《数字图书馆的对象建模》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字图书馆的对象建模（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数字图书馆的对象建模数字图书馆的对象建模段米毅贾美英郎宇征( 北京图形研究所，北京1 0 0 0 2 9 )摘要数字图书馆是传统图书馆在信息时代的发展，加快发展数字图书馆已是一种大势所趋。本文运用面向对象的模型技术，在对数字图书馆的主要特征、技术目标、体系结构、服务形式进行分析研究的基础上，建立了典型的数字图书馆业务运行的对象模型，给出了定义模型的数学表达方法，并概要描述了数字图书馆的完整功能。主题词数字图书馆面向对象体系结构1 引言随着信息和网络技术的迅猛发展，使人们获取信息和知识的手段已逐步从纸质媒体转移到大量利用数字化信息的方式，数字图书馆是传统图书馆在信息时代的发展，加快发展数字图书馆
2、已是一种大势所趋。数字图书馆与传统图书馆的主要区别是资源的数字化和检索服务工作的网络化。数字图书馆的收藏对象是数字化信息，即对有价值的文本、语音、图形、图像、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集、组织和规范加工：它不再是传统图书馆以纸介质或其他非数字介质为存储载体，而是进行高质量保存和管理，实施知识增值；它提供在广域网上高速横向跨库连接的电子存取服务，只要在有网络存在的地方，就可以随时随地查阅资料或下载信息；它同时还包括知识产权、存取权限、数据安全管理等一系列解决方案：它是一个将收藏、服务和用户集成在一起的一个“多维”环境；它支持数字化数据、信息和知识的整个生命周期的活动，包括生成、
3、发布、传播、利用和保存。传统图书馆通过查卡片、填写借阅单再排队借阅图书等繁琐的手续，将随着数 字图书馆的到来而逐渐消失。数字图书馆是超大规模的、分布式的、便于使用的、没有时空限制的、可以实现跨库无缝连接与智能检索的知识中心。数字图书馆的特点是：收藏数 字化、存储多样化、服务网络化和资源共享化。2 1 基本概念2 面向对象的模型分析方法面向对象的建模技术以对象模型作为基础，从问题的陈述入手，构造系统模型。面向对象的分析方法主要包括了五个基本概念：1 ) 对象( O b j e c t ) 一个对象是客观世界中一个独立的、唯一可识别的元素，如一个人、一台机器、一个组织或一个抽象的概念。我们研究问题
4、所关注的任何事物都可以看作对象。2 ) 对象类( O b j e c tC l a s s ) 一个对象类是一组具有相同特性和功能的对象集合。3 ) 属性( A t t d b u t e s )属性是对象的状态或特征。数字图书馆的对象建模4 ) 关系( R e l a t i o n s h i p s )关系描述了对象或对象类之间的联系。5 ) 功能( F u n c t i o n s )功能描述了有关对象的动作、操作或职能。2 2 对象建模的数学定义方法对象建模首先要从真实系统中导出类的体系，即对象模型。对象模型( O b j e c tM o d e l ) 的 一般表达式为：O b
5、 j e c t - M o d e l = ( O ，R )其中O ( O b j e c tC l a s s e s ) 代表与求解问题( X ) 有关的一组对象类，R ( R e l a t i o n s h i p S ) 表示关系。即对象类之间的一组语义联系。对象类( O b j e c tC l a s s ) 可以用如下表达式定义：，O b j e c t C l a s s = ( A ，F )其中，A 表示对象的一组属性，F 是对象的一组功能。3 数字图书馆的体系结构建设数字图书馆是一个复杂的系统工程，首先要着重突破关键技术，其次是特别强调规范和标准。而在建设过程中，还需
