基于云计算的数字图书馆应用研究

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：互联网技术的发展促进了传统图书馆向数字图书馆的转型与发展。相对于传统的实体图书馆，数字图书馆最大的特点在于其虚拟性，可以利用数字技术将不同载体、处于不同空间位置的信息资源存储于一个开放式的硬件及软件集成平台，基于云计算的数字图书馆更是图书馆未来的发展方向。文章对数字图书馆系统平台的建设目标、总体设计、模块设计、技术支撑、运行实践进行了探讨，提出了基于云计算的数字图书馆系统平台的建设策略。
　　关键词：数字图书馆；云计算；应用研究
　　中图分类号：G250 文献标识码：A 文章编号：1003-1588（2019）05-0098-03
　　1 数字图书馆的内涵
　　数字圖书馆（Digital Library）是用数字技术处理和存储各种图文并茂文献的图书馆，可以通过网络实现数字资源的集成，利用、展现各类数字化资源，为用户提供更多的数字资源。虚拟的数字图书馆打破了传统图书馆时间与空间的限制，可以使读者随时随地获取信息，已成为现阶段图书馆发展的主流方向。数字图书馆服务体现出智能化、交互性、多元化等特征，数字图书馆的服务对象不仅包括广大读者，还向图书管理者提供相应的服务，如馆际数据交换、数据协作、书目联合编目等。
　　在图书馆自动化集成系统方面，我国图书馆既有从国外引进的Unicorn、Horizon、Aleph 500等，也有我国自行研发的应用系统，如早期深图研发的ILAS系统、汇文LIBSYS2000、金盘GDLIS、图创INTERLIB等。我国自行研发的图书馆自动化软件系统虽然也能不同程度地适应图书馆自动化的应用需求，但基本上还停留在图书馆自动化业务集成管理功能方面，系统功能单一，运行规模较小，数据整合能力较差，统一管理数字资源的能力欠佳，很难满足当前数字图书馆应用与服务的要求。因此，一些省级图书馆不得不在资金有限的情况下购买国外的应用系统，而国外应用系统在应用功能和业务操作流程等方面与我国图书馆的要求存在一定的差距，给图书馆应用与读者服务带来诸多不便。
　　2 数字图书馆与传统图书馆的差异
　　2.1 馆藏形式不同
　　传统图书馆主要以实体馆藏为主，图书馆的规模、实力也是由馆藏量的多少来体现的。而数字图书馆以分布式的数字信息为主，其应用主体是海量的网络资源。由此可见，数字图书馆的馆藏资源是虚拟化、数字化的，而传统图书馆的馆藏资源以固定化、载体化资源为主，数字图书馆的资源包括自身采集收藏的资源及通过互联网获得的其他信息资源，虚拟馆藏也属于数字图书馆的重要组成部分。
　　2.2 文献来源不同
　　传统图书馆馆藏文献通常采购于不同的图书出版发行机构，且都是出版商根据相关出版政策或经过利益考量后过滤下来的正式出版物，相对而言，这些正式出版物在某种意义上都属于第二手资料。而数字图书馆可直接采集到第一手信息，从用户到信息资源之间没有出版商的介入，其采用联合采购的方式使馆藏资源更具特色，用户也可以通过电子邮件、在线视频等方式在不同的时间和地点了解数字图书馆的馆藏情况，极大地提高了用户获取信息的效率。
　　2.3 知识产权归属不同
　　传统图书馆几乎不存在知识产权管理纠纷问题，而数字图书馆却存在复杂的知识产权管理问题，包括数字图书馆如何保护自主知识产权及其建设与运作过程中涉及的来源作品的知识产权问题等。虽然现在有专门针对数字图书馆知识产权问题的保护技术，但数字图书馆需要在现有法律法规的基础上提高数字资源传输及复制的合法性，从而加强知识产权的保护力度。
　　3 基于云计算的数字图书馆平台总体设计
　　3.1 项目研究的技术可行性
　　随着计算机应用技术的高速发展及“云计算”理论和Web3.0技术的出现和应用，分布式存储技术和软件工程管理规范等为本项目研发提供了较好的技术基础，一系列图书馆行业标准和元数据描述等为项目研发提供了较好的数据标准格式和描述规范，系统选用的数据库底层技术、软件三层架构、面向对象的程序设计方法和J2EE体系等为本系统软件研发提供了成熟的技术保障，能够全面满足数字图书馆应用系统的开发和要实现的技术要求。
　　3.2 技术路线
