《信息集成服务 》PPT课件.ppt

第11章 信息集成服务,本 章 内 容,11.1 信息集成服务的组织形式,11.2 信息集成服务的内容组织,11.4 信息集成服务的协同实现,Page 1 of 63,11.1 信息集成服务的组织形式,以资源为中心的信息集成服务,以技术为中心的信息集成服务,以机构合作为中心的信息集成服务,以用户为中心的信息集成服务,Page 2 of 63,11.1.1 以资源为中心的信息集成服务,以资源为中心的信息集成服务，是一种面向信息资源的，并以信息资源的发现、采集、加工与集成作为服务工作中心的信息集成服务类型(如图）。,Page 3 of 63,11.1.1 以资源为中心的信息集成服务,Page 4 of 63,11.1.2 以技术为中心的信息集成服务,以技术为中心的信息集成服务，是一种面向信息集成技术应用的，以信息集成技术的研发为依据的信息集成服务类型（如图）。,Page 5 of 63,11.1.3 以机构为中心的信息集成服务,以机构合作为中心的信息集成服务，是以信息服务机构之间的多种形式的合作为基础，通过合作达到机构之间信息资源的集成与共享、服务技术的集成与共享、服务人员的集成与共享，从而增强各个服务机构的服务能力的一种服务（如图）。,Page 6 of 63,11.1.4 以用户为中心的信息集成服务,主要是个性化集成服务，是由用户个性化的需求为导向进行信息服务要素的动态集成的一种服务。强调用户的个性化体验，以提供用户满意的服务为目标，从用户角度进行服务的集成组织，同时也关注和挖掘用户的潜在信息需求（如图）。,Page 7 of 63,11.1.4 以用户为中心的信息集成服务,Page 8 of 63,11.2 信息集成服务的内容组织,信息集成化推送服务,基于神经网络集成技术的专家系统服务,集成化信息动态分布与提供,集成化信息检索,Page 9 of 63,11.2.1 集成化信息动态发布与提供,（1）集成化信息平台 集成化信息发布平台能够自动根据其动态库中信息的变化、网上相关信息源的变化和深层开发的结果适时发布相关信息并及时提供相关资源。以新闻动态发布为例，显示了集成化发布的过程。,Page 10 of 63,（2）Web信息资源发布 Web信息资源发布通常使用两种简单模型：一是页面发布，二是数据库发布。,11.2.1 集成化信息动态发布与提供,Page 11 of 63,11.2.1 集成化信息动态发布与提供,Page 12 of 63,11.2.1 集成化信息动态发布与提供,Page 13 of 63,集成化信息检索是以信息集成与服务集成为依据，以达到知识共享的最大化为目的，实现对互联网连接起来的数字资源库群的分布式存贮及跨平台、跨语种的网络化检索。 集成化信息检索顺应用户的需求，本着截面无缝化、统一化的检索理念，为解决异构数据库的统一检索问题而提出。,11.2.2 集成化信息检索,Page 14 of 63,资源分散阻碍了知识共享,数字图书馆服务的推动,用户面临检索困境,信息集成化检索的必要性,11.2.2 集成化信息检索,现行检索方式的弊端,Page 15 of 63,标准与协议支持,基于网络的集成化信息检索系统的开发和运行得益于通用的网络协议，更依赖于和信息处理、传输与检索等有关的标准与协议,数据库技术的 发展,网络检索工具的发展,面向对象的技术与公共对象请求代理体系结构（CORBA）；动态数据库访问技术,增加一次可调用的搜索引擎的数量，提高查全率，元搜索引擎便应运而生,现代网络环境和技术条件从多个方面保证了集成化信息检索的实现，关键技术包括标准与协议支持、数据库技术的发展、网络化检索的实现等。,11.2.2 集成化信息检索,Page 16 of 63,自动预测需求、自动跟踪、主动发布信息、化被动为主动,定期通过网络搜索获取相关信息，通过智能化的筛选、分类，然后提供给相关用户，这相当于为每位用户编制一部完全符合其需求、适应其特点、属于他个人的动态信息集,信息推送服务优势,信息推送过程,11.2.3 信息集成化推送服务,较之于传统信息服务,Page 17 of 63,根据系统集成和扩充程度的不同，推送服务功能的实现可以分为三种形式：,11.2.3 信息集成化推送服务,Page 18 of 63,利用服务器扩展（CGI）来扩充原有Web服务器功能，实现信息推送,使用“智能代理（Agent）”定期自动的对预定的Web站点进行搜集，以收集更新信息并发送给用户,这种方式对原有系统的改动最大，它提供包括推（Push）服务器、客户端及开发工具等一整套集成应用环境,Web服务器扩展（CGI） 方式,客户智能代理（Agent）方式,推（Push）服务器方式,11.2.3 信息集成化推送服务,Page 19 of 63,简要的流程：,注册,登录,扫描并提供信息,未注册用户在注册过程中提供用户信息和需求特征信息,登录后自行设置定制信息,系统将服务器定期扫描用户定制信息之后的产品，定期提供给用户所需信息,还需要说明的是，信息推送服务是基于用户注册的服务，依据注册用户定制信息，按照其个性化需求,采用推送至终端或推送至邮箱的方式来实现。