21世紀(jì)我國數(shù)字圖書館建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)研究

摘要：21世紀(jì)信息社會(huì)的形成與信息技術(shù)本身的快速更迭和包羅萬象密不可分。經(jīng)過長期發(fā)展，合理運(yùn)用技術(shù)已經(jīng)成為圖書館工作中的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字圖書館通過大量的技術(shù)應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)、處理和訪問方面都與以往有所不同。同時(shí)，圖書館技術(shù)從基于信息和知識(shí)向基于互動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)交流的方向轉(zhuǎn)變也點(diǎn)明了未來圖書館智能化的發(fā)展方向。文章首先對(duì)國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于圖書館工作中涉及的技術(shù)要素進(jìn)行探討的文獻(xiàn)做了回顧，然后從萌發(fā)期、快速成長期和轉(zhuǎn)型期這3個(gè)建設(shè)階段入手梳理了圖書館關(guān)鍵信息技術(shù)的種類和作用機(jī)制，并揭示技術(shù)間存在的時(shí)空聯(lián)系和協(xié)同效應(yīng)，為圖書館未來的技術(shù)工作走向提供思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館；計(jì)算機(jī)技術(shù)；大數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：G250.76" "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

數(shù)字圖書館的概念在1988年左右被首次提出。在圖書情報(bào)領(lǐng)域，國際圖書館協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)認(rèn)為數(shù)字圖書館是根據(jù)國際公認(rèn)的館藏開發(fā)原則創(chuàng)建、收集和管理有質(zhì)量保障的數(shù)字藏品的在線集合，它以一致和可持續(xù)的方式向用戶開放訪問。

王世偉［1］曾頗具前瞻性地指出全球圖書館未來將主要面臨來自技術(shù)、服務(wù)和管理維度的挑戰(zhàn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的高速發(fā)展，文獻(xiàn)信息從產(chǎn)生到服務(wù)于人的形式較之以往都發(fā)生了巨大變化，特別是大數(shù)據(jù)時(shí)代到來后，數(shù)字圖書館在建設(shè)觀念、成本管理、信息服務(wù)與資源組織方面都需要進(jìn)行調(diào)整以求更快速、精準(zhǔn)地滿足用戶的多樣化需求。因此，緊跟當(dāng)下技術(shù)變革的腳步，關(guān)注已被應(yīng)用于數(shù)字圖書館領(lǐng)域、對(duì)現(xiàn)有能力與機(jī)制起到改善或增強(qiáng)作用的技術(shù)方法是必不可少的一環(huán)。本文首先對(duì)國內(nèi)外數(shù)字圖書館技術(shù)相關(guān)問題研究概況進(jìn)行梳理，而后分析我國數(shù)字圖書館建設(shè)20余年來各關(guān)鍵技術(shù)之間的交互和聯(lián)系，以及它們是如何被更適宜地應(yīng)用于數(shù)字圖書館的系統(tǒng)性建設(shè)中去的，并總結(jié)當(dāng)前數(shù)字圖書館建設(shè)范疇內(nèi)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢，期望能對(duì)未來可能到來的技術(shù)變革有所準(zhǔn)備，主動(dòng)把握前進(jìn)方向。

1數(shù)字圖書館技術(shù)研究概況

本文以TI=數(shù)字圖書館 AND TI=（技術(shù) OR 關(guān)鍵技術(shù)）為檢索式在知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，時(shí)間限定為2000年1月1日至2022年12月31日，檢索時(shí)間為2023年1月10日，共得到有效期刊文獻(xiàn)1 199篇。

國內(nèi)成果數(shù)量隨時(shí)間分布情況如圖1所示，在2000—2007年間總體呈快速上升態(tài)勢，并在2007年達(dá)到頂峰，隨后步入緩慢衰減的軌道。

成果數(shù)量下降的原因可歸為3點(diǎn)：（1）互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展由量變到質(zhì)變積累的技術(shù)理論陸續(xù)走向成熟，通過實(shí)際應(yīng)用的方式變現(xiàn)并固定，對(duì)這類實(shí)踐的討論在數(shù)字圖書館建設(shè)過程中趨于飽和。在新的創(chuàng)新性技術(shù)橫空出世掀起廣泛討論并伴隨切實(shí)的應(yīng)用方案落地前，很難再形成研究熱潮。（2）隨著信息技術(shù)的發(fā)展，其分支日漸清晰，內(nèi)容越發(fā)具體，此時(shí)研究更傾向從微觀視角切入，如深入探討某一技術(shù)在數(shù)字圖書館建設(shè)中的作用，宏觀視角的研究自然就相對(duì)變少了。（3）在概念的劃分上，圖書館所處地界并不明確，近年來更多學(xué)者用“智慧圖書館”的表述替代“數(shù)字圖書館”。2015年的小高峰可能是由于這是云計(jì)算在中國從發(fā)展期步入應(yīng)用期的臨界點(diǎn)，該年度圖書館界對(duì)云存儲(chǔ)、云計(jì)算的研究較多。2019年的小高峰則可能與區(qū)塊鏈步入3.0全面應(yīng)用時(shí)代，在社會(huì)生活中的適用范圍更為廣泛有關(guān)。

