxx, bx3, wrl, vrml, wrz, wrl.gz 
      (Blaxxun ist nur ein Bsp. verschiedener möglicher VRML-Plugins, verbreitet ist auch der Cosmo Player)
      interaktiv "begehbare" virtuelle Darstellungen, auch Multi-User-Welten http://www.blaxxun.com/
      und 
      http://www.sgi.com/software/cosmo/player.html
      Tcl Plugin: tcl führt in HTML-Seiten integrierte Tclets (Scriptsprache) aus http://sunscript.sun.com/plugin/

      Für viele andere Audio- und Videoformate ist bei aktueller Software die Unterstützung von vornherein in die Browser integriert, hierzu gehören die Audioformate mit den Suffixen: au, aif, aiff, mid, midi, la, lma sowie die Videoformate mit den Suffixen: avi, mgp, mpeg.

      Abhängig von der jeweiligen Plattform (Microsoft Windows 3.x, 95, 98 und NT, Apple Macintosh und Linux, bzw. Unix), gibt es vielfach Unterschiede hinsichtlich der Verfügbarkeit. Die genannten Plugins wurden für dieses Kapitel unter Windows NT 4.0 mit dem Servicepack 4 zufriedenstellend eingesetzt, für andere, insbesondere Nicht-Microsoft-Systeme sind teilweise andere Anbieter empfehlenswert. Diesbezügliche Informationen lassen sich über die Homepage des jeweiligen Browser ermitteln.

      Die vorgestellten Beispiele sind nur ein Bruchteil der existenten Formate und Plugins - für die Nutzung der hier vorgestellten Beispiel reichen sie aus.

      Außer den vorgestellten Plugins beziehe ich mich auch auf das Programm Rasmol (http://www.umass.edu/microbio/rasmol/getras.htm), dieses unabhängig vom jeweiligen Browser arbeitende Programm ermöglicht die 3D-Visualisierung von Moleküldaten aus einigen Grunddaten (Bindungswinkel, Längen etc.), von der Vielzahl unterschiedliche Formate werden im folgenden nur Pdb-Dateien berücksichtigt. Zudem wird die mehrkanalig arbeitende Kommunikationssoftware CU-SeeMe (z.B. unter http://www.cu-seeme.net/) mehrfach genannt.
       
       

      Der Vorteil der Übertragung multimedial dargestellter Inhalte mittels des Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) im Vergleich zu anderen Übertragungsprotokollen – wie etwa dem File Transfer Protocol (FTP), dem der Email zugrundeliegenden Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) oder Unix-to-Unix CoPy (UUCP) aus dem Bereich des Usenet - liegt in der Einbettungmöglichkeit verschiedener Dateiformate in eine einzelne Website. So lassen sich in den Text einer in der Hyper Text Markup Language (HTML) geschriebenen und im Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) übertragenen Seite – die entsprechenden Plugins vorausgesetzt –Grafiken, Animationen, Ton- und Videodaten oder sogar eigene Programme in die jeweiligen Texte integrieren. Diese können, abhängig von der Gestaltung der Seite und den Möglichkeiten, bzw. der Konfiguration des Browsers, automatisch oder mittels Mausklick aktiviert werden (Für detailliertere Informationen über die grundlegenden Internet- und WWW-Protokolle vgl. z.B. Ed Krol, lit. 3)

      Weitere Möglichkeiten in Bezug auf für die interaktive Nutzung gestaltete Seiten eröffnen sich durch die sogenannten Scriptsprachen (z.B. JavaScript), durch das Common Gateway Interface (CGI) und Shellscripts oder Interpretersprachen (z.B. PERL): so lässt sich eine dynamische HTML-Erzeugung und Gestaltung realisieren, die in Bezug auf das Verhalten des jeweiligen Anwenders reaktive Prozesse erlaubt (Protokollfunktionen, Webchats, Counter, aber z.B. auch Sicherheitsmechanismen oder automatisierte Datenbankabfragen). Im Zusammenhang mit der plattformunabhängigen Programmiersprache Java lassen sich sogar eigene Oberflächen gestalten, in die auch multimediale und interaktiv zu bedienende Elemente integriert sein können.

      Diverse andere Standards und Protokolle wie auch Weiterentwicklungen von HTML (etwa SHTML oder XML) werde ich in dieser Arbeit nicht berücksichtigen. Einzig die Virtual Reality Modeling Language (VRML ) verdient im Kontext dieser Arbeit besondere Aufmerksamkeit, da mit dieser Sprache - wie bereits erwähnt - virtuelle 3-dimensionale Umgebungen realisiert werden, in denen der Besucher sich mit der Maus interaktiv räumlich bewegen kann. Obwohl ich keine entsprechenden Beispiele wissenschaftlicher Anwendungen gefunden habe, soll nicht unerwähnt bleiben, dass mittlerweile dort auch Audiodateien integriert werden können.

      Von den auf Datenträgern wie etwa CD’s zugänglichen wissenschaftlichen multimedialen Lehr- und Lernformen unterscheiden sich die im Internet dargebotenen Inhalte vor allem durch ihre öffentliche Verfügbarkeit, ihre Aktualität und – z.B. im Zusammenhang mit multimedialer Kommunikation – durch die echte Interaktivität. Die hier vorgestellten Beispiele sind sämtlich frei zugänglich, viele Seiten werden mindestens monatlich aktualisiert.

      Nachteile liegen in der immer noch sehr langsamen Datenübertragung – zumindest über den heimischen PC und eine herkömmliche Analog- oder ISDN-Leitung erfordert die Arbeit mit vielen der nachfolgend vorgestellten Beispiele häufig ein hohes Maß an Geduld. Hinzu kommen oft unvorhersehbare Hindernisse wie etwa ein hohes Datenaufkommen (Traffic) im Netz oder Wartungsarbeiten am jeweiligen Server. Neue Übertragungswege versprechen allerdings auch auf dem deutschen Markt mittelfristig, wenn auch nicht unbedingt Abhilfe, so doch auf jeden Fall Verbesserungen (z.B. ADSL, lnk. g5, oder die Nutzung von Stromleitungen zur Datenübertragung, lnk. g6). Ein weiterer Nachteil hängt mit der dem Internet eigenen Dynamik zusammen: Die Namen und Adressen der Seiten ändern sich häufig, zudem kommen nicht nur minütlich neue Angebote hinzu sondern es werden auch alte Seiten aus Kapazitätsgründen vom Netz genommen. Dies wird sich vermutlich auch zukünftig noch verstärken – begegnen läßt sich diesen Erscheinungen nur mit den internetspezifischen Recherchemöglichkeiten (Meta- und normale Suchmaschinen sowie Kataloge, s. lnk g1-3) ) und durch den der Wissenschaft verpflichteten oder zumindest aufgeschlossenen Teil der Internet-Community, d.h. denjenigen, die - beispielsweise an den Fachbereichen der Universitäten - durch ständiges Aktualisieren der dort präsentierten Hyperlinks die Auffindbarkeit von Informationen erleichtern.
       
