國外數(shù)字檔案資源跨媒體集成知識服務(wù)研究熱點分析

杜慧平 呂元智/上海師范大學(xué)人文與傳播學(xué)院

隨著信息記錄方式的日益多樣化，數(shù)字檔案資源多媒體化現(xiàn)象已經(jīng)十分普遍。如何在語義網(wǎng)時代將文本型、圖像型、音視頻型等不同媒體類型的數(shù)字檔案資源整合起來為社會提供知識服務(wù)，是當(dāng)前檔案學(xué)界與實踐部門需要認(rèn)真思考的重要議題。數(shù)字檔案資源跨媒體知識集成是指根據(jù)用戶需求將物理結(jié)構(gòu)上分布式存儲的多種媒體的數(shù)字檔案資源，在邏輯上整合成一個信息系統(tǒng)整體，通過挖掘檔案資源中知識單元的共性，使異質(zhì)、異構(gòu)、異地的海量數(shù)字檔案資源互聯(lián)互通，并通過統(tǒng)一的平臺為用戶提供一站式的檔案知識服務(wù)[1]。國外相關(guān)研究和實踐開展得較早并已積累一定經(jīng)驗，因此本文在廣泛收集文獻的基礎(chǔ)上，解析國外相關(guān)研究的熱點和進展，以供國內(nèi)開展相關(guān)研究時進行借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

筆者通過檢索“Web of Science”“Emerald”“Elsevier”“Willey”“Ebsco Host”“SpringLink”“谷歌學(xué)術(shù)搜索”等數(shù)據(jù)庫，得到與本課題相關(guān)的外文研究論文91篇（檢索時間為2017年10月15日至17日）。本文的分析和綜述是在以上檢索到的相關(guān)文獻基礎(chǔ)上完成的。

筆者采用知識圖譜方法對國外研究的熱點主題進行可視化展示。首先從檢索到的國外相關(guān)文獻中抽取作者提供的關(guān)鍵詞，手工合并同義詞后，用文獻題錄信息統(tǒng)計分析工具SATI 3.2構(gòu)建高頻關(guān)鍵詞的共詞矩陣，再使用圖譜軟件Netdraw經(jīng)過多維尺度分析繪制出知識圖譜，揭示這些概念共同代表的熱點研究內(nèi)容。

2 國外數(shù)字檔案資源跨媒體知識集成服務(wù)研究熱點分析

2.1 國外研究基本概況

在檢索到的相關(guān)文獻中，發(fā)表時間最早為1991年，當(dāng)年共有兩篇文章，作者均為日本學(xué)者，這兩篇文章分別報道日本了國立民族學(xué)博物館當(dāng)時建設(shè)的跨庫檢索系統(tǒng)HOLOTHEQUE[2]和存儲醫(yī)療與聲像檔案的磁盤系統(tǒng)[3]。從逐年發(fā)文量統(tǒng)計表看（見表1），國外相關(guān)研究產(chǎn)出總體上呈現(xiàn)出波動上升趨勢。結(jié)合文章數(shù)量看，這一主題的研究在檔案學(xué)科處于波動發(fā)展階段。

表1：國外相關(guān)研究逐年發(fā)文量

在所有作者中，最高產(chǎn)的作者是Lina Bountouri，目前供職于歐盟IT服務(wù)部門，2007年到2011年間共發(fā)表相關(guān)研究論文6篇，研究內(nèi)容主要涉及基于本體的元數(shù)據(jù)整合研究[4]、元數(shù)據(jù)之間的映射研究[5]。其次是Manolis Gergatsoulis，他是希臘愛奧尼亞大學(xué)檔案、圖書館和博物館學(xué)系的教授，而Lina Bountouri曾在此校攻讀博士學(xué)位，二者共同發(fā)表文章4篇。倫敦大學(xué)皇后學(xué)院的Ivan Damnjanovic和Josh Reiss受到歐洲項目EASAIER的資助，在2008年合作發(fā)表會議論文3篇，主要論及聲像檔案的語義整合檢索[6]。

