3. Systemdesign

Unser System präsentiert und erläutert zunächst schrittweise die Definitionen der semantischen Analyse. Diese werden anschließend anhand von animierten Beispielen verdeutlicht. Beides geschieht vollständig interaktiv, d.h. die Benutzer können sich per Mausklick durch eine graphische Umgebung bewegen, Themen, die sie interessieren auswählen, vertiefen und Beispielanimationen steuern. Schließlich besteht die Möglichkeit, Beispiele selbst anzugeben und die vorgestellten Algorithmen dynamisch auf den abstrakten Syntaxbäumen der eingegebenen Beispiele animiert ablaufen zu lassen (vgl. Abs. 6). Beispiele können Eingabeprogramme, Ausdrücke oder Spezifikationen sein. Sämtliche vom Benutzer einzugebenden Probleme sind in unserem Fall entscheidbar und vom System korrekt lösbar.

Das System wurde mit dem Autorensystem Multimedia ToolBook^TM 3.0 ("MTB") der Firma Asymetrix^TM unter Windows 3.1 (16 Bit) entwickelt. Der dynamische Teil des Systems ist jedoch aufgrund der besseren Performanz und einigen Beschränkungen des ToolBook-Systems in C unter Verwendung der Windows-API implementiert. Eine solche Beschränkung ist z.B. die nicht akzeptable, limitierte Seitengröße für größere Bäume. Die Lernsoftware ist unter Windows 3.1/95/98/NT4 lauffähig und bedarf einer Runtime-Umgebung, die allerdings frei verfügbar ist.

Die Einordnung dieser Arbeit liegt weder in der reinen Visualisierung von komplexen Datenstrukturen noch in der reinen Animation von Algorithmen. Unsere Intention lag in der Schaffung eines multimedialen Lernsystems für den Übersetzerbau, mit dessen Hilfe sich der Anwender selbständig oder im Rahmen des Unterrichts in die Thematik einarbeiten und sein erlerntes Wissen durch die Eingabe eigener Beispielprogramme bzw. -spezifikationen (Eingabedaten für die hier betrachteten Algorithmen) festigen kann. Es werden nicht nur Algorithmen visualisiert, was auch der Anspruch der gängigen Algorithmenanimationssysteme (siehe [BS84], [Bro87], [BN96], [Sta96], ...) ist. Das System abstrahiert vielmehr graphisch auch die Definitionen in der Theorie, Beispiele, den Sinn von Sätzen, etc. Selbst Notationen werden sofort durch Anklicken anhand von animierten oder statischen Beispielen verdeutlicht.

Durch die bereits oben erwähnte Eingabe eigener Beispiele läßt sich unser System nicht nur zur reinen Informationspräsentation nutzen, sondern versteht sich im Hinblick auf die Systematik der intelligenten Lehr- und Lernsysteme als System zum entdeckenden (explorativen) Lernen. Übungsaufgaben mit adaptiver Hilfestellung und korrekter Lösung bietet unsere Lernsoftware nicht an.

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Andreas Kerren , 2000-04-24

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