数字图书馆的产生和发展——文献信息检索与利用的成果

1．数字图书馆的产生背景

图书馆的发展和演变离不开内部环境的驱动力和社会环境的推动力。内部环境主要是指社会对图书馆的需求产生的驱动力，促使其改变传统图书馆的服务环境，实现图书馆的数字化和自动化；社会环境的变化主要包括社会经济结构、信息技术结构、文化结构的变动，进而推动图书馆的发展和演化。数字图书馆产生与发展主要源于两种力量的推动：一是图书馆自身在现代技术条件下资源共享的内在要求，二是计算机互联网络的发展对数字信息进行有序化、结构化组织的要求。

（1）数字图书馆产生的内在因素

数字图书馆产生的内在因素之一是印刷型文献的保存问题。传统印刷型文献存在变质和自然老化等弱点，加上各种自然的灾害和人为的损害，印刷型文献面临危机和损失，必须利用现代技术将图书馆保存的书刊资料进行数字化。数字图书馆产生的内在因素之二是文献信息的利用问题。图书馆存在的目的是为用户服务，但长期以来信息服务的层次较低、手段落后，图书馆必须实现数字化才能使信息传递更快捷、更方便，服务内容更具时效性和针对性，以满足社会化需求。

（2）数字图书馆产生的外在因素

第一个原因是文献信息资源的剧增。20世纪90年代以来，出版物的数量在不断增长，各种数据库的数量也在迅速增加，容量不断扩大，种类也趋于多样化。光盘出版物作为单独发行的电子信息资源的主流，内容丰富，种类繁多，具有多媒体功能。但这些信息利用效率不高，重复严重，因此有必要利用现代信息技术进行管理。

第二个原因是信息高速公路的建设和互联网的发展。20世纪70年代，图书馆逐步利用计算机进行日常管理。20世纪80年代末，图书馆自动化系统逐步得到了应用。这大大提高了图书馆的工作效率，但由于受地域的影响，其资源的利用范围很小，在资源共享、远程检索等方面还存在许多问题。随着网络通信技术的不断发展，数字图书馆就应运而生了。高速的数字通信网络是数字图书馆的存在基础，只有网络进一步发展，才能发挥数字图书馆的作用。分布式管理是数字图书馆发展的高级阶段，它意味着通过互联网可以把全球的数字化资源联为一体。

第三个原因是数字化技术的发展。图书馆数字化技术发展的直接动因主要有两个：一是信息载体的数字化；二是信息传播的网络化。数字技术是实现数字图书馆的支撑技术，信息要在网络上传输，必须先把各种形式的信息数字化，并加以编辑、加工、组织、存储，再运用数字传输技术加以传递，并在需要时将这些数字化信息再还原。数字技术化包括以下几种。①信息存储技术。近年来，随着存储技术的发展，在扩大硬件容量的同时，充分发挥软件的潜力，存储的能力越来越高。②数据库技术。数字图书馆的庞大数字化信息经过规范化处理后，需要以数据库的形式存储起来，且需要采用数据压缩技术、多媒体同步技术、多媒体智能技术等来解决数据库技术问题，使数据库技术日趋成熟。③信息传输与通信技术。数字图书馆要通过网络通信技术把各地的海量信息聚集起来，提供给用户使用，就必须加强信息资源的管理和引导服务，把大量的网上资源加以组织，以增加信息服务的选择性和针对性，近年来，网络设施发展越来越普及，为数字图书馆的发展提供了环境。

（3）数字图书馆发展的社会背景

1）数字图书馆是社会信息化发展的必然产物

在现代社会中，信息资源成为战略资源，信息产业发展迅速，为图书馆发展提供良好的机遇。数字图书馆实际上就是伴随着网络迅速发展而产生的，它体现了数字化社会对信息共享和信息开放的根本要求，是社会信息化发展的必然产物。数字图书馆建设使人类社会信息资源的共享达到一定的高度，为文化传播打开新的大门。如同工业经济离不开交通和能源一样，数字图书馆也是高科技和经济的基础设施和必要条件，数字图书馆所收藏的各类信息在知识经济的整个过程中都是必不可少的。数字图书馆凭借高新技术可以快速地传播文化知识，从而不断推动全民族文化素质的不断提高，促进社会的进步和发展。

