數字圖書館的未來之路?

徐蓓蓓　朱世偉　趙燕清　于俊鳳（山東省科學院情報研究所，山東濟南250014）

數字圖書館的未來之路?

徐蓓蓓朱世偉趙燕清于俊鳳
（山東省科學院情報研究所，山東濟南250014）

[摘要]對數字圖書館的發展現狀進行分析研究，結合中國國情對未來數字圖書館的發展進行戰略性思考，并在知識泛化、云計算、大數據等信息多元化的背景下考慮未來圖書館的技術依托，以LibGuides、Sakai、Moocs等研究熱點為導向探討未來數字圖書館的服務發展模式。

[關鍵詞]數字圖書館技術依托服務模式

[分類號]G250.76

*本文系山東省科學院青年基金項目（2013QN036）；山東省科技發展計劃（2013GGX10127）；山東省科技發展計劃（2014GGX101013）;山東省軟科學研究計劃項目（2014RKC01006）研究成果。

數字圖書館的起源可追溯到1993年。美國國會圖書館首次與因特網連接，將圖書館推向了數字化時代，自此圖書館邁入了新的發展階段。圖書館作為知識信息的載體，承載著大量的數據與多元化信息，而在如今知識環境泛在化的演變下，數字圖書館的出現無疑改變了信息來源和知識的傳播方式，數字圖書館成為信息高速公路的重要組成部分，也逐步發展成衡量一個國家知識信息化水平的標準。傳統的紙質化館藏圖書館因其具有的特殊社會功能以及近千年的典藏歷史，仍具有數字圖書館無法取代的優勢，但數字圖書館提供快捷、高效、實時的數字資源令傳統圖書館望塵莫及。筆者以數字圖書館國內外發展現狀為基礎，研究我國數字圖書館發展面臨的問題，探討未來數字圖書館發展所依托的技術，并對未來的服務發展模式進行展望。

1數字圖書館的發展

1.1國外數字圖書館的發展現狀

20世紀90年代，計算機技術和網絡技術的發展給圖書館的數字化帶來了新的機遇。早在1945年，美國著名科學技術管理學家布什（V.Bush）就提出將圖書館文獻的存儲與檢索同正在發展的計算機技術相聯系，之后的一段時間，不斷有業內人士對這一領域展開研究。1994年，美國啟動了“Digital Library Initiative”項目[1]，掀起了數字圖書館研究的熱潮。在數字圖書館的研究方面，美國一直處于領先地位，這很大程度上取決于美國對數字圖書館建設的重視程度。1992年，美國將發展數字圖書館列入了“國家級挑戰”項目[2]；兩年后，美國公布了《數字圖書館倡議》，該倡議由美國國家科學基金會、國家宇航局和國防部高級研究署聯合發布；1994年，美國國會圖書館將全館館藏數字化；1995年“美國記憶”項目將涉及美國歷史的全部多媒體信息轉換成電子格式[3]；2009年以美國國會圖書館為主導的知識共享計劃——世界數字圖書館建設完成并在巴黎正式啟用，集結了眾多高校圖書館和研究機構的合作支持，并提供了阿拉伯文、簡體中文、英文、法文等7種語言以供查詢。除此之外，美國各高校和企業也在積極開展數字圖書館的建設工作，例如卡內基·梅隆大學利用智能檢索技術、語音圖像識別技術等建立了一個綜合信息的數字視頻圖書館系統；斯坦福大學以用戶界面、信息共享與查找等為重點研究網絡異構信息的互操作，建成了集成數字圖書館系統[4]；Google在2004年發布了Google print服務，可以完成掃描、光學字符識別并存儲，到2013年已經完成1500多萬冊圖書的掃描，在忽略其版權問題的情況下，這一服務直接推進了信息對象的數字化進程。2013年美國數字公共圖書館上線，將上千所公立和私立的圖書館、檔案館、博物館等相連接，采用以時間、地點、主題等多維度展示的方式，向公眾提供在線信息，并為開發者提供API接口，融入教學、文化和創新內容。除去美國，日本、英國、加拿大、澳大利亞等國家也在不斷地建設發展數字圖書館，歐盟數字圖書館于2008年在布魯塞爾正式啟動。縱觀現今國外數字圖書館的發展，在服務方面有所轉型，由起初面向館藏信息為主向面向用戶定制轉變，并添加了一些新的功能，如網絡課堂共享服務、學科服務平臺、課程管理等；在數字圖書館服務平臺的建設方面，隨著網絡技術和計算機技術的不斷提升，數字圖書館服務平臺建設也不斷引入新的技術方法，除了Web技術、數據庫技術等基礎之外，虛擬現實技術、云計算技術、大數據、語義分析等不斷被引入，這對于數字圖書館的發展進步起到了一定的支撐作用，同時，移動終端設備的發展也使得圖書館資源更為移動化、友好化。

