Информационная технология формирования электронной библиотеки

ВВЕДЕНИЕ 5

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО  СОСТОЯНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕК 7

1.2 Понятие электронной  библиотеки 7

1.2 Цели и задачи  электронных библиотек 9

1.3 Преимущества и  недостатки использования  электронных ресурсов 10

1.4 Примеры функционирующих  электронных библиотек 11

2 ОБЗОР ИНФОРМАЦИОННЫХ  СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ  СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ  БИБЛИОТЕК, АНАЛИЗ  ИХ ДОСТОИНСТВ  И НЕДОСТАТКОВ 13

2.1 Архитектура информационной  системы для построения  электронной библиотеки  на примере T-Libra 13

2.2 Функциональная структура ИС T-Libra 14

2.3 Требования к ресурсам  для проектирования  ИС 17

3 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО  УЛУЧШЕНИЮ ПРОЦЕССА  ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ  ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ  ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ 18

3.1 Проблемы, которые  возникают при  разработке и внедрении  ИС для формирования  электронной библиотеки 18

3.2 Ключевые моменты  проектирования новой  информационной системы  с точки зрения  автора 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 24 
 
 

      ВВЕДЕНИЕ

      В настоящее время ввиду большого объема информации и его постоянного увеличения появилась тенденция к систематизации и упорядочиванию ее в форме информационных систем. Поэтому вопрос формирования электронных библиотек становится все более актуальным. Очевидно, что формирование электронной библиотеки невозможно без применения информационных технологий. Таким образом, объектом исследования данной курсовой работы является электронная библиотека, соответственно в качестве предмета исследования автором рассматривается информационная технология формирования электронной библиотеки, основные принципы и подходы данной технологии, а также перспективы ее развития и усовершенствования. Целью данной работы является изучение существующей информационной технологии формирования электронной библиотеки. К задачам исследования можно отнести:

• изучение принципов построения электронной библиотеки;
• изучение подходов к созданию и внедрению электронной библиотеки;
• анализ проблем при разработке, внедрении и эксплуатации электронной библиотеки;
• анализ возможностей существующей информационной технологии формирования электронной библиотеки;
• разработка собственных предложений и подходов к усовершенствованию данной технологии;
• анализ перспектив технологии и возможностей ее развития.

      В качестве ограничений, принятых для  рассмотрения данной проблемы можно  выделить такие как:

• стоимость обработки данных,
• трудоемкость процессов использования информационного ресурса,
• надежность и оперативность процесса обработки информации,
• качество получаемой информации.

      Для изучения вопроса технологии формирования электронных библиотек был выбран аналитический метод, который позволяет определить основные закономерности и принципы формирования электронных библиотек. Основные заключения по данному вопросу были сделаны после детального анализа данных, полученных из официальных источников, а также материалов разработчиков продукции в области информационных технологий формирования электронных библиотек.

      Эмпирическую  основу исследования составляет изучение качеств и свойств существующих информационных технологий формирования электронных библиотек, поиск информации об их возможностях и характеристиках. Разработка подходов к усовершенствованию существующей технологии составляет теоретическую основу исследования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1 анализ современного состояния направления проектирования информационных технологий формирования электронных библиотек

      1.2 Понятие электронной библиотеки

      Электронная библиотека (ЭБ) — информационная система, позволяющая надежно сохранять и эффективно использовать разнообразные коллекции электронных документов (текстовых, изобразительных, звуковых, видео и др.), локализованных в самой системе, а также доступных ей через телекоммуникационные сети.

      Следует обратить особое внимание на то, что  не любая коллекция электронных  документов может рассматриваться  как электронная библиотека, точно так же как не любое собрание книг рассматривается как традиционная библиотека (книжный склад, книжный магазин и т.п.). Необходимым условием квалификации коллекции как электронная библиотека является ее нацеленность на сохранение и определенные виды эффективного использования информации. Отсюда следуют определенные требования системам такого класса. С другой стороны эти требования конкретизируются на основе определения целевой аудитории — основной части пользователей, на которую рассчитана электронная библиотека.

      Для чего создается электронная библиотека? Электронная библиотека расширяет  номенклатуру услуг для пользователей  библиотек, повышает доступность и  качество обслуживания. Электронная  библиотека позволяет:

• обеспечить независимость мест хранения изданий от рабочего места пользователя,
• обеспечить непрерывное обслуживание, не зависящее от рабочего места пользователя,
• обеспечить непрерывное обслуживание, не зависящее от расписания и времени работы библиотеки [1].

