数字图书馆发展及关键技术介绍

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1、数字图书馆发展及关键技术介绍李晓鸣2012-72目 录数字图书馆简介数字图书馆简介1国内外数字图书馆发展现状国内外数字图书馆发展现状2数字图书馆特点数字图书馆特点3数字图书馆关键技术数字图书馆关键技术4数字图书馆新技术应用远景数字图书馆新技术应用远景51.数字图书馆简介提到图书馆大家会想到什么？5图书馆馆舍-法国国立图书馆6书许多书7阅览室8以泥板为信息载体以泥板为信息载体以莎草纸为信息载体以莎草纸为信息载体以甲骨为信息载体以甲骨为信息载体从历史上看，信息技术水平在很大程度上被视为划分图书馆发展阶段的重要依据：以竹简为信息载体以竹简为信息载体9藏书楼天一阁1. 图书馆本身的变革2. 社会环境变

2、化v 社会经济结构的变动v 技术结构的变动v 文化结构的变动3. 数字图书馆的产生数字图书馆因何产生？11产生产生编辑编辑描述描述标引标引传播传播获得获得使用使用修订修订注释注释数字信息数字信息整个生命周期整个生命周期数字图书馆的产生12数字图书馆的定义数字图书馆的公认要素：数字图书馆的公认要素：数字图书馆不是一个单一的实体数字图书馆不是一个单一的实体数字图书馆需要链接许多信息资源的技术数字图书馆需要链接许多信息资源的技术多个数字图书馆及信息机构之间的链接多个数字图书馆及信息机构之间的链接对最终用户透明对最终用户透明全球范围存取数字图书馆与信息服务是一个目全球范围存取数字图书馆与信息服务是一个

3、目的的数字图书馆的收藏并不局限于文献的数字化替代品，数字图书馆的收藏并不局限于文献的数字化替代品，还扩展到不能以印刷形式或传播的数字化人造品还扩展到不能以印刷形式或传播的数字化人造品数字图书馆数字图书馆的公认要素的公认要素13数字图书馆是一个拥有专业人员等相关资源的组织，该组织对数字式资源进行挑选数字图书馆是一个拥有专业人员等相关资源的组织，该组织对数字式资源进行挑选.组织，提供智能化存取组织，提供智能化存取.解译解译.传播传播.保持其完整性和永存性等工作，从而使得这些数保持其完整性和永存性等工作，从而使得这些数字式资源能够快速且经济地被特定的用户或群体所利用。字式资源能够快速且经济地被特定的

4、用户或群体所利用。数字图书馆是具有服务功能的整理过的信息收藏，其中信息以数字化格式存储并可数字图书馆是具有服务功能的整理过的信息收藏，其中信息以数字化格式存储并可通过网络存取。该定义的关键在于信息是整理过的。通过网络存取。该定义的关键在于信息是整理过的。数字图书馆是一个驱动多媒体海量数字信息组织与互联网应用问题各方面研究的技数字图书馆是一个驱动多媒体海量数字信息组织与互联网应用问题各方面研究的技术领域。简单地说，数字图书馆是以电子格式去存储海量的多媒体信息并能对这些术领域。简单地说，数字图书馆是以电子格式去存储海量的多媒体信息并能对这些信息资源进行高效的操作，如插入信息资源进行高效的操作，如插

5、入.删除删除.修改修改.检索检索.提供访问接口的信息保护等。提供访问接口的信息保护等。数字图书馆就是虚拟的数字图书馆就是虚拟的.没有围墙的图书馆，是基于网络环境下共建共享的可扩展没有围墙的图书馆，是基于网络环境下共建共享的可扩展的知识网络系统，是超大规模的的知识网络系统，是超大规模的.分布式的分布式的.便于使用的便于使用的.没有时空限制的没有时空限制的.可以可以实现跨库无缝链接与智能检索的知识中心。实现跨库无缝链接与智能检索的知识中心。 数字图书馆是基于网络环境的一种新的信息资源组织与服务方式。它利用现代信数字图书馆是基于网络环境的一种新的信息资源组织与服务方式。它利用现代信息技术，对各类型信