       

    7. Multicast und Mbone

    Eine gänzlich andere Form der Übertragung multimedialer Daten und unabhängig vom WWW ist das sogenannte Mbone (lnk g4) . Von der Funktion in erster Linie als audiovisueller Kommunikationsdienst konzipiert, erfreut sich Mbone besonders im Bereich der wissenschaftlichen internationalen Zusammenarbeit wachsender Beliebtheit. Dies ist zum einen auf die relativ hohe Qualität der Daten zurückzuführen, die häufig einen an universitäre Hochleistungsnetze angeschlossenen Arbeitsplatz bedingt. Zum anderen sind es die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten, die sich aus der Verwendung von Multicast-Protokollen ergeben. So ist Mbone nicht nur Grundlage für mehrkanalige Kommunikation mit - abhängig vom jeweiligen System - einer großen Anzahl gleichzeitiger Teilnehmer (also beispielsweise Onlinekonferenzen), sondern bietet auch Funktionen zur gleichzeitigen Verwendung bestimmter Programme von mehreren Anwendern (Application-Sharing) oder in der Einwegkommunikation die mehrkanalige Übertragung aufgezeichneter Sitzungen (Broadcast).

    Exemplarisch stelle ich im folgenden kurz das entsprechende Angebot der Universität Berkeley vor:
    Im dortigen Multimediaarchiv (lnk. g7) kann ein erster Eindruck der Möglichkeiten der neuen Technologie erfahren werden, hier werden Vorträge und Vorlesungen archiviert, die dann, eine entsprechend konfigurierte Mbone Schnittstelle vorausgesetzt, jederzeit in Bild und Ton nachträglich abrufbar sind.

    Der Vorteil einer solchen Aufarbeitung liegt auf der Hand: zum Einen kann bei Live-Übertragungen die Anzahl der Teilnehmer erheblich gesteigert werden (natürlich in Relation zur Kapazität des jeweiligen Servers) - die nicht-lokale Anbindung der angeschlossenen Teilnehmer erleichtert außerdem internationale Konferenzen und Diskussionen. Zum anderen sind die archivierten Beiträge jederzeit und von jedem Ort der Welt (einen entsprechenden Internetanschluß vorausgesetzt) abrufbar. Solche Formen können daher eine Globalisierung des Wissens begünstigen, zudem erleichtern sie aber auch eine Spezialisierung einzelner Interessierter. Außerdem können sie einen Eindruck des Angebotes der jeweiligen Universität, bzw. des jeweiligen Fachbereichs, wie auch der jeweils virtuell anwesenden Teilnehmern ermöglichen.
     
     
     

  5. Ausgewählte multimediale Angebote aus Natur- und Geisteswissenschaften im WWW

  6.  

     
     
     
     
     

    Wie bereits erwähnt, erfolgte die Auswahl der im folgenden vorgestellten Beispiele quasi einem internetspezifischen Zufallsprinzip (der Verfügbarkeit entsprechender Datensätze in den jeweiligen Suchmaschinen bzw. Katalogen), die intensivere Auseinandersetzung mit einzelnen Fachrichtungen ist aber auch auf die dort deutlich höhere Nutzung multimedialer Darstellungen zurückzuführen. Dass sich innerhalb des Internet Englisch als internationaler Standard weiter zu etablieren scheint, spiegelt sich auch in der Auswahl der im Folgenden vorgestellten Beispiele.
     
     

    1. Astronomie und Astrophysik: Die Verfügbarkeit von Bilddaten

    2.  

       
       
       

      Dass Bilder aus den Bereichen Astronomie und Raumfahrt in den herkömmlichen Massenmedien bei aktuellem Anlass regelmäßig präsentiert werden, liegt sicherlich nicht nur an dem großen Interesse, die diese Bereiche in der Bevölkerung erwecken, sondern auch an der Akzeptanz, welche die - staatlichen - Institutionen für ihre oft milliardenschwere Projekte zu erreichen hoffen. Astronomische Bilder und Daten sind dementsprechend auch im Internet in großem Umfang präsent. Einerseits etwa Bildersammlungen, die von interessierten Gruppen zusammen- und vorgestellt werden - so z.B. die Galerie auf der deutschsprachigen Astronomieseite (lnk a1) - andererseits aber auch umfangreiches Material, welches direkt von den jeweiligen Forschungsinstitutionen im Internet veröffentlicht wird. So finden sich beispielsweise beim Space Telescope Sciece Institute STSI unter Pictures insgesamt mehrere hundert Bilder, die auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble beruhen (lnk a2). Beim Chandra X-ray Observatory (lnk. a3) lassen sich - neben Informationen über den für dieses Jahr geplanten Start des Satelliten - auch Bilder und Videos (Quicktime-Format) über das geplante Satellitenprojekt, oder z.B. die Java-Animation eines Röntgenpulsars betrachten.

      Auf den beiden letztgenannten Websites wird bereits auf die Kooperation der Betreiber mit der NASA verwiesen, so ist es nicht verwunderlich, dass die NASA wohl das umfangreichste Internet-Angebot in diesem Bereich vorweisen kann. Exemplarisch sei hier die Website zum Mars Global Surveyor vorgestellt (lnk a4): Neben Bilddaten, die nicht nur durch ihre Qualität sondern vor allem auch durch ihre Aktualität bestechen, bietet die NASA Zugang zu komplexen Echtzeit-Telemetriedaten, zu VRML-Modellen des Satelliten sowie zu mehreren Dutzend Videoanimationen im Quicktime- und im Mpeg-Format. Grundsätzlich ist das NASA-Angebot derart umfangreich und vielseitig und auch durchaus nicht nur auf den Bereich Astronomie und Raumfahrt begrenzt, dass der Leser aufgefordert sei, sich beispielsweise mittels der Videodaten (Multimedia-Promo; in unterschiedlichen Formaten) unter den Rubriken Earth oder Space Science auf der NASA Hauptseite (lnk a5) ein eigenes Bild zu machen
       
       

    3. Chemie: 3d-Visualisierung von Molekülen und "molecular modelling".

    4.  

       
       
       

      In diesem Abschnitt habe ich die verschiedene Fachbereiche aus dem Gebiet Chemie zusammengefasst, darunter fallen organische und anorganische Chemie ebenso wie auch physikalische, technische oder Biochemie. Meine Absicht ist, mich nicht im Detail mit fachspezifischen Differenzierungen einzelner Disziplinen aufzuhalten, sondern einfach Beispiele für die Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Bereichen aufzuzeigen.

