（计算机应用技术专业论文）高等学校数字图书馆研究.pdf

摘要 随着信息技术和计算机技术的不断发展，网络的逐步普及，需要存储和传播 的信息量越来越大，信息的种类和形式越来越丰富，传统图书馆的机制显然不能 满足这些需要。因此，入们提出了数字图书馆的概念。 数字图书馆这个概念从开始流行到现在不过十年左右的时间，而在国内成为 图书馆界，i t 业乃至整个社会的热点甚至焦点只是近几年的事情。数字图书馆 是高技术的产物，信息技术的集成在数字图书馆的建设中扮演了非常重要的角 色。具体来说，其涉及数字化技术，超大规模数据库技术、网络技术、多媒体信 息处理技术、分布式处理技术、安全保密技术、检索技术以及海量信息的存储技 术等。 数字图书馆目前仍然是一种新概念和新技术，技术上存在着许多尚未解决的 难题，特别是高校图书馆，建设数字图书馆还需有一段漫长的路要走，需要图书 馆界的不断努力。 为了完成毕业论文的写作工作，查阅了大量的相关资料，对数字图书馆的概 念及相关技术加以研究，得出的结论如下： 1 高等学校的网络建设是最基础的工作，在网络建设采用综合布线建设， 千兆以太网、第三层交换技术，保证信息的快速传速，减少瓶颈现象。 2 高等学校图书馆是信息集散中心，拥有大量的信息资源，需要大容量的 存储空间，在存储建设上采用最新的san 结构，通过网络实现数据的存储和共 享。 3 信息资源建设要保证专业性、实用性和可靠性，馆藏资源包括：书目资 源、电子图书、网络资源及特色馆藏资源。 4 本文还对高等学校数字图书馆的安全建设、备份设计、硬件选择等加以 探讨。 关键字：数字图书馆、海量存储技术、网络综合布线、千兆以太网 a b s t r a c t w i t ht h eu n c e a s i n g l yd e v e l o p i n go fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n d c o m p u t e rt e c h n o l o g y , p r o g r e s s i v e l yp o p u l a r i z i n g o f n e t w o r k ，t h e i n f o r m a t i o nc a p a c i t yw h i c hn e e d st os t o r ea n ds p r e a di sg e t t i n gl a r g e ra n d l a r g e r a n dt h ei n f o r m a t i o n k i n d sa n di n f o r m a t i o nf o r m sa r eg e t t i n gm o r e a n dm o r ec o l o r f u l e v i d e n t l y ，t h es e r v i c ep a t t e r no ft r a d i t i o n a ll i b r a r i e s c a nn o tm e e tt h e s ed e m a n d s t h e r e f o r e ，p e o p l ep u tf o r w a r dt h ec o n c e p t o f d i g i t a ll i b r a r y i ti sl e s st h a n1 0y e a r so rs ot h a tt h ec o n c e p to f d i g i t a ll i b r a r ye x i s t f r o mi tb e g i n n i n gp o p u l a rt i l ln o w , b u ti ti sj u s tt r u et h a ti tb e c a m ea sh o t p o i n te v e n m o r ef o c u so nt h ed o m e s t i cc o u n t r yw o r l do f l i b r a r i e s ，i ta n d t h ew h o l es o c i e t y d i g i t a ll i b r a r yi st h ep r o d u c to f h i g h t e c h n o l o g y , t h e i n t e g r a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp l a yav e r yi m p o r t a n tr o l eo nt h e p r o c e s s o fb u i l d i n g d i g i t a ll i b r a r y w e c a n g i v e s o m ee x a m p l e s ，i t i n v o l v e s m a n yt e c h n o l o g y s u c ha st h e t e c h n o l o g y o fd i g i t a l i z e ，t h e t e c h n o l o g y o f s u p e r - s c o p ed a t a b a s e ，t h et e c h n o l o g