6、息资源进行整合，形成多个分布式息技术，对各类型信息资源进行整合，形成多个分布式.超大规模超大规模.可互操作的异构可互操作的异构多媒体资源库群，通过海量资源的无缝跨库链接多媒体资源库群，通过海量资源的无缝跨库链接.知识挖掘等技术，通过网络面向知识挖掘等技术，通过网络面向社会公众提供全方位的信息与知识服务。社会公众提供全方位的信息与知识服务。1.4.数字图书馆建设的意义（1 1）馆藏建设发展的需要：馆藏建设发展的需要：从实体到虚拟（形式从实体到虚拟（形式.载体载体.来源来源.质量）质量）数字图书馆建设的意义（2）工作重心转移）工作重心转移的需要：的需要：从从图书馆到用户图书馆到用户（3）服务质量提

7、升的）服务质量提升的的需要：的需要：从文献到信息，从借阅到参考咨询从文献到信息，从借阅到参考咨询（4）馆员水平提高）馆员水平提高的需要：的需要：从从保管员到信息专家保管员到信息专家2.国内外数字图书馆发展现状美国美国欧洲欧洲日本日本澳大利亚澳大利亚- 90年代中期开始，政府开始注重数图的研究与开发，- 进入21世纪，加大资源建设的支持。政府与各地方及高校合作与协作- 2009-2010，拨款用于开展馆藏数字化.网页保存.系统升级设备采购，及改善储存条件- 建设初期启动国家数字图书馆项目，著名建设内容：美利坚记忆- 2007年，美国国会图书馆发布20082013年发展战略规划，提出未来五年主要发

8、展战略及目标- 英国较早开展。1992年，英国一所大学开始研制数字图书馆- 1996年以来，德国.法国.俄罗斯纷纷斥巨资建设数字图书馆。- 2004年，欧洲六国倡议建设欧洲数字图书馆，进一步走向联合。- 2010年，澳大利亚国家图书馆推出新的资源发现平台- 提供澳1000多所图书馆和其他文化教育机构的数字内容检索- 总计可检索记录超过1.2亿条世界数字图书馆发展历史世界数字图书馆发展历史我国数字图书馆发展情况2010年，对全国41家副省级以上公共图书馆调研2002年，启动“全国文化信息资源共享工程”。经过十年来的建设，已建成五级服务网络,数字资源建设总量达到108TB国家数字图书馆工程2000

9、年启动立项，尚不具备向基层提供信息文化服务的能力；我国基层图书馆建设也很不均衡20002000201020102010年2月，启动了“县级数字图书馆推广计划”，2010年底已将国家数字图书馆资源推送到全国2940个县级图书馆，将县级图书馆建成国家数字图书馆的基层节点，为进一步形成分级分布.覆盖全国的国家数字图书馆服务网络奠定了基础。我国数字图书馆发展情况3. 数字图书馆的特点数字图书馆的特点（1 1）信息资源数字化）信息资源数字化l传统图书馆藏的数字化l电子出版物l网络数字资源l二次文献24（2 2）信息实体虚拟化）信息实体虚拟化（3 3）信息传递网络化）信息传递网络化数字图书馆的特点（4 4

10、）信息利用共享化）信息利用共享化（5 5）信息提供知识化）信息提供知识化数字图书馆的特点数字图书馆的定义为传统图书馆提供新发展机遇为传统图书馆提供新发展机遇为传统图书馆提供广阔发展空间为传统图书馆提供广阔发展空间数字图书馆数字图书馆的特点 数字图书馆是基于网络环境的一种新的信息资源组织与服务方式。它利用现代信息技术，对各类型信息资源进行整合，形成多个分布式.超大规模.可互操作的异构多媒体资源库群，通过海量资源的无缝跨库链接.知识挖掘等技术，通过网络面向社会公众提供全方位的信息与知识服务。 数字图书馆既是知识网络，又是知识中心，同时也是一套完整的知识定位系统，并将成为未来社会公共信息服务的中心和