      Für die Chemie sind die Möglichkeiten der Nutzung des Mediums Internet in vielen Bereichen äußerst bedeutend; bedingt durch die rasante Geschwindigkeit, in der neue Mikro- und Makromoleküle, Proteine etc. in der Forschung entdeckt werden, ist das Internet vor allem durch seine Aktualität nicht nur der Fachliteratur, sondern auch den Fachzeitschriften weit überlegen. Zudem ergeben sich für diesen Bereich besonders durch interaktive und multimediale Angebote im WWW deutliche Vorteile. Während einzelne Tutorials noch ohne multimediale Unterstützung auskommen (z.B. die Chemie-Tutorials unter lnk c1, allerdings gibt es dort auch Ausnahmen, die Lektion der Woche 7 enthält einen Link zu dem Multimedia Tutorial "Quantum Mechanics" mit Erläuterungen im Audioformat), erlauben andere Websites sogar mittels eines in Java geschriebenen Moleküleditors das Erstellen virtueller Moleküle. Diese können im VRML-Format 3-dimensional visualisiert und auch auf der eigenen Festplatte gespeichert werden (Molecular Modelling, siehe lnk c2). Die unterschiedlichen Präsentationsformen dieser beiden Beispiele ergeben sich nicht zuletzt aus den jeweils unterschiedlichen Kontexten, in denen die Seiten erscheinen: Während die erste Seite quasi seminarbegleitend die Teilnehmer (und natürlich weltweit alle anderen Interessierten) mit Hausaufgaben versorgt, dient der VRML Creator des Erlanger Computer-Chemie-Centrums (CCC) dem erfahreneren Chemiker bei der virtuellen Konstruktion nahezu beliebiger Moleküle. In Abhängigkeit zu den jeweiligen Untersuchungszweck lassen sich die jeweiligen Moleküle hier in unterschiedlichen Ansichten generieren und betrachten, gleiches gilt für die Betrachtung vieler der nachfolgend aufgeführten Beispiele: Sind in erster Linie Bindungswinkel und räumliche Geometrie von Interesse, so bietet sich ein Drahtmodell (Wired) an, die Übergänge werden dagegen in der Ansicht Stäbchen (Sticks), die Atome im Modus Stäbchen-Kugel (Balls and Sticks) und die Elekronenhülle im Kalottenmodell verdeutlicht. Ein Beispiel: Generiert man im Java-Editor ein Molekül wie in scr. c1, übergibt dieser nach Aufforderung die in scr. c2 gezeigten Parameter an den VRML File Creator, dieser erstellt nach Übergabe der Daten dann eine VRML-Datei die lokal abgespeichert wird (siehe ex. 1). Die unterschiedlichen Ansichtsmodi lassen sich dann über den Button "Change Style" aktivieren. Zwar handelt es sich bei dem hier verwendeten Beispiel um ein seit Jahrzehnten unter dem Namen TCDD, bzw. 1,2,7,8-Tetrachlordibenzo[b,e][1,4]dioxin, bekanntes Molekül, welches - spätestens seit es als Seveso-Dioxin ins Licht einer breiten Öffentlichkeit rückte - nicht mehr allzu viel unerforschte Eigenschaften aufweisen sollte, aber natürlich lassen sich auf diese Weise auch neue Moleküle virtuell erschaffen und in entsprechende Chemieprogrammen auch weiter bearbeiten, bzw. untersuchen (etwa das Verhalten der einzelnen Komponenten bei Temperaturveränderungen etc.).

      Speziell für Kristallstrukturen gibt es ein eigenes Programm (xtal-3d), welches spezifische kristallographische Formate in VRML umwandeln kann. Entwickelt wurde es am multinationalen Forschungsinstitut ILL (Institute Laue-Langevin) in Grenoble, die entsprechende Seite VRML 3D-visualisation with xtal-3d for WWW (lnk c3) wird als typisches Beispiel für eine fachspezifische Website - in diesem Fall aus der anorganischen Chemie - kurz skizziert: Nach einigen einführenden Worten werden folgende Links aufgelistet:

      "ILL's Gallery of interactive 3D crystal structures

      xtal-3d for WWW to visualise your own 3D crystal structures with VRML.

      Zeolite and molecular sieve database of crystal structures in VRML.

      Superconductor database of crystal structures in VRML.

      ICSD for WWW search for and display inorganic structures and their powder patterns. " (ebd.)

      Abschließend erfolgt eine kurze Übersicht mit Links zu VRML, entsprechenden Plugins sowie einer kurzen Anleitung für die Systemkonfiguration und der üblichen Bitte um Feedback via Email. Dies ist ein Aufbau, wie er - in leichter Abwandlung - relativ häufig auf fachspezifischen Websites anzutreffen ist: Zuerst gibt es eine allgemeine Auswahl an Strukturen in Form einer sog. Gallery, als nächstes das entsprechende Programm für die Visualisierung eigener Kristallstrukturen, als drittes und viertes stehen Links zu jeweils einer spezifischeren Auswahl und als letztes der Link mit Informationen zur Inorganic Crystal Structure Database (ICSD), auf welche die Inhalte der Links eins, drei und vier aufbauen. Typisch ist hier die Vernetzung und Anpreisung eigener Softwarelösungen (xtal-3d) mit Daten, die auf externen Datenbanken beruhen - hier der ICSD des Fachinformationszentrums Karlsruhe.

      Spezialisierte Chemieangebote finden sich viele, ein anderes typisches Beispiel ist der Fachbereich Pharmazie an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (lnk c4). Hier finden sich nicht nur normale 3D-Visualisierungen pharmazeutisch relevanter Moleküle, sondern auch die 3D-Darstellung der jeweiligen elektronische Felder, bzw. der elektronischer Dichte. Auch einzelne Proteine sind interaktiv zu betrachten.

      Ein allgemeineres Angebot findet sich in Form einer Molecular Library (lnk c5) . Dort werden 3D-Visualierungen in die Kategorien : Water and Ice, Carbon, Hydrocarbons, Amino Acids, Nucleoides, Lipids, Sugars, Photosynthesis und Drugs zur Verfügung gestellt, Links zu anderen Datenbanken sind hier ebenfalls vorhanden. Weniger spektakulär, aber für die praktische Arbeit in diesem Gebiet sicherlich nützlich ist die interaktive Tabelle des Periodensystem der chemischen Elemente, die mit verschiedenen Unterrubriken (Nummer der Atome, Schmelzpunkt, Kristallstruktur uvm.) anzeigbar ist. Per Mausklick können dann weitere Informationen über das jeweilige Element abgerufen werden (lnk c6).

      Wissenschaftlicher Standard ist im Bereich der Chemie die Erfassung von Moleküldaten in speziellen Datenbanken, dort lassen sich die entsprechenden Datensätze recherchieren und zumeist mindestens im Pdb-Format herunterladen. Das bereits erwähnte Programm Rasmol ermöglicht anschliessend sowohl eine 3D-Visualierung des entsprechenden Moleküls als auch unter dem Menüpunkt Eigenschaften die Betrachtung der Grundeigenschaften und die Anzeigen in unterschiedlichen Modi, u.a. in dem bereits erwähnten Draht-, dem Stäbchen, dem Stäbchen-Kugel oder dem Kalottenmodell. Beispiele für solche Datenbanken, in denen aber auch diverse andere Datenformate eingesetzt werden, (u.a. vielfach VRML und Chime-Dateien) sind z.B. die Protein Data Bank (lnk c7) und die Nucleic Acid Database (lnk c8). Bei der letzteren gibt es zusätzlich den Musical Atlas, wie der Name nahelegt, werden die Daten der einzelnen Moleküle hier musikalisch aufbereitet und sind im Midi-Format abruf-, bzw. hörbar. Auch auf deutschen Servern sind solche Datenbanken zu finden, vielfach mit spezialisierteren Angeboten und verknüpft mit den großen US-amerikanischen Datenbanken. So beherbergt die IMB Jena Image Library of Biological Macromolecules (lnk c9) sowohl Daten über die grundsätzliche Struktur von Helixen, Beta Strand und Extended Conformation als auch sortierte Pdb-Listen mit den Datensätzen von Proteinen, Protein-Nucleid-Säuren, Nucleid-Säuren, RNA's und Carbonhydraten. In den jeweiligen Datensätzen finden sich nicht nur Angaben über die jeweilige Molekülstruktur, sondern auch Verweise zu anderen Datenbanken, die relevante Informationen hierzu enthalten. Der Betrachter hat zudem die Wahl zwischen unterschiedlichen 2- und 3-dimensionalen Formaten.

