数字图书馆的未来之路∗

徐蓓蓓　朱世伟　赵燕清　于俊凤（山东省科学院情报研究所，山东济南250014）

数字图书馆的未来之路∗

徐蓓蓓朱世伟赵燕清于俊凤
（山东省科学院情报研究所，山东济南250014）

[摘要]对数字图书馆的发展现状进行分析研究，结合中国国情对未来数字图书馆的发展进行战略性思考，并在知识泛化、云计算、大数据等信息多元化的背景下考虑未来图书馆的技术依托，以LibGuides、Sakai、Moocs等研究热点为导向探讨未来数字图书馆的服务发展模式。

[关键词]数字图书馆技术依托服务模式

[分类号]G250.76

*本文系山东省科学院青年基金项目（2013QN036）；山东省科技发展计划（2013GGX10127）；山东省科技发展计划（2014GGX101013）;山东省软科学研究计划项目（2014RKC01006）研究成果。

数字图书馆的起源可追溯到1993年。美国国会图书馆首次与因特网连接，将图书馆推向了数字化时代，自此图书馆迈入了新的发展阶段。图书馆作为知识信息的载体，承载着大量的数据与多元化信息，而在如今知识环境泛在化的演变下，数字图书馆的出现无疑改变了信息来源和知识的传播方式，数字图书馆成为信息高速公路的重要组成部分，也逐步发展成衡量一个国家知识信息化水平的标准。传统的纸质化馆藏图书馆因其具有的特殊社会功能以及近千年的典藏历史，仍具有数字图书馆无法取代的优势，但数字图书馆提供快捷、高效、实时的数字资源令传统图书馆望尘莫及。笔者以数字图书馆国内外发展现状为基础，研究我国数字图书馆发展面临的问题，探讨未来数字图书馆发展所依托的技术，并对未来的服务发展模式进行展望。

1数字图书馆的发展

1.1国外数字图书馆的发展现状

20世纪90年代，计算机技术和网络技术的发展给图书馆的数字化带来了新的机遇。早在1945年，美国著名科学技术管理学家布什（V.Bush）就提出将图书馆文献的存储与检索同正在发展的计算机技术相联系，之后的一段时间，不断有业内人士对这一领域展开研究。1994年，美国启动了“Digital Library Initiative”项目[1]，掀起了数字图书馆研究的热潮。在数字图书馆的研究方面，美国一直处于领先地位，这很大程度上取决于美国对数字图书馆建设的重视程度。1992年，美国将发展数字图书馆列入了“国家级挑战”项目[2]；两年后，美国公布了《数字图书馆倡议》，该倡议由美国国家科学基金会、国家宇航局和国防部高级研究署联合发布；1994年，美国国会图书馆将全馆馆藏数字化；1995年“美国记忆”项目将涉及美国历史的全部多媒体信息转换成电子格式[3]；2009年以美国国会图书馆为主导的知识共享计划——世界数字图书馆建设完成并在巴黎正式启用，集结了众多高校图书馆和研究机构的合作支持，并提供了阿拉伯文、简体中文、英文、法文等7种语言以供查询。除此之外，美国各高校和企业也在积极开展数字图书馆的建设工作，例如卡内基·梅隆大学利用智能检索技术、语音图像识别技术等建立了一个综合信息的数字视频图书馆系统；斯坦福大学以用户界面、信息共享与查找等为重点研究网络异构信息的互操作，建成了集成数字图书馆系统[4]；Google在2004年发布了Google print服务，可以完成扫描、光学字符识别并存储，到2013年已经完成1500多万册图书的扫描，在忽略其版权问题的情况下，这一服务直接推进了信息对象的数字化进程。2013年美国数字公共图书馆上线，将上千所公立和私立的图书馆、档案馆、博物馆等相连接，采用以时间、地点、主题等多维度展示的方式，向公众提供在线信息，并为开发者提供API接口，融入教学、文化和创新内容。除去美国，日本、英国、加拿大、澳大利亚等国家也在不断地建设发展数字图书馆，欧盟数字图书馆于2008年在布鲁塞尔正式启动。纵观现今国外数字图书馆的发展，在服务方面有所转型，由起初面向馆藏信息为主向面向用户定制转变，并添加了一些新的功能，如网络课堂共享服务、学科服务平台、课程管理等；在数字图书馆服务平台的建设方面，随着网络技术和计算机技术的不断提升，数字图书馆服务平台建设也不断引入新的技术方法，除了Web技术、数据库技术等基础之外，虚拟现实技术、云计算技术、大数据、语义分析等不断被引入，这对于数字图书馆的发展进步起到了一定的支撑作用，同时，移动终端设备的发展也使得图书馆资源更为移动化、友好化。