2.2 國外研究熱點主題分布

筆者選取詞頻大于3的49個高頻關(guān)鍵詞繪制了國外數(shù)字檔案資源跨媒體知識集成服務(wù)相關(guān)研究的知識圖譜（見圖1），五個區(qū)域分別標(biāo)注了其代表的研究主題，具體內(nèi)容如圖1所示。

2.2.1 文化遺產(chǎn)資源整合

整合檔案館、圖書館、博物館、美術(shù)館等公共文化機構(gòu)的多種數(shù)字媒體資源，建立集成公共數(shù)字文化資源的一站式服務(wù)平臺，近些年受到圖情檔界的普遍關(guān)注。而資源較為分散的歐洲國家對這一領(lǐng)域的研究和實踐開展得較早，代表性的項目有倫敦地區(qū)歷史檔案公眾檢索服務(wù)項目AIM25、英國的Archives Hub項目、歐洲數(shù)字檔案基礎(chǔ)架構(gòu)合作項目CENDARI、歐洲的Europeana項目等等。其中Europeana項目由于參與國家眾多并且保持技術(shù)和資源的持續(xù)更新，引領(lǐng)了一系列相關(guān)研究，因此Europeana成為這一分主題的熱點詞匯。Europeana由歐洲委員會等機構(gòu)資助并于2008年上線，旨在使歐洲的科學(xué)文化遺產(chǎn)廣泛傳播開來。通過該項目主頁，公眾能夠檢索來自27個歐洲國家的1500余所機構(gòu)收藏的圖書、繪畫、電影、博物館展品、檔案資料，共計一千萬多條記錄[7]。

元數(shù)據(jù)（Metadata）和互操作（Interoperability）也是這一分主題的熱點詞匯，因為文化遺產(chǎn)資源整合主要通過元數(shù)據(jù)互操作來實現(xiàn)，如Europeana項目是通過從兼容OAI-PMH協(xié)議的數(shù)據(jù)庫中收割元數(shù)據(jù)來實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的整合。近幾年關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（Linked Data）逐漸成為研究熱點技術(shù)。以前搜索引擎基于文本內(nèi)容的特征描述提供檢索入口，而關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)給基于數(shù)據(jù)內(nèi)容本身的檢索提供了可能，因此學(xué)者們紛紛開展關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)開發(fā)、轉(zhuǎn)換、利用相關(guān)研究，如Gracy分析了如何利用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在不同檔案館藏的相關(guān)數(shù)據(jù)源之間建立聯(lián)系、已有元數(shù)據(jù)記錄在轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)時會遇到哪些阻礙等[8]。Atjargal等人使用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)把日本Ukiyo-eprints的不同類型的數(shù)字檔案跨庫關(guān)聯(lián)起來，提供多語言集成檢索[9]。Henrique分析了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于檔案、圖書和博物館的數(shù)字館藏集成方面的適用性和面臨的問題[10]。而在實踐領(lǐng)域，Europeana項目早在2012年就發(fā)布了包含240萬對象的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)[11]。

2.2.2 元數(shù)據(jù)互操作

這一分主題集中研究元數(shù)據(jù)互操作方法及相關(guān)問題。元數(shù)據(jù)作為中間體，在不同系統(tǒng)之間架起溝通的橋梁，從而實現(xiàn)異構(gòu)的、分布式的信息系統(tǒng)之間的信息交流。從圖1可以看出，國際檔案著錄通用標(biāo)準(zhǔn)EAD（Encoded Archival Description）是這一分主題的熱點詞匯之一，對它的研究集中在兩個方面：一是對EAD進行改版修訂。有學(xué)者指出，EAD注重解決檔案的特征著錄，未深入描述不同粒度的數(shù)據(jù)元素，會影響檔案集成檢索效果[12]。2015年，美國檔案工作者協(xié)會發(fā)布了第三版EAD，為改善以上問題進行了一系列修訂，使其更具約束性、互操作性和語義化，如增加了日期、外部特征等元素的描述粒度；創(chuàng)建了一個通用關(guān)系元素用于鏈接具有這類關(guān)系的檔案實體，等等[13]。二是以EAD與其他元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作為例，探討元數(shù)據(jù)互操作實現(xiàn)技術(shù)。

