Web注释定制软件系列WACline：利用异构性简化开发和维护的浏览器扩展产品线.

软件X 18（2022）101090原始软件出版物WACline：一个利用Web注释中异构性的软件产品线Haritz Medina，Oscar Díaz，Xabier GarmendiaOnekin集团，Paseo de Manuel Lardizabal 1，巴斯克地区大学，UPV/EHU，圣塞巴斯蒂安，20018，西班牙ar t i cl e i nf o文章历史记录：接收日期：2022年2022年4月13日接受保留字：Web标注客户端定制数据策展浏览器扩展软件产品线a b st ra ct大量的研究项目资金用于创建定制的注释系统，一次又一次地重新发明轮子，开发相同的通用功能。在本文中，我们提出了WACline，软件产品线，以方便定制的浏览器扩展Web注释客户端。WACline通过重用公共特性（例如，突出显示和注释），同时将主要焦点放在定制上。为此，WACline提供了111个已经实现的功能，可以扩展新的功能。通过这种方式，研究人员可以减少注释客户端的开发和维护成本版权所有©2022作者。由爱思唯尔公司出版这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）中找到。代码元数据当前代码版本V0.3.1用于此代码版本的代码/存储库的永久链接https://github.com/ElsevierSoftwareX/SOFTX-D-22-00020Code Ocean compute capsule法律代码许可证MIT使用Git的代码版本控制系统使用的软件代码语言、工具和服务JavaScript、HTML、SCSS编译要求，操作环境Eclipse，Pure：：variants v5，NodeJS v16，Gulp v4如果可用，链接到开发人员文档/手册https://github.com/onekin/wacline#readme问题支持电子邮件haritz. ehu.eus1. 动机和意义数据策展是组织和管理数据集集合的工作，以满足特定人群的需求和兴趣[1]。由于科学数据的不断增长，科学研究越来越依赖于从中发现这使得数据管理成为研究的关键[2]。科学数据一经发表，以便其他研究人员可以复制这些发现并对其进行更多的实验。然而，记录和整理数据绝非易事。它需要注释、发布和呈现可供重用和保存的数据[3，4]。注释需要一组活动，这些活动通过识别数据结构或通过添加信息来将内容的各个方面（例如，文本*通讯作者。电子邮件地址：haritz. ehu.eus（Haritz Medina），oscar.ehu.eus（Oscar Díaz），xabier. ehu.eus（Xabier Garmendia）。标签）[5]。每一项科学研究的注释实践都是不同的很难规定一种适用于每个人的策展方法，因为它必须根据社区的具体要求、专业知识和能力进行调整。不同的注释实践可以在社会科学和人文科学[6]、新闻调查[7]或医学和生物科学[8- 10 ]中找到这种情况导致注释实践共享共同性，但在被给定的研究领域采用时需要进行调整。因此，研究人员努力开发自己的注释工具。Cohen等人在过去的五年里，在生物医学文本挖掘社区中，我们知道有5个通常，这些努力以失败告终的项目。Hypothes.is基金会 2014年对72种注释工具的状况进行了调查1，其中58%的注释工具可用，但大多数注释工具1 https://rebrand.ly/hypothesis-survey网站。https://doi.org/10.1016/j.softx.2022.1010902352-7110/©2022作者。 由Elsevier B.V.出版。这是一篇开放获取的文章，使用CC BY许可证（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表SoftwareX期刊主页：www.elsevier.com/locate/softxHaritz Medina、Oscar Díaz和Xabier Garmendia软件X 18（2022）1010902Fig. 1. 注释项目可用性的演变：2 0 1 4 年 和 2 0 1 9 年 Hypothes.is调查的 注 释 项 目 可 用 性 比 较 。是不成熟的版本或其使用受到限制。我们在2019年重复了这项研究，发现只有25%的修订工具可用，而35%的项目已经失效，40%不再可用（见图2）。① 的人。这种情况由于缺乏标准而受到阻碍。由于缺乏描述注释的通用方法，注释数据被锁定在发布者的筒仓中。这种情况在2017年随着W3C对Web An表示的建议而改变W3C为注释数据提供了一个数据模型。基于这些理由，像Hypothes.is [13]这样的倡议旨在提供一个开放的平台，以透明和协作的方式收集Web注释，支持注释的开放后端存储库。这使得消费者（而不是内容提供者）成为他们的注释所有者，支持免费共享注释。