1.2国内数字图书馆的发展现状

我国数字图书馆建设始于20世纪90年代中期，以“中国国家试验型数字图书馆计划”的实施为标志。经过近年来国家政策的大力支持以及各有关单位的努力，我国的数字图书馆建设也取得了较大的发展。1998年，由国家立项实施“中国数字图书馆工程”，该工程的目标是建设超大规模的优质中文信息资源库群，并列入国家“十五”计划[1]。2000年，“国家科技图书文献中心”成立，由中科院图书馆、中国农业科学院图书馆等多家图书馆组成，建立科技文献的集合，推进科技文献的共享。2003年，国家图书馆ALEPH500计算机综合管理系统投入运行。我国数字图书馆近年来的发展偏向于移动终端设备服务，在移动互联技术的推进下，我国各高校和地区图书馆开始应用移动服务功能，但是相比国外个性化、多元化的服务形式，我国的服务形式仍然较为单一，没有成熟的标准，且地区差异明显。对于创新性服务，如网络课程共享、学科服务平台等我国数字图书馆已有所涉及，但还不够成熟。例如，2014年6月，上海交通大学与“慕课”平台——“Futurelearn”在伦敦签约，达成合作伙伴关系，可以跨越半个地球学习大英图书馆的课程。在数字图书馆平台建设方面，我国数字图书馆研究开发人员也在不断将新的理论、新的技术运用到数字图书馆的建设之中，如伍革新[5]对关联数据在数字图书馆资源聚合方面的研究；欧石燕[6]设计和实现了面向关联数据的语义数字图书馆资源描述与组织的框架，以期解决图书馆数字资源异构性的问题；袁援、凌卉[7]对云计算技术驱动下的数字图书馆虚拟环境进行了探讨；喻昕、王敬一[8]对基于云计算技术的数字图书馆云服务平台架构进行了研究，构建了数字图书馆的云服务平台，并对数字图书馆云服务平台的服务流程和运行机制进行了研究。

1.3中国数字图书馆发展所面临的问题

第十一次全国国民阅读调查报告显示，2013年我国国民数字化阅读方式（网络在线阅读、手机阅读、电子阅读器阅读等）的接触率为50.1%，较2012年上升了9.8个百分点，这表示已有越来越多的人接受数字化阅读，数字图书馆的建设和发展成为迎合国民阅读需求的重要举措。在我国，数字图书馆的建设已经取得了一定的成果，但由于中国的特殊国情，仍存在一些问题。

1.3.1资源重复建设，缺乏集成共享机制

我国的数字图书馆建设还没有形成一个统一的整体，大部分的高校和其他单位以自主建设为主，缺乏开放建设机制，缺乏共享、协调与合作。在这样的背景下，我国的数字图书馆建设看似越来越丰富，但由于各个建设单位的独立性，对很多资源进行了重复的数字化，这就造成了部分资源的重复建设，资源的数量实则没有有效的增加；没有集成共享机制，就决定了设计时不存在通用接口，这使得各个建设单位之间平台孤立，无形中增加了垄断，不利于数字图书馆可持续发展。

1.3.2平台技术不完善

近年来，数字图书馆的建设受到越来越多的关注，我国涌现出大量的数字图书馆及其相关领域的研究成果，其中不乏技术机制，但大多数的技术成果还停留在研究实验阶段，实际应用到系统设计中的数量较为匮乏，加之我国本身在平台技术方面的不完善，还没有形成统一的建设标准，使得我国数字图书馆平台的功能性、可靠性以及易用性等方面存在一定的欠缺。

1.3.3用户参与性不强

当前，我国大部分的数字图书馆还停留在馆藏信息资源数字化阶段，而馆藏资源是不是用户所需要的，用户在使用图书馆平台时都有哪些个人的需求等没有设计考虑在内，这在一定程度上削弱了用户的主导作用，用户参与性不强，数字图书馆平台建设就缺乏针对性和创新性。