,11.2.3 信息集成化推送服务,Page 20 of 63,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,专家系统是一种智能的计算机程序，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题，它主要由知识库和推理机构成。,Page 21 of 63,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,基于神经网络集成的专家系统由基本部件和核心部件两大部分组成。其系统基本结构如图:,Page 22 of 63,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,Page 23 of 63,如图所示，几个基本模块运行如下：,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,Page 24 of 63,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,Page 25 of 63,11.2.4 基于神经网络集成技术的专家系统服务,Page 26 of 63,11.3 信息集成服务中的系统互操作,系统互操作的技术实现,系统异构与基于资源集成的系统互操作,系统异构与互操作环境,Page 27 of 63,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,（1）系统互操作的实践发展 目前关于信息系统互操作主要集中在以下领域： 电子政府领域的互操作 英国政府UK e-GIF是第一个系统化的电子政务互操作框架，将相应的标准规范分为：系统互联（Interconnection）、数据整合（Data integration）和信息获取（Information access）三个方面，包括了通信协议、安全机制、数据编码、数据标记、元数据、数据交换格式等层面的互操作。,Page 28 of 63,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,电子商务活动领域的互操作 UN/CEFACT及OASIS共同推进的ebXML电子商务标准体系，电子商务互操作解决不同商务系统之间的业务流程信息交互问题。 数字图书馆领域的互操作 OCLC关于DSpace Harvesting、Dublin Core Metadata Initiative、Open Archives Initiative、OpenURL Activities、RDF Interoperability、Terminology Services、Z39.50互操作的研究等，推动世界范围内图书馆界的系统互操作和合作。 多媒体出版领域的互操作规范,Page 29 of 63,（2）系统异构中互操作问题 信息用户在使用信息系统时出现两大鸿沟，客观上提出了系统互操作的要求。系统互操作是达到共享目标的系统和系统间的有效交互能力。,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,Page 30 of 63,（3）互操作的主要特征 自治性：自治性是系统互操作的最重要的特征。其基本特征是具有一定程度的独立性和可局部管理性 服务性：这里的服务是靠构件实现的，即构件或一组协同操作的构件，它代表用户执行的一个活动或一组活动 物理分布性：物理分布性是指各系统在资源集成中克服各种物理障碍，实现资源交换 开放性：开放性是指构件与服务可在任何阶段加入到系统，或从系统中撤去,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,Page 31 of 63,一个理想的信息系统操作应该满足：,支持分布的各个系统的自主性，能持续支持支持各个系统的自主建设与发展，能有效保证对知识产权资源使用的本地控制，能支持专门的本地客户端机制和服务，能支持专门的甚至本地化的元数据格式和系统协议。,支持丰富多样的资源和功能形式，能容纳各种各样的信息资源体系和服务体系。