y o f n e t w o r k ， m u l t i - m e d i ai n f o r m a t i o np r o c e s s i n gt e c h n o l o g y d i s t r i b u t e dp r o c e s s i n g t e c h n o l o g y , s e c u r i t y a n ds e c r e t t e c h n o l o g y , r e t r i e v a lt e c h n o l o g y a n d l a r g e - c o n t a i n e rs t o r a g et e c h n o l o g y a n ds oo n a t p r e s e n t ，d i g i t a ll i b r a r yi s s t i l lan e wk i n do f c o n c e p ta n dan e w k i n d o r e c h n o l o g y , o nt e c h n o l o g y , t h e r e a r eal o to fv e r yd i f f i c u l t p r o b l e m sw h i c hh a v e n o tb e e n s o l v e d ，e s p e c i a l l y f o rt h e u n i v e r s i t y l i b r a r i e s ，t ob u i l dd i g i t a ll i b r a r y i tm a yb eav e r yl o n gw a yt h a tw eh a v e t o g ow h e nw ea r eb u i l d i n go u ru n i v e r s i t yd i g i t a ll i b r a r y i t n e e d st h e w h o l ew o r l do f l i b r a r yc o n t i n u o u s l yw o r k i n g h a r d f o rf i n i s h i n gt h eg r a d u a t i n gt h e p a p e r , t h ea u t h o r l o o k e du pal o to f m a t e r i a l ，s t u d yt h ec o n c e p to fd i g i t a ll i b r a r ya n dr e l a t e dt e c h n o l o g yo f d i g i t a ll i b r a r y t h em a i nc o n c l u s i o n sa sf o l l o w ： 1 t h en e t w o r k b u i l d i n g i st h eb a s i sw o r ko f u n i v e r s i t yd i g i t a ll i b r a r y , i i t h e ym u s ta d o p tt e c h n o l o g y o fp r e m i s ed i s t r i b u t e d s y s t e m ，g i g a b i t e t h e m e ta n dl a y e r3s w i t c h i n g ，s oi tc a ni n s u r et h a ti n f o r m a t i o nw i l lb e t r a n s f e r r e dq u i c k l y , d e c r e a s i n gp h e n o m e n o no fb o r i c - n e c k 2 t h e u n i v e r s i t yl i b r a r y i st h ec e n t e ro fi n f o r m a t i o nd i s t r i b u t e d ， t h e yo w n al o ti n f o r m a t i o nr e s o u r c e sa n dn e e dl a r g e s p a c eo fs t o r a g e ， t h eu n i v e r s i t yl i b r a r yu s et h en e w e s tt e c h n o l o g yo fs a nc o n s t r u c t e r s f o rb u i l d i n gs t o r a g ep r o j e c t ，a c h i e v e s t o r a g ea n ds h a r eo fd a t at h r o u g h n e t w o r k 3 e s t a b l i s h i n go f i n f o r m a t i o n r e s o u r c e sm u s ti n s u r e p r o f e s s i o n a l ， f u n c t i o n a l ，r e l i a b i l i t y , i