數(shù)字圖書館建設(shè)中的技術(shù)應(yīng)用問題在多年的研究中已經(jīng)形成了龐大的知識(shí)體系。利用VOSviewer工具分析檢索結(jié)果，設(shè)置詞頻閾值為8，得到關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)共現(xiàn)可視化圖譜，如圖2所示。

文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)共現(xiàn)圖以數(shù)字圖書館為中心呈放射狀分布。21世紀(jì)以來相關(guān)研究中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括云計(jì)算、VR、P2P技術(shù)、XML、Agent技術(shù)等，適配的應(yīng)用場景覆蓋信息組織、信息檢索、知識(shí)服務(wù)、信息安全等圖書館工作的各個(gè)流程。這些關(guān)鍵詞間存在的關(guān)聯(lián)可一定程度上揭示對(duì)某種技術(shù)的研究深度與廣度，譬如被重點(diǎn)關(guān)注的云計(jì)算技術(shù)，其關(guān)聯(lián)詞包含云存儲(chǔ)、云服務(wù)平臺(tái)等，表明數(shù)字圖書館領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)者對(duì)云計(jì)算已產(chǎn)生了不少成熟的認(rèn)知。此外，亦可從圖2中看出熱點(diǎn)隨著時(shí)間維度和科技生產(chǎn)力的變化而產(chǎn)生變化的情況，如在21世紀(jì)初移動(dòng)設(shè)備較為稀有的時(shí)期，移動(dòng)通信技術(shù)幾乎不會(huì)得到多少討論，而大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈則是在近幾年才開始逐漸頻繁出現(xiàn)在研究和實(shí)踐之中的。

2數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展分析

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的新興技術(shù)賦能將有利于置身數(shù)據(jù)洪流中的圖書館在提高工作效率、優(yōu)化資源整合、提升服務(wù)精準(zhǔn)化程度和增強(qiáng)館員專業(yè)能力等方面更進(jìn)一步。本文參考黃國彬等［2］提出的數(shù)字圖書館技術(shù)體系搭建階段劃分法，以及《智慧圖書館探索與實(shí)踐》編委會(huì)［3］對(duì)照網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提出的圖書館三形態(tài)，將數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展分為3個(gè)階段：萌發(fā)期（2000—2003年）、快速成長期（2004—2008年）和轉(zhuǎn)型期（2009年至今），對(duì)每一階段內(nèi)在數(shù)字圖書館建設(shè)過程中發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵信息技術(shù)進(jìn)行梳理，并分析其運(yùn)作機(jī)制和發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2.1數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)萌發(fā)期（2000—2003年）

新世紀(jì)初，我國數(shù)字圖書館建設(shè)對(duì)技術(shù)的利用還處在相對(duì)基礎(chǔ)的水平，如運(yùn)用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)館藏的數(shù)字化，通過元數(shù)據(jù)描述技術(shù)優(yōu)化圖書館信息組織等。中國試驗(yàn)性數(shù)字圖書館項(xiàng)目技術(shù)組在第一階段的主要任務(wù)是完成數(shù)字資源編輯加工系統(tǒng)的構(gòu)建和數(shù)字圖書館初步實(shí)用系統(tǒng)的開發(fā)。結(jié)合圖書館數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的需要，該階段備受關(guān)注的技術(shù)多與新增的數(shù)字資源管理內(nèi)容有關(guān)。

2.1.1基于館藏?cái)?shù)字化的技術(shù)