      Основные  задачи ЭБ — интеграция информационных ресурсов и эффективная навигация в них.

      Под интеграцией информационных ресурсов понимается их объединение с целью  использования (с помощью удобных  и унифицированных пользовательских интерфейсов) различной информации с сохранением ее свойств, особенностей представления и пользовательских возможностей манипулирования с ней. При этом объединение ресурсов не обязательно должно осуществляться физически — оно может быть виртуальным. Главное — оно должно обеспечивать пользователю восприятие доступной информации как единого информационного пространства. В частности, предполагается, что ЭБ должны обеспечивать работу с гетерогенными БД или системами БД, обеспечивая пользователю эффективность информационных поисков независимо от особенностей конкретных информационных систем, к которым осуществляется доступ.

      Эффективная навигация в ЭБ понимается как  возможность пользователя находить интересующую его информацию с наибольшей полнотой и точностью при наименьших затратах усилий во всем доступном  информационном пространстве. При таком  подходе хорошо известные информационные поиски, используемые в информационных системах и базах данных, являются частными случаями навигационных средств.

      Все информационное пространство ЭБ, доступное  пользователю, должно быть представлено в виде совокупности самостоятельных объектов. В качестве таковых во многих случаях могут выступать электронные документы. Организация информационного пространства как совокупности объектов и однозначная идентификация последних необходимы для обеспечения эффективной навигации и выполнения некоторых видов информационных поисков. В качестве инструмента такой идентификации для документов, допускающих стандартную библиографическую обработку, может выступать библиографическое описание объекта [2].

      Появление электронных библиотек стало  логичным следствием развития сферы IT-технологий. Удобство в транспортировке, сокращение временных затрат при поиске нужной книги, большой выбор изданий  по интересующей тематике, возможность отслеживания поступающих     новинок — вот далеко не полный перечень «плюсов» электронных библиотек [3].

      Одним из наиболее важных направлений исследований в области ЭБ является работа по формированию научно обоснованного  понятийного аппарата. Достаточно очевидны и последующие этапы работ  в этой     области — поиск наиболее эффективных и унифицированных научных, технических и организационных решений по проектированию и ведению ЭБ, а также разработка нормативно-технических документов (рекомендаций, стандартов, классификаторов и др.) фиксирующих эти решения. При этом чрезвычайно важно, чтобы получаемые решения и соответствующие нормативные документы основывались не только на теоретических исследованиях, но и учитывали результаты реальной практической деятельности, реальный практический опыт в области ЭБ.

      1.2 Цели и задачи электронных библиотек

      Цели  и задачи создания электронной библиотеки можно сформулировать так:

• целенаправленное создание информационных массивов по профилю библиотеки,
• сохранение функции для воспроизводства потерь и страхования фонда, а также для создания разного рода депозитариев,
• частичная замена печатных коллекций, главным образом для научно-технической периодики,
• обеспечение локального и удаленного доступа пользователей к информационным ресурсам [4].

      Поскольку многие структуры создают электронные  ресурсы изолированно, актуальной становится задача создания механизмов, направленных на придание этому процессу планомерного и сбалансированного характера.

      1.3 Преимущества и недостатки использования электронных ресурсов

      При использовании электронных ресурсов зачастую возникает вопрос о целесообразности применения передовых технологий в  той или иной ситуации. Не всегда наличие электронного экземпляра издания  гарантирует получение нужной информации пользователем. Для того чтобы оценить  степень потребности в том или ином виде информации рассмотрим преимущества и недостатки использования электронных изданий и источников информации на бумажных носителях.

      К преимуществам электронных книг можно отнести такие качества:

• Доступность.
• Неограниченно многопользовательский доступ к информации в общем случае.
• Быстрота издания и распространения.
• Легкость обновления в случае устаревания информации.
• Очень быстрая доставка по сети Интернет.
• Мультимедийность: возможность добавления аудио- и видеоматериалов, иллюстрирующих текстовый материал [1].