1.2國內數字圖書館的發展現狀

我國數字圖書館建設始于20世紀90年代中期，以“中國國家試驗型數字圖書館計劃”的實施為標志。經過近年來國家政策的大力支持以及各有關單位的努力，我國的數字圖書館建設也取得了較大的發展。1998年，由國家立項實施“中國數字圖書館工程”，該工程的目標是建設超大規模的優質中文信息資源庫群，并列入國家“十五”計劃[1]。2000年，“國家科技圖書文獻中心”成立，由中科院圖書館、中國農業科學院圖書館等多家圖書館組成，建立科技文獻的集合，推進科技文獻的共享。2003年，國家圖書館ALEPH500計算機綜合管理系統投入運行。我國數字圖書館近年來的發展偏向于移動終端設備服務，在移動互聯技術的推進下，我國各高校和地區圖書館開始應用移動服務功能，但是相比國外個性化、多元化的服務形式，我國的服務形式仍然較為單一，沒有成熟的標準，且地區差異明顯。對于創新性服務，如網絡課程共享、學科服務平臺等我國數字圖書館已有所涉及，但還不夠成熟。例如，2014年6月，上海交通大學與“慕課”平臺——“Futurelearn”在倫敦簽約，達成合作伙伴關系，可以跨越半個地球學習大英圖書館的課程。在數字圖書館平臺建設方面，我國數字圖書館研究開發人員也在不斷將新的理論、新的技術運用到數字圖書館的建設之中，如伍革新[5]對關聯數據在數字圖書館資源聚合方面的研究；歐石燕[6]設計和實現了面向關聯數據的語義數字圖書館資源描述與組織的框架，以期解決圖書館數字資源異構性的問題；袁援、凌卉[7]對云計算技術驅動下的數字圖書館虛擬環境進行了探討；喻昕、王敬一[8]對基于云計算技術的數字圖書館云服務平臺架構進行了研究，構建了數字圖書館的云服務平臺，并對數字圖書館云服務平臺的服務流程和運行機制進行了研究。

1.3中國數字圖書館發展所面臨的問題

第十一次全國國民閱讀調查報告顯示，2013年我國國民數字化閱讀方式（網絡在線閱讀、手機閱讀、電子閱讀器閱讀等）的接觸率為50.1%，較2012年上升了9.8個百分點，這表示已有越來越多的人接受數字化閱讀，數字圖書館的建設和發展成為迎合國民閱讀需求的重要舉措。在我國，數字圖書館的建設已經取得了一定的成果，但由于中國的特殊國情，仍存在一些問題。

1.3.1資源重復建設，缺乏集成共享機制

我國的數字圖書館建設還沒有形成一個統一的整體，大部分的高校和其他單位以自主建設為主，缺乏開放建設機制，缺乏共享、協調與合作。在這樣的背景下，我國的數字圖書館建設看似越來越豐富，但由于各個建設單位的獨立性，對很多資源進行了重復的數字化，這就造成了部分資源的重復建設，資源的數量實則沒有有效的增加；沒有集成共享機制，就決定了設計時不存在通用接口，這使得各個建設單位之間平臺孤立，無形中增加了壟斷，不利于數字圖書館可持續發展。

1.3.2平臺技術不完善

近年來，數字圖書館的建設受到越來越多的關注，我國涌現出大量的數字圖書館及其相關領域的研究成果，其中不乏技術機制，但大多數的技術成果還停留在研究實驗階段，實際應用到系統設計中的數量較為匱乏，加之我國本身在平臺技術方面的不完善，還沒有形成統一的建設標準，使得我國數字圖書館平臺的功能性、可靠性以及易用性等方面存在一定的欠缺。

