ЭЛЕКТРОННЫЕ БИБЛИОТЕКИ.
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ
УДК 025:65.011.56
А. И. Земсков
Будущее электронных библиотек
Мы уже знакомили наших читателей со взглядами руководителя Британской
библиотеки Линн Бриндли относительно путей развития библиотечного дела – на
примере крупнейшей национальной библиотеки (2009. – № 2. – С. 60–76).
В этом обзоре рассмотрим
прогнозы, представленные на Конференции в Билефельде Донателлой Кастелли (Donatella Castelli) – сотрудницей итальянского Института
информации в Пизе (The Institute of
Information Science and Technologies of the Italian National Research Council, ISTI-CNR); полный текст
доклада см.: http://conference.ub.uni-bielefeld.de/2006/proceedings/castelli_
final_web.pdf и в журнале «Library Hi Tech». – 2006, 24 (4). – Р. 496–503.
Ключевым понятием доклада Д. Кастелли является e-Science. Здесь уместно напомнить
определение, данное Джоном Тэйлором, генеральным директором Британского
научного совета: «e-Science – это сокращенное
наименование набора технологий, позволяющих выполнять совместные научные
исследования».
Д. Кастелли излагает свое видение путей развития электронных научно-технических
библиотек – и хотя бы поэтому нам важно ее мнение.
Нужно сказать, что влияние итальянских специалистов по информации
в Европейском Союзе весьма значительно, поэтому их позиция, безусловно,
интересна. Не менее важно, что Д. Кастелли не только делает свои прогнозы,
но и рассказывает о ходе реализации европейских проектов по кооперативному использованию
сетевых технологий.
Именно эти две концепции – кооперация и работа с распределенными
ресурсами через сеть – основа прогноза Д. Кастелли. Ее позиция находит
поддержку и у других специалистов.
В докладе, посвященном киберинфраструктуре (NSF ‘Atkins’ ReportonCyberinfrastructure),
который выполнен по заказу Национального научного фонда США под руководством
Д. Аткинса (Мичиганский университет) отмечено: «Прежде всего доступ к
самым новым научным результатам в самых разных отраслях науки осуществляется
через сеть, затем через классическую систему препринтов и конференций и только
в последнюю очередь через прореферированные архивные материалы».
В докладе «e-Science и значение этой
технологии для библиотечного сообщества» (e-ScienceanditsImplicationsfortheLibraryCommunity) на Конференции в
Билефельде Тони Хэй (TonyHey), вице-президент компании Майкрософт, привел такую версию
развития науки: тысячу лет тому назад зародилась экспериментальная наука – описание природных явлений; последние
несколько столетий существовала теоретическая
наука, опирающаяся на законы Ньютона, уравнения Максвелла и т.п.; последние
десятилетия развивалась компьютерная
наука – компьютерное моделирование сложных явлений. Сегодня мы стоим на
пороге e-Science, или Data-centric Science – объединение теории, эксперимента и
компьютерного моделирования. При этом в последующие пять лет проекты e-Science произведут больше исходных
данных, чем было создано за всю историю человечества.
* * *
Исследование технологии
электронных библиотек началось в 1990-е гг. В то время ЭБ
рассматривались в основном как хранилище электронных текстов. Доступ к
документам в ЭБ осуществлялся с помощью поисковой службы, которая использовала
индексированную информацию, хранящуюся в централизованном каталоге метаданных.
Создание ЭБ было очень трудоемким делом, поскольку для каждой ЭБ
приходилось заново формировать фонд и разрабатывать программное обеспечение.
Вследствие такого подхода создание ЭБ могли позволить себе либо очень мощные
пользовательские сообщества, либо сообщества, в которых на тот момент имелось
необходимое компьютерное оборудование и квалифицированный персонал. Эти ЭБ
предназначались для обслуживания конечных пользователей, которые в этом случае
являлись исключительно лишь потребителями информации.
Современные требования,
предъявляемые к ЭБ, очень сильно отличаются от прежних. Новое определение ЭБ, в
том числе «площадка для знаний» (knowledgecommons), возникло недавно, оно подразумевает новые
технологии и новые организационные модели. В докладе Д. Кастелли основное
внимание уделено именно таким новым ЭБ; обсуждается мотивация их создания,
изложены инновационные технологии ЭБ под названием Diligent и, наконец, показана роль, которую библиотеки
могут играть в новом сценарии.
Электронные библиотеки ближайшего
будущего
В соответствии с новейшими представлениями ЭБ будут способны работать
с весьма разнообразными типами информационных объектов. Разнообразие этих типов
намного превзойдет то, что существует сегодня в физических библиотеках и
архивах. Эти информационные объекты будут составлены из разнотипных и
мультимедийных компонентов, собранных в неограниченном количестве форматов.