11、枢纽。数字图书馆的特点 作为一种新型知识共享与学习交流环境，数字图书馆具有以下显著特点：首先，数字图书馆是基于网络环境的网络具有分布式.不受时间限制.跨地域的特性，为数字图书馆的建设提供了良好的传输通道，使人们得以随时随地获取数字图书馆的服务数字图书馆的特点 作为一种新型知识共享与学习交流环境，数字图书馆具有以下显著特点：首先，数字图书馆是基于网络环境的 数字化技术.智能信息处理技术.多媒体技术等新技术的发展，使数字图书馆能够将采集到的文字.图片.声音.图像等各种信息进行数字化转换和处理。 图书馆积累了一套专业.有效的文献信息资源的组织和管理方法，这些方法应用于数字图书馆建设中，使数字图书馆能

12、将知识单元有机地组织起来，提供深层次.智能化知识服务。其次，数字图书馆高度依赖于现代信息技术和数字技术； 并且数字图书馆的资源经过有序组织数字图书馆的特点 作为一种新型知识共享与学习交流环境，数字图书馆具有以下显著特点：首先，数字图书馆是基于网络环境的其次，数字图书馆高度依赖于现代信息技术和数字技术； 并且数字图书馆的资源经过有序组织第三，数字图书馆的服务是覆盖全媒体的数字图书馆所采用的统一标准和开放协议，使其能够通过互联网.手机.数字电视.智能移动终端等各种媒体提供服务数字图书馆的特点首先，数字图书馆是基于网络环境的其次，数字图书馆高度依赖于现代信息技术和数字技术； 并且数字图书馆的资源经过

13、有序组织第三，数字图书馆的服务是覆盖全媒体的数字图书馆通过对多个分布式异构资源库的无缝链接，能够方便地实现不同数字图书馆系统之间的用户双向认证和资源双向访问，其共享的深度和广度是传统图书馆无法比拟的。第四，数字图书馆平台具有高度的共享性 作为一种新型知识共享与学习交流环境，数字图书馆具有以下显著特点：数字图书馆的特点4.数字图书馆关键技术（1）文献数字化主要工作l一是印本文献和非印本文献的资源采集和整理l二是文献的数字化加工。加工馆藏类型普通纸介质文献.古籍善本.缩微文献.音视频.舆图.甲骨等资源多用设备高速扫描仪，零边距扫描仪，大幅面非接触扫描仪，专用胶片扫描设备，大图幅扫描系统，带行走功能

14、的数字扫描系统文献介质纸.丝绸.塑料.石头.甲骨.贝叶.纸板.玻璃板.缩微胶卷等保存格式通常采用300dpi分辨率的TIFF格式应用技术参照系.色彩管理等（2）数字资源组织本体本体知识知识分类分类语义语义网络网络知识知识聚类聚类l“本体是概念化的明确的规范说明”l根据特定的需要和标准，通过比较，把人类的全部知识按照相同.相异.相关等属性划分成为不同类别的知识体系，以此显示其在知识整体中的应有位置和相互关系。l 一种出现比较早的知识表达形式，在人工智能中得到了比较广泛的应用。l知识聚类是知识因素的合集过程，聚类则不仅能够区分不同的知识，而且还可以进行不同属性知识之间的整合，其结果可以产生新知识。

15、数字资源组织数字资源组织研究方向研究方向（3）数字资源长期保存这一领域大多基于这一领域大多基于OAIS的体系进行研究。的体系进行研究。包含包含sip，aip，dip数据包格式定义等内容和数据迁移，数据仿真，数字转换技术。数据包格式定义等内容和数据迁移，数据仿真，数字转换技术。可参考项目可参考项目l美国国家数字信息基础设施和保存计划.lInternet Archive.l澳大利亚的网络信息保存项目.l欧洲国家图书馆联合项目.l欧盟第六.第七框架项目.l日本国会图书馆保存项目.l第三方机构联合进行的保存项目可参考系统可参考系统lDSpace.lFedora.lLOCKSS.lDAITSS.lRos