ti n c l u d e s ：b o o kc a t a l o gi n f o r m a t i o n ，e b o o k s ， n e t - i n f o r m a t i o n ，c h a r a c t e r i s t i cr e s o u r c e s 4 t h i sp a p e ra l s oi n c l u d es o m ed i s c u s s e sa b o u t s e c u r i t y , b a c k u p h a r d w a r es e l e c t k e y w o r d ：d i g i t a ll i b r a r y g r e a t c a p a c i t y d a t a s t o r a g et e c h n o l o g y p r e m i s ed i s t r i b u t e d s y s t e m p d s g i g a b i t e t h e m e t 1 1 1 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 4 i - k 月i j置 数字图书馆是一个新兴的概念，涉及到互联网、多媒体、数据仓库、 版权保护等诸多技术的计算机应用领域。其中包含了诸如多媒体海量数据 库的管理问题，多媒体数据的压缩与检索问题，宽带多媒体网络问题，高 性能计算机平台问题等。数字图书馆的建设从根本上改变了传统图书馆的 存在方式及服务方式，使读者更广泛、更先进、更为方便地获取信息。使 用信息，因此受到我国图书馆界的普遍重视，高校图书馆为了更好地发挥 其信息中心的职能也在加大力度建设数字图书馆。 本文对高校数字图书馆加以研究，目的是为了合理和有效的建设高等 学校数字图书馆，使高校图书馆合理的进行信息的组织、存储、检索和访 问更好地为用户提供信息服务。 本文从数字图书馆的定义入手，依次阐述了数字图书馆建设的网络建 设、信息资源建设、设备配置建设、安全建设等问题，为高校图书馆的数 字化建设在理论上提供依据。 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 第一章数字图书馆概论 1 1 数字图书馆概述 传统图书馆最主要的职能是收藏，并对所收藏的图书资料进行保存和 组织的基础上为读者提供各种服务。媒介是信息传播的载体。传统媒介包 括图书、报纸、杂志、单据、票据、文件、广播和电视等。传统的纸张作 为信息媒介存在着巨大的浪费。以图书为例，成千上万册的图书经过印刷、 存储、运输、批发、销售等环节后才能送到读者面前，这样不仅成本巨大， 浪费资源，而且环节众多，流通不便，造成的后果是，大量堆积的纸张难 以管理和保存，信息无法检索和查找，更谈不上信息的增值。 2 0 世纪六七十年代，由计算机和远程通讯技术相结合而产生的信息技 术新领域，带给人类全新的感受，到了2 0 世纪九十年代，信息技术的发 展日新月异，突飞猛进，i n t e r n e t i n t r a n e t 席卷全球，它的发展使得信 息传播方式发生了变革。海量的信息可以通过低廉的传输成本在网络上传 送，用户可以有选择地获取和使用需要的内容，网络最终可以将信息及对 准确地带到需要它的每一个角落。 髓着人们对网络带宽需求的增加和宽带网络自身的发展，网络应用的 类型在不断扩大，互联网上的信息类型也变得更加丰富，可以列举的数据 类型包括：文本、图形、图像、视频、动画等等。计算机、网络以及通信 的发展使得产生、处理、传播数字信息的能力大大增加，而且数字信息在 存储、传输和处理时比其他形式存储的信息更方便。卫星电视及光纤通讯 让地球上的人们彼此认识，了解，熟悉，时空的概念在变化，地球变成了 一个信息村落。 加之在过去的几十年中产生了海量的数字信息资源，所以技术上需要 一种系统技术来管理数字信息资源。因此，互联网技术领域面临一系列问 题，怎样合理和有效地对各类海量数字信息进行组织、检索、访问、利用? 怎样有效利用互联网的优势向用户提供海量数字信息服务? 针对这些问 题，美国科学家在9 0 年代初提出了数字图书馆( d i g i t a ll i b r a r y ) 这一 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文j 概念，力图为高速宽带互联网做好应用准备。因此，美国把数字化图书馆 建设纳入美国的信息高速公路计划n i i 。 数字图书馆是一个电子化信息的仓储，能够存储大量各种形式的信 息，用户可以通过网络方便地访问它，以获得包括多媒体在内的各种信息， 并且其信息存储和用户访问不受地域限制。随着信息技术的发展，需要存 储和传播的信息量越来越大，信息的种类和形式越来越丰富。 1 1 1 数字图书馆的概念 我们现在所使用的“数字图书馆”一词，是从英文“d i g i t a l 1 i b r a r y ”翻译过来的，它的准确定义应该是“超大规模的、分布的，可 以跨库检索的海量数字化信息资源库，是以数字形式存贮和处理信息，即 对有高度价值的图像、文本、语言、影像和科学数据等多媒体进行收集， 进行规范性加工，进行高质量保存和管理，实施知识增值，并提供在广域 网上高速横向跨库连接的电子存取服务。”