      Die Verfügbarkeit und Aktualität - auch visualisierter - Moleküldaten ist ein wesentlicher Grund für Bedeutung des Internet in der Chemie, ein anderer ist die Verfügbarkeit aktueller Messdaten, die häufig ebenfalls in visualisierter Form vorliegen. Entsprechende Software vorausgesetzt, können diese Ergebnisse mit eigenen abgeglichen werden, entsprechende Im- und Exportfunktionen ermöglichen - wie auch bei den Moleküldaten - die Umsetzung von 2- in 3-dimensionale Modelle und umgekehrt, dies alles in diversen Formaten und wissenschaftlichen Standards. Auf diese Weise wird hier durch die globale Vernetzung nicht nur einer internationalen Wissenschaft, sondern auch einer internationalen Forschung das Tor geöffnet.

      Schließlich soll noch eine weitere, bislang nicht erwähnte Form der Nutzung multimedialer und interaktiv zu bedienender Websites skizziert werden: das virtuelle Experiment. Ein Beispiel virtueller Forschung ist das Angebot auf der Seite Virtual Chemistry der University of Oxford (lnk c10). In verschiedenen Experimenten kann der Besucher z.B. aus virtuellen Flaschen Mixturen mischen und erhitzen, das Zwischenergebnis wird dann im Quicktime-Format angezeigt und die Begründung quiz-ähnlich im multiple choice Verfahren abgefragt, schließlich wird der Versuch fortgesetzt. Neben Java und Quicktime kommen VRML-, Chime- sowie Shockwave-Dateien zum Einsatz. Letzere ergänzen bzw. animieren die Abhandlungen in der Rubrik Multimedia Learning etwa zum Thema Entropy - how to measure disorder oder Chemical and Electrical potential. Trotz der Sperrung der Rubrik chemistry videos für externe Nutzer ist festzustellen, dass auf dieser Website fachspezifisches Wissen in einer Form transportiert und vermittelt wird, wie es kein anderes nicht-computerbasiertes Medium leisten könnte. Um das Thema dieser Arbeit zu verfolgen, verzichte ich an dieser Stelle auf eine intensivere Beschäftigung mit den Möglichkeiten, den Auswirkungen und den Fragen, die diese und ähnliche Websites aufwerfen. Ob Virtual Laboratories mittelfristig reale Labore überflüssig machen oder sie den Zugang zum Wissen für wen und wie stark erleichtern, ob dieser Zugang frei verfügbar oder durch - teure - Lizenzen beschränkt werden - diese und ähnliche Fragen sollten m.E. in eigenen Arbeiten behandelt werden. Der Leser sei daher aufgefordert, sich unter der genannten Adresse ein eigenes Bild zu machen.
       
       

    5. Physik und Biologie: Animationen und Simulationen - die Verdeutlichung komplexer Prozesse und Modelle

    6.  

       
       
       

      Zwar gibt es bei den unter dem Abschnitt Chemie genannten Beispielen vielfach Schnittstellen zu Physik und zur Biologie (etwa das Tutorial zur Quantenmechanik unter Woche 7, lnk c1), besonders im Bereich der klassischen Physik ist das Angebot durchaus magerer. Eine Ausnahme bilden das Multimedia Physic Studios ((lnk p1) und die Shockwave Physik Studios auf der Glenbrook South Science Homepage. Bei den Shockwave-Animationen handelt es sich um derzeit sieben verfügbare physikalische Aufgaben, die vom Besucher interaktiv zu lösen sind, etwa zur Ermittlung von Projektilbewegungen mittels kinematischer Gleichungen, zu Einsteins Konzept der Raumkrümmung oder zur Farblehre. Bei den Multimedia Physic Studios ist die Auswahl der Themen wesentlich größer, unter den Kategorien: 1-Dimensional Kinematics, Newton's Laws, Vectors and Projectiles, Momentum and Collisions, Work and Energy, Circular, Satellite and Rotational Motion, Special Relativity, Static Electricity, Waves, Sound and Light und Ray Optics (ebd.) finden sich jeweils bis zu 17 animierten Grafiken im Gif-Format, mit deren Hilfe physikalische Vorgänge verdeutlicht werden. Zusätzlich gibt es zu einigen der aufgeführten Kategorien auch Quicktime-Videos mit bis zu 60 Sekunden Länge. Diese und andere - teilweise interaktive - Lernangebote finden sich auch auf der Seite The Physic Classroom und den Makeup Labs auf demselben Server, da für die Aufgaben aber teilweise ein internes Login vorausgesetzt wird, werden sie hier nicht weiter berücksichtigt. Auch in der klassischen Physik ist m.E. trotz des eher spärlichen Angebotes erkennbar, dass Computeranimationen viele physikalische Vorgänge besser erklären können als dies mit herkömmlichen Medien möglich ist. Für komplexere Forschung mögen die Übertragungsraten im Internet und die herkömmliche Rechenkapazität noch nicht ausreichend sein, bei der zu erwartenden Ausweitung dieser beiden Faktoren wird vermutlich aber auch hier das Anwendungsfeld in Zukunft weiter anwachsen.

      Für die Biologie eröffnen über das Internet zugängliche Animationen und Simulationen ebenfalls weitreichende Möglichkeiten. Die Frage, ob durch das Sezieren virtueller Frösche das reale Sezieren entbehrlich wird, vermag ich nicht zu beurteilen, zumindest kann auf diese Weise aber auch interessierten Nicht-Biologen Einblicke in eine anatomischen Untersuchung vermittelt werden (vgl. hierzu die - sogar mehrsprachige - Gif-Animation unter lnk b1). Hauptsächlich Bilder, allerdings eine umfassende Auswahl mikroskopischer Aufnahmen im Jpg-Format bietet The Nanoworld Home Page des interdisziplinären Centre for Microscopy and Microanalysis der University of Queensland, Australien (lnk.b2). Über die Image Gallery erreicht der Besucher die Image Database mit aktuell 202 Bildern, die Auswahl reicht dabei von Aufnahmen von Blutzellen (1) von Haaren (von Mäusen, Ratten, Europäern, Afrikanern, Chinesen, Indianerin und Malaien, -28), über Vergrößerungen von Insekten und Pflanzen (diverse) bis zu Stücken der Berliner Mauer (163), die Vergrößerung variiert von 16-fach (etwa beim Assassin Bug) bis 80.000-fach (200, Nano-Faser). Davon abgesehen werden dort "On-line Scanning and Transmission Electron Microscopy" für Schulen und unter dem Namen "Ask The Scientist" Online-Konferenzen mit der Software CU-SeeMe angeboten. An anderer Stelle sind es virtuelle Zellen mit interaktiv einstellbaren Anzeigemodi (lnk b3), welche dem Besucher neuartige Einblicke in Grundlagen der Biologie vermitteln.