注释的实践（即，如何产生、可视化或共享注释）是非常异构的W3C有助于注释的可移植性，但是仍然需要每个社区来构建Web注释客户机来读写注释存储库。Hypothes.is本身就是一个很好的例子Hypothes.is提供了一个基本的Web注释客户端来访问注释 存 储 库 。 这 种 注 释 客 户 端 不 符 合 新 闻 业 的 注 释 实 践EJournalPress[14]或FakeNewsAnnotationTool[7]）。在开发方面，这些计划遵循克隆自己的方法，即新软件从克隆现有软件开始，然后调整其部分以满足新的需求。然而，尽管克隆自己在短期内节省了成本，但如果无法跟踪克隆之间的更改，则无法扩展。这就是软件产品线发挥作用的地方。软件产品线（SPL）促进了系统地重用as-与机会主义重用（如克隆拥有[15]）形成对比。它的目的是确定域中应用程序之间的公共功能和变量（例如，Web注释），并构建可重用的资产，以利于未来的开发工作[16]。尽管两种方法的实现成本相似，但克隆自己需要额外的努力。它需要过滤掉不会被重用的代码来开发新工具，由于功能分散或代码耦合，这可能很耗时。相比之下，这些任务对于使用SPL方法是不必要的，因为这里的重用是系统的，开发人员只使用要重用的功能[17]。这项工作提出了WACline（Web注释客户端线），以面对异质性的注释实践中使用SPL架构。WACline不是一次性的注释工具，而是一个平台，创建注释工具。WACline不是从头开始构建注释工具，而是为社区从一组现有组件开发自己的注释工具提供了一个良好的开端。2. 软件描述WACline提供了一个为Web注释创建自定义浏览器扩展的框架。具体地，浏览器扩展用作前端（也称为注释客户端）以收集和显示托管在注释后端（也称为注释服务器）中的注释（例如，Hypothes.is）上提供。WACline提供的功能可以以不同的方式组合，以创建自定义的注释浏览器扩展来执行科学数据策展。这些功能不是在单一产品中提供的。相反，领域专家在开发过程中精心挑选那些说明注释实践的特性。为此，Pure：：Variants[18]被用作可变性管理系统。注释客户端是从WACline获得的，步骤3：配置. WACline根据特征模型（参见第2.2节）描述了支持的功能。从这个模型中，研究人员挑选了一组更适合手头注释实践要求的功能。可变性管理系统检查所选特征是否符合现有特征依赖性（例如，用户过滤注释的特征需要远程注释服务器）。一代配置完成后，必须创建新软件的实例。WACline这些前置处理器指令用于辨别共性（即，所有Web注释客户端共享的特征）从变量（即，实现特定特征功能的代码通过预处理阶段，只生成具有所需特性的专用注释工具，过滤掉其余代码。自定义. 一些注释特定的要求可能无法单独使用WACline来满足，需要进行一些特别的这可能需要对WACline生成的源代码进行修改，以涵盖新的功能。2 2019年Hypothes.is调查的复制：https：//rebrandd。ly/h-是SurveyReplication。3 更多详细信息请参见用户手册：github.com/onekin/WacLine/blob/master/README.md。···Haritz Medina、Oscar Díaz和Xabier Garmendia软件X 18（2022）1010903图二、W A C l i n e 的 特 征 图 的 部分视图： 结 构 （ 顶 部 ） 和 特 征 之 间 依 赖 关 系 的 示 例 （ 底 部 ） 。Build.必须编译源代码以使其准备好安装。为此，我们提供了一个脚本来自动解析依赖关系并为目标浏览器编译结果浏览器扩展（例如，Google Chrome）。测试和交付。创建的输出浏览器扩展文件夹可以安装在浏览器中进行测试。在测试功能后，如果符合注释要求，则可以在生产中打包并发布扩展文件夹（例如，在Chrome网上商店发布）。2.1. 软件构架WACline内容脚本架构基于初始化模块ContentScriptManager.js，它协调其余模块的初始化：annotationManager（CRUD操作），annotationManager，codebookManager，targetManager等。为了便于包含新功能，WACline遵循事件驱动架构。然后，新模块源 代 码 主 要 使 用 HTML 、 SCSS 和 Vanilla JavaScript（ ECMAScript 2015 ） 开 发 。 NPM 、 5Webpack 、 6Babel7 和Gulp8用于依赖解析、代码转译和扩展构建。它是在MIT许可下发布的，并开放接受GitHub上的贡献。94 https://developer.chrome.com/docs/extensions/mv3/architecture-overview/网站。5 NPMjs：https://www.npmjs.com/。