数字图书馆是将计算机技术、 通讯技术、微电子技术相结合的信息服务系统，利用计算机网络实现资源 共享，馆际互借，从而方便用户检索阅读，它是超媒体的集合。 1 1 2 数字图书馆的特点 1 信恩资源数字化 信息资源数字化是数字图书馆的基础，数字图书馆的其他特点都是建 立在信息资源数字化的基础上的。这也是数字图书馆与传统图书馆的最大 区别。数字图书馆的本质特征就是利用现代信息技术和网络通信技术，将 各类传统介质的文献进行压缩处理并转化为数字信息。数字是信息的载 体，信息依附于数字而存在，离开了信息资源数字化，数字图书馆就无从 谈起 2 信息传递网络化 在资源数字化的基础上，数字图书馆通过以网络为主的信息基础设施 实现e 目前，数字图书馆正通过由宽带网组成的因特网，以高速、大容量、 高保真的计算机和网络系统将世界各地的图书馆和无数台计算机联为一 堡主三堡垫查丕堂旦箜堂垄堡主堂堡堡壅l 一 体。信息传递的网络化特点也同时带来了以下特点：信息服务的跨时空、 信息利用的开放型、信息传递的标准化规范化等。 3 信息利用共享化 由于有了数字化与网络化的坚实基础，数字图书馆的信息利用共享 化特点体现了跨地区、跨行业的资源无限与服务无限的特征，体现了跨 地域、跨国界的资源共建的协作化与资源共享的便捷性。信息传递的网络 化，使众多的图书馆能够借助网络获取各类数字信息，以满足读者对信息 日益增长的需求。在数字图书馆时代，图书馆联盟的信息共建共享模式将 会日益发展，原先的信息壁垒和围墙将会逐渐被拆除。 4 信息存取自由化 信息资源的数字化，使读者通过计算机网络能够查找、调用自己想要 的信息，信息的存取变得极为自由和方便。图书馆能够为读者一次性地提 供所需某一主题的目录、论文和著作的全文、照片、图像、声音等各种知 识信息，由信息提供的多次满足转变为信息提供的一次满足。 5 信息实体虚拟化 数字图书馆是实体图书馆与虚拟图书馆结合起来，在实体图书馆的基 础上趋向虚拟化。在数字图书馆中，实体图书馆与虚拟图书馆是相辅相成 的，实体图书馆是虚拟图书馆赖以服务的基础：而虚拟图书馆是实体图书 馆循以发展的方向。数字化图书馆提供的信息资源除本馆所藏的图书资料 外，还包括通过计算机网络获取的非本馆所藏的图书资料。换言之，虚拟 化是指图书馆馆藏的虚拟化，即提供访问服务的图书馆馆藏不再仅仅局限 于该图书馆本身的馆藏，还包括网络上其他图书馆的馆藏。网络化图书馆 远程服务的馆藏并不是单个图书馆的馆藏，而是整个网络图书馆的总和。 因此随着数字图书馆的发展，实体图书馆中的虚拟馆藏、虚拟阅览室、虚 拟参考馆员、虚拟服务将会不断得到发展。 1 1 3 数字圈书馆构成的要素 数字化图书馆的构成主要有以下要素： 1 数字化信息库正如它的特点所述，数字化信息库是数字图书馆存在 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 的基础。 2 计算机、阿络设备等硬件设施它们是收集、保存、整理、传播数字 化信息的必备工具。没有了这些，针对数字化信息的各种操作都将无法进 行，信息服务的功能也就无法实现。 3 信息处理的方法、标准、协议等软件设施。它们是数字图书馆正常运作 并充分发挥作用的保障。作用与传统图书馆中的分类法、著录规则、目录 组织法等基本相同。 4 用户这是数字图书馆的价值所在。如果没有用户，数字图书馆就 失去了存在的意义。 6 工作人员。即使自动化程度再高，数字图书馆也需要工作人员来管理， 并且在所有的构成要素中，工作人员所处的位置最为突出，所发挥的作用 也最为重要。 1 2 数字图书馆面临的技术挑战 数字图书馆是一个宽带多媒体网络和海量信息管理系统，它所面对的 存储对象和技术领域远远超出了目前传统图书馆的范围。存储对象包括数 字化的图书、音像、新闻、美术、照片、雕塑、电影、软件、电子出版物、 互联网内容、卫星数据、气象数据、地理数据、政府文件等各种各样的人 文与科学数据，因而牵涉到大量的管理问题。 数字图书馆涉及的技术领域很宽广，需要大量的技术突破作为支撑， 例如基于内容的多媒体检索技术和智能化、个性化服务技术，只有这样数 字图书馆的真正潜力才能发挥出来，建设数字图书馆我们至少面临着以下 几大技术挑战： 1 2 1 海量信息资源建设 数字图书馆作为一个数字资料库，应把包括历史资料在内的所有资料 数字化后放进去，即原有资料的录入；另外还有其他资料的整理入库，包 括网上资料、广播及媒体资料、数字资源等的整理入库。 如何快速、有效、有序、合法地把包括历史资料在内的各种媒体资源 里室三塑垫查盔堂塑竺堂垄堡主堂垡堕茎 _ 竺 数字化后放入数字图书馆，是涉及到技术、管理和法律等诸多方面的难题。 其中，中文图书的自动录入将是最繁重的一个任务。 1 2 2 存储与压缩问题 全球每年生产的信息量平均每个人2 5 0 m ，这些信息的绝大多数以多媒 体形态存在，印刷文档只占总量的0 0 0 3 ，这么大的数据量是迄今为止其 他任何系统都没有遇到过的，需要大规模数据存储和处理这些数据。因此， 如何有效地压缩、保存和方便使用这些海量数据，使得系统的成本不至于 过高而且系统响应快，是数字图书馆系统设计最需要技巧的环节之一。 对于多媒体数据必须进行压缩，然后保存在数据库中，以降低库的成 本，使数据库的规模保持在可管理的范围内。基于模型的编码就是压缩方 法之一，如对一段电视“新闻联播”中主持人讲话的录像，如果将其原封 不动地保存下来放到数据库中，可能要占几十兆字节的空间。