摘 要:文章深入探討了數(shù)字化時(shí)代檔案保護(hù)與修復(fù)的新方法。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的檔案保護(hù)與修復(fù)方法逐漸暴露出其局限性,尤其是在保護(hù)效率、數(shù)據(jù)安全性以及公眾訪(fǎng)問(wèn)性方面。新興的數(shù)字化技術(shù),如高精度掃描、三維重構(gòu)、云存儲(chǔ)與備份、格式標(biāo)準(zhǔn)化、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用,不僅有效解決了這些問(wèn)題,還為檔案的長(zhǎng)期保存和可持續(xù)管理開(kāi)辟了新路徑。文章通過(guò)案例分析,展示了這些技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用和成效,并展望了對(duì)未來(lái)檔案保護(hù)與修復(fù)工作的發(fā)展趨勢(shì),為檔案管理者、研究人員和政策制定者提供有價(jià)值的見(jiàn)解和建議,幫助他們更好地應(yīng)對(duì)數(shù)字化環(huán)境下的挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞:檔案保護(hù);檔案修復(fù);高精度掃描;三維重構(gòu);云存儲(chǔ);數(shù)據(jù)備份
中圖分類(lèi)號(hào):G272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在數(shù)字化時(shí)代浪潮下,檔案保護(hù)與修復(fù)領(lǐng)域經(jīng)歷了前所未有的變革。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案、影像資料以及其他物理媒介的保護(hù)方式逐漸顯露出其局限性。數(shù)字化不僅改變了人們獲取、存儲(chǔ)和傳播信息的方式,還為檔案的保護(hù)和修復(fù)帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。因此,應(yīng)探討數(shù)字化時(shí)代檔案保護(hù)與修復(fù)的新方法,分析它們相對(duì)于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì),并指出在實(shí)施過(guò)程中需要面對(duì)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。隨著數(shù)字檔案數(shù)量的激增,如何有效管理和保護(hù)這些寶貴的數(shù)字資源成為一個(gè)緊迫的問(wèn)題。數(shù)字檔案與傳統(tǒng)檔案相比,存在著格式陳舊化、數(shù)據(jù)腐壞、存儲(chǔ)介質(zhì)損壞等一系列問(wèn)題,不僅威脅到檔案的完整性和可用性,還對(duì)檔案管理工作提出了更高的要求。因此,尋找更高效、可靠的數(shù)字化保護(hù)與修復(fù)方法成為檔案保護(hù)工作的重中之重。
通過(guò)對(duì)數(shù)字化時(shí)代檔案保護(hù)與修復(fù)新方法的綜合分析,為檔案管理者、研究人員和政策制定者提供有價(jià)值的見(jiàn)解和建議,幫助他們更好地應(yīng)對(duì)數(shù)字化環(huán)境下的挑戰(zhàn),有效保護(hù)和修復(fù)寶貴的檔案資源。
一、檔案保護(hù)與修復(fù)的傳統(tǒng)方法
在進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代之前,檔案保護(hù)與修復(fù)工作主要依賴(lài)于一系列經(jīng)驗(yàn)豐富的物理處理方法。這些方法旨在延長(zhǎng)紙質(zhì)文件、膠片、照片等物理媒介檔案的壽命以及修復(fù)因自然老化、意外損傷或人為破壞而被損害的檔案。傳統(tǒng)檔案保護(hù)與修復(fù)的方法主要包括以下幾個(gè)方面:一是環(huán)境控制。通過(guò)控制存儲(chǔ)環(huán)境的溫度、濕度和光照,減緩檔案材料的自然老化過(guò)程。這是最基本也是最重要的檔案保護(hù)措施之一。二是物理修復(fù)。對(duì)于已經(jīng)損壞的紙質(zhì)檔案,使用物理方法實(shí)行修復(fù),如損毀部分的粘貼修復(fù)、脫酸處理、防蟲(chóng)防霉處理等。這些方法要求操作者具有專(zhuān)業(yè)的技能和經(jīng)驗(yàn)。三是微縮和拍攝。為了減少對(duì)原始檔案的使用損耗,通過(guò)微縮膠片或拍攝的方式復(fù)制檔案,滿(mǎn)足閱讀和研究的需求。四是裝訂和包裝。使用酸性低或無(wú)酸的材料對(duì)檔案實(shí)行合適的裝訂和包裝,以保護(hù)檔案免受物理?yè)p害。盡管這些傳統(tǒng)方法在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都被證明是有效的,但它們存在一定的局限性。首先,是資源密集。傳統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)方法通常需要大量的人力、物力和時(shí)間投入;其次,是可持續(xù)性問(wèn)題。物理媒介的保護(hù)和修復(fù)不能完全阻止材料的自然老化,且某些保護(hù)材料和化學(xué)處理方法可能對(duì)環(huán)境有害;最后,是訪(fǎng)問(wèn)限制。物理檔案的保護(hù)措施往往限制了檔案的可訪(fǎng)問(wèn)性,尤其是對(duì)于脆弱和珍貴檔案的保護(hù)更是如此。