2）数字图书馆是评价一个国家信息基础水平的重要标志

自从1993年美国国会图书馆与互联网连接，宣布它将迈向数字化时代以来，世界各国开始把图书馆列入“信息高速公路”的重要组成部分，纷纷加强对数字图书馆的研究。1993年，美国提出“国家信息基础设施”（NII）行动计划，继而又提出建设“全球信息基础设施”（GII）的主张，将“信息高速公路”建设置于美国技术政策和产业政策的核心位置，在世界范围内引起了强烈反响。互联网的信息资源作为NII的五大要素（信息资源、信息设施、信息系统、信息网络、信息主体）之一，与具有大量信息源的数字图书馆关系密切，而且数字图书馆是NII的重要应用信息系统。一方面“信息高速公路”建设所需技术的要素奠定了数字图书馆建设的技术基础；另一方面，数字图书馆的目的之一是使用户能够通过网络联机存取图书馆的信息资源，互联网的推广和普及为数字图书馆提供了现实的网络环境。

3）数字图书馆是21世纪全球文化竞争的焦点之一

在网络时代，谁最先掌握了技术和资源库，谁就掌握了先机。数字信息资源网上交流具有先天的优势，它拥有一个非常庞大的潜在的受众群体。这种竞争既是科学技术的竞争，也是文化和意识形态的竞争，更是知识经济时代的市场竞争。因此，大力加强建设数字图书馆，其意义和影响将是深远的，它是参与国际竞争的坚实文化保障系统，而且为国家创新体系的建立提供了充足的信息流通环境。中国数字图书馆在激烈的网络文化竞争中，为弘扬中华民族优秀文化，抢占互联网上中文信息资源的制高点，将中国文化推向世界发挥着积极的推动作用。建设数字图书馆工程对力争在未来的全球性竞争中取得主动权具有重要的社会和经济意义。(www.xing528.com)

4）数字图书馆建设有利于带动相关行业的发展

数字图书馆工程不仅是高科技的项目，也是跨部门、跨行业的大文化工程。在1995年美国政府蓝皮书中，数字图书馆被认为是“国家级挑战”，被置于国家信息基础设施的高度上通盘考虑。这种政策上的倾斜引起了美国科学界、产业界的高度重视，也带动了许多行业在资金上的投入。数字图书馆工程的启动必将带动相关产业，特别是信息产业和文化产业的蓬勃发展，并通过知识的有效传播，最终关联到各行各业，从而产生巨大的经济效益和社会效益。

2．数字图书馆的产生和发展过程

数字图书馆就是对有价值的文本、图像、语音、影像、软件和科学数据等多媒体信息进行收集、组织规范性的加工、高质量保存和管理、实施知识增值，并提供在广域网上高速横向跨库连接的电子存取服务。它的特点是：收藏数字化、操作电脑化、传递网络化、资源共享化和结构连接化。数字图书馆的形成过程主要包括以下几方面。第一，文献资源数字化。数字图书馆的资源都是数字化的信息。将现有的文献资源数字化，是建设数字图书馆必不可少的一步。第二，数字资源的集成。它是指利用信息组织和集成手段对数字化后的各种资源进行整合。第三，数字资源的共享。数字资源的互联和共享主要是指通过互联网使各个图书馆之间实现资源共享，也使读者能通过互联网等访问各种数字资源。数字图书馆的发展大致经历了如下几个阶段。