6、要图书馆学、博物馆学、法律、文化、历史、地理、教育、公共传播、公共管理以及计算机等许多领域的专家学者的支持。数字图书馆以数字化信息资源的录入、加工、存储、检索、发布、出版、管理与传输为主要特征，它的技术目标是建立将数字化信息资源、信息设备、信息网络、信息系统和 信息主体( 服务商和用户) 集成在一起的信息环境，其信息存储结构经过优化，整个网络 成为一个虚拟分布的、有组织、有结构的信息集合；为用户提供_ 致的检索接口，实现跨越信息平台和存储地的无缝查找，并根据用户的定制信息需求提供基于内容的智能化访问和推送服务。信息资源( I n f o r m a t i o nS o u r c e I S
7、 o ) 、信息设备( I n f o r m a t i o nE q u i p m e n t I E ) 、信息网络( I n f o r m a t i o nN e t w o r k I N ) 、信息系统( I n f o r m a t i o nS y s t e m I S y ) 和信息主体( I n f o r m a t i o nS u b j e c t I S u ) 是组成数字图书馆的五大要素，各要素之间的关系见图1 。 图中，信息网络由各种通信网络设备和传输通道构成，信息主体借助网络环境和高性能计算机等信息设备，通过各种信息应用系统对数字化信息资源进行存储
8、、加工、服务、管理和利用。图1 数字图书馆要索关系圈数字图书馆的对象建模数字图侈馆( D i g i t a lL i b r a r y D L i b ) 的体系结构可以用公式表达为：数字图+ 悸馆- - D L i b ( I S o ，I E ，I N ，I S y ，I S u ) ，其中，信息资源( I S o ) ：信息资源包括各种文本、语音、图形、图像、影视、软件和科学数据等多媒体形式的数据，如各种文电、资料、档案、图书、绘画、手稿、照片、地图和录像 等，将上述信息资源经过高速数字化扫描和处理，转换成高清晰度的数字化图像( 一般采用国际通用的P D F 格式和先进的图像压缩技术
9、) ，并存储起来，就构成了数字图书馆的最 核心要素：数字化信息资源。数字化的信息资源在存贮、管理、检索和引用方面具有纸质资料无可比拟的易存贮性、灵活性、易用性、高效性和时效性。数字化信息不仅可提供功 能强大的基于内容的检索功能而且具有知识阅读的智能检索策略，满足读者浏览、查询检 索的相关阅读需求：而且数字化信息具有灵活组合、编辑、高效出版的巨大优势，以满足读者不同阅览方向的个性化要求。通过对数字化信息的网络发布可以大大简化信息资源的使用程序，提高资源的利用率。信息设备( m ) ：是指对各种信息进行数字化录入、加工、存储、检索、发布、出版、管理与传输等操作的所有硬件设备，如各种计算机设备、海量
10、存储设备、高清晰度高速扫 描仪、高速刻录设备、印刷机、网络通信设备等。 信息网络( 玳) ：将各种要素相互连接成一体化、交互式、开放型的通信网络，以实现 信息流安全、可靠地迅速传输和资源有效利用、控制与管理。信息系统( I s y ) ：在网络和数据库基础上的应用系统集成和用户信息服务，它是数字图 书馆的软件部分。信息主体( I S u ) 是指加工、服务、管理和利用各种数字化信息资源的开发者、提供者、 管理者和使用者。上述体系结构可分为五层：信息主体层 由 组成 。数字图书馆的对象模型图如图3 所示。数字图书馆的核心功能可以用公式表达为：数寺：图书馆的对象建模F D I ，I B = C J
11、 ，R K ，J S ，L T ，Z X 这些功能是：数字化信息采集制作( C J ) ：将有价值的纸张文档通过扫描、图像优化、压缩归档等数 字化技术加工成电子化的信息数据，保存在光盘、大容量硬盘或磁盘阵列中，为信息的进 一步加工和组织提供基础数据。信息加工入库管理( R K ) ：对经过采集制作的数字化信息进行二次文献加工( 包括自动翻译、元数据标引、概要文摘、内容分类等) 后制作成电子编目和深加工信息，按信息的数字格式类别分别保存在分布式网络中的多媒体数据库中，形成格式规范、结构清晰、组织有序的海量信息知识库。信息检索( J s ) ：数字化的文献资料包括不同的数据类型，如文本信息、地图信