      Недостатки электронных книг, по мнению автора, заключаются в следующем:

• Частая невозможность использования электронного издания непосредственно в процессе обучения, потребность в бумажной копии, связанная с недостаточным внедрением информационных технологий в образовательный процесс.
• Проблемы субъективного характера, которые заключаются в привычке многих людей пользоваться бумажными носителями информации.
• Проблемы поиска в большом объеме текстовой информации.
• Относительно невысокий процент образованности населения в сфере информационных технологий и использования электронных ресурсов.
• Невозможность четкого контроля адекватности и соответствия содержания электронного издания реальности.

      1.4 Примеры функционирующих электронных библиотек 

      Наиболее  эффективной является консорциумная  модель создания электронной библиотеки: в качестве примера можно привести опыт специализированного информационного  продукта Российского Федерального агентства по науке и инновациям — Научная электронная библиотека, в котором собирается и обрабатывается полная библиографическая информация о журнальных статьях, аннотации и пристатейные списки цитируемой в статьях литературы (http://www.elibrary.ru/). Успешно развивается такой вид электронных коллекций как открытые архивы: архив научной информации ArXiv, предоставляющий открытый доступ к 426 000 электронных изданий по физике, математике, компьютерным наукам и биологии; проект Dspace — система открытого доступа к научной информации, разработанная Библиотекой MIT и корпорацией HewlettPackard (http://www.dspace.org/). Эта база данных предоставляет бесплатный доступ к электронным документам следующих типов: статьи и препринты, технические отчеты, труды конференций, диссертации, учебные и образовательные материалы, статистические данные и др. Примером мощного электронного продукта является электронный фонд Национальной библиотеки Украины им. Вернадского (http://www.nbuv.gov.ua/eb/ep.html).

      Заслуживают внимания проекты создания ЭБ книг, представляющих историческую ценность: Электронная коллекция старопечатных  изданий OldPrintedBooks Научной библиотеки им. Максимовича КНУ им.Шевченко (http://www.rarelib.undp.org.ua/ukr/index.php3), обеспечивающая отображение коллекции старопечатных изданий в графических форматах с реализованным поиском в базе данных библиографических описаний.

      В стадии реализации находится проект создания электронной библиотеки редких книг и энциклопедических изданий  фондов НПБУ. Проект базируется на использовании программного комплекса T-Libra, который обеспечивает поиск в полнотекстовом массиве.

      Характерной чертой последних лет стало пристальное  внимание гигантов IT-индустрии к  библиотечным коллекциям. Лидер поисковых технологий в Интернет компания Google все больше становится известной в мире как генератор электронных ресурсов. Создание службы «Поиск книг», проект GoogleBookSearch (http://books.google.com/advanced_book_search), стартовавший в 2004 году является одним из наиболее успешных инновационных проектов в глобальной сети. Программа «Библиотечный проект», реализованная компанией в рамках этого проекта, позволяет библиотекам раскрыть содержание своих фондов в Интернет. Крупнейшие библиотеки мира, подключившиеся к проекту, уже передают свои книги на оцифровку и разрешают предоставить доступ к ним всем пользователям Сети. При этом если книга не попадает под закон об авторском праве — она показывается полностью, а если попадает — пользователь может увидеть в сети ее название, авторов, 2–3 отрывка и информацию о библиотеке, в которой пользователь может ее получить. Связь с издателями и авторами поддерживается постоянно и регулирование отношений с ними лежит в плоскости международного законодательства и законодательства стран-участниц проекта [1].

      Вывод: в результате изучения области создания и функционирования электронных библиотек автор пришел к выводу, что данная сфера деятельности является достаточно обширной, однако требует усовершенствования, более детальной проработки имеющейся информации, внедрения более современных информационных технологий и привлечения в эту сферу большего количества специалистов в сфере информационных технологий и проектирования БД.

      2 обзор информационных систем и технологий, используемых для создания электронных библиотек, анализ их достоинств и недостатков

      2.1 Архитектура информационной системы для построения электронной библиотеки на примере T-Libra

      Рассмотрим  архитектуру построения информационной системы для создания электронной  библиотеки на примере ИС T-Libra. Данная система предназначена для создания многофункциональных многоязычных электронных библиотек в Интернет/Интранет-архитектуре с возможностями автоматизированного импорта информации, поиска по каталогу со встроенным мультирубрикатором, гибкого параметризируемого полнотекстового поиска и мультимодального расширения, а также для функционирования в качестве технической платформы и ресурсной базы для создания многоцелевых информационных сред для интеграции с другими специализированными.