1.3.3用戶參與性不強

當前，我國大部分的數字圖書館還停留在館藏信息資源數字化階段，而館藏資源是不是用戶所需要的，用戶在使用圖書館平臺時都有哪些個人的需求等沒有設計考慮在內，這在一定程度上削弱了用戶的主導作用，用戶參與性不強，數字圖書館平臺建設就缺乏針對性和創新性。

2未來數字圖書館的技術依托

解決數字圖書館建設問題，技術是關鍵。新一代萬維網-語義網的出現、云計算平臺的普及應用以及大數據時代的到來等給數字圖書館的發展提供了新的機會，未來的數字圖書館還將以這些技術為依托，提供更廣闊、更先進的服務。

2.1語義Web技術為數字圖書館提供自動查詢檢索服務

語義Web的思想是采用一種全新的方式來定義和鏈接Web數據，使其在不同的應用場景中有效地實現數據的發現、自動化處理、集成與復用[9]。語義Web在國外數字圖書館中的應用已經較為廣泛，它可以為數字圖書館提供新的信息組織與處理能力，隨著我國語義Web研究的不斷深入，它必將給我國的未來數字圖書館帶來益處。首先來詮釋一下語義Web的結構框架，由7層組成，結構如圖1所示。

第一層：Unicode和URI，負責處理資源的編碼和資源的標識。

第二層：XML+NS+xmlschema，從語法上表示數據的內容和結構，并將網絡信息表現形式、數據結構和內容相分離。

第三層：RDF+rdfschema，實現對Web資源的描述。

第四層：本體詞匯，定義概念和概念之間的關系。

第五至七層：Logic、Proof、Trust，其中，Logic提供公理和推理規則來證明有效性，Proof交換以及數字簽名，來建立Trust關系。

將語義技術運用到數字圖書館建設中可以改進資源的瀏覽和搜索能力，提升信息查找的有效性。如利用信息檢索工具鑒別科研著作中的語義部分，為使用者提供電子出版物更為詳盡及定制性的資源描述，并提供電子資源的自動分析；利用語義技術對用戶查詢進行語義分析，顯著提升查詢效率和準確度；通過重建語義技術中協作方法來共享知識；通過關聯數據的語義分析技術來解決資源異構問題等。

圖1　語義Web結構框架

2.2云計算技術為數字圖書館的共建共享提供了新的方向

當前我國數字圖書館面臨的主要問題之一就是資源的共建共享，而云計算即是一種共享技術的架構模式，集分布式計算、并行計算于一體的資源提供模式，它可以為數據資源提供海量的云存儲空間，提供安全、可靠、個性化的按需服務，采用跨平臺技術，可以對異構數據庫進行元數據的收割與管理，在這樣的模式下，不同平臺的數字資源可以進行統一管理，給用戶提供云端存儲，根據需求進行個性化定制服務，實現數字圖書館的共建共享。云計算按照服務類型劃分大致有三類[10]：將基礎設施作為服務的IaaS，將平臺作為服務的PaaS和軟件作為服務的SaaS，IaaS可以構建存儲和數據中心，PaaS可以構建數字圖書館的數據庫存儲和應用平臺的建設，SaaS可以對數字圖書館檢索服務及統一的集成管理軟件進行構建和管理。

2.3大數據讓數字圖書館邁入了一個海量數據大規模共享、應用和管理的時代

大數據是海量數據的總稱，包括結構化數據、半結構化數據和非結構化數據，而大數據技術即是對海量數據進行分析與應用的相關技術的總稱。大數據技術對海量信息的分析和挖掘所具有的潛在價值將成為推動數字圖書館發展轉型的重要力量，它不僅表現在對海量數字文獻信息的分析與管理，還存在于對用戶行為數據的分析和挖掘，通過對用戶行為的結構化、半結構化數據信息的分析以形成潛在的服務需求，以此為依據進行服務拓展和服務創新，實行個性化定制服務，促進數字圖書館向以用戶為中心轉型。例如上海圖書館對2014年圖書的通借通還數據進行了深度挖掘和分析，得出流通率為91.6%，利用大數據分析流通的圖書和未流通的圖書，得出受歡迎的圖書類型和書目；分析讀者年齡和性別，根據讀者群體的特征和受歡迎的書目類型指導未來采購圖書的類型。利用大數據分析有利于切實站在讀者的角度進行數字圖書館的發展和建設，這將是解決用戶參與性欠缺問題的重要舉措。