資源數(shù)字化的早期必然容易產(chǎn)生版權(quán)糾紛問題，知識(shí)產(chǎn)權(quán)是這一時(shí)期的焦點(diǎn)話題。版權(quán)保護(hù)細(xì)化后的內(nèi)容包括數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)、數(shù)字水印技術(shù)、數(shù)字加密技術(shù)、安全容器技術(shù)等，其中，數(shù)字版權(quán)管理即DRM更是廣受討論。DRM技術(shù)對(duì)數(shù)字圖書館的資源建設(shè)、共享和服務(wù)都有影響，表現(xiàn)在圖書館入庫數(shù)字藏品過程的安全性提升，圖書館以聯(lián)盟形式獲取電子刊物以壓縮成本的意愿提升，對(duì)特定數(shù)字資源自動(dòng)區(qū)分授權(quán)權(quán)限并監(jiān)督用戶按期借還的便利程度提升等方面［4］。本時(shí)期內(nèi)，業(yè)界對(duì)基于DRM的版權(quán)管理系統(tǒng)開發(fā)非常關(guān)注，國外知名廠商如IBM、微軟與國內(nèi)重點(diǎn)高校如西安交通大學(xué)、中國科學(xué)院計(jì)算所皆參與其中，如InterTrust公司研發(fā)的DRM的開發(fā)接口DigiBox，集成了安全容器技術(shù)和數(shù)字水印技術(shù)，有效降低了出版商的負(fù)擔(dān)和交易網(wǎng)站的堵塞率。不過，早期的版權(quán)和水印認(rèn)證管理部門大多分散，不利于后續(xù)工作的展開，用戶權(quán)限的隨意流動(dòng)性也是技術(shù)本身需要填補(bǔ)的漏洞之一。

2.1.2基于多媒體資源的技術(shù)

多媒體資源的信息化是本階段另一重要問題，在圖書館資源加工和用戶查詢系統(tǒng)都有所體現(xiàn)，影音圖像等多媒體（超媒體）內(nèi)容的查詢與檢索、管理和同步是重點(diǎn)。就文件的壓縮和傳輸，常見的流媒體技術(shù)方案包括SureStream，QuickTime等，各有優(yōu)劣，在穩(wěn)定性和多媒體信息質(zhì)量的保有方面還存在提升空間。就多媒體信息的集成與同步，智能Agent是一種解決方案。基于其具備的交互性、協(xié)作性和根據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)的能力，可以快速高效地處理多媒體信息集成同步這樣的復(fù)雜任務(wù)，達(dá)成動(dòng)態(tài)管理的良好效果［5］。就多媒體信息的檢索，基于內(nèi)容的多媒體檢索技術(shù)作為一種近似匹配技術(shù)，融合了圖像理解和模式識(shí)別技術(shù)。在對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理后，從視頻流中提取鏡頭和關(guān)鍵幀，再自動(dòng)提取顏色、形狀、紋理等視覺特征并建立索引，根據(jù)用戶在查詢時(shí)提供的不同特定需求開展特征匹配，減少了工作量并規(guī)避了人工描述的主觀性。

2.2數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)快速成長期（2004—2008年）

2004年，美國數(shù)字圖書館計(jì)劃二期工程落幕，正式開啟了以網(wǎng)格信息技術(shù)為支撐的數(shù)字圖書館技術(shù)體系建設(shè)階段。在國內(nèi)總體時(shí)代背景上，第三代移動(dòng)通信技術(shù)的漸趨成熟，3G時(shí)代的即將到來以及由此產(chǎn)生的用戶群體與閱讀習(xí)慣的改變對(duì)數(shù)字圖書館的技術(shù)建設(shè)也產(chǎn)生了重要的影響。

2.2.1系統(tǒng)集成技術(shù)

本時(shí)期的系統(tǒng)集成技術(shù)主要是網(wǎng)格技術(shù)。該技術(shù)能在動(dòng)態(tài)的、多機(jī)構(gòu)的虛擬組織中實(shí)現(xiàn)資源共享和協(xié)調(diào)解決問題，具備分布性、抽象性、多樣性等突出優(yōu)勢，在數(shù)字圖書館建設(shè)中作用廣泛，涉及平臺(tái)搭建、信息集成、資源共享、知識(shí)管理等方面。其中，數(shù)據(jù)網(wǎng)格和計(jì)算網(wǎng)格是數(shù)字圖書館平臺(tái)的基本組成部分，信息資源網(wǎng)格負(fù)責(zé)處理二者的計(jì)算結(jié)果，并將其反饋至服務(wù)網(wǎng)格［6］。在此之上是知識(shí)網(wǎng)格平臺(tái)，隨后即可搭建語義Web網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息鏈接。將互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫等融為一體，資源的全面共享是網(wǎng)格的突出特質(zhì)之一。21世紀(jì)初期，數(shù)字圖書館采取的互操作方法主要有中間件技術(shù)、分布式搜索和元數(shù)據(jù)搜集。通過比較網(wǎng)格技術(shù)和傳統(tǒng)中間件技術(shù)，借助網(wǎng)格服務(wù)和XML等技術(shù)來提供對(duì)外功能，可以規(guī)避平臺(tái)及技術(shù)的異構(gòu)性問題［7］。而把網(wǎng)格技術(shù)引入元數(shù)據(jù)采集框架，能有效克服原方案在資源發(fā)現(xiàn)、跨倉儲(chǔ)檢索方面存在的局限，增強(qiáng)信息的共享水平［8］，后續(xù)發(fā)展可演變?yōu)橐勒者壿嬯P(guān)系把分散各地的各類數(shù)字圖書館集成為虛擬的超級(jí)數(shù)字圖書館，但需先解決網(wǎng)格計(jì)算的潛在安全性風(fēng)險(xiǎn)以及網(wǎng)格系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化改造問題。