      Eine umfassende Auswahl international verteilter Java-Animationen und -Simulationen schließlich finden sich auf der deutschen Website BioJava (lnk. b4). In den biologischen Kategorien: Anthropology, Artificial Life, Botany, Genetics, Microbiology, PopulationEcology und Zoology werden - teilweise mit Unterkategorien - mehrere Dutzend Java-Applets vorgestellt; etwa unter Artificial Live eine 3D-Lebens-Simulation von Milben (3D Life Model); unter Genetics lassen sich beispielsweise Gene, Anomalien und Klone der zur Erforschung der Vererbungslehre verwendeten Fliegenart Drosophila berechnen und anzeigen (Flies in your Java), ebenso findet sich hier ein interaktiv zu bedienendes Mendel'sches Erbsen-Experimen (Pea Experiment) und ein Genome Navigator, der die Genome verschiedener Bakterien nach Regionen unterteilt in Strichcodes anzeigt und weitere Eingrenzungen erlaubt (DerBrowser). Unter PopulationEcology liegt u.a. ein Matrix-Populationsmodell und das graphisch zu bedienendes Programm Java Demography, "[…] that simulates growth in age structured populations" (lnk b5). Erneut verzichte ich  auf den Versuch einer schriftsprachlichen Beschreibung der einzelnen Programme, der interessierte Leser möge sich statt dessen auch hier durch einen Besuch auf genannter Website (ebd.) einen eigenen Eindruck gewinnen.

      Das nächste Beispiel zeigt einmal mehr, wie sich schwierig häufig die Zuordnung einzelner Webangebote in konkrete wissenschaftliche Diszipline fällt. Die Guided Tour of the Visible Human (lnk b6) lässt sich sowohl der Biologie als auch der Medizin zuordnen. Inhaltlich komplex und mit vielen - teilweise animierten - Grafiken und Quicktime-Videos wird dem Besucher hier eine Reise durch einen virtuellen menschlichen Körper ermöglicht.
       
       

    7. Medizin: Von virtuellen Zellen und Gehirnen

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      Auch bei Betrachtung multimedialer Angebote im WWW für das Fachgebiet Medizin wird die deutliche Vorherrschaft amerikanischer Universitäten und Regierungsinstitionen deutlich. Aus diesem Grund handelt es sich bei nachfolgend aufgeführten Beispielen ausschließlich um US-amerikanische Websites, dies bedeutet nicht, dass es keine entsprechenden deutschen Seiten gibt, es spiegelt lediglich das Verhältnis der Präsenz der entsprechenden Angebote wieder.

      Auch in der Medizin sind es also vielfach 3D-Visualisierungen, welche die Wissensvermittlung unterstützen. Grafiken oder VRML Modelle, denen Daten von Computertomographen zugrunde liegen (lnk m1), ermöglichen nicht nur praktizierenden Medizinern den elektronischen Austausch von Patientendaten, sie eröffnen vor Allem auch Medizinstudenten ein Informationspotential, welches über das mithilfe von Fachliteratur und -presse erreichbare Maß weit hinausgeht. Den Umfang des vorhandene Angebot an multimedialen und interaktiven Websites in diesem Bereich versuche ich an folgendem Beispiel zu verdeutlichen: Die Sammlung medizinischer LinksWWW Sites des University of Connecticut Health Center (lnk m2) enthält unter der Rubrik Sites by Discipline die Kategorien: Alternative/ Complementary Medicine, Anatomy, Bioethics, Clinical Sites-Educational Focus, Dental-Related, Evidence-Based Medicine, Genomics or Molecular Biology, Histology, Interactive or Tutorial Sites, Pathology & Radiology und Pharmacology or Clinical Drug Trials. Unter Anatomy findet sich hier ein Verweis auf das Digital Anatomist Project und dessen derzeit rund vier Online verfügbaren interaktiven Anatomie-Atlanten mit 2- und 3-dimensionalen Grafiken (lnk. m3). Der Nutzen von Visualisierungen und 3D-Modellen in der Medizin ist offensichtlich, einen Eindruck des vorhandenen Angebotes vermittelt die Website Reconstruction Images/Movies (lnk. m4). Wie der Titel vermuten lässt, sind es hier häufig auch Videosequenzen (vielfach im Mpeg-Format), mit deren Hilfe körperliche und biologische Prozesse verdeutlicht werden, etwa das Neuron with network activation (ebd.).

      Solche Animationen sind allerdings nur eine der Möglichkeiten, WWW-Anwendungen in der Medizin sowohl zu Forschung- als auch zu Bildungszwecken einzusetzen. Wie in der Biologie sind es vor allem auch Simulationen, die das WWW auch als Lehrmedium für den Fachbereich interessant machen. Unter Interactive or Tutorial Sites findet sich auf der oben genannten Liste (lnk. m2) beispielsweise ein Link auf das Gegenstück zu den in bundesdeutschen Medien häufig präsentierten Cyber-Doktoren, den derzeit wohl noch einzigen interaktiven Patienten auf den Seiten der Marshall University School of Medicine (lnk m5). Verschiedene medizinische Fälle können vom Vorgespräch (History) über die physikalische Untersuchung inklusive Abtasten und -horchen (Physical Exam), die Auswertung von Labordaten und Röntgenaufnahmen (Labs/X-Ray) bis zur Diagnose (Diagnosis) mit multimedialer Unterstützung abgearbeitet werden. Entsprechend gibt es natürlich auch das Virtual Hospital (lnk m6)der University of Iowa, u.a. auch mit mehreren Dutzend sogenannten Multimedia Textbooks zu unterschiedlichen Themen.

      Eine weitere interessante Simulation befindet sich unter dem Namen BERP: Basic Embryology Review Program (lnk. m7). Hier kann die Entwicklung eines menschlichen Embryos von der Befruchtung bis zur Geburt nachvollzogen werden. Mittels JavaScript ermöglichen dabei verschiedene zusammenhängende animierte Grafiken mit Erläuterungen und eine Zeitskala eine interaktive und übersichtliche Bedienung - auch wenn bislang nur die Sektion Overview öffentlich verfügbar ist.

      Abschließend sei noch ein weiterer interaktiver medizinischer Atlas erwähnt, The Whole Brain Atlas (lnk m8) der auf dem Server der Harvard Medical School zur Verfügung steht. Mithilfe von Java-Applets, Grafikdateien und Erläuterungen kann der Besucher hier umfangreich die Funktionen des menschlichen Gehirns untersuchen, wahlweise an einem gesunden oder einem mit diversen Hirnerkrankungen geplagten Organ. Den unterschiedlichen Darstellungen liegen dabei auch hier mittels Computertomographen ermittelte Daten zu Grunde.
       
       

