TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN Lehrstuhl für Informatik XIX Facilitating Emergent and Adaptive Information Structures in Enterprise 2.0 Platforms Christian Alexander Neubert Vollständiger Abdruck der von der Fakultät für Informatik der Technischen Universität München zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.) genehmigten Dissertation. Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. M. Bichler Prüfer der Dissertation: 1. Univ.-Prof. Dr. F. Matthes 2. Univ.-Prof. Dr. J. Schlichter Die Dissertation wurde am 29.05.2012 bei der Technischen Universität München eingereicht und durch die Fakultät für Informatik am 21.09.2012 angenommen. II Zusammenfassung Enterprise 2.0 bezeichnet den Einsatz von Plattformen für soziale Software in Unternehmen oder zwischen Unternehmen und ihren Partnern oder Kunden. Dazu gehören Wikis, Blogs, Dateifreigaben und soziale Netzwerke. Da häufig nur textuelle Inhalte auf diesen Plattfor- men verwaltet werden, wird mit steigender Anzahl an Nutzern, die Inhalte beitragen, der effiziente Zugang zu und die Suche nach Informationen erschwert. In neueren En- terprise 2.0 Lösungen können IT-Experten Vorlagen, Tabellen oder semantische Anno- tationen erstellen, um diese Situation zu verbessern. Dies führt allerdings zu bekannten Kommunikationsproblemen zwischen der IT und dem Geschäft (Missverständnisse, Verzug, Kosten) und einer Diskrepanz zwischen rigiden Informationsstrukturen und dem schnellen und einfachen Erstellen von Inhalten. Die in dieser Forschungsarbeit entwickelten hybriden Wikis befähigen Nutzer Inhalte (z.B. Wikiseiten, Blogeinträge) und Links mittels Attributen, Typen und Integritätsbedingun- gen inkrementell zu strukturieren und zu klassifizieren, um diese Herausforderungen zu adressieren. Nutzer interagieren mit diesen Konzepten über eine ihnen vertraute Oberfläche unter der Verwendung von Formularen, Tabellen, Autovervollständigung und attribut- basierten Anfragen. Aus diesen Interaktionen entstehen emergente Informationsstrukturen als Teil der täglichen Geschäftsaktivitäten. Bei Bedarf können Informationsstrukturen von Nutzern auch fest definiert werden, ähnlich einem objektorientierten Datenbankschema. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein konzeptuelles Modell zur Unterstützung emergenter Informationsstrukturen vorgestellt, welches orthogonal auf nutzererstellte Inhalte in En- terprise 2.0 Plattformen anwendbar ist. Es werden Methoden präsentiert, die unter der Verwendung von Vorschlägen das Strukturieren von Informationen erleichtern. Des Weit- eren werden Mechanismen eingeführt, mit denen strukturelle Abweichungen erkannt und vereinheitlicht werden können. Die Innovativität von hybriden Wikis wird anhand eines Vergleichs mit 28 verwandten Forschungsarbeiten sowie einer Analyse der Funktionen von neun prominenten Enterprise 2.0 Lösungen demonstriert. Ein weiterer Bestandteil dieser Arbeit ist die Implementierung hybrider Wikis basierend auf einer bestehenden, kommerziellen, in Java geschriebenen Enterprise 2.0 Plattform. Zunächst wird die zu- grundeliegende Systemarchitektur sowie die Schnittstellen zur Basisplattform erklärt. An- schließend wird das Zusammenwirken von Typen, Attributen und Integritätsbedingun- gen mit Persistenzschicht, Systementwicklung, dynamischer Zugriffskontrolle, Suche, Link Management, Tagging, Versionshistorie und der Benutzeroberfläche diskutiert. Zur Validierung wird die Qualität emergenter Informationsstrukturen über die Durch- führung eines kontrollierten Laborexperiments bewertet. Der produktive Einsatz hybrider Wikis in sechs Organisationen aus verschiedenen Anwendungsbereichen zeigt, dass Nutzer in Unternehmen tatsächlich ohne Unterstützung von IT-Experten Informationsstrukturen gemäß sich ändernder Anforderungen erstellen und anpassen. III IV Abstract Enterprise 2.0 is the use of emergent social-software platforms within companies, or between companies and their partners or customers, including wikis, blogs, file sharing, and social networks. Due to the free-form nature of the content managed on these platforms, efficient information retrieval and access becomes a challenge once a significant number of users contribute content. In more recent Enterprise 2.0 systems, IT experts can define templates, structured tables, or semantic annotations to improve this situation. However, this leads to well-known problems of business-IT communication (misunderstandings, delay, costs) and a mismatch between rigid information structures and fluid content authoring. To address this issue, we developed the concept of Hybrid Wikis, which empower business users to incrementally structure and classify content objects (e.g., wiki pages, blog posts) and links using attributes, types, and constraints. Business users interact