16、etta。（4）数字图书馆网络建设数字图书馆网络建设方面的技术无线网无线网有国际Wi-Fi体系与国家WAPI标准。目前的无线网主要为802.11n。目前支持Wi-Fi协议的无线网络最快已经能够支持300M带宽连接。下一代互联网技术下一代互联网技术即IPv6，IPv6具有比IPv4大得多的地址空间。提供了灵活的地址分配以及路由转发，消除了对网络地址转换的依赖。网络安全网络安全主要指接入性安全，指各类型终端接入交换系统时的安全接入机制，主要包括MAC地址检验.各类型虚网技术，如端口隔离用专用虚网.动态虚网等。（5）虚拟现实技术 虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以浸没感.交互性和构想为基本特征

17、的计算机高级人机界面，是迅速发展的一项综合性计算机.图形交互技术。浸入（Immersion）.交互（Interaction.想象（Imagination）是虚拟现实技术的最大特征，它能模拟人的视觉.听觉.触觉等感官功能。并且能够通过语言.手势等自然的方式与之进行实时交互，让使用者感受到 在真实世界中无法亲身经历的体验 。（5）虚拟现实技术l 数据挖掘就是按企业既定业务目标，对大量的企业数据进行探索和分析，揭示隐藏的未知的或验证已知的商业规律，且进一步将其模式化的数据处理方法。l 它的最大特点是能够建立预测模型，预测未来的情况。在现代化图书馆中，数据挖掘技术可以指导图书信息资源的采集。对数据进行

18、挖掘可以有针对性地制定馆藏策略，有目标地决策图书馆的发展方向。数据挖掘技术（6）数据挖掘技术（6）数据挖掘技术（7）VPN技术虚拟专用网（VPN）被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的.安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全.稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。数字图书馆建设中常用的VPN模式有如下几种：IPSec VPN模式.SSL VPN模式.L2TP VPN模式等。公用网络公用网络公司公司内部网内部网远程用户远程用户分支机构分支机构商业伙伴商业伙伴供应商供应商VPNVPNVPNVPNVPNVPNVPNVPN（8）搜索引擎技术以Infoseek和Yahoo为代表

19、以DirectHit和Google为代表求全求全求精求精求专求专求易求易第二代搜索引擎的改良智能搜索是当前搜索引擎的发展趋势（9）RFID技术射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。电子标签电子标签阅读器阅读器RFIDRFID能量磁能量磁场场发出信号发出信号返回信息返回信息与计算机通信与计算机通信RFID技术工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号标签凭借感应电流所获得的能量发送出存

20、储在芯片中的产品信息。电子标签解读器（9）RFID技术RFID标签RFID读者证馆员工作站基于RFID技术的图书馆系统RFID安全检测门自助借还设备排序工作站盘点工作站标签转换工作站管理工作站报告工作站该系统通过图书管理系统与RFID技术的融合，为读者提供高效.无缝.不受操作系统平台限制的图书馆环境。（9）RFID技术自助还书机展示自助还书机展示（9）RFID技术 智能架位查询系统（9）RFID技术（10）数字电视 数字电视(Digital Television, DTV),是基于数字技术平台,从节目源的拍摄.编辑.发射.传输到接收.显示的全程数字化电视系统。根据信息传送方式的不同,可将数字电

21、视分为卫星数字电视.有线数字电视和无线接收的地面移动数字电视。（11）移动互联网相关技术短信彩信WAP网站手机应用程序引入引入数字图书馆数字图书馆建设中建设中WAP（手机门户.图书搜索）DCD（快讯推送.频道订制）读者服务扩展系统（国图漫游.读者指南）SMS（短信服务.续借催还）（11）移动互联网相关技术（一）短信技术（一）短信技术（SMSSMS）应用）应用短信服务系统短信服务系统短信网关短信网关internetinternet手机端手机端WebWeb端端预约书预约书到通知到通知图书续借图书续借证卡挂失证卡挂失定制信息定制信息注册绑定注册绑定主要短信服务主要短信服务（二）（二） WAP WAP