而压缩后， 可能只占几百k 到几兆字节。 1 2 3 分类、索引和检索问置 在图书馆中，分类与索引是检索的基础，分类方法也有各种学派和门 类。目前在数字图书馆领域中，还没有完全统一的分类方法，为了规范和 易于后续开发，数字图书馆一开始就需要定义能够覆盖包括电子图书在内 的多种媒体类型的元数据规范，以及基于此规范的内容索引方法和分类方 法。 另外，我们所面临的数据类型也不同，如文本信息、地图信息、图像 信息及视频、音频、音乐等信息，对不同的内容。需要不同分类体系和索 引机制。 对于检索，假如在i n t e r n e t 上检索“数字图书馆”这个词，目前的 检索常常是这样实施的，把“数字图书馆”切分成“数字”和“图书馆”， 而凡是与“数字”、“图书馆”、“数字图书馆”有关的条目都会检索出来， 其实这些并不都是用户需要的，并且由于这样检索出的条目往往非常多， 而使用户无从下手，无法找到需要的信息。 堑室三墨垫查盔堂旦箜堂垄堡主堂垡笙苎 一! 生 因此，怎样做一个比较好的检索工具，使得提供给用户的信息恰恰是 用户最需要的，也就是说，海量数据的搜索效率与速度是系统面临的最大 挑战，为了支持海量数字化资源的自动分类和检索，需要研究基于内容的 多媒体处理技术。 1 2 4 传输与保护 由于现今的服务器的处理能力太弱及网络带宽太窄的原因导致数据 传输速度过慢，怎样增强服务器的处理能力或者从服务器端调度协调好， 当用户提出一个服务请求时，用最短的时间对用户的请求进行回答，是数 字图书馆成功的关键，其中有许多问题需要解决，如带宽的有效使用问题。 现在所有的搜索中都存在这一问题。另外。当用户提出的关键词( k e y w o r d ) 关联性不很强，其组合方式又很初级时，这种检索会花很长时间，解也会 很多，需要增加一些约束条件，以加快检索速度，并使检索出的信息真正 是用户所需这些问题可以在设计工具时预先想到。 在多媒体检索时，将来应该有一种快速图像浏览的服务机制，即多媒 体解的分层传输机制；如果用户提交了一个多媒体检索请求，并且搜索引 擎一次找到很多照片或图像，系统的做法应该是将找到的照片分成若干 层，先将最粗的那层传给用户，再逐渐细化，当用户认为这张照片不是所 要的时，可随时结束传输，再换另一张浏览。这其中有很多工作要做。 保护包括版权保护和系统安全性的保护。版权保护，是数字图书馆作 为商业系统运行的前提。 1 2 5 用户界面阔暮 用户界面是数字图书馆的重要组成部分，是系统与用户交流的窗口。 其实这不仅是数字图书馆所面i 豳的挑战，任何系统都有这个问题，即怎样 设计一个理想的用户界面，让用户使用时得心应手，能够友好、直观、方 便，并具有人性化、智能化，充分利用图形、语音，将其融为一体等等。 智能化用户晃面设计的技术核心是如何吸引用户的注意力为用户使 用数字资源库提供方便的支持，这不仅需要技术突破，还需要大量实践 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 的检验。 1 2 6 信息表现阔题 在计算机上各种可能信息的技术表现是非常具有挑战性的工作。信息 的输出和表现是数字图书馆中可能为未来社会带来很大好处的一个方面， 通过对数字图书馆的研究，使得人类对信息的发现、信息的利用更上一个 档次。数字图书馆中的许多非文本数据都可以直觉化、可视化，可以用图 像、图形、语音等直接表现出来，但是如何对知识或信息的表现最有效， 目前还没有很好的答案。 1 2 7 多语言问题 数字图书馆中的图书可能是用英语、汉语等多种语言书写的，为了让 更多的人能够方便的阅读各种语言的图书资料，数字图书馆需要提供机器 翻译能力，包括自然语言理解、机器翻译问题、多语言浏览器等等。 1 2 8 工具与平台同置 工具包括图书录入工具、音像制品录入和编辑工具、开发工具等，平 台包括软件平台、数据库平台等。目前已经有一些商品化的软件平台，但 是如何针对数字图书馆的需求设计专用工具与软件平台，是一个急待解决 的技术挑战。 1 2 9 标准与规范阔息 数字图书馆领域目前国内没有相应的电子图书标准、多媒体标准、元 数据标准、服务与互操作标准。 1 2 1 0 系统开放性问题 数字图书馆是一个集成各种数据资源和工具环境的大规模系统，因此 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 系统的开放性是成功的必要条件。所谓开放性应遵循以下原则： 第一，统一性：不论哪种类型的图书馆都必须服从整体协议； 第二，分布式：不可能只有一个中心，这是现今网络系统的基本点 第三，开放式，内容必须具有开放性； 第四，可扩展性； 第五，要简单易行： 第六，能比较充分地利用现有信息的服务设施。 1 3 数字图书馆发展概况 1 3 1 国外数字图书馆发展历史与现状 数字图书馆在美国已经作为“高性能计算和通信计划( h p c c ) “的予 课题”信息基础技术应用( i t t a ) 中的挑战课题得到政府支持。从1 9 9 3 年 始，美国国家自然科学基金会( n s f ) 在联合受理“数字图书馆预研( d i g i t a l l i b r a r i e si n i t i a t i v e ，d l i ) ”联邦项目方面担当领导角色。数字图书馆 能够成为一个研究、开发、应用和实践的重要领域，是和nsf 在整个9 0 年代的一贯支持分不开。