二、數(shù)字化時(shí)代的新挑戰(zhàn)
隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速,檔案管理領(lǐng)域迎來(lái)了一系列前所未有的新挑戰(zhàn),不僅涉及數(shù)字檔案的創(chuàng)建和存儲(chǔ),還包括如何確保這些檔案能夠被長(zhǎng)期保存并在未來(lái)被訪(fǎng)問(wèn)。數(shù)字化雖然為檔案的保護(hù)與修復(fù)提供了新的工具和方法,但同時(shí)也帶來(lái)了新問(wèn)題。
1.格式陳舊
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,舊的文件格式和軟件版本可能會(huì)變得不再被支持,導(dǎo)致過(guò)去的數(shù)字檔案無(wú)法打開(kāi)或讀取。格式陳舊是數(shù)字檔案管理中最大的挑戰(zhàn)之一。
2.數(shù)據(jù)腐敗
數(shù)字檔案容易受到數(shù)據(jù)腐敗的影響,可能是由于硬件故障、軟件錯(cuò)誤或者惡意軟件攻擊等原因造成的。一旦數(shù)據(jù)腐敗,原始信息可能會(huì)部分或完全丟失。
3.硬件損壞
存儲(chǔ)介質(zhì)的物理?yè)p壞也是數(shù)字檔案面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。從磁帶到光盤(pán),再到固態(tài)驅(qū)動(dòng)器,每種存儲(chǔ)介質(zhì)都有其預(yù)期的壽命,一旦超出,存儲(chǔ)在上面的數(shù)據(jù)就有永久丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
4.數(shù)字持久性與可訪(fǎng)問(wèn)性
即使數(shù)字檔案沒(méi)有遭受格式陳舊化、數(shù)據(jù)腐敗或硬件損壞的直接威脅,如何確保這些檔案能夠持久保存并在未來(lái)仍然可訪(fǎng)問(wèn)也是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,不僅需要技術(shù)上的解決方案,還需要相應(yīng)的政策和管理策略的支持。
三、數(shù)字化保護(hù)與修復(fù)的新方法
隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),檔案保護(hù)與修復(fù)領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始利用一系列創(chuàng)新的技術(shù)方法來(lái)應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)。這些方法不僅提高了檔案保存的效率和可靠性,還擴(kuò)展了檔案的可用性和可訪(fǎng)問(wèn)性。
1.數(shù)字化掃描與重構(gòu)
(1)高精度掃描技術(shù)。在數(shù)字化保護(hù)與修復(fù)的領(lǐng)域,高精度掃描技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物理檔案到數(shù)字化轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵步驟之一。這種技術(shù)以極高的分辨率捕捉文檔、照片、地圖、畫(huà)作等各種類(lèi)型檔案的細(xì)節(jié),確保了數(shù)字副本能夠真實(shí)反映原始材料的所有特征,包括顏色、紋理以及微小的筆跡和損傷痕跡。通過(guò)使用高精度掃描,檔案保護(hù)專(zhuān)家能夠創(chuàng)建高質(zhì)量的數(shù)字檔案,不僅為檔案的長(zhǎng)期保存提供了可靠的基礎(chǔ),還極大地方便了檔案的復(fù)制、傳播和研究。
此外,高精度掃描技術(shù)的應(yīng)用還大幅減少了對(duì)原始檔案的物理接觸和操作,從而降低了檔案在使用過(guò)程中可能遭受的損害,對(duì)于易碎或珍貴的檔案材料尤為重要,能夠有效延長(zhǎng)其保存壽命。隨著掃描技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,高精度數(shù)字化掃描已經(jīng)成為檔案保護(hù)和修復(fù)工作中不可或缺的一部分,為保護(hù)人類(lèi)文化遺產(chǎn)和歷史記憶提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
(2)三維重構(gòu)技術(shù)。三維重構(gòu)技術(shù)在數(shù)字化檔案保護(hù)與修復(fù)領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色,特別是對(duì)于那些非平面、立體的文化遺產(chǎn)和藝術(shù)品,如雕塑、建筑、考古遺址等。通過(guò)高級(jí)的掃描設(shè)備和軟件,三維重構(gòu)技術(shù)能夠捕捉并創(chuàng)建物體的精確數(shù)字模型,這些模型在視覺(jué)上與原物無(wú)異,甚至可以展現(xiàn)出細(xì)微的紋理和損傷情況,不僅為無(wú)法移動(dòng)或極易受損的文化遺產(chǎn)提供了一種安全的保護(hù)和展示方式,還極大地促進(jìn)了學(xué)術(shù)研究和教育的發(fā)展。
