Strukturierung

Schon immer strukturieren Menschen ihre Informationen über die Welt. Zum einen, um sich in ihrem Informationsbestand und damit in ihrer Welt besser orientieren zu können. Zum anderen, um dadurch neue Erkenntnisse und damit weitere Informationen über die Welt zu erlangen. Schon immer verfolgten die Menschen dabei das Ziel, ihren gesamten Informationsbestand vollständig zu strukturieren. Schon in der Antike um 350 v. Chr. entwickelt Aristoteles eine solche universale Struk­turierung, die auf zehn Hauptkategorien basiert:

  • Substanz
  • Qualität
  • Quantität
  • Relation
  • Ort
  • Zeit
  • Tun
  • Lage
  • Haben
  • Leiden

Diese Strukturierung wird als Kategorienlehre bezeichnet und ist bis heute Vorbild für die meisten wissenschaftlichen Unterteilungen von Informatio­nen. So nutzt auch der Grammatiker und Dichter Kallimachos von Kyrene die Kategorien aus Aristoteles' Lehre, um die Schriften in der bedeu­tendsten Bibliothek der Antike, dem von Ptolemäus gegründeten Museion von Alexandria, zu ordnen. Auf 120 Schriftrollen, den Pinakes, katalogisiert er eine umfangreiche Auswahl der zuletzt bis zu 700.000 Schriften der Bibliothek nach den zehn Kategorien Aristoteles. Innerhalb dieser Kategorien sind die Schriften alphabetisch nach den Namen der Autoren gegliedert. Zu jedem der verzeichneten Autoren enthalten die Pinakes zusätzlich eine Kurzbiographie. Die eigentlichen Werke sind mit einem Etikettierungssystem ausgestattet, das es ermöglicht, sie zu identifizieren, ohne sie dazu aus den Regalen ziehen zu müssen. Die Pinakes sind allerdings nicht für den öffentlichen Gebrauch vorgesehen.

Nahezu alle Klassifikationen sind hierarchisch strukturiert, so auch die meisten bedeutenden Klassifikationen für Bibliotheken. In einer Hierarchie sind mehrere Informationssektionen in verschiedenen Ebenen einander über- oder untergeordnet und jeweils von Ebene zu Ebene miteinander verknüpft. Dabei bildet die jeweils übergeordnete Sektion die Kategorie für alle ihr untergeordneten Sektionen. So ist zum Beispiel der Kategorie Kraftfahrzeug die Sektion PKW unter­geordnet. Gleichzeitig ist die Sektion PKW auch eine Kategorie, der unter anderem die Sektion Cabrio untergeordnet ist. Die Form solch einer Struktur entspricht in etwa der Art, wie sich ein Baum verzweigt, daher wird sie auch Baumstruktur genannt. Die Strukturierung von Informationen mittels Hierarchien ist sehr effektiv. leider einzelnen Sektion sind nur die Eigenschaften zugewiesen, die sie von der ihr übergeordneten Kategorie unter­scheidet. Alle anderen Eigenschaften ergeben sich aus der Position innerhalb der Struktur. Zum Beispiel ist das Merkmal eines Cabrios das zu öffnende Dach. Dadurch, dass es der Kategorie PKW zugeordnet ist, hat es außerdem die Eigen­schaft, für den Personentransport geeignet zu sein. Durch die Zuordnung des Elements PKW zu der Kategorie Kraftwagen besitzt ein Cabrio zusätzlich auch die Merkmale eines motorgetriebenen Fahrzeugs. Wenn ein Mensch einmal das grund­sätzliche Prinzip hierarchischer Strukturen versteht, kann er problemlos jedes auf diese Art strukturierte System nutzen. Und durch die starke Verbreitung dieser Struktur in unserer Gesellschaft lernt nahezu jeder Mensch dieses Prinzip bereits in frühen Lebensjahren kennen. Es sind mittlerweile mehrere Varianten von Hierarchien definiert, die sich in einigen wesentlichen Punkten voneinander unter­scheiden.

Die ursprüngliche Form der Hierarchie wird heute Monohierarchie oder auch starke Hierarchie genannt. Bei ihr ist jede Sektion immer nur genau einer Kategorie, also eindeutig zugeordnet. Das entspricht der aus dem Alltag bekannten physika­lischen Zuordnung von materiellen Objekten. Beispielsweise sind Bücher in einer Bibliothek monohierarchisch strukturiert. Jedes Buch steht nur einmal in einer bestimmten Abteilung in einem bestimmten Regal. Dadurch ist die Zuordnung zu der Abteilung und dem Regal immer eindeutig.