2.2.2信息資源整合技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，信息常以無序的形態(tài)散布在網(wǎng)絡(luò)空間。圖書館作為信息服務(wù)機(jī)構(gòu)，若不將海量資源加以整合，易給讀者的獲取和使用帶來麻煩，因此建立有序化、結(jié)構(gòu)化、方便調(diào)度的信息資源系統(tǒng)至關(guān)重要。信息資源整合工作涉及的內(nèi)容包括運(yùn)用本體技術(shù)完善概念界定、以XML結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表達(dá)為重點(diǎn)進(jìn)行信息描述、整合和發(fā)布，利用web service策略獲取訪問接口等［9］，F(xiàn)RBR，SFX，Portal等是常見的典型信息資源整合技術(shù)。整合技術(shù)的使用提升了資源的內(nèi)聚性和利用率，但其仍有缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在隱私性與公開性的平衡不夠、技術(shù)理論與整合機(jī)制的融合不足、資源整合的深度與延伸性欠佳等方面，需以智能協(xié)同為導(dǎo)向謀求進(jìn)一步發(fā)展。

2.2.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘是計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)跨學(xué)科分支，可被視為“數(shù)據(jù)庫知識(shí)發(fā)現(xiàn)”過程的一大分析步驟，其總體目標(biāo)是使用智能方法從數(shù)據(jù)集中提取信息，并將信息轉(zhuǎn)換為可理解的結(jié)構(gòu)以供進(jìn)一步使用。在數(shù)字圖書館建設(shè)中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可見于圖書館管理系統(tǒng)、館藏文獻(xiàn)的深度加工與互聯(lián)網(wǎng)信息資源開發(fā)等工作環(huán)節(jié)。館員利用Web數(shù)據(jù)挖掘分析用戶的檢索和借閱請(qǐng)求，以便優(yōu)化館藏布局，及時(shí)查漏補(bǔ)缺；對(duì)讀者進(jìn)行分類，把握其閱讀模式，有利于發(fā)展?jié)撛谟脩舨⑻峁└鼮榫珳?zhǔn)的服務(wù)［10］。數(shù)字圖書館采納的模型一般包含數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)輸出三大版塊，經(jīng)分析處理后生成結(jié)果，導(dǎo)入個(gè)性化服務(wù)引擎再傳遞至用戶界面。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的價(jià)值性、創(chuàng)新性和隱含性特點(diǎn)使善用此技術(shù)的圖書館管理效率和服務(wù)水平得以提高；與此同時(shí)，信息濫用、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、預(yù)測錯(cuò)誤等問題時(shí)有發(fā)生，對(duì)于館員而言，如何選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)挖掘工具也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

2.2.4個(gè)性化服務(wù)技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，讀者的需求也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，不再停留于快捷、正確即可的層面，更希望圖書館反饋的信息能滿足自身的多樣化、特性化需要。個(gè)性化服務(wù)技術(shù)常被應(yīng)用于針對(duì)用戶行為與偏好的研究，以及對(duì)用戶需求的識(shí)別與提取。數(shù)字圖書館在掌握讀者與館藏資源描述文件的基礎(chǔ)上投放個(gè)性化推薦，并搭建完整的個(gè)性化服務(wù)結(jié)構(gòu)體系，這項(xiàng)工作同時(shí)需要來自逐步成熟的信息推送、智能代理、搜索引擎和動(dòng)態(tài)生成網(wǎng)頁等關(guān)鍵技術(shù)的支持［11］。館員從讀者提供的文檔中獲取信息構(gòu)建興趣模型，接著從圖書館的檢索工具中調(diào)取檢索結(jié)果并基于內(nèi)容協(xié)作過濾，而后通過信息中介主動(dòng)向用戶投送實(shí)時(shí)更新的動(dòng)態(tài)信息［12］。在其支撐下，圖書館可惠及更多元的服務(wù)對(duì)象，提供更豐富的服務(wù)內(nèi)容，并在實(shí)踐中對(duì)高維數(shù)據(jù)處理、定向推薦等功能進(jìn)行完善。