6 Webpack：https://webpack.js.org/.7 BabelJS：https://babeljs.io/.8 网址：https://gulpjs.com/。9 贡献：github.com/onekin/WacLine/blob/master/CONTRIBUTING.md网站。2.2. 软件功能SPL通过特征模型[19]记录功能。它是支持的功能特性集的表示。图2显示了WACline的特征模型，它被分为六个集群，代表Web注释客户端的主要组件，Annotation Server，它收集与符号存储有关的特征（例如，Hypothes.is [13]）。Target，它对引用注释内容资源的特征进行聚类（例如，格式、源或选择器）。目的，指的是创建注释的目的：分类、注释、回复和评估。新的目的可以根据W3C建议定义[20]。操作，它将Web批注上的创建、读取、更新和删除（CRUD）操作分组。例如，符号读取机制可以是不同的，其中可以提供不同的可视化（从简单的突出显示到复杂的表格和图表）。Codebook，指的是受控词汇表（即，代码）或分类法（即，主题）用于对注释进行分类。这些词汇在注释实践中的类型、呈现方式或创建和管理方式可能有所不同。导入&导出，允许以不同的格式导入和导出注释，以便在扩展之外进一步重用。WACline此外，研究人员在注释工具的定制过程中开发的代码可能会导致WACline以前没有考虑的功能。如果研究人员想为WACline项目做出贡献，会出现两种情况：升级现有功能，这意味着在预处理器指令之间修改功能·········Haritz Medina、Oscar Díaz和Xabier Garmendia软件X 18（2022）1010904图三. #ifdef块用于自动完成和建议文献功能（部分视图）。用新特性丰富WACline扩展，这涉及到全新源代码的集成，这些源代码可以通过事件与WACline的其他现有组件进行交互（参见第2.1节）。2.3. 示例代码段分析下面的代码片段是如何添加新特性以自定义注释客户机的示例。WACline是一种注释型SPL。带注释的SPL采用预处理器指令（也称为#ifdefs）来实现代码的可变性。图3提供了自动完成功能的代码片段。如果在配置步骤中选择，此功能将添加注释代码，以便通过自动完成工具进行预处理器指令（第234行）包含谓词：是否选择了自动完成在编译前，如果选择了自动完成，#ifdef块（第235 -247行否则，它将被过滤掉。3. 说明性实例WACline本节提供了两个由WACline开发的说明性注释工具：Highlight Go10和Concept Go。11这两种浏览器扩展在两种不同的实践中促进了研究数据的更新：分别是系统文献综述（SLR）和概念图（CM）的开发。数据策展是为给定目标标记数据源的过程。对于每个注释工具，我们描述了策展过程、其要求以及如何通过采用（即，在配置阶段选择的特征）和扩展（即，ad-hoc开发以添加新功能）WACline的功能。3.1. Highlight Go：系统性文献综述数据提取作为注释实践SLR意味着数据来自主要研究的数据策展，标签旨在为文本分配代码，这个过程必须由一个以上的研究人员使用交叉检查技术完成。结果通常以电子表格的形式报告给科学界[22]。简而言之，涉及三项主要任务：• (R1)段落提取和编码，• (R2)电子表格记录，• (R3)编码结果的交叉检查和冲突解决Highlight Go采用并扩展了WACline来解决这些任务[23]（见图4）。首先，为了让研究人员使用可配置的颜色编码荧光笔（R1）注释和编码论文，我们采用了WACline然后，为了透明地收集电子表格（R2）中的注释，WACline最后，为了便于交叉检查（R3），采用了Assessingpurpose来让主管评估其他研究人员先前做出的注释，但该功能扩展了投票功能，以验证或无效分类决策。此外，我们还扩展了WACline，增加了基于用户的注释过滤功能。Highlight Go受益于采用23个WACLine功能（最多9700个），其中三个新功能被实现。采用和扩展这些特性花了两个月左右的时间，学生和讲师），其中大部分时间都花在了将一个符号存储适应Google表格上。3.2. Concept Go：概念图作为注释实践概念图（CM）12意味着数据来自阅读材料的数据策展（例如，研究），标注是指将概念分配到这些材料的文本段落中，目标是创建一个知识领域中主要实体和关系的概念图。主要任务包括：（R1）注释概念图的概念和关系，不同文本资源以及（R2）可视化由所捕获的概念和关系组成的概念图，所述概念和关系由维持它们的注释补充，所述注释提供到阅读材料的链接以追踪误解。Concept& Go采用并扩展了WACline以解决这些任务（见图10）。 5）。首先，为了捕获关系（R1），我们采用了基于码本的分类，并扩展了WACline其次，为了可视化地图（R2），WACline扩展了CXLExport功能，以将收集的概念和关系与注释导出到CmapTools。Concept Go受益于17个WACLine功能（最多10250个Sort）。