數字圖書館的發展及關鍵技術

鄭 沁

數字圖書館的發展及關鍵技術

鄭 沁

福建省圖書館

數字圖書館作為未來圖書館的發展方向，涉及到圖書情報、計算機和通訊科學領域的理論和技術。該文主要論述數字圖書館的概念及特征，研究發展數字圖書館的關鍵技術以及代表未來發展方向的云計算技術。

數字圖書館 信息技術 網絡環境 云計算技術

1 數字圖書館的概念及特征

1.1 數字圖書館的概念

數字圖書館是以現代信息技術進行構建，以大型、多種文獻信息資源數據庫為依托，以網絡為傳輸手段，以方便、快捷地為讀者提供數字文獻信息服務為目標的網絡虛擬圖書館。它產生于傳統圖書館的基本模式，實際上并不占用太大的物理空間，也不受時間的限制，它的存在方式是將文字、圖像、聲音等信息進行數字化處理并高倍壓縮后，以數據庫的方式存儲，并通過網絡傳輸，從而做到文獻信息資源的網上共享和快捷服務。

1.2 數字圖書館的特征

1.2.1文獻信息資源數字化

文獻信息資源數字化主要利用現代信息技術, 對傳統的文獻信息進行數字化處理。它不僅包括個體文獻信息的數字化, 而且包括整體文獻信息資源的數字化, 它需要采用信息轉換技術、信息識別技術、信息壓縮技術、信息儲存技術和信息保護技術等。

1.2.2文獻信息資源共享化

數字圖書館建設并不是某一個或某幾個圖書館之間的事情, 它涉及整個文獻信息領域。建設數字圖書館的主要目的在于實現全社會對文獻信息資源共享。

1.2.3信息傳播網絡化

文獻信息傳播途徑的改變是數字圖書館建設的一個重要方面。也就是說, 如果不能實現文獻信息傳播的網絡化，就失去了數字圖書館建設的本來意義。從美國數字圖書館的發展實踐看，應先從建立局域網開始，進行局部信息資源傳播與共享，然后向廣域網推進，很明顯就是逐步實現文獻信息資源社會化。

1.2.4文獻信息中心的虛擬化

通過建設數字圖書館, 讀者逐步減少進入文獻信息中心的次數, 而通過網絡進行信息查詢、知識獲取和信息利用等。由此，讀者的角色發生變化, 即由傳統意義上的讀者向網絡終端用戶轉變。

1.2.5文獻信息工作的產業化

數字圖書館建設過程不是一個簡單的文獻工作過程, 既涉及一般文獻信息工作, 也涉及信息技術工作，既涉及信息整序工作, 也涉及信息產品的創造工作，既涉及信息網絡工作, 也涉及網絡咨詢工作等, 數字圖書館建設充分體現了產業化的特征。盡管學術界仍對信息產業化問題持不同的看法, 但信息產業化是歷史發展之必然。美國學者認為, 未來數字圖書館館員將逐漸成為網絡信息導航專家和信息咨詢專家。

1.2.6文獻信息提供智能化

在數字圖書館時期, 信息工作者主要從事兩個方面的工作: 一是在對文獻信息進行數字化的同時, 進行數據庫的開發研究, 建立不同門類的數據庫，進行學科前沿信息的整理分析, 建立學科前沿數據庫，進行地方特色文獻信息研究, 建立地域特色數據庫等。二是進行信息傳播和咨詢工作。網絡信息的提供將不再是文獻提供, 而是知識提供。如果文獻信息中心不進行連續不間斷的知識創造和建造大量的知識資源庫, 終將會被淘汰。

2 數字圖書館的關鍵技術

2.1 數字圖書館集成技術

數字圖書館系統集成主要包括圖書館內部的業務自動化和網絡化, 包括信息資源搜集整合系統、知識提取與揭示系統, 各類信息資源數據庫系統、跨庫檢索系統、信息交互系統、網絡門戶系統以及辦公系統等。同時, 圖書館外部的館與館之間、圖書館與用戶之間的網絡系統互連，圖書館與廣大用戶的實時信息咨詢服務等也是數字圖書館的重要內容。

數字圖書館系統集成的重點在于內容集成, 主要包括信息源集成、業務過程集成和服務集成。信息源集成主要指數字化、網絡化正式與非正式出版的科技信息源, 以及各類載體的開放獲取信息源。業務過程集成包括業務管理、進程模擬以及綜合任務、流程、組織和進出信息的工作流, 還包括業務處理中每一步都需要的工具。服務集成主要應采用國際通信標準協議, 如SOAP標準協議等實現。集成的方式包括：①點對點集成，主要是應用程序之間通過應用程序接口(API) 進行點對點的數據和信息交換；②結構集成，采用中間件工具來統一實現和控制數據的傳輸和交換；③流程集成，主要是業務流程得到集成, 提高業務工作效率；④外部集成，即與合作伙伴進行外部集成, 幫助用戶建立業務處理過程，達到系統間高效通信與交流的目的。

2.2 數字圖書館學科信息導航技術

數字圖書館學科信息導航技術主要體現于學科信息門戶( Subject Information Gateway, SIG) 技術，SIG 概念的最早提出人之一T.Koch 將SIG歸納為: ①一種聯機服務, 提供對其它若干站點和文檔的鏈接。②通過人工選擇和篩選信息。③智能產生包括注解和評論在內的內容描述信息( 比如元數據)，可能的話，提供信息的分類和主題標引。④智能地構建分類瀏覽結構。⑤至少支持部分和手工構建單個信息資源的元數據。學科信息門戶是提供專門學科領域信息資源導航、專題報道、科技新聞、信息檢索、個性化服務、專家論壇、用戶留言等服務，參與Internet信息資源開發的有效途徑之一。它可以方便快捷地集中整合某一專題的各方面資源，供有關用戶群體利用，使用戶減少網絡查詢時間，節約成本，提高信息資源利用效率的作用。