2.3數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)型期（2009年至今）

2009年9月，中國圖書館學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)、上海市圖書館學(xué)會(huì)和上海交通大學(xué)圖書館聯(lián)合召開首屆“云計(jì)算與圖書館”學(xué)術(shù)研討會(huì)，意味著國內(nèi)的數(shù)字圖書館技術(shù)發(fā)展邁進(jìn)了新階段。此后的10多年間，圖書館經(jīng)歷了虛擬、移動(dòng)數(shù)字圖書館與“互聯(lián)網(wǎng)+”圖書館信息服務(wù)發(fā)展時(shí)期。以用戶為中心、以服務(wù)為導(dǎo)向是轉(zhuǎn)型期的一大明顯特征。國內(nèi)建設(shè)逐漸表現(xiàn)出與國外接軌，從依賴技術(shù)解決圖書館自身運(yùn)行問題轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書館賦能。

2.3.1云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算建立在分布式存儲(chǔ)、網(wǎng)格計(jì)算、海量數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，按需部署、靈活擴(kuò)展，通過互聯(lián)網(wǎng)按需訪問由云服務(wù)商管理的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源應(yīng)用程序、物理或虛擬服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)功能。它對(duì)圖書館保持服務(wù)器穩(wěn)定、降低運(yùn)營維護(hù)成本、促進(jìn)資源共享起到很大的正面作用，雖然在系統(tǒng)兼容性、數(shù)據(jù)安全性等細(xì)節(jié)上仍有瑕疵，但結(jié)合了云計(jì)算的圖書館總體上是潛能無限的。經(jīng)由云計(jì)算，數(shù)字圖書館現(xiàn)有的各類存儲(chǔ)設(shè)備架構(gòu)被匯聚成一個(gè)龐大的“虛擬存儲(chǔ)池”，多種格式館藏資源被放置其中，完成了互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜化背景下海量數(shù)據(jù)的無縫存儲(chǔ)、備份和管理工作。在存儲(chǔ)之外，該技術(shù)在數(shù)字圖書館資源共享、信息服務(wù)等方面也多有建樹。打造建立在資源數(shù)字化存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化傳遞根基之上的，納入從描述到發(fā)布完整服務(wù)流程的，以用戶為中心提供個(gè)性化服務(wù)的數(shù)字圖書館集約化知識(shí)共享云服務(wù)平臺(tái)是眾多圖書機(jī)構(gòu)當(dāng)時(shí)的重要工作。例如，中國高等教育文獻(xiàn)保障系統(tǒng)采用云計(jì)算、SOA、SAAS等技術(shù)開發(fā)的Nebula云平臺(tái)［13］，以及福建省圖書館協(xié)同泉州市圖書館、廈門市圖書館等地方圖書館建設(shè)的基于云計(jì)算的公共數(shù)字文化服務(wù)技術(shù)支撐平臺(tái)［14］等。

2.3.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)適用于計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境，該環(huán)境可向使用者模擬現(xiàn)實(shí)世界中的三維空間場景，從而讓用戶將其視為真實(shí)環(huán)境。三網(wǎng)融合與物聯(lián)網(wǎng)的搭建使數(shù)字圖書館具備了應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所需要的網(wǎng)絡(luò)與傳感設(shè)備支持。該技術(shù)本身具有的沉浸性、交互性特點(diǎn)使其對(duì)數(shù)字圖書館的一大關(guān)鍵業(yè)務(wù)即服務(wù)施加了深遠(yuǎn)的影響。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有助于改善圖書館集成化管理系統(tǒng)的人機(jī)交互，提升科普學(xué)習(xí)服務(wù)的知識(shí)立體度，實(shí)現(xiàn)圖、文、聲并茂，提高參考咨詢服務(wù)如館藏導(dǎo)引服務(wù)的直觀有效性。大連理工大學(xué)圖書館采納了VMware vSphere虛擬化方案后，應(yīng)用服務(wù)的成本降低，可部署性、持續(xù)可利用性和效率則明顯提高［15］。當(dāng)前，VR在圖書館推廣遭遇的阻力來自技術(shù)建模、虛實(shí)邊界認(rèn)知、館員與用戶適應(yīng)性等多個(gè)維度，需在后續(xù)工作中通過制定相應(yīng)發(fā)展策略等手段進(jìn)一步完善應(yīng)對(duì)。