只有两个新的功能是必要的，以支持创建的关系和概念图可视化，虽然他们占3160 SLOC。这些功能的采用和扩展花了大约四个月的时间。4. 影响在过去的五年中，发表了多达七项不同的调查[25-这表明大量的调查可以从使用WACline中受益。这些研究的图表，目标是解决一个研究问题，通过文献回顾[21]。为了减少偏见，标签10 https://rebrand.ly/highlightAndGo网站。11 https://rebrand.ly/conceptAndGo网站。12 概念图（CM）是将知识的组织和理解反映在由概念及其之间的关系组成的图中的行为。它们帮助研究人员在交流中描述他们的知识结构，促进知识共享和新知识的创造[24]。···Haritz Medina、Oscar Díaz和Xabier Garmendia软件X 18（2022）1010905见图4。使用Pure：：Variants表示法突出显示Go注释客户端配置（部分视图）。(1)用于对注释进行分类的专用码本。(2)在Google Sheets中存储注释。（3）投票交叉检查（验证/无效）研究人员（4）基于用户的过滤机制。图五. Concept& Go使用Pure：：Variants表示法定义变体（部分视图）。链接功能在侧边栏中创建一个按钮，以允许用户使用链接词将两个概念联系起来，在示例中，“Body”和“Target”概念使用“is related to”链接词链接（1）。使用CXL格式将概念图导出到CmapCloud中（2）。4.1. 开发和维护成本WACline代表了在科学发现过程中向注释工具迈出的一步。通过采用和扩展WACline注释客户端的开发成本降低重用常见的注释功能WACline的核心资产，但也重用已经实现的111个可配置的此外，如果注释工具的创建导致了新功能的开发，则研究人员可以根据新功能将这些新颖性并入WACline。为了集成特性修改和新需求的实现，注释工具开发人员必须使用2.3中解释的预处理器指令注释新代码。这些扩展可以在社区中共享创建可以支持新注释实践的变体，结合其中一些新功能和进一步扩展。以同样的方式，功能维护（例如，bug修复）和演化不仅使更新的注释客户端受益，而且也使使用相同特性的其他客户端受益。这使得修复和更改只需要应用一次，这可能会提高开发的Web注释工具的质量。底线是，随着开发和维护成本的降低，研究项目资金可以更好地投资于科学发现。4.2. 互操作大多数注释工具不遵循任何标准来表示注释这阻碍了研究的重要方面，例如注释数据集的再现性或重用（例如，需要注释工具的数据模型之间的转换这个问题已经被W3C注释数据模型解决了[12]。然而，在W3C的建议和实际实践之间仍然存在差距，即使是新的注释工具也仍然使用自定义格式。WACline遵循W3C的数据注释模型。通过WACline工具生成的注释可以被其他遵循W3C建议的工具使用，解决该领域现有的互操作性问题[33]。5. 结论我们已经介绍了WACline，这是一个旨在为Web注释客户端世界带来系统可重用性的SPL。WAClineHaritz Medina、Oscar Díaz和Xabier Garmendia软件X 18（2022）1010906提供111研究团体可以配置的特征以适合他们的注释实践（用于注释创建、消费和操纵）。这可以防止社区重新发明轮子，同时保持跨不同领域（如生物医学，语言学或法学）的注释实践所需的自定义。我们已经通过两个在Chrome网上商店中可用的工作示例展示了从WACline开发注释工具的可行性。竞合利益作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作致谢感 谢 Jeremías P. Contell 、 Iker Azpeitia 、 Aitor Díaz deOtazu、Gorka Arce和Iñigo Bereciartua，他们参与了WACline计划，实现了自己的注释工具。资金开放获取资金的提供得益于CRUE-CSIC与爱思唯尔的这项工作得到了西班牙科学、创新和大学部的支持奥内金集团享受Grupos de Investigación del Sistema计划的支持 乌尼韦西塔里奥 Vasco 2019–2021 下 合同IT 1235-19. Haritz Medina和Xabier Garmendia分别获得巴斯克地区大学的PIF 17/15和PIF 20/236资助。引用[1] 放大图片作者：J.数据驱动型经济的新视野：欧洲大数据使用和开发路线图。Springer Nature;2016.[2] 欧S，周燕.中国大陆科学数据策展研究与实践现状。LIBRES：Libr Inf Sci ResElectron J 2016;26（1）。[3] Agosti M，Di Nunzio GM，Ferro N.科学数据管理对评价活动的重要性。在：国际DELOS会议. 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