经过一年的讨论，1 9 9 4 年9 月，美国国家自然科 学基金会、美国国防部高级研究计划署( da rp a ) 和美国国家宇航局 ( n a s a ) 共同支持数字图书馆预研工程d l i ( d i g i t a ll i b r a r yi n i t i a t i v e ) 该工程资助了六个子项目。分别由美国的六所著名大学来承担。它们分别 是斯坦福大学、卡内基一梅隆大学、加州大学伯克利分校、依利诺伊大学、 密执根大学、加州大学s a n t ab a r b a r a 分校。d l i 一期工程历时4 年，于 1 9 9 8 年8 月底结束，取得了一定的成果，引起了世界范围内各国政府和有 关学者的关注。在d l i 的影响下，美国的许多著名大学都建立了专门进行 数字图书馆领域研究的实验室或研究中心，也为研究生开设了介绍该领域 技术发展的专业课，像德州大学，普林斯顿大学等，在美国之后，许多国 家也投资研究建造自己的数字图书馆，像加拿大、英国、法国、意大利、 荷兰等。显然在人类迈向信息数字化时代的过程中，数字图书馆是不可或 缺的标志之，它将对人们未来的生活、教育方式产生深远的影响。1 9 9 8 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 年秋天，加州大学数字图书馆开放，它为9 所大学提供服务，是对加州各 大学图书馆的馆藏补充，它提供了一些信息传输的集成工具，包括创建、 共享、操作、存储和使用知识的工具。 1 3 2 中国数字图书馆发展概况 在教育部资助下，北京大学信息管理系于1 9 9 5 年建立了我国第1 个 电子图书馆实验室，清华大学与i b m 公司合作推出的“清华大学数字图书 馆系统”建设计划，总体目标为：借助计算机技术完成馆藏资源数字化存 储和管理，通过网络技术向分布广泛的用户提供快捷的服务，从总体上提 升图书馆各方面的功能。 1 9 9 7 年由国家图书馆、上海图书馆、南京图书馆、中山图书馆、深圳 图书馆和辽宁图书馆联合开展“中国试验数字图书馆”项目的试点工作， 在数字信息资源设计；专用软件工具和检索标准化等方面取得了初步成 果，为实施全国范围的中国数字图书馆奠定了基础。 数字图书馆在中国从1 9 9 8 年开始升温，在国家科技部的支持和协调 下，国家8 6 3 计划智能计算机系统主题专家组设立了数字图书馆重点项 目一一“中国数字图书馆示范工程”。该项目最终目标是建设中国数字图 书馆系统，这将是一个由国内许多单位联手参与的大文化工程。目标是建 立一个跨地区、跨行业的巨大文化信息资源网络，使之成为我国的“国家 信息基础设旄”和“国家知识基础设施”。数字图书馆的相关课题的研究 也初步崭露头角，并且有许多大的公共图书馆、高校图书馆也开始了数字 图书馆的初级建设。 1 3 3 高等学校图书馆发展概况 高校图书馆是高校最大的信息资源集散地。是校园网中最大的信息 源，是高校发展的关键。因此从国家到各级机关及高校本身，对数字图书 馆的发展都给予了高度的重视，特别是最近几年，各高校更是加大投资力 度加强图书馆的信息化及网络化建设，各图书馆逐步走上建设和发展的良 性轨道，高校图书馆目前的基本情况如下； 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 1 4 1 3 3 1 信息资源建设方面 1 、书目数据库的建设 书目数据库是图书馆最基本的信息资源，从目前的发展来看，几乎所 有高校图书馆都已完成书目数据库的建设，而且回溯建库率达到8 0 以上， 该数据库的数字格式基本上全部采用m a r c ( m a c h i n ea c c e s s r e a d a b l e c a t a l o g 机读目录) ，具有一定的标准化，但到目前来看，有相当一部分 高校的书目数据还没有建立o p a c ( o n l i n ep u b l i ca c c e s sc a t a l o g 在线 联合目录) ，这是书目数据需要发展的一个重要环节。 2 、信息资源数据库的建设 这一项主要是指那些商品化的信息资源，不同的高校，由于高校的层 次不同，财力状况不同，所以占有的商品化的信息资源不同，购迸方式也 不相同( 即可以采用网上包库形式或本地镜像方式) 但大多数的图书馆都 已购进多种大型数据库，其中包括：中国学术期刊全文数据库，万方信息 资源数据库( 主要以期刊及会议论文全文为主) ，博硕士论文全文数据库， 重庆维普期刊数据库。s p r i n g e r 外文期刊全文数据库等。有的学校还购进 一些光盘数据库，如e i 、c a 、i s t p 、人大报刊复印资料光盘数据库、专利 光盘数据库、标准光盘数据库以及政府报告光盘数据库等。 3 、自建数据库 不同的高校根据自己学校的专业特点，都不同程度地建立了自己特色 的馆藏数据库，这是对于信息资源建设的一种补充方式。如古籍数据库， 生物基因数据库，特殊病例数据库及法学院的案例数据库及地方志数据库 等。 4 、数字化电子图书 所谓电子图书是由专门的电子出版商制作的，与印刷版具有同样内容 的图书，它是以数字形式存在，以光盘或网络为存储载体的一种新型的文 献形式，由于电子图书具有购买费用低，网上阅读方便，节省存储空间等 特点，吸引各高校馆加大力度购买电子图书，这是当前比较流行的一种趋 势。 