2未来数字图书馆的技术依托

解决数字图书馆建设问题，技术是关键。新一代万维网-语义网的出现、云计算平台的普及应用以及大数据时代的到来等给数字图书馆的发展提供了新的机会，未来的数字图书馆还将以这些技术为依托，提供更广阔、更先进的服务。

2.1语义Web技术为数字图书馆提供自动查询检索服务

语义Web的思想是采用一种全新的方式来定义和链接Web数据，使其在不同的应用场景中有效地实现数据的发现、自动化处理、集成与复用[9]。语义Web在国外数字图书馆中的应用已经较为广泛，它可以为数字图书馆提供新的信息组织与处理能力，随着我国语义Web研究的不断深入，它必将给我国的未来数字图书馆带来益处。首先来诠释一下语义Web的结构框架，由7层组成，结构如图1所示。

第一层：Unicode和URI，负责处理资源的编码和资源的标识。

第二层：XML+NS+xmlschema，从语法上表示数据的内容和结构，并将网络信息表现形式、数据结构和内容相分离。

第三层：RDF+rdfschema，实现对Web资源的描述。

第四层：本体词汇，定义概念和概念之间的关系。

第五至七层：Logic、Proof、Trust，其中，Logic提供公理和推理规则来证明有效性，Proof交换以及数字签名，来建立Trust关系。

将语义技术运用到数字图书馆建设中可以改进资源的浏览和搜索能力，提升信息查找的有效性。如利用信息检索工具鉴别科研著作中的语义部分，为使用者提供电子出版物更为详尽及定制性的资源描述，并提供电子资源的自动分析；利用语义技术对用户查询进行语义分析，显著提升查询效率和准确度；通过重建语义技术中协作方法来共享知识；通过关联数据的语义分析技术来解决资源异构问题等。

图1　语义Web结构框架

2.2云计算技术为数字图书馆的共建共享提供了新的方向

当前我国数字图书馆面临的主要问题之一就是资源的共建共享，而云计算即是一种共享技术的架构模式，集分布式计算、并行计算于一体的资源提供模式，它可以为数据资源提供海量的云存储空间，提供安全、可靠、个性化的按需服务，采用跨平台技术，可以对异构数据库进行元数据的收割与管理，在这样的模式下，不同平台的数字资源可以进行统一管理，给用户提供云端存储，根据需求进行个性化定制服务，实现数字图书馆的共建共享。云计算按照服务类型划分大致有三类[10]：将基础设施作为服务的IaaS，将平台作为服务的PaaS和软件作为服务的SaaS，IaaS可以构建存储和数据中心，PaaS可以构建数字图书馆的数据库存储和应用平台的建设，SaaS可以对数字图书馆检索服务及统一的集成管理软件进行构建和管理。

2.3大数据让数字图书馆迈入了一个海量数据大规模共享、应用和管理的时代

大数据是海量数据的总称，包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，而大数据技术即是对海量数据进行分析与应用的相关技术的总称。大数据技术对海量信息的分析和挖掘所具有的潜在价值将成为推动数字图书馆发展转型的重要力量，它不仅表现在对海量数字文献信息的分析与管理，还存在于对用户行为数据的分析和挖掘，通过对用户行为的结构化、半结构化数据信息的分析以形成潜在的服务需求，以此为依据进行服务拓展和服务创新，实行个性化定制服务，促进数字图书馆向以用户为中心转型。例如上海图书馆对2014年图书的通借通还数据进行了深度挖掘和分析，得出流通率为91.6%，利用大数据分析流通的图书和未流通的图书，得出受欢迎的图书类型和书目；分析读者年龄和性别，根据读者群体的特征和受欢迎的书目类型指导未来采购图书的类型。利用大数据分析有利于切实站在读者的角度进行数字图书馆的发展和建设，这将是解决用户参与性欠缺问题的重要举措。

3未来数字图书馆的服务发展模式

图书馆承载着海量的知识信息，是城市的第三空间。作为学习和交流的中心，图书馆正在从阅读向学习和交流发展，如近年来LibGuides、Sakai、Moocs等学科共享相关服务的加入给图书馆平台加入了新的元素，未来的服务模式也将有较大的改变。