Например, это может быть комбинация текстов, таблиц научных данных и
изображений, полученных при обработке данных мониторинга земной поверхности,
комбинация из трехмерных изображений, аннотаций и видео.
Эти новые информационные объекты дадут ученым инновационные и
мощные средства для обсуждения и обмена результатами научных исследований.
Чтобы работать с такими объектами, потребуется значительно расширить функциональность
ЭБ далеко за пределы той, что была необходима для работы с простыми суррогатами
физических объектов. Для обеспечения такой функциональности ЭБ необходимо
располагать значительными ресурсами. Например, создание и обработка новых типов
документов может потребовать доступа к большому количеству разнообразных
крупных гетерогенных источников информации, использования специализированных
сервисов для обработки объектов, находящихся в этих источниках, и применения
мощных компьютеров.
Новые ЭБ должны также предоставлять пользователям намного более
широкий (по сравнению с нынешним) сервис – от общих служб (таких, как
аннотирование текста, его обобщение или обеспечение совместной работы
исследователей) и до очень специфических функций, таких, как обработка карт,
семантический анализ изображений или компьютерное моделирование процессов.
Новые типы функциональности ЭБ могут в принципе изменить сам характер
проведения исследований.
Работая в ЭБ такого типа, ученый сможет составить аннотацию статьи,
которую опубликовал его коллега, с помощью программы, извлекающей полезную
информацию из большего объема данных, собранных в ходе научных наблюдений в
другой лаборатории. Такая программа, реализуемая по требованию в момент работы
с аннотацией, может служить дополнением с постоянно обновляемой информацией к
содержанию статьи.
В новых ЭБ пользователи станут не только потребителями, но и производителями
информации. Обрабатывая информацию, собранную с помощью ЭБ, они могут создавать
новые информационные объекты, которые затем публикуются в ЭБ, тем самым пополняя
и обогащая ее содержание. Следовательно, новые ЭБ должны предоставлять сервис,
поддерживающий работы по созданию таких новых объектов, и технологические
процессы для их опубликования.
Параллельно с эволюцией роли ЭБ отмечается существенное увеличение
потребности в формировании все большего числа ЭБ. В настоящее время
исследования зачастую выполняются совместными усилиями нескольких групп,
работающих в различных организациях, расположенных по всему миру. Эти группы –
с общей целью и финансированием – динамически объединяются в виртуальные
научные учреждения, использующие совместные ресурсы (например знания,
экспериментальные результаты, инструменты) на все время их сотрудничества, тем
самым формируя новую и более мощную
виртуальную научную среду. Подобные виртуальные научные учреждения (созданные
людьми, быть может, не обладающими большими средствами или техническим опытом),
все чаще и чаще нуждаются в ЭБ как в инструменте, помогающем ускорить
достижение научных результатов.
Эта потенциально новая среда нуждается в недорогих и высокодинамичных
моделях формирования ЭБ. Ученые хотели бы создавать «временные ЭБ», которые
обслуживали бы их на период совместных исследований в приемлемые сроки и по
разумной цене. Существующие в настоящее время модели создания ЭБ не
удовлетворяют этим требованиям. Поэтому необходимо провести радикальные
изменения, если мы стремимся получить возможность реализовать возникшие
потребности.
Заметным вкладом в удовлетворение всех вышеупомянутых требований
будет внедрение механизмов, которые осуществляют контроль использования
распределенных ресурсов различными организациями. Распределенными в этом
контексте могут быть не только документы в репозитариях (как это обычно
подразумевается сегодня), но также и любой другой тип ресурсов, необходимых для
создания ЭБ, – например, языковые и онтологические ресурсы, приложения,
компьютеры и даже квалифицированный персонал для разработки ЭБ, ее создания и
обслуживания. Поддержка такого вида механизма распределения усилий нуждается во
внедрении соответствующих систем как на уровне технологий, так и на уровне
учреждений (организаций). Эти два уровня взаимосвязаны. Хорошая и доступная технологическая
система позитивно влияет на процесс формирования соответствующих организаций и
наоборот, успешное решение организационных проблем стимулирует технологию новых
разработок.
Далее рассмотрим структуру Diligent в качестве
примера технологической системы, необходимой для создания новых ЭБ.
Diligent
Трехлетний интегрированный проект создания ЭБ на базе сетевых
технологий – DigitallibraryInfrastructureonGridEnablesTechnology (Diligent) –
финансируется Европейской комиссией, как часть 6-й рамочной программы
научно-технического развития.