2.3.3區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)作為分布式存儲(chǔ)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和安全機(jī)制，坐擁透明、開放、自治等優(yōu)勢，從初期的比特幣到之后的互聯(lián)網(wǎng)金融，已在很多社會(huì)生活領(lǐng)域得到了應(yīng)用。就圖書館領(lǐng)域而言，我國第一家基于區(qū)塊鏈的圖書館成立于深圳前海蛇口保稅區(qū)。在數(shù)字圖書館范疇內(nèi)，區(qū)塊鏈的主要功能包括為更精準(zhǔn)的信息收集、更安全的信息存儲(chǔ)和更行之有效的信息傳遞提供新興技術(shù)手段，使所有有能力建設(shè)數(shù)據(jù)資源的組織或個(gè)人都能參與數(shù)字圖書館的信息資源建設(shè)。在區(qū)塊鏈技術(shù)的加持下，網(wǎng)絡(luò)用戶的協(xié)同參與成為可能，圖書館能夠挖掘更豐富優(yōu)質(zhì)的知識(shí)資源產(chǎn)品，并依靠交互技術(shù)達(dá)成知識(shí)資源的深度、安全分享［16］。需要注意的是，區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改與撤銷事實(shí)上是把雙刃劍，高能耗、延遲性也是潛在缺陷。為更好地實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地，圖書館需擴(kuò)充相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備并加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)。

2.3.4人工智能技術(shù)

人工智能將多種技術(shù)融為一體，利用計(jì)算機(jī)來模擬人類推理和學(xué)習(xí)方面的行為。目前，數(shù)字圖書館提供的基于人工智能技術(shù)的服務(wù)主要集中表現(xiàn)為以下3點(diǎn)：對(duì)傳統(tǒng)讀者、文獻(xiàn)管理的改進(jìn)，推廣依托數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多元化新知識(shí)服務(wù)以及優(yōu)化圖書館自身的管理體系。人工智能深入圖書館服務(wù)，可以改善人機(jī)環(huán)境，促成智能機(jī)器人與用戶之間的無障礙溝通，并為讀者提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)［17］。當(dāng)前，部分圖書館中可見的智能機(jī)器人正是人工智能技術(shù)的具體成就之一。東南大學(xué)圖書館、深圳圖書館、上海閔行區(qū)圖書館在內(nèi)的各類各級(jí)別圖書館都紛紛基于不同的平臺(tái)開發(fā)完善圖書館智能咨詢機(jī)器人，針對(duì)需求提出設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。另一類常見的智能盤點(diǎn)機(jī)器人則可很大程度上解決基于RFID應(yīng)用的圖書館容易遇到的圖書盤點(diǎn)障礙。因此，為及時(shí)掌握AI技術(shù)的演變趨勢，圖書館需打破思維定式、與時(shí)俱進(jìn)，同時(shí)盡力規(guī)避其中的安全、偏差、道德倫理問題，做到技術(shù)與人文相結(jié)合。

3數(shù)字圖書館關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同與應(yīng)用

3.1關(guān)鍵技術(shù)的時(shí)空分布與內(nèi)部關(guān)聯(lián)

從數(shù)字圖書館初具雛形至今已過近半世紀(jì)，我國數(shù)字圖書館的信息技術(shù)應(yīng)用在21世紀(jì)以來也正不斷發(fā)生變化，如表1所示。隨科技水平的提高和總體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)要素在數(shù)字圖書館建設(shè)中的應(yīng)用范圍越加寬廣，對(duì)技術(shù)要素的討論正朝著精細(xì)化的方向發(fā)展，對(duì)技術(shù)實(shí)踐的重視程度與日俱增?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代，技術(shù)的更新?lián)Q代速度加快，部分成熟技術(shù)已在業(yè)內(nèi)達(dá)成共識(shí)，而前沿技術(shù)仍在試點(diǎn)之中。

由表2可知，不同時(shí)期的數(shù)字圖書館建設(shè)對(duì)應(yīng)的技術(shù)重點(diǎn)亦有所不同：（1）21世紀(jì)的前10年（特別是從第一階段后期開始），出于電子化保存和使用的基礎(chǔ)需求，數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)類技術(shù)以及算法范疇內(nèi)的文本、Web、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等技術(shù)獲得了圖書館界的更多關(guān)注，而在應(yīng)用類方面，網(wǎng)格技術(shù)收獲了較多討論。（2）第2個(gè)10年起，新技術(shù)方案的介入顯著提高了生產(chǎn)效益。2014年后，以4V即規(guī)模性、高速性、多樣性和價(jià)值性為特征的數(shù)據(jù)集需要一個(gè)可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)來進(jìn)行高效的存儲(chǔ)、操作和分析。面對(duì)數(shù)量龐大、增長迅猛且結(jié)構(gòu)不一的數(shù)據(jù)資源，圖書館工作者迫切需要提升自身的數(shù)據(jù)分析能力并完善運(yùn)營策略，而大數(shù)據(jù)包羅萬象，最終指向的是智力資源與知識(shí)服務(wù)效能。圖書館慣常采用的檢索、分析、聚類、語義技術(shù)都需要更新?lián)Q代，對(duì)館藏資源的整合與加工也較往日不同。（3）近年來，基于區(qū)塊鏈技術(shù)打造的新式分布式數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)已在推進(jìn)中，較之以往更加安全；人工智能技術(shù)與圖書館的智慧化發(fā)展理念高度契合，其出色的分析能力強(qiáng)化了圖書館服務(wù)的全時(shí)空性與精準(zhǔn)性。就國內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用情況而言，“互聯(lián)網(wǎng)+”“5G”等內(nèi)容廣受探討，這些技術(shù)為數(shù)字圖書館注入了新的活力［18］。