（1）早期的数字化技术和概念探索阶段

数字图书馆的构想最早可以追溯到1945年，其中较早而影响最大的是美国著名的科学技术管理学家布什（Vanncvar．Bush）。1945年1月，布什在《大西洋月刊》上发表了《诚如我们想象的那样》（as We May Think）。文中他首次提出将传统的图书馆馆藏文献的储存、查找机制与当时刚刚问世的计算机结合起来，构思并描述了所设想的一种扩展存储器（Memex）装备机械化的个人文档与图书馆，即台式个人文献工作系统，该系统能存储他所有的书、记录及通信的装置。Memex装置运用计算和缩微技术实现文件的相关链接，其实它是一个个人信息检索系统，是被公认的计算机辅助检索的先驱。这一构想的提出被视作包括今天的数字图书馆在内的图书情报学理论与实践的发端，Memex被视作情报系统的超文本技术的前身。Bush观点的重要之处不在于他所称的“机械和装置”，而是他的两个构想：首先必须有能及时得到所需信息的设备；其次是读者自己就能检索这些信息。可见Memex对个人用户的信息存取来说是一种理想的模型。文本储存和检索技术是数字图书馆得以实现的两大技术，而现代意义的储存检索系统，是在计算机技术不断提高的前提下才得以实现的。从1965年到1973年，美国麻省理工学院进行了计算机辅助标引实验，建立了Intrex数据库，将文章储存在缩微胶片上，利用联机储存目录和索引进行检索。1969年，桑迪亚（Sandia）国家实验室开发出有关科技文献的全文储存和检索系统。储存电子图文的技术引起图书馆界及其他行业的注意，预示了一个新的信息储存方式的到来。1969年，美国国会图书馆正式发行机读目录，这是图书馆进入自动化的标志。1975年，美国图书馆学家克里斯汀（R．W．Christian）出版了Electronic Library Bibliographic Databases：1975—1976一书，首次提到了“Electronic Library”这个名词。到了20世纪70年代中期，美国出现了许多用于图书馆储存、标引、检索的软件，其中较有名的是IBM的STAIRS储存检索系统。1978年，美国著名图书馆学家兰卡斯特（F．W．Lancanster）出版了《通向无纸社会的情报系统》和《电子时代的图书馆与图书馆员》两部著作，论述了电子图书馆的前景。1982年，美国国会图书馆开始研究用光盘储存馆藏，这是文献数字化的前奏。美国人道林（K．E．Dowlin）首次对电子图书馆这一概念给出明确定义，他在1984年出版的《电子图书馆：前景与进程》一书中写道：“电子图书馆是一个提供存取信息的最大可能性并使用电子技术增加和管理信息资源的机构。”1988年，美国国家科学基金会的伍尔夫（W．Wulf）撰写的《国际合作白皮书》提出数字化图书馆的概念。1989年，吉比（M．Kibby）与伊文斯（N．H．Evans）在《网络就是图书馆》一文中指出：“理想的电子图书馆并非一个存储一切信息的单个实体。它通过网络提供系列化的收藏和服务。”1992年，大英图书馆外借部计算机与数据通信工作组负责人哈利（A．J．Harley）把虚拟图书馆定义为“利用电子网络远程获取信息与知识的一种方式”。

由此可见，20世纪80年代末至20世纪90年代初，计算机、通信技术的发展为更大规模信息系统的开发提供了广大的空间，许多研究者从多方位的角度进行研究，对数字图书馆的设想更加具体化，“电子图书馆”“虚拟图书馆”“无墙图书馆”等概念纷纷提出来。电子图书馆是数字图书馆的早期提法，它反映了所应用技术的特点；虚拟图书馆则强调了网上数字化资源，而未突出图书馆的数字化特点；无墙图书馆突出了利用范围和效果。数字图书馆较准确地反映了问题的本质，揭示了信息存取形式的基本特征及有关内涵：数字图书馆的主要特征是信息资源数字化、信息传递网络化、信息资源管理分布化、信息资源共享化。