利用三維重構(gòu)技術(shù),研究人員和公眾可以通過(guò)數(shù)字模型來(lái)觀(guān)察和研究那些實(shí)物難以展現(xiàn)的細(xì)節(jié),如雕塑的背面或建筑的高處細(xì)節(jié)。此外,當(dāng)原始文物遭受損害甚至滅失時(shí),其三維數(shù)字模型依然可以為后人提供寶貴的信息和觀(guān)賞價(jià)值。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)的發(fā)展,三維重構(gòu)技術(shù)還可以為公眾提供身臨其境的體驗(yàn),使人們能夠以全新的方式接觸和了解人類(lèi)的文化和歷史。
2.數(shù)字存儲(chǔ)與備份技術(shù)
(1)云存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)通過(guò)將數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器上,使用戶(hù)可以隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)自己的檔案。這種模式極大地提升了檔案的可用性,用戶(hù)不再需要物理介質(zhì)就可以訪(fǎng)問(wèn)和共享資料。此外,云存儲(chǔ)服務(wù)提供商通常會(huì)在多個(gè)地理位置實(shí)行數(shù)據(jù)備份,降低了因?yàn)樽匀粸?zāi)害或人為錯(cuò)誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
分布式存儲(chǔ)則通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分散存儲(chǔ)數(shù)據(jù),增加了數(shù)據(jù)的冗余度和可靠性。即使部分節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,系統(tǒng)仍然能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和可用性。分布式存儲(chǔ)技術(shù)特別適合處理大規(guī)模數(shù)據(jù),能夠提供高性能的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)速度和良好的擴(kuò)展性。
(2)數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)。在數(shù)字化時(shí)代,數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)策略成為數(shù)字檔案保護(hù)不可或缺的組成部分。通過(guò)在多種媒介和地理分散的位置保存數(shù)據(jù)副本,確保了即使面對(duì)數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)故障或其他災(zāi)難性事件時(shí),也能夠迅速恢復(fù)檔案信息,保證檔案的持久可訪(fǎng)問(wèn)性。遵循3-2-1備份原則,至少三份數(shù)據(jù)副本、兩種不同的存儲(chǔ)形式以及至少一份遠(yuǎn)程備份是實(shí)踐中的黃金規(guī)則,旨在最大化數(shù)據(jù)的安全性和恢復(fù)能力。隨著云計(jì)算和分布式技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)方案正變得更加高效、靈活,能夠滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)保護(hù)需求,不僅提高了數(shù)字檔案的保護(hù)效率,還為檔案機(jī)構(gòu)在遭遇不測(cè)時(shí)提供了堅(jiān)實(shí)的安全網(wǎng),是現(xiàn)代數(shù)字檔案管理策略中的關(guān)鍵要素。
3.數(shù)字檔案的長(zhǎng)期可訪(fǎng)問(wèn)性保障
(1)格式標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)遷移。格式標(biāo)準(zhǔn)化指的是采用通用或廣泛支持的文件格式來(lái)保存數(shù)字檔案,以提高其與現(xiàn)有和未來(lái)軟件應(yīng)用的兼容性。通過(guò)選擇開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化的文件格式,如PDF/A(用于文檔)和TIFF(用于圖像),可以顯著降低因格式過(guò)時(shí)而導(dǎo)致的檔案不可訪(fǎng)問(wèn)風(fēng)險(xiǎn)。格式標(biāo)準(zhǔn)化不僅有助檔案的長(zhǎng)期保存,還便于檔案的共享和交流。