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 1 3 3 2 网络建设方面 由于高校都已建设校园网，所以图书馆的局域网只是作为校园网的一 个子网形式而存在，而图书馆这个校园网的子网，基本包括业务管理集成 化局域网，电子阅览室局域网，信息资源存储局域网，这三种网络在高校 基本上都已建设完毕，但由于网络建设比较早，有些网络急需加强及更新。 1 3 3 3 网络平台方面 我国目前可以提供的网络平台有：中国计算机公用互联网 ( c h i n a n e t ) 、中国教育科研网( c e r n e t ) 、中国科学技术网( c s t n e t ) 、 中国金桥信息网( c h i n a g b ) 等四个互联网已经相继实现了国际联网和国 内互连。另外，我国还拥有全球最大的有线电视网( c a t v ) 。其中c e r n e t 是一个连接网络中心、地区网点和高校校园网的三级层次结构网，以此为 基础，形成一个包涵各个学科的庞大知识文献库，它的建成，为我国高校 图书馆的网络化建设的实践提供了成功的范例。高校图书馆的网络化建设 基本上都是从图书馆内部局域网开始，后与学校的校园网联网，又与我国 的各大网络平台联网，再与目前最大的国际计算机互联网i n t e r n e t 联网。 1 - 3 3 4 网络设备方面 目前基本上所有的高校都具有最3 5 台的专用服务器，已有专门的 网络交换设备。以及具有一定存储能力的存储设备，而且局域网的综合布 线基本趋于合理及标准化，为建设数字图书馆打下了良好的物质基础。 1 4 建设数字图书馆的需求 目前的数字图书馆虽然在网络建设及信息资源方面占有很大优势，但 以现存的高校图书馆模式还远远不能满足读者的需求，建设数字图书馆是 高校图书馆的一个发展趋势，数字信息资源将是促进社会发展的最宝贵财 富。若我国高校图书馆不实现从传统图书馆向数字图书馆的转变，仍然固 婆主三里堇查奎堂旦竺兰查堡主堂垡笙奎 ! ! 步自封，那将有悖于时代发展的客观需求，既谈不上发挥图书馆的社会职 能，更谈不上促进社会的全面发展。 高校数字图书馆建设的总体目标为：将数字图书馆建设成为重要的信 息生产基地，多种信息资源的集散中心，学生、教师、图书馆员交互的枢 纽；信息发布，搜索，捕捉的导航站点，拥有大量的数字化资源，初步形 成结构优化，布局合理，配置恰当的数字化资源体系，尽量满足学校重点 学科的文献需求，依托网络，采用现代信息技术和手段。建设一个技术先 进的图书馆管理体系和快速畅通的网络环境，能支持现代网络环境下文献 信息的收集、加工、开发、利用，并能满足校内外读者通过网络获取信息， 开展一系列多层次的网络化文献信息服务，提供统一的用户界面，最大限 度地方便读者，满足读者的文献信息需求。 许多专家学者认为，图书馆自动化有三个发展阶段，即初始阶段：图 书馆自动化管理集成系统发展阶段；过渡阶段：图书馆在网上进行全球性、 整体化的电子文献信息服务阶段：高级发展阶段：数字图书馆阶段。国外 许多高校图书馆已经走完了第一、第二阶段的发展旅程，正在向数字图书 馆过渡。以美国为例，1 9 9 4 年6 月，美国开始实施“数字图书馆启动”计 划。这项计划以美国6 所大学为骨干，联合博物馆、出版社、国立实验室、 行政机关、中学及计算机与通讯公司来开展数字图书馆的建设如今已经 取得了巨大进展。单以加州大学巴巴拉分校( u c b ) 数字图书馆来说，截 止到1 9 9 8 年2 月，它已经建成4 3 6 6 7 9 g 6 的数字化馆藏信息( 其中文本 信息占6 0 3 3 9 g b ，影像占3 4 6 4 2 2 g b ，地理数据占2 9 6 9 7 g 8 ，u c b 数字图 书馆计划占0 2 2 1 g b ) 。 而目前我国高校图书馆绝大多数仍处在由第一阶段向第二阶段过渡 的发展时期。除北京大学、清华大学、上海交大等几所重点高校外，我国 绝大多数高校数字图书馆建设还未起步。这种情况与国外数字图书馆建设 形成明显的反差，而且这种差距随着时间的推移可能越拉越大。启动和加 强我国高校数字图书馆建设是迫在眉睫的紧要问题，只有立即行动起来， 才能尽快缩小我国高校数字图书馆建设与国外数字图书馆发展水平的差 距，才能促进我国图书馆事业的快速发展与质的飞跃。 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 1 5 本人所作的工作 为了完成毕业论文的写作工作，查阅了大量的相关资料，对数字图书 馆的概念及相关技术加以研究，得出的结论如下： 1 高等学校的网络建设是最基础的工作，在网络建设采用综合布线 建设，千兆以太网、第三层交换技术，保证信息的快速传速，减少瓶颈现 象。 2 高等学校图书馆是信息集散中心，拥有大量的信息资源，需要大 容量的存储空间，在存储建设上采用最新的sa n 结构，通过网络实现数 据的存储和共享。 3 信息资源建设要保证专业性、实用性和可靠性，馆藏资源包括； 书目资源、电子图书、网络资源及特色馆藏资源。 4 本文还对高等学校数字图书馆的安全建设、备份设计、硬件选择等加 以探讨。 本文共分十章，其中前三章为基本理论问题，然后是数字图书馆的实 际建设问题，最后是结论和致谢及参考文献。 