數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)模式探析

摘 要：主要探討了數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)與數(shù)字圖書館信息組織的主要模式，并分析了各個(gè)模式的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館;結(jié)構(gòu);模式;體系結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP271+.82文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）01-0267-02

1 數(shù)字圖書館的基本概念

關(guān)于數(shù)字圖書館的定義， 目前而言，還是仁者見仁，知者見者，說法不一。但大多數(shù)研究者認(rèn)為， 數(shù)字圖書館并不是空間意義上的“館”， 而是一種擁有多媒體內(nèi)容的信息資源， 它的存在方式是將文字、圖像、聲音等信息數(shù)字化， 并通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶方便快捷地提供信息知識的服務(wù)技術(shù)。數(shù)字圖書館與傳統(tǒng)圖書館的最大不同就在于: 它變用戶的集中為信息服務(wù)的集成。對于不同的使用對象來說， 數(shù)字圖書館表現(xiàn)出不同的特征和功能， 因而對數(shù)字圖書館的理解自然就各不相同。所以， 數(shù)字圖書館的共有特征可以概括為：收藏?cái)?shù)字化；操作計(jì)算機(jī)化；傳遞網(wǎng)絡(luò)化；信息資源存取自由化；信息資源共享化; 結(jié)構(gòu)連結(jié)化?；诖耍?我們可以把數(shù)字圖書館簡述為： 對有高度價(jià)值的文本、圖像、語音、音響、影像、影視、軟件和科學(xué)數(shù)據(jù)等多媒體信息進(jìn)行收集， 進(jìn)行規(guī)范性的整理加工， 進(jìn)行高質(zhì)量的保存和管理，實(shí)現(xiàn)知識增值， 并提供在廣域網(wǎng)上高速橫向跨庫連接的電子存取服務(wù)系統(tǒng)。

2 數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

體系結(jié)構(gòu)是數(shù)字圖書館建設(shè)的關(guān)鍵， 它關(guān)系到系統(tǒng)的信息組織(即數(shù)字對象的存儲) 和檢索方式。影響數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)的因素有很多， 包括社會與法律環(huán)境、通訊基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件工程、硬軟件環(huán)境、系統(tǒng)安全、訪問權(quán)限、數(shù)字對象類型和數(shù)量等方面。美國數(shù)字圖書館研究的重要成果之一是提出了建設(shè)數(shù)字圖書館的八項(xiàng)原則， 并得到了學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)同。這八項(xiàng)原則是：

（1）數(shù)字圖書館的技術(shù)框架存在于法律和社會的框架之內(nèi)。

由于社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程的不斷加快， 數(shù)字圖書館將存在于一個(gè)廣泛的經(jīng)濟(jì)、社會和法律框架內(nèi)。這就意味著：法律體系必須根據(jù)迅速變化的經(jīng)濟(jì)和社會框架制定新的法律，包括知識產(chǎn)權(quán)、通訊法、國際法等； 數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)必須能夠保護(hù)著者和所有者的權(quán)利， 考慮所涉及的經(jīng)濟(jì)、社會和法律問題。

（2）數(shù)字圖書館概念的統(tǒng)一理解。

數(shù)字圖書館中的對象稱為數(shù)字對象(Digital Object)，它們存儲在倉儲(Repository)， 用句柄(Handle) 來標(biāo)識。存儲在數(shù)字對象中的信息稱為內(nèi)容(Content)， 內(nèi)容被分為數(shù)據(jù)(Data)， 關(guān)于數(shù)據(jù)的信息稱為屬性( Property) 或元數(shù)據(jù)(Metadata)。作為基礎(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)和保存在數(shù)字圖書館中的信息相分離數(shù)字圖書館中的內(nèi)容是多種多樣的， 可以是文本、圖片、動畫、音頻資料、計(jì)算機(jī)程序、模型設(shè)計(jì)或多種類型構(gòu)成的復(fù)合資料。存儲在數(shù)字圖書館中的這些信息內(nèi)容往往和數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)相分離。適合于各種資料類型的特征是由體系結(jié)構(gòu)規(guī)定的。這種特征通常包括適用于某類資料的特定的格式、協(xié)議和權(quán)限管理等。

（3）名字和標(biāo)識符是數(shù)字圖書館的基本建構(gòu)塊。

名字用于標(biāo)識數(shù)字對象， 登記數(shù)字對象中的知識產(chǎn)權(quán)， 記錄所有權(quán)的變化， 在引用、檢索和對象鏈接中不可缺少。名字是唯一的， 長期保持。句柄系統(tǒng)用于標(biāo)識數(shù)字對象。用于標(biāo)識用的字符串稱為標(biāo)識符。

（4）數(shù)字圖書館不僅僅是二進(jìn)制數(shù)位的集合在數(shù)字圖書館中信息存儲為數(shù)字對象， 不能簡單地把數(shù)字對象看成是二進(jìn)制數(shù)位的集合。數(shù)字對象可由兩部分構(gòu)成: 內(nèi)容和元數(shù)據(jù)。一個(gè)數(shù)字對象可含有多種類型的內(nèi)容如文字、圖像、聲頻等。復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型可由簡單類型構(gòu)成。元數(shù)據(jù)包括句柄、權(quán)限、訪問方式、數(shù)字簽名、交易日志等。（5）數(shù)字圖書館對象使用時(shí)和存儲時(shí)的形態(tài)可能完全不一樣。