數(shù)據(jù)遷移則是定期將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從舊的存儲(chǔ)設(shè)備或系統(tǒng)遷移到新的設(shè)備或系統(tǒng)上的過(guò)程,以防止數(shù)據(jù)因舊技術(shù)過(guò)時(shí)或損壞而丟失。數(shù)據(jù)遷移不僅包括物理數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移,還包括必要時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,確保數(shù)據(jù)在新環(huán)境中仍然可用。有效的數(shù)據(jù)遷移策略需要定期評(píng)估現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備和格式的可靠性,并按需遷移,以確保數(shù)字檔案的長(zhǎng)期安全和可訪(fǎng)問(wèn)性。
(2)模擬環(huán)境與虛擬化技術(shù)。模擬環(huán)境是指模擬舊的操作系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)環(huán)境,讓特定的軟件和數(shù)據(jù)在沒(méi)有原生支持的現(xiàn)代系統(tǒng)上運(yùn)行。這種方法對(duì)于保存依賴(lài)特定軟件或系統(tǒng)環(huán)境的數(shù)字檔案尤為重要,如特定軟件生成的數(shù)據(jù)文件或游戲。虛擬化技術(shù)則允許在單一硬件系統(tǒng)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī),每個(gè)虛擬機(jī)都可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,不僅提高了硬件的使用效率,還使得管理和遷移舊系統(tǒng)變得更加容易,為數(shù)字檔案的保護(hù)和遷移提供了靈活的解決方案。
4.人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)在檔案修復(fù)中的應(yīng)用
(1)自動(dòng)分類(lèi)與識(shí)別。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠自動(dòng)識(shí)別檔案材料中的模式和特征,如文本內(nèi)容、圖像形狀、色彩等。通過(guò)訓(xùn)練,這些算法可以學(xué)習(xí)如何根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和需求對(duì)大量檔案實(shí)行分類(lèi)和標(biāo)注,從而減少了人工操作的需要,提高了處理的速度和準(zhǔn)確性。
自動(dòng)分類(lèi)和識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)通常依賴(lài)于深度學(xué)習(xí)模型,特別是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)。這些模型能夠處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)集,識(shí)別其中的模式,并實(shí)行有效分類(lèi)。例如,在處理手寫(xiě)文檔時(shí),AI算法可以識(shí)別不同的手寫(xiě)風(fēng)格和符號(hào),將文檔自動(dòng)歸檔到相關(guān)類(lèi)別中。盡管人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在自動(dòng)分類(lèi)與識(shí)別方面具有巨大潛力,但這些技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn),如模型的訓(xùn)練需要大量的標(biāo)注數(shù)據(jù),且對(duì)于一些特殊或少見(jiàn)的檔案材料,算法的識(shí)別準(zhǔn)確率可能不高。為解決這些問(wèn)題,研究者正在探索半監(jiān)督學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)等技術(shù),以減少對(duì)大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的依賴(lài),并提高模型在處理少見(jiàn)類(lèi)別時(shí)的準(zhǔn)確性。
(2)損壞文檔的修復(fù)。AI在損壞文檔修復(fù)中的應(yīng)用通常基于圖像處理和深度學(xué)習(xí)技術(shù),特別是生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GANs)和自編碼器等模型。這些模型能夠?qū)W習(xí)損壞文檔與未損壞文檔之間的差異,自動(dòng)生成修復(fù)后的文檔內(nèi)容。例如,對(duì)于水損或破損的文檔,AI可以識(shí)別出損壞的圖案和文本,通過(guò)學(xué)習(xí)大量相似材料的數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)并填充丟失或損壞的部分。盡管AI技術(shù)在損壞文檔修復(fù)中顯示出強(qiáng)大的能力,但這一領(lǐng)域仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,對(duì)于極度損壞或信息缺失嚴(yán)重的文檔,AI修復(fù)的準(zhǔn)確度和可靠性可能會(huì)受到影響。為解決這些問(wèn)題,研究者正在探索更高級(jí)的深度學(xué)習(xí)模型,并結(jié)合專(zhuān)家知識(shí)開(kāi)展模型的訓(xùn)練和優(yōu)化,以提升修復(fù)質(zhì)量。此外,通過(guò)多模態(tài)學(xué)習(xí)整合文本、圖像等不同類(lèi)型的信息,也能進(jìn)一步提升修復(fù)效果。