Weil die Monohierarchie der hierarchischen Zuordnung in der realen Welt entspricht, ist sie an sich für Menschen sehr gut nachvollziehbar und verständlich. Die Eindeutigkeit der Zuordnung ist aber auch gleichzeitig eine der größten Schwächen von Monohierarchien. Denn fast alle Objekte sind eigentlich polydimensional, das heißt, sie besitzen die Eigenschaften mehrerer Kategorien. Ein PKW, der der Kategorie Cabrio zugeordnet ist, weil sich sein Dach öffnen lässt, kann gleichzeitig auch Eigenschaften der Kategorie Sportwagen haben. Dieser PKW aber wird in der Kategorie Sportwagen nicht gefunden, da er eindeutig der Kategorie Cabrio zugeordnet ist. Wie hilflos selbst bedeutende bibliothekarische Hierarchien mit diesem Problem umgehen, zeigt die first-of-two rule der DDC: Wenn eine Information in gleicher Weise zwei verschiede­nen Kategorien zugeordnet werden könnte, bei­spielsweise ein historisches Ereignis aus dem Krieg zwischen Japan und den USA, dann ist das Ereignis laut dieser Regel in die Kategorie einzuordnen, deren Notationsnummer niedriger ist, also in diesem Fall in die Kategorie der Geschichte von Japan mit der Nummer 952 und nicht in die Kategorie der Geschichte der USA mit der Nummer 973.monohierachie

Um die Polydimensionalität der meisten Objekte in einer hierarchischen Struktur abzubilden, wird häufig eine Polyhierarchie verwendet, die auch schwache Hierarchie heißt. Eine direkte Verknüpfung mit mehreren Kategorien, also eine uneindeutige Zuordnung, ist zwar in der realen Welt unmöglich, lässt sich aber in einem Katalog oder einem Computersystem vornehmen. In dem Computer­system einer Bibliothek kann ein Buch in verschie­denen Abteilungen verzeichnet sein, auch wenn es real nur in einer einzigen davon steht. Damit werden die Einschränkungen der Eindeutigkeit bei Monohierarchien zwar nicht vollständig vermieden, da es in der Praxis unmöglich ist, alle denkbaren Zuordnungen vorzunehmen, aber sie werden zumindest stark vermindert. Streng genommen ist eine Polyhierarchie eigentlich keine Hierarchie, sondern ein gerichteter azyklischer Graph. Je nach Anzahl der Verknüpfungen ist sie einer Hypertext­struktur oft ähnlicher als einer Monohierarchie und erzeugt bei der Nutzung auch ähnliche Orientierungsprobleme. Vor allem aus der objekt­orientierten Programmierung ist ein weiteres Problem von Polyhierarchien bekannt, das Diamond-Problem genannt wird. In ähnlicher Form tritt es auch bei der Strukturierung von Informa­tionen auf. Der typische Fall ist eine Kategorie, der zwei Sektionen zugeordnet sind, denen beiden gemeinsam wiederum eine einzelne Sektion zugeordnet ist. Zum Beispiel, wenn der Sektion Kraftfahrzeuge die Sektionen PKW und LKW zugeordnet sind, und den Sektionen PKW und

LKW gemeinsam die Sektion Ersatzteile. Dadurch hat die Sektion Ersatzteile die Merkmale sowohl der Kategorie PKW als auch der Kategorie LKW. Bei einer Website hat diese Strukturierung zur Folge, dass dem Nutzer in der Sektion Ersatzteile diese sowohl für PKW als auch für LKW präsentiert werden, obwohl er auf einer Ebene darüber bereits zwischen diesen beiden Kategorien ausgewählt hat. Da Menschen Monohierarchien aus der realen Welt kennen, erwarten sie in der Regel bei einem interak­tiven System, dass dieses genauso strukturiert ist. Die Zuordnung einer Sektion zu mehreren Katego­rien ist vor allem deshalb problematisch, weil der Unterschied zwischen einer Monohierarchie und einer Polyhierarchie für den Nutzer beispielsweise einer Website nicht ohne weiteres auf den ersten Blick erkennbar ist.

polyhierachie

Die Eigenschaften der einzelnen Sektionen einer Hierarchie können in unterschiedlichem Verhältnis zueinander stehen. Es werden vor allem zwei verschiedene Relationsformen voneinander unterschieden. Bei einer generischen Relation, die auch Abstraktionsrelation genannt wird, hat die untergeordnete Sektion alle Eigenschaften der übergeordneten Kategorie und mindestens eine zusätzliche, spezifizierende Eigenschaft, oder sie besitzt eine der Eigenschaften der übergeordneten Kategorie in deutlich veränderter Form. Da alle zusätzlichen oder abweichenden Eigenschaften an alle untergeordneten Sektionen weitervererbt wer­den, spricht man auch von der Vererbungsrelation.