圖1：國外相關(guān)研究知識圖譜

由于不同類型的檔案資源往往存儲在不同的數(shù)據(jù)庫中，因此采用不同的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行著錄，元數(shù)據(jù)互操作是實現(xiàn)各類資源整合和提供知識集成服務(wù)的前提。常見的元數(shù)據(jù)互操作方法有對照表（Crosswalks）、應(yīng)用綱要（Application Profiles）、轉(zhuǎn)換表（Switching Schema）、語義整合和互操作（Semantic Integration/Interoperation）等等，其中對照表是應(yīng)用得最多的一種方法，因此是知識圖譜中這一分主題的熱點詞匯。對照表是對異構(gòu)的元數(shù)據(jù)進行比較的圖表，該表把一個元數(shù)據(jù)集的元素、語義、句法映射到其他元數(shù)據(jù)集上，以實現(xiàn)元數(shù)據(jù)集成檢索[14]。如Bountouri和Gergatsoulis建立了一個EAD與書目元數(shù)據(jù)MODS之間的對照表，在二者的元素或?qū)傩灾g建立語義映射[15]，還把所建立的對照表公布在互聯(lián)網(wǎng)上[16]。在美國國會圖書館網(wǎng)站上，可以查詢到EAD分別與ISAD(G)、Dublin Core和USMARC的對照表[17]。

CIDOC-CRM也是這一分主題的熱點詞匯。它是國際文獻工作委員會提出的一種基于本體的概念參考模型和語義描述框架，用于規(guī)范文化遺產(chǎn)對象的概念與關(guān)系描述，以實現(xiàn)各種異構(gòu)文化遺產(chǎn)信息資源之間的交換和集成。對CIDOC-CRM的研究代表了元數(shù)據(jù)互操作方法從句法、主題、系統(tǒng)層面向語義層面深化發(fā)展。把已有元數(shù)據(jù)如EAD、Dublin Core、VRA等映射到CIDOC-CRM本體上以實現(xiàn)元數(shù)據(jù)語義互操作，已經(jīng)成為學(xué)者們研究的重點[18][19][20][21]。

2.2.3 多媒體資源語義互操作

以往的元數(shù)據(jù)互操作方法主要關(guān)注句法、主題、系統(tǒng)層面的映射關(guān)系，近些年在語義層面實現(xiàn)檔案館藏的整合和互操作逐漸成為研究熱點。語義互操作（Semantic Interoperability）通過對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間關(guān)系進行規(guī)范化概念表達(dá)來消除資源之間的異構(gòu)性[22]。本體可以作為不同媒介資源之間的調(diào)節(jié)機制，是實現(xiàn)數(shù)字檔案語義互操作的基礎(chǔ)工具?；诒倔w的元數(shù)據(jù)互操作首先需要實現(xiàn)從元數(shù)據(jù)集到本體的映射（即語義標(biāo)注），使其語義明確化和規(guī)范化。因此，本體（Ontology）和標(biāo)注（Marking）無疑成為圖譜中的熱點詞匯。

從圖譜可見，音樂（Music）及與音頻處理相關(guān)的專業(yè)詞匯，如時間尺度調(diào)整（Time-Scaling）和循環(huán)（Looping）也是熱點詞匯之一。結(jié)合文章內(nèi)容來看，學(xué)者們重點討論了以音樂為代表的聲像檔案系統(tǒng)語義互操作問題。如Damnjanovic等人圍繞聲像檔案的語義整合問題展開了一系列研究[23][24]，還開發(fā)了一套實驗系統(tǒng)EASAIER，能夠基于音樂本體、FOAF本體和FRBR本體等提供音樂、語音、視頻、圖像檔案的跨媒體檢索服務(wù)[25]。Wallace等人建立了一個基于本體的跨媒體檔案語義檢索系統(tǒng)，能夠集成檢索歐洲的五個聲像檔案館資源[26]。Hunter用RDF/OWL表達(dá)多媒體資源元數(shù)據(jù)MPEG-7和MPEG-21中的語義關(guān)系，并建立了MPEG-7和MPEG-21的類和屬性到核心本體的相應(yīng)頂層類和屬性之間的對應(yīng)關(guān)系[27]。