3.2關(guān)鍵技術(shù)在圖書館建設(shè)中的運(yùn)用與挑戰(zhàn)

公共圖書館研究院2010年發(fā)布的《中國公共圖書館發(fā)展藍(lán)皮書》中對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館的落地情況展開了評(píng)述［19］，簡述了數(shù)字圖書館在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)覆蓋率、RFID技術(shù)、OPAC檢索系統(tǒng)、Web2.0等方面的表現(xiàn)，可作為圖書館技術(shù)建設(shè)概況的一個(gè)側(cè)寫。典型案例是集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館推出的“RFID智能館藏管理系統(tǒng)”，標(biāo)志著RFID綜合管理系統(tǒng)在國內(nèi)圖書館領(lǐng)域的正式應(yīng)用；CALIS開發(fā)的基于Hadoop分布式模型的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，主要用于大體量數(shù)據(jù)的清洗、驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)化、集成和關(guān)聯(lián)工作。

然而，與專業(yè)知識(shí)出版機(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎運(yùn)營商如谷歌學(xué)術(shù)的多點(diǎn)開花、高速發(fā)展相比，許多圖書館的軟件、硬件基礎(chǔ)設(shè)施完善程度仍然落后，特別是面對(duì)海量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、計(jì)算和存儲(chǔ)工作時(shí)頹勢更明顯。大數(shù)據(jù)時(shí)代要求通過高速捕獲、發(fā)現(xiàn)和分析，從大量數(shù)據(jù)中經(jīng)濟(jì)高效地提取價(jià)值，對(duì)高吞吐量傳輸設(shè)備和大型云存儲(chǔ)中心的硬性要求難以規(guī)避。事實(shí)是截至2012年年底，我國高校圖書館的無線網(wǎng)覆蓋率不到50%，且東部沿海和西部內(nèi)陸、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)之間的圖書館技術(shù)采納情況存在較大差距，發(fā)展不平衡性顯著。在技術(shù)的取用上，結(jié)合上文，主要難題集中在安全性、隱私性、標(biāo)準(zhǔn)性等方面，技術(shù)應(yīng)用的深度與廣度、不同算法對(duì)應(yīng)工具的恰當(dāng)選用也是圖書館在實(shí)際工作中需要不斷思考和調(diào)整的內(nèi)容。

“互聯(lián)網(wǎng)+”的介入為圖書館的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也提供了新的機(jī)遇。受其影響，數(shù)字圖書館來到了“新技術(shù)賦能”的風(fēng)口，作為非營利的服務(wù)機(jī)構(gòu)面臨著來自外部的經(jīng)費(fèi)不足、競爭壓力加劇、保障機(jī)制匱乏和來自內(nèi)部的觀念落后、人才缺位的諸多挑戰(zhàn)。抓住新技術(shù)就是抓住新的發(fā)展機(jī)會(huì)。這一時(shí)期，互聯(lián)網(wǎng)與圖書館的融合進(jìn)一步加深，數(shù)字圖書館逐漸向智能化的方向轉(zhuǎn)變，創(chuàng)客空間、數(shù)字服務(wù)中心的建設(shè)提上日程，圖書館的多樣化服務(wù)產(chǎn)品、分析產(chǎn)品也層出不窮。邁進(jìn)新技術(shù)賦能時(shí)期后，對(duì)基于知識(shí)圖譜、用戶畫像等技術(shù)的精準(zhǔn)服務(wù)提出了更高的要求，AI的發(fā)展?jié)摿χ饾u在數(shù)字圖書館領(lǐng)域呈現(xiàn)。包含南京大學(xué)圖書館Find+知識(shí)發(fā)現(xiàn)服務(wù)、廣州圖書館智能推薦系統(tǒng)、古代南海海圖數(shù)字圖書館的智能化人機(jī)交互應(yīng)用在內(nèi)的多個(gè)國內(nèi)圖書館已開始正式運(yùn)營人工智能應(yīng)用系統(tǒng)。在技術(shù)加持下，圖書館的幾大基本要素如空間、資源、館員和服務(wù)發(fā)生了重構(gòu)，未來數(shù)字館的數(shù)字化、場景化、個(gè)性化特征將得到加強(qiáng)，服務(wù)系統(tǒng)耦合性得到提升，技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用能力得到增強(qiáng)［20］。區(qū)塊鏈于近年從商業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)大影響力至公共文化事業(yè)領(lǐng)域后，將進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字圖書館范疇內(nèi)各類服務(wù)資源、服務(wù)對(duì)象和服務(wù)主體的有機(jī)整合，利好跨行業(yè)、跨地區(qū)組織機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢互補(bǔ)，生成協(xié)同效應(yīng)，有效彌合前文所述的發(fā)展差異鴻溝。值得注意的是該關(guān)鍵技術(shù)尚處于起步階段，配套標(biāo)準(zhǔn)、政策規(guī)定皆缺乏，專業(yè)技術(shù)人才也不多，成熟的技術(shù)需要與同樣成熟的非技術(shù)因素配套，以技術(shù)和人文的相得益彰為導(dǎo)向，這也是數(shù)字圖書館在選用技術(shù)時(shí)需注意的一大問題。