　　本项目研发引进国内外先进计算机应用技术和云计算理论，利用面向对象的软件开发思维和多层软件体系架构，采用C/S+B/S模式，使用国际商用数据库Oracle/Mysql平台，利用TCP/IP、HTTP和Z39.50等网络协议，研发了一套基于网络环境下能实现异构系统统一管理的分布式大型集群数字图书馆技术与应用平台。该平台采用的技术或工具包括：①采用Unix/Linux操作系统作为运行环境。②选用Oracle/Mysql作为底层数据库运行平台。③采用JAVA作为程序设计的主要开发工具，利用J2EE作为系统的总体实现技术架构。④系统严格遵照国际计算机应用软件设计规范和Dublin元数据描述标准以及标准机读MARC数据格式进行设计。⑤引进数据库中间件，使之能对接各类通用数据库，实现异构系统、多种格式资源在同一系统平台的管理下实施应用与服务。⑥应用软件工程管理模式，研制能实现异构系统和分布式资源的信息整合和快速传递机制的综合管理系统。
　　3.3 系统功能实现的可行性
　　该项目设计的内容包括四大部分，即通用图书馆自动化业务集成管理系统、数字图书馆技术平台与公共服务体系的构建、异构系统间的文献通借通还管理、掌上移动图书馆综合应用模式。其中，异构系统资源管理平台是在原已实现的同一系统部署的城市区域大流通平台管理模式下，通过对异构系统进行数据转换和增加接口处理，建立起异构系统统一文献管理和总、分系统独立运行机制，实现数据的同步接收。
　　4 基于云计算的数字图书馆的实践应用
　　4.1 发挥数字图书馆的社会功能
　　《中华人民共和国公共图书馆法》第四十条规定：国家构建标准统一、互联互通的公共图书馆数字服务网络，支持数字阅读产品开发和数字资源保存技术研究，推动公共图书馆利用数字化、网络化技术向社会公众提供便捷服务。基于云计算的数字图书馆的读者群要远远大于传统图书馆，可以为每本书找到读者。互联网的高效性及开放性又大大节约了读者的时间，且数字图书馆的发展以网络及计算机技术为支撑，二者相互促进，使数字图书馆成为一个快速、持续生长的有机体，充分发挥了其社会职能。 　　4.2 利用网络优势促进隐性知识的共享
　　隐性知识是相对于显性知识的概念，显性知识是已经形成文献的，可以用于检索、复制，已经被解释、被记录的知识，而隐性知识则是指未被明显呈现或表达出来的知识，如工作经验、专业技术水平等。在传统图书馆中，显性知识主要通过各类馆藏资源呈现出来，读者也可以通过知识论坛、网上课程等其他方式获取显性知识。随着互联网技术的日益成熟，在线交流的普及性也越来越高，但在线交流多为各类网站的普通交流，而数字图书馆以阅读功能为主，可将网络的传播优势充分发挥出来，促进隐性知识的共享。
　　4.3 扩大读者范围
　　传统图书馆受地理位置的限制，仅能服务于该区域的少数人，而数字图书馆实现了全天候、全方位的自由查詢。随着计算机及网络技术的发展，不同地区的信息资源单位的数据库可组成联合体，按照统一的标准存放和发布数字资源，读者可采用统一的界面进行检索，不受时间、空间的限制实现信息的高度共享。数字图书馆还可以实现异构数据库之间的可互操作性，建设统一检索平台，把各类型的异构数据进行元数据的整合或收集，读者查询资源时仅需向数字图书馆的统一检索平台提供检索点，系统就会按照统一的用户界面提供其所需的资料。随着技术的发展，数字图书馆还可以通过记录读者的检索喜好，并通过大数据分析主动向读者推荐个性化的检索内容，变被动搜索为主动推荐，提升图书馆对读者的吸引力，不断扩大读者范围。
　　5 数字图书馆的云图书馆服务模型
　　笔者利用“云计算”理论和Web 3.0技术，构建了一套“云图书馆服务”数字资源管理模型，该服务模型采用了国内外最新的IT技术和标准，引入云计算理念，结合图书馆现代化建设和应用实际，由图书馆自动化、联合编目、一卡通借通还、掌上移动图书馆、电子资源统一检索、电子阅览室管理、数字资源加工发布、图书馆知识门户、综合管理信息和统一认证系统组成，搭建了数字图书馆体系架构与应用平台，建成区域馆藏文献资源共建共享、网上数字资源综合利用的服务体系。该平台构建了联盟图书馆体系、总分馆管理、区域图书馆群概念下的数字资源共建共享与云图书馆的建设模型，是对数字图书馆技术体系与应用模式的一次大胆创新与实践。