So hat beispielsweise ein PKW alle Eigenschaften der Kategorie Kraftfahrzeug und zeichnet sich außerdem durch die zusätzliche Eigenschaft aus, speziell für den Personentransport geeignet zu sein. Die Sektion Cabrio ist der Kategorie PKW untergeordnet, und hat so alle Eigenschaften der Kategorie Kraftfahrzeug und der Kategorie PKW sowie zusätzlich die Eigenschaft, dass sich das Dach öffnen lässt.

generische Relation

Eine partitive Relation, die auch Bestandsrelation genannt wird, besteht, wenn die untergeordnete Sektion ein Teil der übergeordneten Kategorie ist, die einem Ganzen entspricht. Dabei dürfen sich die Sektionen einer Ebene nicht überschneiden. Auch partitive Relationen setzen sich über mehrere Ebenen fort. So ist zum Beispiel die Sektion Rad ein Teil der Kategorie PKW. Die Sektion Felge ist ein Teil der Kategorie Rad, und damit auch ein Teil der Kategorie PKW.

partitive Relation

Ein bedeutendes Charakteristikum hierarchischer Strukturen ist das Verhältnis ihrer Breite zu ihrer Tiefe, also der Anzahl der Sektionen auf einer Ebene zu der Anzahl der Ebenen. Geht man von einer festgelegten Menge an Sektionen aus, dann ist eine hierarchische Struktur umso tiefer, je schmaler sie ist. Je mehr Sektionen sich in einer Ebene befinden, desto weniger Ebenen sind notwendig, um alle Sektionen unterzubringen. Umgekehrt ist eine hierarchische Struktur umso flacher, je breiter sie ist.

Je mehr Sektionen sich auf einer Ebene befinden, desto weniger Ebenen sind notwendig, um alle Sektionen in die Struktur einzuordnen. Wird bei einer Website für die Strukturierung der Inhaltselemente eine hierarchische Struktur verwendet, und folgt der Nutzer bei der Auswahl einer Sektion der Hierarchie, indem er beispiels­weise die Hauptnavigation nutzt, dann muss er in einer Struktur, die nicht besonders breit, aber dafür recht tief ist, unter Umständen sehr häufig zwischen mehreren Kategorien auswählen, bis er bei der gewünschten Information angelangt ist. Durch das Tracking oder durch Tests nahezu jeder beliebigen Website lässt sich leicht feststellen, dass die Anzahl der Auswahlen, die Nutzer treffen, bevor sie eine Aufgabe abbrechen, relativ gering ist. Mit jeder zusätzlichen Ebene einer hierarchischen Struktur einer Website steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die dort platzierten Sektionen von dem Nutzer nicht mehr aufgerufen werden. Andererseits hat sich der Nutzer bei einer schmalen und tiefen Struktur auf jeder Ebene nur zwischen relativ wenigen Katego­rien zu entscheiden. Die Wahrscheinlichkeit, eine falsche Kategorie auszuwählen, die die gesuchte Sektion nicht enthält, ist dadurch sehr gering.

Daher kann der Nutzer mit nur sehr wenigen oder überhaupt keinen Fehlversuchen die gesuchte Sektion aufrufen. Im Gegensatz dazu gelangt der Nutzer bei einer sehr flachen und dadurch recht breiten Struktur zwar mit sehr viel weniger Auswahlschritten zur gesuchten Sektion, muss aber auf jeder Ebene aus einer verhältnismäßig großen Menge an Kategorien auswählen. Je größer die Menge der Kategorien, desto wahrscheinlicher ist eine fehlerhafte Auswahl. Welche Ausformung einer hierarchischen Struktur eignet sich nun am besten für eine Website? Relativ breit mit wenig Ebenen und dadurch wenig Auswahlschritten bis zur gewünschten Sektion? Oder recht tief mit einer übersichtlichen Auswahl an Kategorien auf jeder Ebene? Oder ist der Mittelweg am besten geeignet, nicht zu tief, aber auch nicht zu breit? Seriöse Regeln für eine bestimmte ideale oder maximale Anzahl an Kategorien auf einer Ebene bestehen nicht. Es gibt jedoch Untersuchungen, aus denen sich einige allgemeine Tendenzen ableiten lassen.