2.2.4 醫(yī)療系統(tǒng)整合

在醫(yī)療機構(gòu)中，診斷圖像（Diagnostic Image）常保存在放射科的圖像存檔和通訊系統(tǒng)（Picture Archiving And Communication Systems，簡稱PACS）中，并且采用基于內(nèi)容的檢索方式（Content-Based Image Retrieval）提供利用；而電子病例（Electronic Medical Record）往往被保存在醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，簡稱HIS）中。但是臨床醫(yī)師經(jīng)常需要查看病人早期拍攝的醫(yī)療圖像，以進行對比診斷。因此，非常有必要把電子病例數(shù)據(jù)與數(shù)字圖像集成起來，為臨床醫(yī)師提供統(tǒng)一檢索接口。為解決以上問題，學(xué)者針對PACS和HIS系統(tǒng)的整合進行研究。如Münch等人提供了一個基于Web的解決方案，利用JAVA編程語言建立整合系統(tǒng)，并成功地在三個不同的商業(yè)PACS和HIS產(chǎn)品中進行了測試[28]。Welter等人把基于內(nèi)容的圖像檢索系統(tǒng)與臨床信息系統(tǒng)進行整合，以實現(xiàn)計算機輔助診斷[29]。

2.2.5 研究數(shù)據(jù)共享與保存

研究數(shù)據(jù)是國外檔案學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域。從圖譜看，數(shù)字化保存（Digital Curation，Digital Preservation）是熱點詞匯之一，這一分主題主要研究把分散存儲在不同機構(gòu)庫（Institutional Repository）或數(shù)據(jù)館藏（Repository）中的科學(xué)研究數(shù)據(jù)，包括圖表、調(diào)查數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)、報告、論文等等整合起來，提供知識集成檢索服務(wù)。生命科學(xué)類學(xué)科對這一研究主題尤為重視，如藥物開發(fā)、系統(tǒng)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科對不同研究團隊使用不同實驗方法產(chǎn)生的不同粒度層次的數(shù)據(jù)集合依賴性很強，由此引發(fā)學(xué)者對這一領(lǐng)域的共同關(guān)注。2004年，生命科學(xué)數(shù)據(jù)整合國際會議在德國舉辦第一次會議，到2017年已經(jīng)成功舉辦了12次會議，近期會議討論的主題包括生命科學(xué)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)整合、本體映射和演化、eScience中生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)集成問題、生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)整合和標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)、生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)集成技術(shù)（如APIs、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、SPARQL）等等[30]。

除此之外，檔案學(xué)和計算機科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者對研究數(shù)據(jù)共享和保存也展開了技術(shù)研究，其中元數(shù)據(jù)收割開放文檔協(xié)議OAI-PMH是應(yīng)用較多的技術(shù)之一，因此成為圖譜中的熱點詞匯之一。OAI-PMH協(xié)議在文化遺產(chǎn)資源整合中得到廣泛應(yīng)用，如Riley和Hutt從元數(shù)據(jù)收割角度分析了文化遺產(chǎn)機構(gòu)提供的都柏林核心元數(shù)據(jù)集，為文化遺產(chǎn)機構(gòu)的元數(shù)據(jù)編制工作提供了建議[31]。Jayakanth等提出了使用一種動態(tài)方法以解決文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫與元數(shù)據(jù)收割協(xié)議OAI不兼容的問題[32]。

3 國外數(shù)字檔案資源跨媒體集成服務(wù)研究的特點

總體而言，國外對數(shù)字檔案資源跨媒體知識集成服務(wù)的研究處于深化階段，盡管相關(guān)研究成果總量不高且未形成核心作者群。從研究內(nèi)容看，國外該領(lǐng)域的研究脈絡(luò)呈現(xiàn)出以下趨勢：從檔案實體層面的集成朝檔案知識層面集成方向發(fā)展，實現(xiàn)的技術(shù)從描述特征這類數(shù)據(jù)的集成步入語義集成和語義互操作。具體而言，國外相關(guān)研究具有以下特點：