Рисунок 1 — Архитектура ИС T-Libra

      Основные  характеристики ИС T-Libra

• Трехзвенная Интернет/Интранет архитектура с «внешней логикой», встроенной в объектно-ориентированный сервер приложения: Web-browser / Web-server + Application Server / Relational DBMS, с протоколами HTTP, CGI, PIPE API, ODBC.
• Многоплатформенность как в плане независимости от конкретной СУБД, так и от конкретной операционной системы (возможна работа под управлением Windows и Linux).
• Предметно-ориентированные объекты приложения разработаны на объектно-ориентированном языке C++.
• Для полнотекстового поиска применяется новая структура инвертированного индекса, хранящегося в файлах, и более эффективные алгоритмы работы с ним (по сравнению с чистой SQL-версией). В результате существенно повышена скорость поиска (на два порядка).

      2.2 Функциональная структура ИС T-Libra

      Функциональная  структура ИС T-Libra изображена на рисунке 2. Система включает в себя 2 раздела: пользовательский и административный, каждый из которых подразделяется на подразделы для решения конкретных задач. Рассмотрим каждый из блоков в отдельности:

      Пользовательский  раздел, подсистема «Каталог»

• Поиск по библиографической информации осуществляется с учетом лексико-грамматической парадигматики естественного языка по 8-ми полям: «Автор», «Заглавие», «Ключевые слова», «Аннотация», «Год издания», «Предметная область», «Библиотечные фонды», «Носитель информации».
• Пополняется с помощью программ импорта из любых электронных каталогов, поддерживающих стандарты семейства MARC, или из библиографических файлов-описаний, создаваемых пользователем.
• Имеется полная и краткая форма поиска (поля «Заглавие», «Ключевые слова», «Аннотация» объединены логическим сложением).
• Булева алгебра (операции логического сложения, умножения, отрицания) включена в функционал соответствующих полей и структуру формы поиска.
• Поле «Предметная область» представляет собой настраиваемый мультирубрикатор, включающий набор стандартных классификаторов (УДК, ББК, ВАК, ГРНТИ), а также рубрикатор «Депозитарий», создаваемый с учетом интересов конкретного корпоративного пользователя.

Рисунок 2 — Функциональная структура ИС T-Libra

      Пользовательский  раздел, подсистема «Депозитарий»

• Подсистема представляет собой универсальное файловое хранилище информации ИС T-Libra, и содержит файловые ресурсы любого формата.
• Имеет собственный настраиваемый рубрикатор ресурсов и позволяет получить сначала описания ресурсов (метаданные), а затем и сами электронные ресурсы: полные тексты (учебников, учебных пособий, справочников, монографий и т.п.), архивные документы в графическом формате, аудио-, видео файлы  и т.д.
• Подсистема связана в обе стороны с другими подсистемами пользовательского раздела T-Libra (Каталог и Полнотекстовый поиск), а также с мультимодальными расширениями ИС T-Libra.

      Пользовательский  раздел, подсистема «Полнотекстовый поиск»

      Типы  запросов:

• Абзацно-ориентированный: в произведениях, включенных пользователем в поисковую область («корзина ресурсов»), находит множество абзацев, удовлетворяющих условиям запроса.
• Частотно-ориентированный: создает частотно-ранжированный список терминов (имен существительных) из произведения / произведений на заданную пользователем глубину ранжирования с указанием абсолютной и относительной частоты встречаемости термина.

      Административный  раздел, подсистема «Оператор ресурсов»

• Предназначена для пополнения ИС различными ресурсами.
• Выполняет подготовку ресурсов, для обеспечения ссылочной целостности и возможности поиска в базе данных.
• Производит импорт ресурсов в подсистемы пользовательского раздела.

        Административный раздел,  подсистема «Оператор словаря»

      Предназначена для пополнения и редактирования многоязычного словаря словоформ. При внесении нового слова в базу необходимо отнести его к определенной части речи, что позволяет автоматизированной системе заполнить таблицу склонений, и другие варианты изменения слова.

      Административный  раздел, подсистема «Администратор»

      Предназначена для управления пользователями, назначения прав доступа к ресурсам ИС, настройки ИС. Настройка ИС производится  в диалоговом режиме. Назначение прав доступа аналогично настройке прав доступа клиентов к ftp-серверу.