　　该项目于2012年通过了国家文化部科技司的验收，并已在我国几家大型省级图书馆得到推广和应用，如宁夏图书馆、广西壮族自治区图书馆、重庆图书馆等，其中基于云计算的数字图书馆总分馆系统取得了良好的应用效果。
　　随着我国信息化的发展，在这套系统运行一段时间后，对数字资源和纸质文献的深度挖掘是图书馆发展的方向，本系统要逐步向“云图书馆服务模型”发展，以解决数字资源和纸质资源的管理问题。
　　5.1 数字图书馆云服务体系架构与实现模型的创建
　　本系统引入“云计算”理论，根据软件设计技术、存储技术、资源调度技术、用户获取方式等设计原则，为图书馆搭建云架构平台，按照LaaS、DaaS、PaaS和SaaS四大部分构建，形成数字图书馆的云体系，通过“云端”方式提供资源存储与数字化服务。该系统所建设的数字图书馆体系不是一个独立的系统，而是建立在“云图书馆服务”体系架构下的基于分布式数据管理的，能实现异构系统间数据资源共建共享的数字文献资源统一管理与服务体系。
　　数字图书馆云服务平台都可以用相应的云计算服务来实现，其中利用云计算技术的软件即服务（SaaS）来构建云图书馆的图书馆自动化管理系统、资源统一检索等，以及其他应用服务软件、开放接口如sip2、Z3950等对应其他外接设备。管理平台层可以利用平台即服务（PaaS）来构建图书馆的系统平台服务，利用hadoop（分布式系统基础架构），可以在不了解分布式底层细节的情况下开发分布式程序，充分利用集群的威力进行高速运算和存储。数据层可以利用数据即服务（DaaS）来构建和整合文献资源数据库，利用基础实施即服务（LaaS）构建图书馆的存储与计算资源的应用环境，利用硬件即服务来构建计算机集群，形成基于云计算技术的数字图书馆。
　　5.2 总分馆制服务管理模式
　　系统搭建了省、地、县三级公共图书馆的数字图书馆技术架构和服务体系，建立了一套适合总分馆制管理模式的文献资源共建共享、数字资源统一管理、网络文献资源一体化服务的管理新模式，不受集群内任一图书馆的网络和设备运行故障的影响，能保证总馆和各级分馆业务的独立性和集群内图书馆资源的统一调度和资源共享。系统在区域图书馆文献资源借还服务方面实现了全区域的通借通还，只要是开通通借通还服务的读者都可以在提供服务的任何图书馆内自由借还文献，而不受地理位置的限制。通借通还管理包括文献资产的管理，在大流通环境下文献资产所属馆不发生变化，仅改变所在馆位置，还回后文献自动入藏到指定馆的馆藏地点。
　　6 基于云计算的数字图书馆的未来发展方向
　　数字图书馆在图书馆发展过程中具有无可取代的作用，可以预见，未来数字图书馆会向着以下三个方向发展：①更快的文献信息更新速度。信息时代，信息资源是最重要的资源，图书文献信息大量增加，传播速度越来越快，促进了各个学科的分化与综合，学科之间再互相渗透和交叉，信息资源充分共享，大大提高了图书文献资源的利用率。②创新图书馆服务方式。数字图书馆的馆员与读者处于准永久性分离的状态，读者通过人机对话彻底改变了传统图书馆的服务方式，数字图书馆的实施提高了图书馆的开放性。数字图书馆实现了现代信息技术与图书信息服务的有机结合，提高了图书馆的信息服务能力，最终会形成一种全新的图书馆形态。③图书馆的社会化转变。随着数字图书馆的不断发展，其不仅可以将图书馆扩展至读者的家庭、社区、偏远地区，还可以扩展至任何信息技术可以普及到的地区，服务于更多的读者，实现知识的社会化、图书馆服务的社会化及学习的社会化。
　　参考文献：
　　[1] 魏晓萍.数字图书馆网格存储模型及关键技术分析[J].现代情报，2016（11）：160-162.
　　[2] 李翔宇，邓胜利.基于云计算的数字图书馆可持续发展研究[J].信息资源管理学报，2015（3）：99-104.
　　[3] 张龙昌，刘冬升，杨艳红，等.数字图书馆云计算研究[J].计算机技术与发展，2016（8）：90-103.
　　[4] 王利青.“云计算”及其在图书馆中的应用[J].科技情报开发与经济，2012（13）：28-29.
　　[5] 王红.“云图书馆”平台的架构与实现[J].情报理论与实践，2010（10）：108-109.
　　（编校：崔 萌）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-14697955.htm