4結(jié)論

技術(shù)在圖書館領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用仍處在高速發(fā)展時(shí)期，配套服務(wù)也有待進(jìn)步。以上分析較為清晰地展現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)字圖書館建設(shè)中的總體應(yīng)用狀況，各階段的不同特點(diǎn)以及關(guān)鍵技術(shù)在時(shí)間維度上的更新迭代和空間維度上相輔相成。

在早期，網(wǎng)格、移動(dòng)等技術(shù)的出現(xiàn)針對(duì)性解決了圖書館信息資源建設(shè)中信息組織、信息檢索等環(huán)節(jié)長期存在的問題，應(yīng)用呈特定技術(shù)-特定流程的態(tài)勢；進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、人文精神、結(jié)構(gòu)重塑等觀念，技術(shù)的更新速度加快，其賦能使傳統(tǒng)行業(yè)得以比以往更方便地使用數(shù)據(jù)資源，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價(jià)值。新興技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能的影響范圍更廣、影響程度更深，并在應(yīng)用場景內(nèi)呈現(xiàn)出相互滲透和融合的態(tài)勢。20年來，圖書館技術(shù)運(yùn)用從單一的技術(shù)支撐走向多元技術(shù)互嵌的發(fā)展趨勢明朗。近年來，云平臺(tái)環(huán)境和云共享理念帶來的各領(lǐng)域間的協(xié)同合作也成為重要話題之一。圖書館的空間布局、組織結(jié)構(gòu)、資源框架、服務(wù)模式、技術(shù)規(guī)劃等都在經(jīng)歷一場蛻變。

數(shù)字圖書館是計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖書館環(huán)境結(jié)合的產(chǎn)物，其技術(shù)架構(gòu)中的理論模型和實(shí)踐系統(tǒng)是社會(huì)存儲(chǔ)、處理和應(yīng)用信息的一個(gè)縮影。5G的到來和新技術(shù)的層出不窮對(duì)轉(zhuǎn)型期的圖書館既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。在與學(xué)術(shù)資源建設(shè)商等同行的競爭日趨激烈、存在模式受到威脅的今天，圖書館更應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，積極主動(dòng)地引入信息技術(shù)，招納技術(shù)型人才，提升館員的技術(shù)操作水平，提高自身的內(nèi)容生產(chǎn)力和服務(wù)供給力，最大程度發(fā)揮圖書館作為知識(shí)服務(wù)中心的社會(huì)職能，充分且精準(zhǔn)高效地滿足用戶日益多樣化、個(gè)性化的信息需求。

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（編輯姚鑫編輯）

Research on crucial technologies of China’s digital library construction in the 21st century

Wu" Yongzhen

（School of Information Management， Nanjing University， Nanjing 210023， China）

Abstract：" The formation of the information society in the 21st century is closely related to the rapid changes and comprehensiveness of information technology itself. After long-term development， the rational use of technology has become an important link in library work. Digital libraries differ from the past in terms of structure， processing， and access through a large number of technological applications. At the same time， the shift in library technology from information and knowledge based on interactive and experiential exchange also highlights the future direction of library intelligence development. The article first reviews literature from domestic and foreign scholars on the technical elements involved in library work. Then， starting from the three construction stages of germination， rapid growth， and transformation， it sorts out the types and mechanisms of key information technologies in libraries， and reveals the spatiotemporal connections and synergistic effects between technologies， providing ideas for the future direction of library technical work.

Key words： digital library; computer technology; big data