首先，國外相關(guān)研究具有明顯的應(yīng)用色彩，研究成果往往會應(yīng)用到具體的實施項目中。歐盟國家成員數(shù)量多、資源分散，在人類文化遺產(chǎn)資源的共建共享的思想推動下，對異地異構(gòu)的多種媒體資源的集成服務(wù)需求更為迫切。因此在歐盟的資助下，多個橫跨歐洲的大型項目相繼成立，并形成了一系列相關(guān)論文，報道各項目的結(jié)構(gòu)框架和相關(guān)技術(shù)等。同時，國外相關(guān)論文的發(fā)表量也受項目資助因素影響，存在一定波動。

其次，國外相關(guān)研究的路徑較為清晰和集中。對跨媒體數(shù)字檔案資源集成服務(wù)的實現(xiàn)方法早期集中于研究元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化以及元數(shù)據(jù)整合和互操作，近幾年研究的重點開始深入到元數(shù)據(jù)的語義互操作，研究熱點包括已有元數(shù)據(jù)如何表達(dá)為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通和共享、如何對元數(shù)據(jù)進行語義標(biāo)注、基于本體的概念參考模型和語義描述框架的應(yīng)用等等。

最后，研究視角主要為檔案信息資源的集成優(yōu)化。國外對跨媒體數(shù)字檔案集成服務(wù)的研究主要從檔案信息資源集成的優(yōu)化視角出發(fā)，側(cè)重于資源本身的整合和集成；對醫(yī)療系統(tǒng)整合的研究則主要從計算機信息系統(tǒng)集成的技術(shù)整合視角出發(fā)。

4 啟示與建議

一是增加實證研究。拓展已有研究方法、增加實證研究比例，利用訪談、問卷調(diào)研、案例研究、系統(tǒng)開發(fā)與測試等方式，收集數(shù)據(jù)并進行分析，驗證理論研究提出的觀點、方案和技術(shù)，逐步形成理論指導(dǎo)實踐、再由實踐上升到理論的良性循環(huán)。

二是加強技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化。以本體研究為例，檔案學(xué)期刊論文主要是對檔案領(lǐng)域本體的構(gòu)建、本體在檔案知識組織和檢索系統(tǒng)中的應(yīng)用可行性、模型建立、實現(xiàn)方法等進行探討，但系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)研究主要在計算機技術(shù)、管理科學(xué)與工程、軟件設(shè)計領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。這表明，檔案內(nèi)容的知識組織和知識服務(wù)研究呈現(xiàn)出了學(xué)科交叉的特征。一方面需加強對新技術(shù)在數(shù)字檔案館中的應(yīng)用研究；另一方面需要突破技術(shù)弱勢，與相關(guān)部門合作，促進科研成果向?qū)嵺`領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。

三是規(guī)范數(shù)字檔案信息描述與著錄標(biāo)準(zhǔn)。如按照數(shù)字檔案信息保存格式標(biāo)準(zhǔn)對檔案進行保存，解決各種機構(gòu)和業(yè)務(wù)流程產(chǎn)生的異構(gòu)數(shù)據(jù)難以共享問題，以消滅信息孤島。規(guī)范元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)規(guī)范化描述檔案資源的相關(guān)特征，包括背景、主題、結(jié)構(gòu)及管理數(shù)據(jù)，為集成知識服務(wù)打下良好基礎(chǔ)。

四是重視對終端用戶的知識集成服務(wù)研究。知識集成服務(wù)是一種個性化的服務(wù)形式，但是當(dāng)前研究缺乏對終端用戶的關(guān)注。因此需要采用科學(xué)的研究方法，了解用戶對檔案知識集成服務(wù)的需求，掌握用戶特點和信息查詢行為特征，構(gòu)建用戶行為模型，指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)和知識管理與服務(wù)實踐。

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