四、案例研究
1.國(guó)家圖書(shū)館的數(shù)字化項(xiàng)目
許多國(guó)家圖書(shū)館和檔案館已經(jīng)啟動(dòng)了大規(guī)模的數(shù)字化項(xiàng)目,旨在將數(shù)百萬(wàn)份文獻(xiàn)和歷史文檔轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式,不僅使用了高精度掃描技術(shù),還涵蓋了元數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和管理以及長(zhǎng)期存儲(chǔ)解決方案。例如,歐洲某國(guó)家圖書(shū)館的數(shù)字化項(xiàng)目,通過(guò)將古老的手稿和書(shū)籍?dāng)?shù)字化,不僅保護(hù)了脆弱的原始材料,還使這些珍貴資源能夠在線(xiàn)上被全球研究人員訪(fǎng)問(wèn)。
2.文化遺產(chǎn)的三維重構(gòu)
一些國(guó)際組織和研究機(jī)構(gòu)利用三維掃描和重構(gòu)技術(shù),對(duì)受威脅的文化遺產(chǎn)實(shí)施數(shù)字化保存。例如,對(duì)古代遺址和雕塑的三維重構(gòu)不僅為未來(lái)的研究提供了基礎(chǔ),還為公眾提供了通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展開(kāi)探索的機(jī)會(huì),證明了數(shù)字化技術(shù)在文化保護(hù)領(lǐng)域的巨大價(jià)值。
3.采用云存儲(chǔ)和分布式技術(shù)的檔案保存
面對(duì)硬件損壞和數(shù)據(jù)腐敗的威脅,一些檔案機(jī)構(gòu)開(kāi)始采用云存儲(chǔ)解決方案,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余存儲(chǔ)和備份,不僅提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,還簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)管理和訪(fǎng)問(wèn)流程。
4.人工智能在損壞檔案修復(fù)中的應(yīng)用
已有項(xiàng)目利用人工智能技術(shù)修復(fù)了由于時(shí)間流逝或不當(dāng)保存而損壞的歷史照片和文檔。AI算法能夠識(shí)別損壞的模式,并參照相似未受損材料實(shí)行智能修復(fù)。這種方法的成功應(yīng)用,展示了AI技術(shù)在檔案修復(fù)領(lǐng)域的巨大潛力。
五、結(jié)束語(yǔ)
進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代,檔案保護(hù)與修復(fù)領(lǐng)域正面臨前所未有的變革和挑戰(zhàn)。通過(guò)本文的探討,見(jiàn)證了數(shù)字化技術(shù)如何為傳統(tǒng)檔案管理帶來(lái)革命性的改變,從而提高了檔案的保護(hù)效率、加強(qiáng)了檔案的安全性,并拓寬了公眾訪(fǎng)問(wèn)檔案的途徑。新興的數(shù)字化方法,包括高精度掃描、云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、格式標(biāo)準(zhǔn)化以及利用人工智能實(shí)行檔案修復(fù),不僅解決了傳統(tǒng)檔案保護(hù)面臨的物理限制,還應(yīng)對(duì)了數(shù)字化檔案所特有的挑戰(zhàn),如格式陳舊化和數(shù)據(jù)腐敗等問(wèn)題。未來(lái)的檔案保護(hù)與修復(fù)工作將繼續(xù)依賴(lài)于技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,特別是人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在自動(dòng)化處理和修復(fù)檔案方面的應(yīng)用,將開(kāi)拓新的可能性。同時(shí),隨著全球?qū)?shù)字檔案保存意識(shí)的提高,預(yù)計(jì)會(huì)有更多的國(guó)際合作和標(biāo)準(zhǔn)化努力,以確保檔案的長(zhǎng)期可訪(fǎng)問(wèn)性和可持續(xù)管理。通過(guò)不斷探索和應(yīng)用這些先進(jìn)技術(shù),不僅有望保護(hù)好過(guò)去的記憶,還會(huì)為將來(lái)提供更加豐富、可靠的知識(shí)資源。
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作者單位:泰安市中醫(yī)醫(yī)院作者簡(jiǎn)介:孫蔚(1975—),女,漢族,山東泰安人,本科,副研究館員,研究方向:檔案管理。