    9. Sprache und Multimedia

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      Aus dem Bereich der Sprachwissenschaft sind bislang nur vereinzelt multimediale Projekte im Internet vertreten. Obwohl sie häufig nicht aus diesem Bereich kommen, ist die Vielzahl der online verfügbaren Enzyklopädien und Wörterbücher  sicher dennoch auch für sprachwissenschaftliches Arbeiten interessant. Sucht man solche Websites allerdings nicht nur als Hilfe bei Übersetzungen (etwa das English/German Dictionary LEO, lnk. s1), sondern als interaktive Nachschlagewerke, so zeigt sich schnell, dass viele dieser Angebote entweder nur begrenzten Zugang ermöglichen ( so erlaubt z.B. Meyers Lexikon nur drei gleichzeitige Benutzer, lnk. s2), oder nach einer 30tägigen Testphase nur als lizensierter, sprich zahlender Kunde (z.B. die Encyclopaedia Britannica, lnk. s3) nutzbar sind. Eine andere interessante Form sind sicherlich die multimedialen Übersetzungs- und Sprachlernangebote, die sich im Internet finden. Hier gibt es zum Einen kommerzielle Angebote, die beispielsweise für eine Sprach-CD werben und einen Teil des Inhaltes quasi als Marketing verfügbar machen, etwa von der CD Hindi Guru (lnk s4). Dort findet der Besucher eine kleines, jeweils mit der englischen Bedeutung versehenes Hindi-Vokabular in lateinischer Schrift, dessen einzelne Wörter durch Mausklick auch anhörbar sind. Auch das Hindi-Alphabet ist in Auszügen dargestellt, außer der Hörprobe gibt es jeweils eine kleine Grafik-Animation, in der ein virtueller Stift langsam das jeweilige Zeichen zieht. Das Angebot Fluent Tibetian (lnk. s5) ist ähnlich spärlich: Gerade eine von anscheinend mindestens zwölf Lerneinheiten steht dem Besucher zur Verfügung. Diese enthält im Vokabelteil 24, unter Dialog nur 15 Beispiele die allerdings sowohl englisch-tibetisch als auch umgekehrt übersetzt werden können - dabei ist die Übersetzung jeweils auch als Aif-Audiodatei verfügbar. Diese beiden letztgenannten Beispiele sind zwar zum gründlichen Arbeiten ungeeignet, sie eröffnen dennoch einen Eindruck von den Möglichkeiten, die das WWW auf diesem Gebiet bietet.

      Insbesondere aufgrund der deutlichen Dominanz der englischen Sprache in diesem Medium, die nicht des Englischen mächtige Regionen von dieser neuen Form globalen Informations- und Wissensaustausches ausgrenzt, ist es erfreulich, dass auch größere multilinguale Projekte im Web vertreten sind. Ein internationales Gemeinschaftsprojekt, welches in seinem Umfang bislang wohl einmalig ist, stellt die in Italien beheimatete Logos Group dar. Die Eigendefinition auf der LOGOS Home-Page (lnk. s6) als Wörterbuch ist zwar formal korrekt, das Angebot geht allerdings weit über das hinaus, was von herkömmlichen Wörterbüchern erwartet werden kann. Auf einen Grundbaustein des Internet aufbauend - nämlich an den einzelnen Besucher appellierend, sich interaktiv an der Erweiterung und Verbesserung zu beteiligen, enthält Logos zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieser Arbeit 7.580.560 Einträge. Bereits für die Startseite kann der Besucher dabei aus über zwei Dutzend Sprachen auswählen. Über ein einfach zu bedienendes Eingabeformular können auch Anfragen für bislang nicht übersetztes Vokabular erfolgen, dabei können Source und Target Language entweder aus den über 150 Sprachen (von (Afan) Oromo bis Zulu) einzeln oder komplett ausgewählt werden - natürlich kann in diesem Forum auch direkt nach bereits vorhandenen Einträgen gesucht werden. Die einzelnen Kategorien sind teilweise sehr komplex, so enthält z.B. Sinologos ein umfangreiches chinesisches Wörterbuch oder Wordtheque eine Literaturdatenbank mit derzeit 11.176 Einträgen (Romane, technische Literatur und übersetzte Texte) in über 100 Sprachen. Ich habe Logos in diese Arbeit aufgenommen, obwohl dort keinerlei Multimediadaten direkt präsentiert werden. Statt dessen wird dort die Hypertextstruktur genutzt um (u.a. über die Suchmaschine Lycos) Seiten mit entsprechendem Inhalt zu finden: nach der jeweiligen Übersetzung zeigen verschiedene Buttons, ob weiterführende Informationen zur Bedeutung existieren, wobei auch externe Quellen berücksichtigt werden. Einer dieser Buttons zeigt dabei an, ob grundsätzlich Audiodaten verfügbar sind, anhand der Farbe ist dabei erkennbar, ob es sich um das gesprochene Wort oder um andere relevante Dateien handelt (etwa Walgesänge unter dem Suchbegriff Wal).

      Im Gegensatz zu den aufgeführten Naturwissenschaften finden sich für den sprachwissenschaftlichen Bereich allerdings kaum animierte oder gar programmierte multimediale Anwendungen. Da sich auch für andere geisteswissenschaftliche Bereiche nur vereinzelt entsprechende Beispiele finden lassen, liegt die Vermutung nahe, dass die technischen Anforderungen für geisteswissenschaftliche Lehr- und Forschungsinstitutionen häufig zu groß sind, bzw. die Kooperation mit entsprechend kompetenten Partnern zu gering ausfällt. Ob dies in einem Kulturpessimismus begründet liegt, nach welchem neue Medien von vielen Seiten erst einige Generationen skeptisch begutachtet werden müssen, bevor sie als Hilfe zur Wissensvermittlung eingesetzt werden, oder ob Berührungsängste und die Konnotation Unterhaltung, die ja häufig mit dem Begriff Multimedia verbunden wird, den Einsatz dieser Techniken derzeit noch begrenzen - es besteht die Gefahr, eine Form der Informationsvermittlung zu vernachlässigen, die m.E. für alle wissenschaftlichen Fachbereiche bislang noch nicht vollständig absehbare Vorteile in sich birgt. Risiken, die der Einsatz neuer Technologien und Kommunikationsformen ebenfalls mit sich bringt, sollten sicherlich nicht unterschätzt werden, sie können allerdings nur erkannt werden, wenn mit diesen neuen Formen auch tatsächlich wissenschaftlich gearbeitet wird.

      Abschließend möchte ich an dieser Stelle noch auf zwei Ausnahmen des genannten Defizits verweisen, die aus dem Bereich Sprachwissenschaft kommen: In der Testversion des Projektes Mimig an der Universität Köln in Kooperation mit Professor Jäger, Lehrstuhl für deutsche Philologie an der RWTH Aachen (lnk.s7) können mittels einer Shockwave-Animation Videos mit Gebärdendarstellungen bestimmter Alltagskommunikationen abgerufen werden (derzeit lauffähig ist ausschließlich die Kategorie "Markt", demnächst vermutlich auch "Restaurant" und der "Gebärdentrainer"). Das Projekt hat zum Ziel "ein multimediales Lehr-Lernsystem zur Unterstützung des Erwerbs der Deutschen Gebärdensprache zu erstellen" (ebd.), welches dann auch im Internet einsetzbar sein soll.

      Ein anderes Beispiel ist die Seite Kuntermund und Löwenmaul (lnk. s8) auf dem Linguistik Server Essen (LINSE). Hier befinden sich - ebenfalls in Form von Shockwave-Animationen - derzeit drei sogenannte Lernpäckchen für Linguistikstudenten. Grafisch verständlich und nachvollziehbar aufgebaut, kann sich der Besucher mit Bühlers "Organon-Modell der Sprache", mit de Saussures "Kreislauf des Sprechens" oder seinen Gedanken zu "Zeichen, Bezeichnendes und Bezeichnetes" auseinandersetzen.
       
       

    11. ... und viele andere Nutzungsmöglichkeiten

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      Die vorgestellten Wissenschaftsbereiche stellen natürlich nur einen Bruchteil des im World Wide Web vorhandenen multimedialen Angebots dar, die Unterschiedlichkeit zeigt aber deutlich, wie vielseitig die Nutzungsmöglichkeiten solcher Formen für Forschung und Lehre sind. Die vorgestellten Beispiele stammen allesamt aus Fachbereichen, die nach meinen Recherchen eine Führungsrolle bei der Einbindung multimedialer WWW-Formate innehaben; es sollen aber hier noch einige andere Anwendungsbereiche aus anderen Disziplinen für solche Formen der Wissensvermittlung genannt werden.