（2）图书馆自动化管理系统的研究

早在20世纪80年代末，美国一些大学和知名公司开始研制开发大型的图书馆自动化管理系统。IBM电脑公司合作开发出图书馆管理系统，用电子图文和多媒体技术处理说明研究资料，并开发出四种应用模型，其中一个系统还可以把乐谱数字化储存。1988年年底，美国国家科学基金会就发起了“水星计划”，该计划的主要目标是利用现代技术建立一个规模较大的电子图书馆演示模型，内容还包括各种文献载体数字化和信息服务研究、版权问题、电子图书馆投资等问题。1989年，卡内基·梅隆大学开始进行电子图书馆研究，作为图书馆自动化的一部分，其项目目标是建立一个电子传输全文系统。同时，康泰尔大学、化学文摘社、联机计算机图书馆中心（OCLC）等机构也在着手建立“化学联机检索实验（CORE）”。CORE数据库使用电子图像和嵌入标准通用标识语言（SGML）的ASCII文本储存字符文件、图像、化学结构、公式和插图。1991年，伊利诺斯技术学院的国际关系图书馆开始进行电子文献储存项目，以便储存国际关系和商业活动方面的资料，后来该图书馆成为联合国和欧共体出版物指定储存单位。1993年，哥伦比亚大学开始了“两面神（Janus）计划”，提供联机检索法律文献，文献以字符形式储存，以便进行全文检索。1993年，AT&T贝尔实验室、旧金山加州大学合作研究电子期刊传播系统，使加州大学的师生能检索、显示和打印电子期刊文章的全文图像。

（3）数字图书馆研究计划的启动

1994年，美国国家科学基金会联合其他单位正式实施“数字图书馆创始计划”，这个计划的主要目标是“使收集、存储和组织数字化信息的技术手段得到较大提高，并使数字化信息通过网络被查询、检索和处理，且有一个统一的用户友好界面”。其后的“美国记忆”包括美国国家数字图书馆规划以及在此规划基础上美国国会图书馆斥巨资进行的图片资料数字化、IBM公司发起的数字图书馆研究倡议、若干大学提出的数字图书馆计划等。英国、日本、新加坡以及欧洲的一批大学也纷纷开始了联合开发数字图书馆的项目。美国于1993年通过了《电子图书馆法案》（Electronic Library Act），其目的是利用“公共图书馆、电子数据库以及像互联网和其他对公众开放网络的远程通信系统”，并且“提供由稳固可靠的电脑程序所支持的搜索和检索服务，包括智能查询工具、搜索策略规划辅助、引导用户并利用电子图书馆资源提供教育和培训课程的机制，但不仅限于此”。为了保持和增强美国在国际上的竞争力，美国总统和副总统在若干次声明中也呼吁建立数字图书馆，在1993年2月就做了题为《为美国带来经济增长的技术：增强经济实力新方向》的报告。联邦政府对数字图书馆的认识保证了相关研究的资金来源。除了由联邦机构发起的研究计划，还出现了许多地区性数字图书馆项目，如：①数字图书馆联合大会，作为数字图书馆界的大型会议每年召开一次；②召开了许多专题研讨会，如1996年2月在加州大学洛杉矶分校召开了由美国国家科学基金和加州大学洛杉矶分校共同主办的“数字图书馆社会层面研讨会”；③出版了数字图书馆杂志《数字化图书馆》，这是关于数字图书馆创新与研究的月刊，第一期于1995年7月出版；④还有其他一些有关数字图书馆的刊物，如德国Springer（施普林格）出版社出版了《国际数字图书馆杂志》；⑤学术或专业期刊的数字图书馆特刊。《美国信息科学会刊》《美国计算机学会通讯》和《美国电气与电子工程师学会计算机学会杂志》等都有数字图书馆研究的相关特刊出版。

（4）数字图书馆的建设与利用

20世纪末以来，世界各国的数字图书馆建设有了较大的发展，许多已经投入实际的应用。这一时期研究的重点也不再单纯地局限于技术，而是把研究范围扩展到更宽广的领域，如研究数字图书馆的经济、社会、法律、政策框架，制定信息共享格式与国际标准，数字图书馆网站的可靠性和稳定性，经济因素和商品化等。