Задача проекта – разработка инфраструктуры ЭБ, которая позволит
членам динамических виртуальных научных организаций создавать ЭБ «по
требованию». В таких ЭБ будут эксплуатироваться распределенные ресурсы (в этом
контексте – репозитарии с разнообразным видовым содержанием, мультимедиа, а
также программные приложения, вычислительные мощности и мощности по хранению
данных.) Этот проект фокусируется на разработке ЭБ, которые интересны не «сами
по себе», а скорее являются технологиями для работы с электронными материалами,
для электронной коммерции, электронной публикации, преподавания и обучения и
других видов деятельности.
Инфраструктуру Diligent можно
представить себе автоматизированным посредником между поставщиками и
потребителями ресурсов ЭБ. Поставщиками являются отдельные лица и организации,
которые решили публиковать результаты своих исследований под руководством
посредника, с учетом определенных правил доступа и использования. Потребители –
сообщества пользователей, приступившие к созданию собственных ЭБ.
Ресурсы, с которыми работает посредник:
- источники документов (т.е. репозитарии, обеспечивающие поиск и
доступность документов через единое «входное окно»);
- сервисы (т.е. программные инструменты, интерфейсы и условия пользования
которыми четко определены и доступны широкой публике);
- узлы (т.е. сетевые устройства, предоставляющие мощности для обработки
информации и хранения данных и обеспечивающие формирование среды, в которой
размещаются источники документов и сервисы).
Поставщики регистрируют свои ресурсы и формируют их описание за
счет использования соответствующих механизмов инфраструктуры. Инфраструктура
также определяет (сама по себе, автоматически) и другие свойства ресурсов,
которые нужны для формулирования точного описания. Инфраструктура управляет
зарегистрированными ресурсами посредством поддержки механизма их обнаружения,
мониторинга и использования и выполняет ряд других функций, направленных на
реализацию управляемого применения ресурсов и качества сервиса.
Сообщество пользователей может создать одну или несколько ЭБ,
формулируя набор требований, которые уточняют:
- параметры и границы информационного пространства (например группа
издательств, тематика содержания, типы документов),
- операции, реализуемые в этом информационном пространстве (например:
тип поиска, инструменты анализа данных),
- условия работы пользователей (например: конфигурация, уровень доступности,
время реакции на запрос) и другие условия, в том числе максимальная стоимость
системы или предполагаемая продолжительность ее существования.
Посредник реализует требования сообщества, отбирая из уже имеющихся
ресурсов, то, что необходимо на данный момент, а во многих случаях комплектует
заново какие-либо ресурсы из состава тех, что доступны этому сообществу;
компонует их наиболее удобным образом и, наконец, предоставляет доступ через
портал к новой ЭБ.
Состав фондов ЭБ – динамичный, поскольку посредник постоянно отслеживает
состояние ресурсов и при необходимости меняет их, чтобы обеспечить наиболее
высокое качество обслуживания. На базе распределенных ресурсов удается создать
множество ЭБ, обслуживающих самые различные сообщества, и модифицировать их
непрерывно, не прибегая к большим инвестициям или изменениям в том учреждении,
которое их сформировало.
Для того чтобы обеспечивать транзакции между поставщиками и потребителями,
инфраструктура Diligent использует механизм
виртуальных организаций. Благодаря этому механизму создаются временные
творческие коллективы, а также информационные и программные ресурсы, которые
объединены посредством жестких процедур контроля совместной работы, обычно
базирующихся на проверке аутентичности. Виртуальные организации создаются на
ограниченный период времени и решают поставленные задачи на базе выделения
ресурсов «по требованию». Таким образом, с помощью механизмов виртуальных
организаций инфраструктура Diligentсвязывает
воедино пользователей и ресурсы ЭБ.
Модель создания ЭБ, предложенная в проекте Diligent,
является абсолютно новой. В этой модели каждая ЭБ использует необходимые
ресурсы только в то время, когда они ей действительно нужны. Такой подход открывает
целый ряд новых функциональных возможностей, которые востребованы в «среде
знаний». В частности, в этой модели для многих сообществ становится возможным
применение высокоэффективных и достаточно дорогих алгоритмов. Например,
благодаря распределению ресурсов можно использовать весьма трудоемкие алгоритмы
обработки данных, которые автоматически извлекают основные свойства
мультимедийных объектов. В этой модели пользовательское сообщество может легко
и быстро создавать и поддерживать собственные ЭБ, располагая при этом весьма
ограниченными ресурсами, поскольку формирование и обеспечение функционирования
ЭБ выполняется самой инфраструктурой автоматически и прозрачно, т.е. вполне
понятно.