      So gibt es entsprechende Angebote selbstverständlich auch auf dem Gebiet der Fachgebiete, die sich mit der Netzwerktechnik selbst beschäftigen, beispielsweise auf den Informatik-Seiten des Bereichs für Angewandte Computerwissenschaft IV der Universität Mannheim. Dort findet sich eine Auswahl multimedialer Java-Applets für Studierende (lnk. d1) . Hier werden unterschiedliche Übertragungsprotokolle, etwa das ISO / OSI Modell mit oder ohne Audiounterstützung erklärt, Local Area Networks vorgestellt (etwa (Token Ring) oder Flußkontrollmechanismen und Routing Algorithmen (etwa das Routing Information Protocol RIP oder auch Multicast im Wide Area Network WAN, bzw. im Local Area Network LAN) anhand von Simulationen erklärt. Ein anderes, weitaus komplexeres Beispiel ist das Tutorial über Künstliche Neuronale Netzwerke (lnk. d2). Die aus dem Spanischen auch ins Englische und Deutsche übersetzten Seiten bieten nicht nur eine mit Grafiken und Mpeg-Videos visualisierte Einführung "[..] in die verschiedenen Felder der Neuronalen Netzwerke [...]" (ebd., Einleitung)- eine Unix-Arbeitsumgebung vorausgesetzt wird dem Benutzer zusätzlich die Möglichkeit offeriert, mithilfe des Stuttgart Neural Network Simulator (SNNS) ein eigenes Neuronales Netzwerk zu installieren und zu trainieren (ebd., Beispiel). Leider bilden solche Beispiele, in denen mit Unterstützung neuer Technologien ebendiese anschaulich erklärt werden, bislang auch in der Informatik eher die Ausnahme. Da sich mittels multimedialer Formate entsprechende Grundlagen auch für nicht aus der Informatik nahestehenden Wissenschaftsbereichen kommenden Interessierte erschließt, ist das Fehlen solcher Beispiele bedauerlich.

      Trotz der bereits angesprochenen Defizite auf dem Gebiet der Geisteswissenschaften gibt es auch dort Ausnahmen, etwa die AERIA (Antikensammlung ERlangen Internet Archive, lnk. d3). Obgleich ausschließlich mit 2-dimensionalen Grafiken gearbeitet wird, erlauben die verschiedenen Kategorien anschaulich Einblicke in unterschiedliche Bereiche antiker Lebensgrundlagen. Die Struktur der Verbindung von kurzen Textpassagen mit unterschiedlichen Grafiken zeigt, dass multimediale Anwendungen nach der eingangs genannten Definition nicht unbedingt Audio- oder Videounterstützung bedingen; das "Miniaturhaus von Archanes" in der Forschungsstation etwa ist einerseits als Foto (des originalen Tonmodells) abgebildet und wird natürlich schriftsprachlich erläutert, zusätzlich gibt es aber auch eine Skizze sowie ein Computermodell (hier wäre die Umsetzung in ein VRML-Modell allerdings vorteilhaft). Im virtuellen Museum sind u.a. Steinwerke (Statuetten, Reliefs) oder Vasen (von mykenisch bis nichtattisch schwarzfigurig) zu besichtigen, im Pavillon sind im Experiment "Sokrates besucht die Friedrich-Alexander-Universitaet Erlangen-Nuernberg am Ende des 2. Jahrtausends" die Eindrücke einer wandernden Statue festgehalten - insgesamt wird dem Besucher auf den Seiten der Klassischen Archäologie der Philosophischen Fakultäten ein interessanter Einblick in deren wissenschaftliche Arbeit vermittelt. Ein eher negatives Beispiel ist dagegen das archäologische Interactive Tutorial, das als Beispiel für Educational Technology seitens des Bureau for Academic Support Services der University of Pretoria in Südafrika vorgestellt wird (lnk. d4): Ebenfalls mit Text-Bild Verknüpfungen ist es vor allem die Tatsache, das hier insgesamt nur acht Seiten die menschliche Entwicklungsgeschichte bebildern, die das Angebot als spärlich erscheinen lässt.

      Bei Betrachtung des Angebots aus dem Bereich Geschichte ist ein Phänomen zu beobachten, welches einmal mehr die große Kluft zwischen Natur- und Geisteswissenschaften bei der Nutzung multimedialer Internetformate aufzeigt. So sind seitens der Historiker kaum entsprechende Angebote vorhanden, dafür gibt es z.B. aus dem Bereich Physik sogenannte Exhibitions, die sich mit der jeweils eigenen Geschichte befassen - beispielsweise mit Albert Einstein (lnk. d5). Hierbei wird ebenfalls mit Text-Bild-Verknüpfungen gearbeitet, aber auch einzelne Audiobeispiele, etwa von Reden Einsteins, sind abrufbar.

      Innerhalb des vergleichsweise mageren Angebots der Geisteswissenschaften sind es vielfach nicht die einzelnen Modelle oder Systeme, die mit multimedialer Unterstützung präsentiert werden, sondern das zugehörige Handwerkszeug, dass z.B. in Form interaktiver Tutorials (lnk. d6) oder Java-Applets zur Statistik vorgestellt wird - entsprechende Beispiele finden sich z.B. auf der bereits vorgestellten Seite BioJava (lnk. b4). So gibt es dort einen Rechner für deskriptive Statistik oder für die Pearson'sche Korrelation. In der Kategorie Politics zeigen einzelne Anwendungen, das sich auch auf diesem Gebiet die Nutzung entsprechender Formate anbietet - hier lässt sich etwa die Power of Nations bestimmen oder die Berechnung eines Verteidigungsetats simulieren (ebd.).

      Ein anderes Gebiet, in dem sich die Nutzung multimedialer Anwendungen anbietet, ist die Psychologie. Vor allem optische Illusionen lassen sich im WWW exzellent darstellen, sei es ausschliesslich mit 2-dimensionalen Grafiken, mit Unterstützung von Java-Applets (beide Formen finden sich z.B. in der Visual Illusions Gallery auf der Landrigan Page, lnk d7) oder sei es mit Shockwave-Dateien - z.B. bei der Darstellung interaktiver Illusions-Puzzles auf den Seiten von Illusionworks (lnk. d8). Auf der erstgenannten Seite existiert nicht nur eine Vielzahl an erläuterten Beispielen, sondern auch Links zu diversen Tutorials, die das Verständnis der Verarbeitung von sinnlichen Wahrnehmungen erleichtern. Diese befinden sich unter der hannoverschen Website Psychological Tutorials and Demonstrations (lnk d9), ebenso wie eine ausführliche Liste solcher und ähnlicher Anwendungen.