,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,（4）互操作要求,Page 32 of 63,保证整个分布式数字信息机制的低成本和进入该体制的低成本。保证在分布式数字信息机制中增加新的资源和服务系统的方便性和低成本；保证在分布式数字信息机制中使用任何一个资源和服务系统的方便性和低成本。,提供整个机制的可伸缩性，能容纳甚至动态组合任意数量和类型的资源或服务体系。,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,Page 33 of 63,信息系统互操作的目标是向用户屏蔽分布的、异构的各个信息系统间的差别，实现用户对多个信息系统的交叉浏览和交叉检索，提供统一入口的多个信息系统间检索和浏览服务，实现信息共享。,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,（5）互操作目标的实现,Page 34 of 63,11.3.1 系统异构与基于资源集成的系统互操作,Page 35 of 63,11.3.2 系统异构与互操作环境,信息集成服务处于分布、异构数字化信息环境中，众多不同地域、不同技术平台、使用不同组织检索方式的系统并存，迫切需要建立有效的互操作机制来整合整个分布环境中的资源和服务。 制约系统互操作的因素非常复杂，其中异构性是制约信息系统实现互操作的关键因素。,Page 36 of 63,信息系统异构主要可以概括为两个层面：信息资源层面、技术层面。以数据库设计过程为例说明了技术层面异构现象产生的原因。,11.3.2 系统异构与互操作环境,技术层面：信息系统所依赖的应用系统、数据库管理系统乃至操作平台间各不相同,Page 37 of 63,11.3.2 系统异构与互操作环境,Page 38 of 63,信息集成服务互操作是一个开放、动态和全局的问题，下图详细说明了信息集成服务互操作的微观环境。,11.3.2 系统异构与互操作环境,Page 39 of 63,11.3.2 系统异构与互操作环境,Page 40 of 63,11.3.3 系统互操作的技术实现性,（1）系统互操作的技术架构,Page 41 of 63,系统软件互操作技术的实现,11.3.3 系统互操作的技术实现性,外部协调,基于软件代理的互操作技术,分布式对象请求技术,基于描述得互操作技术,Page 42 of 63,基于协议的互操作技术实现 协议是实现互操作的基础。在信息资源整合与服务中，信息系统互操作的实现需要相关协议的一致性应用，对信息系统集成与互操作影响较大的协议包括： Z39.50、WHOIS+、LDAP 等。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 43 of 63,Z39.50 Z39.50是信息检索应用服务定义和协议规范（Information Retrieval Application Service Definition and Protocol Specification）的简称。 Z39.50起源于图书馆界，最初是针对图书馆机读目录（MARC）数据库共享而开发的标准，Z39.50通过对编码方式和内容语义的标准化来实现不同系统间的互操作。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 44 of 63,Z39.50 Z39.50是一个模块化的标准（图11-14）。为了满足不同的Z39.50应用程序之间的互操作性，不同的应用领域就某些检索和查询的细节达成一致，业已形成了若干“Profile（大纲）”。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 45 of 63,WHOIS+,WHOIS+协议最初作为目录服务开发，并提供简单的、基于模板的、分布式的和可扩展的信息查询服务,WHOIS+协议部署简单，并提供灵活的方式实现跨平台、数据集的查询,多语言支持,提供了为建立分布式数据库索引的,1,2,3,WHOIS+,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 46 of 63,LOGO,讲师的角色概述,异常情况的处理,WHOIS+ 需要注意问题的是：,WHOIS+只提供有限的检索方式，因此部署相对简单的服务时，可以采用WHOIS+协议,1,需要以CIP协议结合使用，WHOIS+协议和CIP协议结合使用才能实现查询路由和分布式索引，才能提高检索效率,2,以一定的安全认证机制相结合。