Система, которая реализует функциональность инфраструктуры Diligent, построена посредством объединения технологий ЭБ и
сетевых технологий. Выбор такой конструкции обусловлен схожестью многих
проблем, – и тех, с которыми встретились при построении ЭБ, и возникших при
изучении сетевой технологии Grid.
С функциональной точки зрения система Diligentсостоит из пяти кластеров (блоков):
1. Блок создания и управления ЭБ – отвечает за динамическое формирование
и поддержание временной ЭБ, контроль за использованием распределенных ресурсов
и управление ими. Функциональность, предлагаемая этим блоком, дает
пользователям возможность сформулировать свои требования к ЭБ; более того, они
автоматически определяют и перестраивают банк ресурсов, необходимых для удовлетворения
этих потребностей.
2. Блок управления содержанием и метаданными – обеспечивает работу
с содержанием ЭБ и соответствующими метаданными, согласованное и распределенное
управление аннотациями и привлечение документов из внешних источников.
3. Блок управления процессом – управляет формированием процессов,
заказанных самими пользователями, проверкой их допустимости, автоматической
оптимизацией их функциональности в соответствии с доступными ресурсами и
параметрами обслуживания, точным и надежным их исполнением. Благодаря этим
свойствам система Diligentлегко
может дополняться новыми процессами, возникшими при формулировании новых
требований.
4. Блок управления индексированием и поиском – обеспечивает эффективный
поиск и обнаружение информации в ЭБ и гарантирует необходимый уровень качества
всех операций поиска и доставки.
5. Блок прикладных программ – обеспечивает функциональность, необходимую
для поддержки конкретных требований пользователей (например: порталы,
визуализация документа или извлечение специфических свойств документа).
С точки зрения архитектуры системы, Diligent
спроектирована как приложение рамочных сетевых сервисов, построенное на базе
программного продукта gLiteGrid, предоставляемого Европейской сетью для электронной
науки (EnablingGridsforE-ScienceinEurope, EGEE). Программа gLiteGrid объединяет гетерогенные вычислительные системы (т.е.
сервисы, представляющие собой вычислительные ресурсы), с одной стороны, и блоки
хранения данных (т.е. сервисы, представляющие ресурс хранения) – с другой, за
счет формирования среды, которая обеспечивает совместное пользование
распределенным ресурсом и управление им. Сервисы Diligent
используют инфраструктуру, сформированную в ходе выполнения работ над проектом EGEE.
Далее инфраструктура Diligent будет дополнена
рядом важных архивов и программных приложений, предоставленных двумя
сообществами, которые участвуют в экспериментах.
Первое сообщество – ImpECt (ImplementationofEnvironmentalConventions) – объединяет ведущие коллективы в области экологической
науки. Это сообщество будет использовать Diligent для организации
конференций, подготовки проектных материалов и отчетов, и с помощью Diligent сумеет улучшить доступность и совместимость
результатов экологических наблюдений, моделей, инструментов, алгоритмов и
процедур, интегрируя распределенные источники информации со специализированными
сервисами обработки данных.
Второе сообщество Diligent включает в себя
ученых, живущих в разных частях мира, но работающих совместно в совершенно
новой отрасли науки, в которой будет объединен опыт, накопленный в ходе
исследования в области медицины, гуманитарных и общественных наук и
коммуникаций.
В 2006 г. проводилось тестирование и изучение свойств ЭБ Diligent путем организации простейших сервисов для подготовки
отчетов по экологии в соответствии с требованиями природоохранных агентств.
Используя богатые источники информации, включающие в себя и «сырые» наборы
данных, а также карты, архивы графиков и т.п., эти агентства периодически
выпускают отчеты о состоянии окружающей среды. В настоящее время эта задача
реализуется отбором подходящей информации из многочисленных гетерогенных
источников. Затем начинается сложный процесс обработки данных для получения
конечного продукта, например графиков, таблиц и иной обобщающей информации. И,
наконец, готовится отчет путем соединения всех разрозненных частей.
Этот процесс повторяется периодически и является весьма трудоемким
ввиду сложности совмещения различных источников и инструментов. Несмотря на
затраченные усилия, выпускаемые отчеты не всегда отвечают потребностям
читателей, которые хотели бы иметь картину состояния окружающей среды,
обновленную (актуальную) на момент знакомства с отчетом. ЭБ Diligentпредлагает более эффективные
средства для создания и актуализации подобных отчетов.