      Wenn man, wie in dieser Arbeit geschehen, den Bereich der Nutzung von Hochleistungsrechnern über das Internet nicht berücksichtigt, so ist zu konstatieren, dass es auf dem Gebiet der Architektur kaum virtuelle Präsentationen gibt. Obwohl sich VRML als Basis für entsprechende Anwendungen anbietet, scheinen die Grenzen von Datenmenge und Übertragungskapazitäten den jeweiligen Verantwortlichen wohl zu begrenzt, um architektonische Planungen und Realisationen im Internet 3-dimensional zur Verfügung zu stellen; so konnte ich trotz ausführlicher Suche nur wenige Beispiele finden. Diese beschäftigen sich jedoch allesamt mit den Baukünsten vergangener Epochen, die Seite "Archäologischer Park in Xanten" etwa enthält die aufgearbeiteten Ergebnisse einer CAD-Rekonstruktion an der Universität Dortmund (lnk d10). Imagemaps als anklickbare Karten erlauben dem Besucher hier einen Ausflug in die antike römische Stadt. Mit ebensolchen Imagemaps wird auch die Darstellung der Stufenpyramide von Djoser (lnk d11) oder die Vielzahl an Beispielen antiker Baukunst im Nahen Osten auf der Seite "Archimedia" (lnk d12) der Universität Haifa, Israel, realisiert. Es bleibt zu hoffen, dass sich dieses Fehlen an frei zugänglichen VRML-Visualisierungen in der Architektur in absehbarer Zeit ändert und - wie beispielsweise auch in der Geologie (lnk. d13) - demnächst auch für Nicht-Architekten virtuelle Raumszenarien auf der Grundlage architektonischer Planungen einsehbar sind.

      Abschließend bleibt festzuhalten, dass es natürlich eine Vielzahl weiterer multimedialer Internetangebote im WWW gibt, vor allem in den USA ist durch die enge Verknüpfung staatlicher Institutionen mit dem Sektor Educational das Angebot entsprechen groß. So finden sich auf den Seiten der NASA (vgl. lnk. a5) neben den bereits erwähnten Beispielen z.B. auch diverse interaktive Touren, die von einer gemeinsamen Startseite, dem Ocean Planet Floorplan (lnk. d14) erreichbar sind und den Besucher die vielfältigsten Einblicke in die Ozeanographie erlaubt, dabei sind sowohl atmosphärische Eindrücke (etwa Walgesänge) als auch detaillierte Informationen über die einzelnen Forschungsstationen abrufbar. Wie viele andere ist auch dieses Angebot so komplex, dass dem Leser an dieser Stelle ein Besuch auf der entsprechenden Seite nahegelegt wird, um einen eigenen Eindruck zu gewinnen. Gemein ist allen Web-Angeboten der NASA die starke Verpflechtung wirtschaftlicher Interessen und wissenschaftlicher Forschung, deren Inhalte für Interessierte aller Altersgruppen aufgearbeitet werden - so finden sich in allen Bereichen auch spezielle Seiten mit Educational Materials (ebd.) oder Angebote für Kids Only (vgl. lnk. a5).
       
       
       
       

  7. Ausblick

 
Ziel des vorliegenden Kapitels "Multimediale und interaktive Wege der Wissensvermittlung im Internet" ist es, Einblicke in die vielfältigen Möglichkeiten multimedialer Lehr- und Lernformen im WWW zu geben. Auch wenn die vorgestellten Beispiele und die aufgeführten Bereiche nicht repräsentativ sein können - sie sind wie erwähnt im Labyrinth der globalen Hypertextstruktur gesucht und gefunden worden - so hoffe ich, durch die Vielseitigkeit der vorgestellten Beispiele dem Leser auch Anregungen für eigene multimediale Projekte geben zu können, welche die Globalisierung des Wissens weiter vorantreiben.

Chancen und Risiken, die neue multimedialer Informations- und Kommunikationsformen im Internet in der Wissenschaft mit sich bringen, werden m.E. noch viel zu sehr durch eine starke Euphorie auf der einen und einer starken Ablehnung auf der anderen Seite geprägt.

Auch bei Betrachtung einiger der hier vorgestellten Beispiele sind grundsätzliche soziale, moralische und ethische Fragestellungen zu erkennen, etwa nach den Veränderungen sozialer Beziehungen der sogenannten Netizens (Netzbürger, abgeleitet von Citizen), nach der Entfremdung vom Objekt (in der Medizin: vom Patienten) durch virtuelle Versuche oder einfach nach Veränderungen im Kommunikationsverhalten. Für solcherlei Diskurse ist aber eine möglichst unabhängige Auseinandersetzung mit der Thematik seitens der verschiedenen Wissenschaften erforderlich, die zwar vereinzelt zu erkennen ist (in Bezug auf das Kommunikationsverhalten vgl. z.B. Runkehl u.a., lit. 4), der jedoch m.E. andernorts noch viel zu geringe Bedeutung beigemessen wird. Die anfangs angesprochene Zunahme der Netzkapazität durch neue Übertragungswege oder einfach nur bessere Komprimierungsverfahren, die Geschwindigkeit der technischen Entwicklung im Bereich Computer und Netzwerke und die Investitionszunahme seitens der Industrie, das rasante Anwachsen der ans Internet angeschlossenen Haushalte und die Entwicklung dessen Nutzung vom Freizeit zum Alltagsmedium (vgl. für die Bundesrepublik z.B. Media Perspektiven Basisdaten, Onlinenutzung: Zeiten und Dauer, S. 83, lit. 1) sowie die Entwicklungen von neuen Medienverbundsystemen (etwa die Internetnutzung über den Fernseher oder wearable computing Systemen, in die u.a. Sprachsteuerung und -ausgabe integriert sind, vgl. hierzu lnk. A) legen nahe, dass sowohl das Internet selbst als auch die entsprechenden Multimediaanwendungen weiter stark anwachsen werden; so liegt es auch an den einzelnen Wissenschaftlern, ob eine mit genannten Entwicklungen einhergehende Kommerzialisierung (eventuell auch Trivialisierung) einfach nur skeptisch beobachtet, oder ob dieser innovative Formen der Wissensvermittlung gegenübergestellt werden.

Das Internet selbst ist durch die Wissenschaft gewachsen, insofern besteht m.E. vielleicht sogar eine historische, auf jeden Fall aber eine politische Verpflichtung, die Ideale der freien Zugänglichkeit wissenschaftlicher Informationen gegen eine Industriepolitik zu verteidigen, die auf kostenpflichtige Lizensierungen der Netzangebote, auf Informationsmonopole sowie auf die Überwachung und Zensur übertragener Inhalte setzt (vgl. hierzu z.B. verschiedene Beiträge bei Faßler und Halbach, lit. 2). Schon heute stammen große Teile der zur Verfügung stehenden Untersuchungen über das Internet und das Verhalten seiner Benutzer nicht mehr aus unabhängiger Forschung, sondern von Marktforschungsinstituten, die - mit Softwareherstellern und Website-Anbietern zusammenarbeitend - ihrem Ideal des "gläsernen Konsumenten" ein gehöriges Stück näher gekommen sind. Aufklärung über und Widerstand gegen solcherlei Entwicklungen findet sich hauptsächlich seitens unabhängiger Organisationen, in Deutschland etwa dem Chaos Computer Club (CCC, s. lnk. B), in den USA der Electronic Frontier Foundation (EFF, s. lnk. C) und der zugehörigen Blue Ribbon Campaign. Auch hier wäre eine stärkere Präsenz kompetenter Wissenschaftsbereiche wünschenswert, wofür m.E. aber nicht nur die technologische, sondern auch eine stärkere inhaltliche Vernetzung - also gleichsam ein höheres Maß an Interdisziplinarität - Voraussetzung wäre. Einige der vorgestellten Beispiele liefern eine Vorstellung davon, was solcherlei wissenschaftsübergreifende Projekte zu leisten imstande sind.


 

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