WHOIS+协议和它提供的检索路由机制，目前已经在ROADS软件平台和TERENA的TF-CHIC架构中实现,3,WHOIS+,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 47 of 63,（2）语义互操作技术 语义上的异构是实现信息系统互操作面临的最大挑战之一，也是研究互操作的难点所在。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 48 of 63,元数据互操作技术 元数据功能包括对资源的描述、管理和定位，以及对资源的评估。当在用不同元数据格式描述的资源体系之间进行检索、资源描述和资源利用时，就存在元数据的互操作性问题。 元数据的互操作是指多个不同元数据格式的释读、转换和由多个元数据格式描述的数字化信息资源体系之间的透明检索。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 49 of 63,元数据映射,开放描述,又称元数据转换。从语义角度提供元数据的互操作，从而实现跨资源库的统一检索。目前已有大量的映射程序存在，如DC与USMARC、DC与EDA、DC与GILS、GILS与USMARC等,建立一个标准的资源描述框架（RDF），来描述所有元数据格式，那么只要一个系统能够解析这个标准描述框架，就能解读相应Metadata格式。实际上，XML和RDF从不同角度起着类似的作用,针对元数据互操作有多种解决方案，其中包括：,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 50 of 63,知识本体（Ontology）互操作 基于Ontology的信息互操作方法主要是研究如何理解所获取的信息，重点解决不同部门、不同个人之间对信息理解的差距。解决的手段是通过在不同部门、不同个人之间建立共识的Ontology，使部门与部门及个人与个人之间对异构信息达到一定程度的共同理解，并能在此基础上进行相应的分析运用。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 51 of 63,知识本体（Ontology）是共享概念模型的明确的形式化规范说明。把每一个知识领域抽象成一套概念体系，再具体化为一个词表来表示，并且能够在这个知识领域的专家之间达成某种共识，即能够共享这套词表，所有这些就构成了该知识领域的一个“知识本体”。最后用一定的编码语言（例如RDF/OWL）明确表达上述体系（词表、词表关系、关系约束、公理、推理规则等）。,11.3.3 系统互操作的技术实现性,Page 52 of 63,11.4 信息集成服务的协同实现,技术支撑协同,资源组织协同,机构协同模式,项目协同,Page 53 of 63,11.4.1 机构协同模式,“协同”反映了事物之间、系统或要素之间的配合性和依赖，以及由此而引发的合作 。目前，机构协同已成为推进信息集成的一种重要方式。就整体而论，国外信息机构基于资源共享集成的协同服务强调资源共享的潜在战略利益。国内信息机构在协同服务中，主要是基于信息资源共建共享的信息集成服务。,Page 54 of 63,水平模式,垂直协同模式,线性协同,信息机构根据自己的特点和发展方向，同其他的信息服务机构合作的协同模式，这种协同是在一个平面上进行的，协同的内容是综合性的,垂直模式是信息机构为了满足某一特定群体特定需要而进行的协同，是在同一系统或同一服务链上进行的纵向整合式协同,水平模式,垂直协同模式,11.4.1 机构协同模式,以机构协同方式进行的信息集成服务，可以分为线性协同与网络协同两种。 （1）线性协同,Page 55 of 63,（2）网络协同 网络协同是面向大众或面向诸多用户群体的信息资源服务机构普遍采用的协同方式，是既保证大众用户的集成信息需求，又为需要提高信息资源服务层次的用户提供集成服务的一种协同方式。 以上协同服务方式在信息资源集成共享的协同服务中往往交叉应用。协同服务需要建立在各成员高度合作的基础上，因此必须有一个有效的协同机制。,11.4.1 机构协同模式,Page 56 of 63,项目协同是以项目为中心，组织资源，提供信息集成服务的一种方式，这种方式对传统服务形式和组织结构不作大的调整，仅在垂直管理机构中增加数条水平管理链和服务链，彼此纵横交叉，形似矩阵，也称矩阵协同服务。,11.4.2 项目协同,Page 57 of 63,协同技术是在网络技术发展的基础上发展起来的，它强调的是基于互联网的跨区域、跨组织、跨部门的协作,协同技术的核心思想是以人为本，这一思想体现在协同技术应用系统的功能排列、流程组织、操作方式安排等方面,11.4.3 技术支撑协同,Page 58 of 63