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XML (Extensible Markup Language) ist ein sequentielles Format zur Speicherung und Übermittlung strukturierter Daten. Obwohl es ursprünglich für die Dokumentenverarbeitung entwickelt wurde, findet XML heute Verwendung in nahezu allen Bereichen der Datenverarbeitung, insbesondere aber im Internet. Jede XML-Dokumentenverarbeitungs-Software basiert auf einem XML-Parser. Der Parser liest ein Dokument in XML-Syntax ein und stellt es als Dokumentbaum der eigentlichen Anwendung zur Verfügung. Dokumentenverarbeitung ist dann im wesentlichen die Manipulation von Bäumen. Moderne funktionale Programmiersprachen wie SML und Haskell unterstützen Bäume als Basis-Datentypen und sind daher besonders gut für die Implementierung von Dokumentenverarbeitungs-Systemen geeignet. Um so erstaunlicher ist es, dass dieser Bereich zum größten Teil von Java-Software dominiert wird. Dies ist nicht zuletzt darauf zurückzuführen, dass noch keine vollständige Implementierung der XML-Syntax als Parser in einer funktionalen Programmiersprache vorliegt. Eine der wichtigsten Aufgaben in der Dokumentenverarbeitung ist Querying, d.h. die Lokalisierung von Teildokumenten, die eine angegebene Strukturbedingung erfüllen und in einem bestimmten Kontext stehen. Die baumartige Auffassung von Dokumenten in XML erlaubt die Realisierung des Querying mithilfe von Techniken aus der Theorie der Baumsprachen und Baumautomaten. Allerdings müssen diese Techniken an die speziellen Anforderungen von XML angepasst werden. Eine dieser Anforderungen ist, dass auch extrem große Dokumente verarbeitet werden müssen. Deshalb sollte der Querying-Algorithmus in einem einzigen Durchlauf durch das Dokument ausführbar sein, ohne den Dokumentbaum explizit im Speicher aufbauen zu müssen. Diese Arbeit besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil beschreibt den XML- Parser fxp, der vollständig in SML programmiert wurde. Insbesondere werden die Erfahrungen mit SML diskutiert, die während der Implementierung von fxp gewonnen wurden. Es folgt eine Analyse des Laufzeit-Verhaltens von fxp und ein Vergleich mit anderen XML-Parsern, die in imperativen oder objekt- orientierten Programmiersprachen entwickelt wurden. Im zweiten Teil beschreiben wir einen Algorithmus zum Querying von XML- Dokumenten, der auf der Theorie der Waldautomaten fundiert ist. Er findet alle Treffer einer Anfrage in höchstens zwei Durchläufen durch das Dokument. Für eine wichtige Teilklasse von Anfragen kann das Querying sogar in einem einzelnen Durchlauf realisiert werden. Außerdem wird die Implementierung des Algorithmus in SML mit Hilfe von fxp dargestellt.
Due to the breath-taking growth of the World Wide Web (WWW), the need for fast and efficient web applications becomes more and more urgent. In this doctoral thesis, the emphasis will be on two concrete tasks for improving Internet applications. On the one hand, a major problem of many of today's Internet applications may be described as the performance of the Client/Server-communication: servers often take a long time to respond to a client's request. There are several strategies to overcome this problem of high user-perceived latencies; one of them is to predict future user-requests. This way, time-consuming calculations on the server's side can be performed even before the corresponding request is being made. Furthermore, in certain situations, also the pre-fetching or the pre-sending of data might be appropriate. Those ideas will be discussed in detail in the second part of this work. On the other hand, a focus will be placed on the problem of proposing hyperlinks to improve the quality of rapid written texts, at first glance, an entirely different problem to predicting client requests. Ultra-modern online authoring systems that provide possibilities to check link-consistencies and administrate link management should also propose links in order to improve the usefulness of the produced HTML-documents. In the third part of this elaboration, we will describe a possibility to build a hyperlink-proposal module based on statistical information retrieval from hypertexts. These two problem categories do not seem to have much in common. It is one aim of this work to show that there are certain, similar solution strategies to look after both problems. A closer comparison and an abstraction of both methodologies will lead to interesting synergetic effects. For example, advanced strategies to foresee future user-requests by modeling time and document aging can be used to improve the quality of hyperlink-proposals too.