3.1未来的数字图书馆将面向用户

用户研究逐渐成为数字图书馆领域的研究热点，JCDL、ECDL和ICDL等数字图书馆国际会议都将用户研究作为会议主题，主要涉及用户界面研究、用户行为研究等，由于文化背景、生活方式和使用习惯的不同，用户的需求也就不同，基于用户的需求指导数字图书馆的建设能够有效地发挥用户的主导作用。对于用户界面研究，可视化技术的发展将用户界面研究提升到了一个新的高度，针对思维定式、情绪特征所呈现出来的理想化界面需要对用户需求进行深入分析才可能得出；对于用户行为的研究，它反映出用户对于所接触事物的一个认知和反应过程，利用数据挖掘技术，对用户关注点和使用体验以及偏好等进行分析是用户行为研究的主要方式，利用对用户行为的有效研究可以进行用户行为预测，指导数字图书馆平台功能、界面的建设。

3.2未来的数字图书馆与教育领域相结合

图书馆是学习和交流的场所，高校作为图书馆最重要的建设者，其关注的关键点仍然是教育，因此未来的数字图书馆与教育领域相结合会成为数字图书馆的一大发展趋势。在线课堂、学科共享服务等都是近年来的研究热点，提供这些服务的工具及平台有LibGuides、Sakai、Moocs等。Lib⁃Guides是SpringShare推出的学科导航工具，拥有LibGuides Widgets和应用程序接口，目前广泛地应用于国内外各高校的数字图书馆服务平台，它能将多种资源及服务形式相融合，给用户提供一站式学科服务体验，主要功能有浏览、学科标签和分类、RSS定制、视频嵌入、用户评论、信息评估、在线交流等，LibGuides的引入和推广将对学科化服务起到重要的推动作用。Sakai是开源的在线协作和学习环境，提供课程与教学管理服务，将近30种工具融为一体，提供个人工作空间、个人网站建立、数据库衔接、成绩册、测试和测验等工具。由于其定制开发较困难、文档不够详细等问题，目前主要应用于国外地区，国内应用较少，但其提供的丰富功能还是为这一领域的发展拓展了思路。Moocs是近年来出现的新课程模式，集结众多高校合作共享，提供免费的开放式课堂，它开创了远程教育学习的新模式，引领未来学习模式的方向，相比传统的课堂教学拥有诸多优势，未来将会发展成为各高校数字图书馆不可或缺的一部分。

3.3未来的数字图书馆将更加注重空间智能化建设

随着网络、人工智能、智慧城市等发展，智慧化的生活将不再是奢求和想象，人们更加注重用户体验，对于数字图书馆，用户的阅读环境、阅读趣味性和阅读舒适度也将受到越来越多的关注。未来的数字图书馆可能有工作间、3D打印设备、数字化脑图等[11]，另外，可穿戴设备、智能机器人服务等也可应用于数字图书馆，给用户带来创新性体验。

4结语

整体上看，我国数字图书馆发展已经取得了一定的成果，未来还将经历漫长的阶段。笔者对中外发展现状作了对比研究，并对我国数字图书馆发展面临的问题作了总结，意在找出我国与国外数字图书馆的发展差距，并为我国数字图书馆今后的发展提供借鉴。对未来数字图书馆技术依托方面的阐述是在近年来技术研究热点和针对我国数字图书馆发展面临问题基础上提出的，支撑数字图书馆平台建设的技术不只限于此，在未来的数字图书馆建设进程中，还将对这一领域做深入研究，相信未来的数字图书馆会逐步向智慧化、共享化发展，为读者提供更加全面、创新、方便、舒适的服务。

参考文献：

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[12] Krassen Stefanov.Digital Libraries as a Social Media Digi⁃tal[J]. Presentation and Preservation of Cultural and Scien⁃tific Heritage，2014（5）: 26-32.

[13] Terence k.huwe.Building Digital Libraries[J].Computers in Libraries，2014（7）:23-26.

徐蓓蓓女，1987年生，实习研究员。研究方向：计算机应用技术、大数据存储与处理。

收稿日期：（2015-04-14；责编：张欣。）