數(shù)字對象在使用時(shí)的形態(tài)和存儲形態(tài)可能完全不同。例如， 圖像可以小波形態(tài)存儲， 使用時(shí)利用小波生成圖像。音樂作品可以曲譜的形式直接傳送給用戶， 也可在倉儲中用合成器演奏后將聲頻信號傳給用戶。數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)必須仔細(xì)區(qū)分生成的原始數(shù)字對象、存儲在倉儲中的數(shù)字對象和提交用戶的數(shù)字圖像。

（6）倉儲應(yīng)保管好所存儲的信息。

數(shù)字對象包含有價(jià)值的知識產(chǎn)權(quán)， 倉儲中的數(shù)字對象含有是否允許其在特定的經(jīng)濟(jì)和社會框架中被存儲的信息。倉儲必須妥善管理， 提供參考引用、安全控制等措施， 以確保對數(shù)字對象的操作的合法性。用戶通過倉儲訪問協(xié)議與倉儲交互， 以屏蔽倉儲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和數(shù)字對象的存儲形式。

（7）用戶需要的是供人利用的知識作品， 而非供機(jī)器處理的數(shù)字對象數(shù)字對象是數(shù)字圖書館的基本元素， 但用戶需要的往往是更為抽象的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

3 數(shù)字圖書館的主要模式

目前， 圖書館用來處理數(shù)字存取的主要模式是以網(wǎng)絡(luò)為中心的用戶機(jī)P服務(wù)器(CPS) 模式和由此而演化來的Web 為中心的瀏覽器PWeb 服務(wù)器P數(shù)據(jù)庫(BPSPD) 模式，后者也稱為Web 模式。世界上已運(yùn)行的數(shù)字圖書館系統(tǒng)大多采用這兩種模式。用戶機(jī)P服務(wù)器模式通過消息傳遞機(jī)制對話， 由用戶機(jī)向服務(wù)器提出請求， 服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)處理計(jì)算后將結(jié)果傳遞回用戶機(jī)。在此種模式中， 服務(wù)器往往只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的管理和查詢， 因此客戶機(jī)任務(wù)比較繁重， 須配備大量的軟件， 尤其是較多的客戶機(jī)軟件和應(yīng)用程序。在這種結(jié)構(gòu)中， 傳統(tǒng)的服務(wù)器被分成兩部分， 即Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。Web 服務(wù)器負(fù)責(zé)Web 頁面的管理、組織、傳遞和數(shù)據(jù)庫查詢請求的提出， 而數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則負(fù)責(zé)接受Web 服務(wù)器的查詢請求并提供運(yùn)算處理結(jié)果。因此，在這種模式中， 客戶機(jī)的任務(wù)比較輕松， 只要配備操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和瀏覽器等軟件即可。瀏覽器的作用只是從Web 服務(wù)器下載Web 頁面。Web 模式在資源配置、系統(tǒng)安全等方面比簡單的客戶機(jī)P服務(wù)器模式要好得多。Web 模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

國內(nèi)外已被圖書館采用了的IBM 數(shù)字圖書館系統(tǒng)就是在瀏覽器PWeb 服務(wù)器P數(shù)據(jù)庫模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。其系統(tǒng)基本框架如圖2 所示。

在這種系統(tǒng)中， 圖書館服務(wù)器管理圖書館的索引信息， 負(fù)責(zé)執(zhí)行查詢及將用戶的請求轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的對象服務(wù)器， 對象服務(wù)器管理數(shù)字對象， 用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器。用戶、圖書館服務(wù)器和對象服務(wù)器構(gòu)成系統(tǒng)信息傳遞的三角形框架。用戶登錄圖書館服務(wù)器， 并進(jìn)行查詢， 圖書館服務(wù)器將客戶的請求轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的對象服務(wù)器， 對象服務(wù)器則將查詢到的信息直接傳送給用戶， 這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字對象的發(fā)布。在IBM數(shù)字圖書館的三角形構(gòu)架中， 用戶只能訪問圖書館服務(wù)器， 這保證了存儲在對象服務(wù)器中的數(shù)據(jù)的安全性。圖像、聲音和動畫等數(shù)字對象的數(shù)據(jù)量比較大， 數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)對象及頻繁使用的數(shù)字對象可以放在接近用戶的地方， 這樣可以減少數(shù)字對象復(fù)制和傳達(dá)的次數(shù)， 減少網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳遞量， 提高系統(tǒng)的性能。

加快我國數(shù)字圖書館的建設(shè)是互聯(lián)網(wǎng)上中文知識信息的基礎(chǔ)建設(shè)， 它將迅速扭轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)上中文知識信息匱乏的狀況， 形成我國知識信息的資源優(yōu)勢。這對于正在實(shí)施西部大開發(fā)的信息基礎(chǔ)建設(shè)和文化教育建設(shè)更具有前瞻性的戰(zhàn)略意義。因此， 數(shù)字圖書館的建設(shè)， 既代表著現(xiàn)代化圖書館發(fā)展的方向， 更代表著先進(jìn)文化的前進(jìn)方向。

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