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 第二章高等学校数字图书馆概述 2 1概述 高校图书馆的建设一定要在互联网的支撑下，以内容管理为核心，以 海量信息处理、知识发现与加工交流为主要技术手段的智能知识服务基础 平台，是运行在互联网上的、超大规模的、便于使用的、没有时空限制的 知识中心。它将目前的网络数字信息服务门户转变为一个智能知识服务门 户。 高校数字图书馆体系结构应包括通信体系结构、主体体系结构、多媒 体数据库体系结构及应用体系结构。要求系统支持并行机制，以加速系统 运行，支持可扩展的海量资源存储，支持海量资源快速搜索和调度，在资 源达到相当规模后，资源会以分布式的方式存储，其元数据也不再采用集 中的模式，因此需要高性能的系统快速调度资源，快速搜索分布式资源， 以及将查询检索结果快速整合后提供给读者。 高校数字图书馆的建设应通过资源建设工作的组织与实箍，建成超大 规模、高质量的分布式数字资源库群并提供多种服务：联合引进若干国内 外专题资源库并实现共享：实现图书馆馆文献资源的联合目录系统。力争 建设一个布局合理、覆盖面广泛、资源共享、管理现代化、且具有可持续 发展能力的数字资源建设体系。 我国高校数字图书馆的建设目标实质上是我国高校数字图书馆的定 位问题，它主要包括方向定位与职能定位两个方面。高校数字图书馆建设 方向定位在资源中心这个层次上。高校数字图书馆不可能拥有全国中心或 分中心的海量信息与硬件支持，但它应该依托国家骨干通信网，建立起一 个跨学科、跨专业的、较完整的数字信息资源网络，比较全面地收集有关 学科、专业的信息资源。开发并为用户提供自己的数字化信息资源，针对 不同需求的用户，提供全面、灵活的网络连接方式，智能化的中文用户界 面和网上资源库的快速查询与检索机制。 高校数字图书馆的职能定位是数字图书馆建设必须考虑的另一个重 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文 1 9 要问题。高校数字图书馆的主要职能应该包括： ( 1 ) 不断将元数据上传到全国中心和分中心，用于元数据的共享。 将对象数据保存在本地，根据调度需求和调度系统向用户提供对象数据服 务； ( 2 ) 具有基本的网络能力，将对象数据传向各个用户群，并通过分 中心和全国中心进行检索的能力； ( 3 ) 发展本地的用户，通过本地的公共网络，进入到数字图书馆资 源中心、分中心和全国中心，提高数字图书馆的利用率： ( 4 ) 为对象提供数据服务，帮助用户组建计算机系统、存储体系和 网络支撑体系。 2 3 我国高校数字图书馆的建设模式 我们可以结合国外数字图书馆的建设成就和经验来确定我国高校 数字图书馆的建设模式，其中i b m 数字图书馆模式和斯坦福大学( s d l ) 数 字图书馆模式是值得我们学习和借鉴的。 2 3 1 i b m 数字图书馆模式 i b m 数字图书馆系统是世界上第一个，也是目前唯一的商用数字图书 馆软件包。它于1 9 9 6 年推出其基于a i x 平台的数字图书馆解决方案 ( d i g i t a ll i b r a r yv e r s i o n1 ) ，又于1 9 9 7 年推出了适应n t 平台的d i g i t a l l i b r a r yv e r s i o n2 。 i b m 数字图书馆的功能模式 i b m 通过采用三角型的结构模式实现了i b m 数字图书馆的五种功能， 即： 内容韵创建和获取。i 蹦数字图书馆支持一系列工业标准扫描器，并 具有识别和输入多种数据格式的能力。不同来源的信息都可通过现有的 i b m 及非i b m 工具方便地输入i b m 数字图书馆中，生成的新数字信息可由 i b m 数字图书馆进行管理。 辽宁工程技术大学同等学力硕士学位论文塑 存储与管理。i b m 数字图书馆可以存储包括文本、图形、图像、音 频、动态视频信息等在内的多媒体数字化对象数据。对每一种类型的对象， 可以定义它们的索引、查询支持( 目录) 信息，以及相关的处理和程序。 能够支持全系列平台，具有充分的灵活性和颗粒性，在需要时可以随时随 地增加服务器和客户机，并可将客户机应用程序与对象服务器相隔离，实 现高效率的优化控制和安全访问。i b m 数字图书馆v 2 版完全支持对象关系 型通用数据库d b z u d b ，因而具有工业级的完整性、数据查询、大容量数据 管理以及中央系统管理功能。 检索与查询。i b m 数字图书馆支持对数字图书馆中信息的属性检索， 提供文本挖掘工具进行全文检索。用户既可以通过关键词或布尔表达式进 行文本检索，也可根据自然语言进行查询，还可根据颜色、灰度、纹理和 形状进行图像查询。它支持使用j a v a a p p l e t s 、j a v a 、c + + 、c 或a c t i v e x 的p i s 开发新的i n t e r n e t 应用程序。 发布和传播。i b m 数字图书馆能够支持各类平台的通讯技术，比如 t c p i p 、s n a ，以及传送数字与模拟信息的i b m a t m 交换机及网络管理软件， 具有扩充先进网络的能力，包括实时音频的视频传递、支持c o r b a ( 公共 对象请求代理体系结构) 和o m g ( 对象管理小组) 标准。 权限管理。i b m 数字图书馆通过利用标记、加密、检测、记帐等关 键技术加强权限管理