      2.3 Требования к ресурсам для проектирования ИС

      При проектировании информационной системы  формирования электронной библиотеки необходим опыт специалистов в области  разработки программного и технического обеспечения, таких как:

1. проектирование распределенных БД;
2. настройка и поддержание работоспособности хранилищ данных;
3. проектирование локальной сети с обеспечением ее последующего выхода в Интернет;
4. разработка интерфейса и алгоритма взаимодействия пользователя и администратора с системой; 
5. поддержание активности использования информационной системы разработчиками электронных библиотек.

      Вывод: Рассмотрев принципы организации информационной системы формирования электронной библиотеки на примере ИС T-Libra, автор пришел к выводу о достаточно приличном уровне разработок в данной сфере и высокой конкуренции в этом направлении. Анализируя сложившуюся ситуацию, автор считает небольшие авторские разработки неконкурентособными, и видит необходимость в усовершенствовании и доработке существующих систем с применением передовых информационных технологий, а также разработку новых многофункциональных продуктов, отвечающих современным требованиям и потребностям в информационных ресурсах информатизированного общества. 
 

      3 предложения по улучшению процесса проектирования системы для формирования электронной библиотеки

      3.1 Проблемы, которые возникают при разработке и внедрении ИС для формирования электронной библиотеки

      Среди основных проблем, которые возникают при создании ИС для формирования электронной коллекции любого уровня — локальной или корпоративной, закрытой или общедоступной, можно назвать:

      1) материальную,

      2) содержательную,

      3) проблему поиска,

      4) проблему хранения,

      5) проблему управления,

      6) проблему легитимности.

      Первая  проблема является наиболее актуальной в условиях современной экономической  ситуации. Но сам процесс расчета  и определения материальных затрат для проекта не представляет особой сложности. Основная задача на этом уровне — это поиск источника финансирования.

      Содержательная  функция. При проектировании ИС необходимо четко определить, какие ресурсы будут помещаться в библиотеку, и каким способом. Будут ли в коллекции документы, попадающие под защиту авторского права, или нет, будут ли они оцифровываться или заимствоваться из уже готовых электронных массивов. Будет ли эта система общедоступной, с ограниченным доступом, либо с закрытым платным доступом.

      Например, стремление оцифровки полного объема данных неизбежно натолкнется на проблему объемов хранения и быстроты манипулирования с данными. А уверенность в том, что доступ к электронной копии заменяет наличие печатного документа, зачастую разбивается о мнение пользователей, утверждающих обратное. Примером тому может служить реальный факт в одной из бизнес-школ Оксфорда, где с 2002 года был внедрен проект «Виртуальная библиотека», предоставляющий доступ к электронным копиям учебных материалов. И к удивлению библиотекарей многие студенты отвергли эти идею, предпочитаю иметь печатные методические наборы документов, чтобы можно было носить их с собой и иметь возможность воспользоваться в любом месте: на улице или в транспорте и т.д. [4].

      Функция организации информации в электронной  коллекции — одна из ключевых. В этом вопросе разработчику ИС необходимо, прежде всего, определиться с унификацией форматов хранения информации, создания системы индексации, классификации или метаописания ресурсов, без которых невозможен будет дальнейший поиск в коллекции. В зависимости от выбора концепции электронной коллекции — выбирается и программные средства ее создания. Здесь можно выделить два пути: создание библиотеки с распознанными текстами, в массиве которой будет возможен контекстный поиск (пример тому уже упоминавшийся проект НПБУ), или же создание цифровой коллекции тяготеющей к традиционной библиотечной технологии: метаописание ресурса и реализация поиска по метаданным (пример коллекции OldPrintedBooks) .

      Первый  вариант более трудоемок в  стадии непосредственной оцифровки  данных (если документы не заимствуются из готовых массивов). Необходимо четко представлять себе как материальные затраты на оборудование и программное обеспечение для подобного рода деятельности, так и человеческие ресурсы: вычитывание, корректировка текстов. Второй вариант более тяготеет к классической библиографической обработке документов и предоставлению информации о них через поисковые возможности электронных каталогов. При данном подходе к созданию цифровых коллекций, сохраняется основная составляющая классического понятия «библиотеки» — как систематизированного хранилища информации, обеспечивающего к ней доступ пользователям.