So bereiten schmale und dadurch relativ tiefe Struk­turen dem Nutzer im direkten Vergleich deutlich mehr Probleme, als eher flache und dadurch breite Strukturen. (Westerink et al. 2000; Bernard 2002) Welche absolute Anzahl an Kategorien auf einer Ebene sinnvoll ist, hängt stark von den Inhalten und von der Qualität der Benennung ab. Einem Menschen fällt es umso leichter, eine große Anzahl von Begriffen zu erfassen und daraus den passenden auszuwählen, je höher die Relevanz dieser Begriffe für ihn ist. So hat beispielsweise ein Zahnarzt keine Schwierigkeiten, aus einer großen Menge an Kate­gorien von Dentalinstrumenten schnell und sicher genau die Kategorie auszuwählen, die das vom ihm gesuchte Produkt enthält. Einem ebenso gut ausge­bildeten Anästhesisten dagegen, dem zahlreiche dieser Kategorien unbekannt sind, fällt die richtige Auswahl in der dem Nutzer auf jeder Ebene und in jeder Kategorie etwa die gleiche Menge an Auswahlmög­lichkeiten angeboten wird, am besten zu nutzen ist. Da aber in einer hierarchischen Struktur mit jeder Ebene eine Spezialisierung stattfindet, steigen bei einer interaktiven Anwendung mit jeder Kategorie, die ein Nutzer auswählt, seine spezifischen Kennt­nisse über die ihm präsentierten Informationen. Je stärker der Nutzer seine Auswahl bereits spezifiziert hat, desto umfangreicher können daher die Aus­wahlmöglichkeiten sein, ohne dass dadurch die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Auswahl steigt. Eine ideale Websitestruktur mit einer hierar­chischen Struktur weist daher eine Taillierung auf. In höher gelegenen Ebenen, besonders in der ersten, ist dabei die Anzahl der zur Auswahl stehenden Menüpunkte relativ gering, je tiefer sich der Nutzer in der Struktur befindet, desto umfangreicher ist die Auswahl.

Vor- und Nachteile von Hierarchien Neben der bereits beschriebenen Polydimensionali- tät der meisten Sachverhalte, die von Hierarchien gar nicht oder nur unzureichend berücksichtigt wird, führen alle Formen einer hierarchischen Strukturierung auch noch aus anderen Gründen bei der praktischen Anwendung zu erheblichen Problemen. Viele davon treten bei Websites beson­ders deutlich hervor. Um komplexe Sachverhalte präzise in einer Hierarchie abzubilden, sind an sich sehr viele Sektionen auf sehr vielen Ebenen not­wendig. Denn theoretisch erzeugt jedes spezifizie­rende Merkmal mindestens eine neue Sektion auf einer neuen Ebene. Das führt zu einer sehr umfang­reichen Struktur, deren Umfang im Verhältnis zu den darin befindlichen Informationen umso größer ist, je weniger Informationen strukturiert werden. Auf einer Website hat das zur Folge, dass der Nutzer sehr häufig eine Auswahl treffen muss, bis er die gewünschte Information präsentiert bekommt, und zu den entsprechend hohen Abbruchraten. Zusätzlich entstehen dadurch so genannte empty pages, also Seiten, auf denen der Nutzer außer einer Beschreibung der darunterliegenden Sektionen keine Informationen erhält. Ruft der Nutzer meh­rere Seiten hintereinander auf, die nicht wenigstens Teile der von ihm gesuchten Information enthalten, dann bemerkt er nicht, wie er sich schrittweise den gewünschten Inhalten nähert und bricht sein Vorhaben umso schneller ab.

Auch wenn ein Mensch das hierarchische Prinzip an sich sehr leicht versteht, passiert es häufig, dass er eine bestimmte Hierarchie nicht nachvollziehen kann, weil ihm die konkrete Zuordnung nicht geläufig ist. Bei einer Mono­hierarchie führt nur ein einziger Weg an das gesuchte Ziel. Gelingt es nicht, auf jeder Ebene genau die einzige richtige Zuordnung auszuwählen, wird die gewünschte Information nicht gefunden. Mit einer polyhierarchischen Struktur kann dieses Problem nicht völlig vermieden, aber doch verrin­gert werden, da sie zwar nicht alle denkbaren, aber doch mehrere verschiedene Wege an das Ziel ermöglicht. Dafür fällt aber die Orientierung mit zunehmender Menge an Auswahlmöglichkeiten schwerer.

Aus all diesen Gründen sind nicht einmal die bedeutenden Universalklassifikationen ausschließ­lich hierarchisch strukturiert. So weist zum Beispiel die DDC zumindest in Ansätzen Merkmale einer Facettenklassifikation auf. Mit sieben so genannten Hilfstafeln werden immer wiederkehrende Aspekte wie Präsentationsformen oder betroffene Länder zugewiesen.

Bei den meisten Websites mit einer an sich hierarchischen Struktur ist diese daher nur formal hierarchisch. Das bedeutet, die Form entspricht weitgehend einer Baumstruktur, die Beziehungen der einzelnen Elemente entsprechen aber nur zu einem geringen Teil einer echten Hierarchie. Meistens werden mehrere Hierarchieebenen ausge­lassen, sehr häufig sind die Relationen zwischen den Sektionen sogar nur assoziativ, das heißt, sie werden einander zugeordnet, weil sie gedanklich irgendwie miteinander verknüpfbar sind. Während bei der Klassifikation einer Bibliothek neue Informationen immer nach recht klaren Regeln eingeordnet werden, bedarf die Erstellung oder Erweiterung einer Website stets eines spezifischen Konzepts.

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