3未來數字圖書館的服務發展模式

圖書館承載著海量的知識信息，是城市的第三空間。作為學習和交流的中心，圖書館正在從閱讀向學習和交流發展，如近年來LibGuides、Sakai、Moocs等學科共享相關服務的加入給圖書館平臺加入了新的元素，未來的服務模式也將有較大的改變。

3.1未來的數字圖書館將面向用戶

用戶研究逐漸成為數字圖書館領域的研究熱點，JCDL、ECDL和ICDL等數字圖書館國際會議都將用戶研究作為會議主題，主要涉及用戶界面研究、用戶行為研究等，由于文化背景、生活方式和使用習慣的不同，用戶的需求也就不同，基于用戶的需求指導數字圖書館的建設能夠有效地發揮用戶的主導作用。對于用戶界面研究，可視化技術的發展將用戶界面研究提升到了一個新的高度，針對思維定式、情緒特征所呈現出來的理想化界面需要對用戶需求進行深入分析才可能得出；對于用戶行為的研究，它反映出用戶對于所接觸事物的一個認知和反應過程，利用數據挖掘技術，對用戶關注點和使用體驗以及偏好等進行分析是用戶行為研究的主要方式，利用對用戶行為的有效研究可以進行用戶行為預測，指導數字圖書館平臺功能、界面的建設。

3.2未來的數字圖書館與教育領域相結合

圖書館是學習和交流的場所，高校作為圖書館最重要的建設者，其關注的關鍵點仍然是教育，因此未來的數字圖書館與教育領域相結合會成為數字圖書館的一大發展趨勢。在線課堂、學科共享服務等都是近年來的研究熱點，提供這些服務的工具及平臺有LibGuides、Sakai、Moocs等。Lib?Guides是SpringShare推出的學科導航工具，擁有LibGuides Widgets和應用程序接口，目前廣泛地應用于國內外各高校的數字圖書館服務平臺，它能將多種資源及服務形式相融合，給用戶提供一站式學科服務體驗，主要功能有瀏覽、學科標簽和分類、RSS定制、視頻嵌入、用戶評論、信息評估、在線交流等，LibGuides的引入和推廣將對學科化服務起到重要的推動作用。Sakai是開源的在線協作和學習環境，提供課程與教學管理服務，將近30種工具融為一體，提供個人工作空間、個人網站建立、數據庫銜接、成績冊、測試和測驗等工具。由于其定制開發較困難、文檔不夠詳細等問題，目前主要應用于國外地區，國內應用較少，但其提供的豐富功能還是為這一領域的發展拓展了思路。Moocs是近年來出現的新課程模式，集結眾多高校合作共享，提供免費的開放式課堂，它開創了遠程教育學習的新模式，引領未來學習模式的方向，相比傳統的課堂教學擁有諸多優勢，未來將會發展成為各高校數字圖書館不可或缺的一部分。

3.3未來的數字圖書館將更加注重空間智能化建設

隨著網絡、人工智能、智慧城市等發展，智慧化的生活將不再是奢求和想象，人們更加注重用戶體驗，對于數字圖書館，用戶的閱讀環境、閱讀趣味性和閱讀舒適度也將受到越來越多的關注。未來的數字圖書館可能有工作間、3D打印設備、數字化腦圖等[11]，另外，可穿戴設備、智能機器人服務等也可應用于數字圖書館，給用戶帶來創新性體驗。

4結語

整體上看，我國數字圖書館發展已經取得了一定的成果，未來還將經歷漫長的階段。筆者對中外發展現狀作了對比研究，并對我國數字圖書館發展面臨的問題作了總結，意在找出我國與國外數字圖書館的發展差距，并為我國數字圖書館今后的發展提供借鑒。對未來數字圖書館技術依托方面的闡述是在近年來技術研究熱點和針對我國數字圖書館發展面臨問題基礎上提出的，支撐數字圖書館平臺建設的技術不只限于此，在未來的數字圖書館建設進程中，還將對這一領域做深入研究，相信未來的數字圖書館會逐步向智慧化、共享化發展，為讀者提供更加全面、創新、方便、舒適的服務。

參考文獻：

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徐蓓蓓女，1987年生，實習研究員。研究方向：計算機應用技術、大數據存儲與處理。

收稿日期：（2015-04-14；責編：張欣。）