12、息、图 像信息及视频、音频等信息，对不同格式的内容需建立不同的索引机制，但不同的索引机制对用户是透明的。信息检索工具为用户提供一致的检索接口，实现跨越信息平台和存储地的无缝查找，并根据用户的定制信息需求提供基于内容的智能化访问。信息流通( L T ) ：管理并验证读者身份；接受本地读者或网络读者的借阅请求或预约，提供灵活的付费方式；根据读者要求，提供网络原数字信息浏览、下载，或提供印刷型、缩微型文献原件或其复制。信息参考咨询服务( Z X ) ：根据用户需求，对某一领域的信息资源进行挖掘、采集、加 工、整理和有序化重建，进行灵活高效的数字信息重组、编辑，形成电子化出版物，以满足读者不同阅览方向
13、的个性化要求和在信息深度、广度等方面的需求。功能： 文献采集 登录管理 编目管理 借阅流通 业务管理 统计分析 系统备份图3 数字图书馆对象模型图各分系统的对象类用以下方法表达。4 1 馆藏数字化分系统( G C S Z H )对丁数字图 馆而言，首先要解决的问题就是如何将所有的图书、资料、重要参考文数幽书馆的对象建模献的各种信息载体如文字、表格、图片等进行快速准确的数字化加I ：。馆藏数字化分系统 采用技术先进成熟的媒介数字化加J ：系统，采用高速、高清晰度的扫描仪和O C R 识别的软硬件，可以快速地将纸质信息数据化，每分钟可扫描多达1 6 0 页( 双面) ，然后将其压缩 打包，按类别存
14、放到大容量存贮器中。在文献资料数字化实施的过程中，还需要特别重视的是要遵循统一规划、统一技术标准和统一运行方式，使数字化的信息格式得到广泛的应用。分系统的主要功能用公式表达为：F o c s z x = S Z H ，Y S ，S B ，F L 。这些功能分别是：文献数字化( S Z H ) - 采用成熟的数字化加工系统，将确认为有价值的馆藏纸张文献资料快速准确地数字化扫描，对扫描的图像进行批量去黑边、去斑点和纠偏等去噪 处理，使数字化信息能够最真实地反映原纸介质信息。图像压缩( Y S ) - 扫描生成的图像文档数据量非常大，必须对图像数据进行格式转换和压缩后再存放。图像文档绝大多数转换为已
15、经成为国际标准的P D F 格式，便于压缩和打包。除了使用通用的压缩方法外，一些公司也研制了特有的压缩比更高的 技术，比如数字方舟信息公司开发的D C I B 压缩技术，无论是黑自或彩色图像，压缩比都能达到通用压缩格式的2 倍，这样既能节省存贮成本也能提高传输效率。 文本识别( S B ) ：对于数字化的文献，由于首先要保证文献资料的零错误率、成本规模等指标，而且考虑到文献资料的使用价值和频度，所以并不是所有扫描的文献图像都适合于识别成文本。对需要识别的部分，可采用O C R 识别系统，如清华同书文、清华紫光等进行识别和校正。分类存放( F L ) ：将数字化的一次文献经过图像优化与压缩，按内
16、容类别保存在光 盘、大容量硬盘或磁盘阵列中相应的位置。4 2 图书馆自动化管理分系统( r s G G L )图书馆自动化管理分系统实现图书馆信息管理的数字化和自动化，包括七个子系统，分别是文献采集子系统、登录子系统、编目子系统、借阅流通子系统、行政业务管理子系统、统计分析予系统、系统备份与恢复子系统。它的主要功能用公式表达为： L = C A ，D L , B M ，L T , X Z ，T J ，B F 。这些功能分别是：文献采集子系统( C F ) ：在研究、分析、规划图书馆信息资源的专业分布和收藏规 模的基础上。进行各类文献的采购和收集，这是图书馆一次文献资料的总入口主要功能有：采购传统的印刷出版物、采购电子出版物、收集网络信息资源。登录子系统( D L ) ：登录子系统是对收集的所有原始文献资料进行加J 、组织的总入口，主要担负资料基本信息的登记。登记后按照资料内容类别进行分流，将资 料分配到相关内容的负责部门做进一步加工处理。编目子系统( B M ) ：继承登录子系统登记的文献资料的基本信息