2.3 數字圖書館信息推送技術

隨著網絡的發展和推送技術的進步, 人們將過去使用的“push”技術進一步發展, 而以RSS(Really Simple Syndicate) 來替代“推送技術”這一概念。用戶只要在自己的計算機上安裝很小的RSS件, 就可以周期性地接收來自諸如CNN、The NewYork Times 等RSS信息提供者的最新消息, 成為人們最新推崇的推送技術的代表。

2.4 數字圖書館智能代理技術

智能代理技術可模仿人的行為執行一定的任務,而且在執行這個任務時不需要或很少需要人的干預與指導, 因此, 智能代理最初就具備主動提供信息的功能。智能代理的主要功能包括：①管理個性化的信息代理庫。②信息自動發布。當信息用戶指定了特定的信息需求之后, 智能代理能夠自動探測到信息的變化和更新, 進而將其下載到的數據存儲起來, 同時智能代理能將該信息自動地提交給用戶。③瀏覽導航。信息用戶如果愿意在網上“沖浪”, 智能代理能分析到該用戶所感興趣頁面的所屬領域, 并能向該信息用戶建議與該領域更密切的頁面或鏈接。④智能搜索。信息用戶在網上搜索信息時, 往往搜索到的信息太少或可用度差, 而智能搜索, 能夠根據信息用戶的特定需求進行信息過濾，為用戶提供更精確的搜索信息。⑤生成動態個性化頁面。智能代理能依據所存放的信息，動態地生成網絡頁面(Web pages) , 給信息用戶提供一個適宜而友好的瀏覽界面。此外, 智能代理還具有監督代理、協調與解決沖突等功能。

2.5 數字圖書館的異構檢索技術

數字圖書館的異構檢索技術, 也稱跨庫檢索(Cross— Database Search) 、一站式檢索(One—Stop Search) 、多數據庫檢索(Multi—Database Search) 技術等，是借助單一的檢索接口，利用統一的檢索方法，實現對分布式、異構信息資源的檢索。分布式異構信息資源不僅是館藏的圖書、期刊、科學文摘、全文數據庫信息, 也可以是來自網絡數據庫的期刊論文、會議文獻、OPAC書目信息、E-print資源等, 甚至是經主題搜索引擎發現的Web網頁信息。異構檢索技術將數量龐大、內容復雜的信息資源進行集成、整合、處理后, 形成統一的檢索結果, 并按用戶定制的方式提供服務。

3 云計算技術在數字圖書館中的應用

3.1 云計算技術在數字圖書館中的應用優勢

3.1.1大規模的容量，保障圖書館服務器的正常運行

目前, 國內大多圖書館中的數據信息都集中在本館內的服務器上，隨著社會文化事業的發展，各類圖書信息急劇膨脹。與此同時，數據安全性正遭受著前所未有的威脅,自然災害、系統故障、員工誤操作和病毒感染都有可能導致數據的破壞和丟失。而數字化圖書館已經把信息化視為正常運營的基礎，一旦遭遇數據災難，運營必然陷入癱瘓，帶來的損失難以估量。因此，大多圖書館只能靠不斷增加存儲容量和備份方式來保障信息安全，但傳統的存儲和備份方式，由于成本高和技術相對復雜，很難滿足相應的數據管理和容災需求。

3.1.2低廉的建設成本，保障中心服務器具備極高的性能

普通服務器的相關硬件資源都有一定限制，若服務器同時響應用戶的數量超過了自身的限制將導致服務器的癱瘓。而應用云計算技術，通過支付少量的費用，圖書館就可獲得云模式中百萬臺服務器提供的服務，用戶的請求便可在毫秒的時間內獲得響應，從而使圖書館以較低的成本獲得較高的效益。

3.1.3更大程度上進行信息資源共享

近年來，我國多數大中型圖書館和部分小型圖書館已經實現了自動化管理，建立了本館的館藏書目數據庫，為滿足本館讀者及更廣泛用戶的遠程檢索，各館都在努力嘗試使用共享數據庫達到資源共享的目的。我國公共圖書館的經費并不充裕，采用購買共享數據庫的方式還不能達到根本意義上的共享目的。為此，采用云計算模式，通過共建共享模式，建立起惠及理論視野各方的數據庫使用系統，形成一個龐大的“云存貯”中心，對于單個館藏資源相對貧乏的中小館來說，云上共享的資源無疑就是成倍擴展各個館藏資源的集合體。屆時，公共圖書館的資金問題、單個圖書館館藏能力有限問題、社會效益的廣泛發揮等問題都將迎刃而解，圖書館的運行成本在大大降低的同時，效率卻大幅度地提高。在“圖書館云”中，通過云計算技術，可以隨時獲得其它圖書館的資料，極大滿足了用戶的信息需求。

3.2 利用云計算應注意的問題

云計算將極大地改進數字圖書館的服務方式與服務功能，同時也將給圖書館帶來挑戰。應從以下幾方面引起注意：一是是否把整個圖書館資源放到“云”中；二是數字資源版權問題；三是網絡線路的建設及接口問題。

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