with these concepts using a familiar interface based on forms, spreadsheet-like tables, autocompletion, and attribute-based queries. From these interactions, information structures evolve as part of the users’ day-to-day business activities. If required, business users can make these information structures explicit and enforce them like an object-oriented database schema. We introduce a conceptual model supporting emergent information structures orthogonally applicable to user-generated content in Enterprise 2.0 platforms. Furthermore, we present techniques facilitating information structuring using suggestions and introduce mechanisms to detect and consolidate deviations in structures. The novelty of Hybrid Wikis is shown by a comparison with 28 related research works and an analysis of the functional capabilities of nine prominent Enterprise 2.0 vendor solutions. As part of this thesis, Hybrid Wikis have been implemented based on an existing commercial Enterprise 2.0 platform written in Java. We first explain the underlying system architecture and the interfaces to the base platform. We then discuss how types, attributes, and constraints interact with persistence manage- ment, system evolution, dynamic access-control, search mechanisms, link administration, tagging services, version history, and user interface design. To validate our approach, we present the results of a controlled laboratory experiment evaluating the quality of the emerging information structures compared to UML models. The productive use of Hybrid Wikis in six organizations from different application domains shows that business users indeed create and adapt information structures according to changing demands without the need to involve IT experts. V VI Acknowledgment This thesis emerged from my work as a research assistant at the Chair for Informatics 19 (sebis) at the Department of Informatics of the Technische Universität München. At this point, I would like to express my gratitude to all those, who supported me in my work during the last four years. First, I would like to thank my doctoral advisor, Prof. Dr. Florian Matthes, for providing me the opportunity to work on this interesting research topic and for his suggestions and advice that greatly contributed to the success of this work. I would also like to thank Prof. Dr. Johann Schlichter for his conversations about the subject and for being the second supervisor of my thesis. My thanks goes to my colleagues for their time for discussions that greatly helped to develop the ideas underlying Hybrid Wikis. I would like to thank Dr. Sabine Buckl and Dr. Christian Schweda from the enterprise architecture management team for being the ‘obstetricians’ of Hybrid Wikis. In particular, I thank Dr. Thomas Büchner and Alexander Steinhoff from the social software team for helping me to bring up Hybrid Wikis, from a clumsy infant to a young, confident adult. I would also like to thank my colleagues Ivan Monahov, Sascha Roth, Alexander Schneider, and Christopher Schulz for the constructive cooperation in teaching and researching as well as for annoying me by constantly submitting bugs. This really helped to improve Hybrid Wikis. I would like to thank the students, whose thesis I supervised the last four years. Thanks to Jacob Class, Pawel Dacka, Markus Dauberschmidt, Andy Großmann, Matthias Hunecker, Julian Lebherz, Matti Maier, Andreas Mirbeth, Julian Sommerfeldt, Katharina Rau, Thomas Reschenhofer, Claudia Sroke, Manuel Tremmel, Alexej Utz, and Bernhard Waltl. I really enjoyed working with you. I also want to express my gratitude to my partner, Claudia Beer. Thanks for your love, being so patient, and constantly reminding me that there is life outside of my computer. Finally, I am most grateful to my family. Thanks to my parents Brigitta and Wolfram, and my sister, Kristina Neubert. Without your support, encouragement, and love during my whole life this work would not have been possible. Garching b. München, 15.05.2012 Christian Neubert VII VIII Contents 1 Introduction and Overview 1 1.1 Motivation and problem statement......................... 1 1.2 Research questions.................................. 3 1.3 Research design.................................... 4 1.4 Outline of the thesis ................................. 7 2 Towards Hybrid Wikis 9 2.1 Principles guiding the development of Hybrid Wikis ............... 11 2.1.1 Simplicity over expressivity ......................... 12 2.1.2 Data over schema............................... 12 2.1.3 Evolution over rigidity............................ 13 2.2 Example scenario................................... 13 3 Hybrid Wikis 17 3.1 Concepts supporting emergent information structures............... 17 3.1.1 Spaces..................................... 18 3.1.2 Content