22、技术应用技术应用互联网互联网移动通讯网移动通讯网WebWeb服务器服务器WAPWAP协议协议HTTPHTTP协议协议WAPWAP网关网关WAPWAP手机手机移动通信基站移动通信基站（12）云计算IaaS 基础设施即服务PaaS平台即服务SaaS软件即服务云计算5.数字图书馆新技术应用远景（1）三网融合 三网融合是指电信网.计算机网（互联网）和有线电视网三大网络在高层业务应用层融合。其表现为技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，在经营上互相竞争.互相合作，朝着向社会公众提供多样化.多媒体化.个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起

23、。 三网融合定义 “三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广.容易维护.费用低的高速宽带的多媒体基础平台。 三网融合的本质是未来的电信网.广电网和互联网都可以承载多种信息化业务，创造出更多种融合业务，而不是三张网合成一张网。三网融合意义三网融合在数字图书馆中的应用（2）云服务云服务的界定及其种类有学者认为，云服务主要是基于云计算的各种服务，因此，云服务也就是云计算服务，可将之划分为：云计算信息发布平台.云计算基础技术服务.云计算平台服务.云计算API（Application Programming Interface，应用程序接口）服务.云计算互动平台服务和云计算

24、SaaS。另有学者认为，云计算包括软件作为一种服务(SaaS).平台作为一种服务(Platform as a Service，简称PaaS，平台即服务).基础设施作为一种服务(Infrastructure as a Service，简称IaaS，基础设施即服务）和数据作为一种服务(Data as a Service，简称DaaS，数据即服务)。我们认为，基于功能层面的考虑，可以从基础设施.软件平台和数据处理等维度将云服务大致归纳为3种：基于动态数据的云服务基于动态数据的云服务基于资源的云服务基于资源的云服务基于软件平台的云服务基于软件平台的云服务基于云服务的图书馆建设与服务的基本策略基于云服务

25、的图书馆建设与服务的基本策略与此同时，云服务也存在与此同时，云服务也存在一些一些不足不足：安全.数据和应用的互操作.数据和应用可移植性.治理和管理.计量和监测在实践中，我们有必要认识云服务的优点：在实践中，我们有必要认识云服务的优点：按需扩展.数据中心运作流线化.改善业务流程和最低限度降低启动成本可替代性标准数据安全与隐私保护知识产权开源不同云服务平台之间的互操作等图书馆与其他领域一样，也需要面临各种技术与管理的一般性问题：人与人之间固定电话的出现和广泛普及，改变了人们的家庭生活与固定办公。在过去的一个世纪中，人与人之间在过去的一个世纪中，人与人之间的通信发生过三次重大的科技创新的通信发生过三

26、次重大的科技创新人与人之间移动电话的出现和广泛应用，改变了人们的户外生活及移动办公。人与人之间互联网的出先及广泛应用，改变了人们的时间观与空间观。物联网物联网（The Internet of Things）是通过射频识别(RFID)装置.红外感应器.全球定位系统.激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别.定位.跟踪.监控和管理的一种网络，是在互联网的基础之上延伸和扩展的一种网络。（3） 物联网在编目方面的应用在分类方面的应用在典藏管理上的应用在读者服务方面的应用u图书馆的书籍分配工作u图书馆的盘点工作u图书相关信息查询u自助借书.还书系统u电子防盗系统（3） 物联网（4）IPTV与虚拟家庭数字图书馆 IPTV是一种以家用电视机为显示终端，通过互联网，提供包括电视节目在内的内容丰富的多媒体服务业务，其关键技术是利用 “机顶盒+电视”完成接收视频点播节目.视频广播及网上冲浪等功能。 “虚拟家庭图书馆”系统采用虚拟现实技术和IPTV机顶盒，构建一个集成系统，并通过电视在读者家里构建一个虚拟的图书馆和读书氛围。李晓鸣vMobile：18099172096vQQ： 277820173vEmail： 谢 谢