В ходе экспериментов уже созданы ЭБ, которые используют материалы,
содержащиеся в репозитариях, в том числе текстовые документы и архивы данных
наблюдений Земли, полученные Европейским космическим агентством. Доступ
предоставляется через единый пользовательский интерфейс к различным видам
информации, необходимой для таких отчетов. Комбинируя эту информацию и
определяя методику выпуска соответствующих продуктов (изображение таблиц или
графиков) на основе исходных данных, пользователи могут создавать отчеты с
существенно меньшими затратами. Более того, специализированный пользовательский
интерфейс дает возможность авторизованным пользователям создавать эти отчеты
самостоятельно, выбирая статические или динамические способы генерации. Выбор
динамической генерации означает подключение соответствующих технологических
процессов, которые, используя специализированное программное приложение, и
создают в «по требованию» необходимый продукт посредством обработки «сырых»
данных и других промежуточных материалов, хранящихся в репозитариях ЭБ.
Динамически сгенерированные продукты получены за счет применения
программных приложений, интенсивно использующих вычислительные возможности
сети. При этом сложные процессы генерации продуктов осуществляются за несколько
минут и не слишком дорого обходятся для сообщества, которое ими пользуется.
Чтобы достичь той же самой производительности труда, не прибегая к сетевым
технологиям, учреждению пришлось бы оборудовать свою ЭБ множеством компьютеров.
При использовании Diligentучреждение
может также пользоваться компьютерными системами, находящимися у третьих
организаций; то же самое можно сказать и о банках хранения данных. Содержание
исходных данных, промежуточных продуктов и изображений высокой четкости
нуждается в огромных объемах памяти. С использованием сетевой технологии часть
этой информации (особенно временного пользования) может содержаться в хранилищах
третьей стороны.
Роль библиотек в формировании
будущих ЭБ
В рамках, предусмотренных проектом Diligent,
библиотеки играют важную роль на организационном уровне, в частности:
·
как поставщики ресурсов они помогают увеличить
количество доступных документов, информируя участников проекта о значимости
совместных усилий;
·
могут поддерживать кампании по оцифровке и
использованию методики открытого доступа, что будет способствовать выпуску большого
количества новых электронных документов, доступных онлайн с использованием
технологически продвинутых сервисов;
·
в рамках цифровых технологий библиотеки, безусловно,
являются наиболее подходящими кандидатами для описания ресурсов, поддержания и
обеспечения их физической сохранности. Используя свой огромный опыт, они могут
быть полезными в организации систем долговременной доступности и оценки
качества ресурсов, рассеянных по различным источникам;
·
долговременная доступность требует также реализации моделей,
которые способны обеспечить устойчивость обслуживания ресурсами. Библиотеки
(либо по одиночке, либо в составе консорциумов) могут выявлять и внедрять в
практику соответствующие модели;
·
как основные поставщики ресурсов библиотеки могут
сотрудничать с другими участниками проекта по разработке общей политики и единых
стандартов. Согласование этих аспектов окажет весьма позитивное воздействие на
создание и внедрение новых сложных сервисов, призванных удовлетворять
потребности пользователей;
·
в развитии проекта Diligent библиотеки могут
сыграть важную роль в качестве посредников между инфраструктурой и
пользовательскими сообществами, в частности, они могут активно продвигать идею
и помогать формированию ЭБ, отвечающих потребностям пользовательских сообществ. Библиотеки будут передавать пользователям
свои навыки в селекции, обновлении и использовании документов ЭБ и
соответствующих сервисов.
Заключительные ремарки
В этой публикации изложено представление о будущих ЭБ и описана Diligent – новая технология, созданная для реализации этого
направления. Обсуждается также роль, которую могли бы сыграть библиотеки в
рамках проекта Diligent.
Проект Diligent находится на полпути к
достижению своих целей. Пока что проведены лишь несколько экспериментов для изучения
новых функциональных возможностей и того воздействия, которое новая технология
может оказать на работу конкретных сообществ пользователей. Реакция
пользовательских сообществ, участвовавших в этих экспериментах, была весьма
позитивной. Другие сообщества, в частности ученых, также приглашены к
испытаниям этой технологии, поскольку, по их мнению, предложенная модель ЭБ
может самым замечательным образом изменить их деятельность.
Как упоминалось в самом начале, технологии как таковой явно недостаточно
для реализации новой модели – необходимы также согласованные усилия на уровне организаций. Именно здесь
библиотеки могут сыграть ключевую роль, привнося свой ценнейший опыт в новый
сценарий развития ЭБ.
|
