【摘要】從知識管理、知識服務和科研教育三個不同角度分析機構知識庫的應用環境,考慮技術互操作、語義互操作、管理互操作和多個相關利益方需求,構建相應的互操作應用需求框架,系統分析已有和正在制定的基礎互操作規范、擴展互操作規范和管理互操作規范實例。
【關鍵詞】機構知識庫 互操作 標準規范
機構知識庫( Institutional Repository,IR) 不僅是機構管理學術資源、傳播學術成果和提供知識服務的重要機制,也日益成為支持數字科研、教育和管理的重要工具,其與其他資源、服務和流程的交互不斷擴大和深化。因此,理解 IR 的互操作需求及支持互操作的標準規范,對于構建豐富、健壯和持續發展的 IR 服務至關重要。
1 機構知識庫互操作的多元視角
當前,IR 的服務場景不斷擴展[1],形成多元化的互操作視角。
( 1) 知識管理視角: 從機構知識管理角度看待 IR,支持機構知識成果的存繳、保存、傳播和評價,目前多數 IR主要服務于知識管理,管理對象包括論文、報告、圖書,并逐步擴大到數據和其他非文本資源,例如高能物理學領域預印本服務系統 arXiv. org[2]、英國南安普頓大學 EPrints Soton[3]、哈佛大學機構庫 DASH[4]、斯坦福大學機構資源庫 SDR[5]等。為了支持機構的知識管理,機構需要建立流暢的內容載入、傳播管理、使用統計與評價鏈條,并提高存繳、傳播和評價效率。因此,IR需要盡可能地從出版或文摘索引或其他內容系統下載元數據或全文數據,有效管理內容的開放獲取,支持內容的廣泛可檢索性,提供內容使用統計并保證其可廣泛使用,支持對科研成果開放獲取程度和使用程度的評價等。
( 2) 知識服務視角: 從知識服務角度看待 IR,不斷加強對內容的結構化語義化組織,不斷擴展其內容與其他服務的動態關聯,成為一個活的知識服務平臺。例如,美國 PubMed Central 不僅提供被引文獻和施引文獻、關鍵詞析出與擴展、生物實體析出與關聯、與第三方服務關聯等[6],還逐步提供論文文本的語義化處理,將論文轉變為支持知識探索的動態界面[7].歐洲粒子物理中心的 INSPIRE 系統[8]也對存儲內容進行語義化增強處理,提供基于詞表的主題詞擴展、引文關聯、引用數據、合作分析、作者作品目錄及其引用統計等。中國科學院的 IR 也普遍提供基于內容的學術履歷自動構建,逐步提供機構或實驗室知識地圖構建、科研成果影響力分析等服務,支持基于 IR 構建個人知識管理和知識網絡服務[9].這時,IR 與知識組織工具( 詞表、知識本體等) 、引文索引系統、Altmetrics 工具[10]、各類知識平臺等的互操作成為需要關注的重要問題。
( 3) 科研與教育視角: IR 越來越多地被認為是機構或領域數字知識創造與傳播流程中的有機環節。2006 年,Lyon[11]就提出,IR 是由傳感網絡、智能實驗裝置、實驗室知識庫、公共數據知識庫、領域知識庫、出版、搜索引擎、專業信息匯集服務商、領域社交網絡和開放科研網絡等共同構成的學術知識基礎環境的有機部分。2010 年,Cramer[12]提出"獨立的機構知識庫已死亡"( Institutional Repository is Dead) ,要求從機構、領域或區域的整體數字信息資源與服務環境的角度來認識 IR.在 Open Repositories 2013 會議上,Horstmann[13]更提出,要把研究作為 IR 的核心,讓 IR"消失在科研流程中"( Invisible Repositories) .例如,德國馬普學會eScidoc 知識庫對科研各階段產出對象進行語義標記與管理,以對象( Item) 、對象集合( Container) 及環境( Context) 的綜合管理為科研人員構建知識空間[14].這種視角強調 IR 在內容和流程上與科研過程各個環節的對象、工具和管理機制的互操作,協同支持科研工作流。
2 機構知識庫的互操作需求框架
多元化視角對 IR 互操作的要求逐步深化,歐盟的DRIVER[15]和 OpenAIRE[16]都提出了參考指南??紤]到互操作的復雜環境,筆者認為應注意以下原則:
( 1) 綜合互操作原則: 應考慮互操作可能涉及的多重問題層次,包含技術互操作、語義互操作和管理互操作。例如,語義互操作支持對內容描述及其使用管理措施的語義一致性或可映射性,而管理互操作支持對內容及流程乃至 IR 本身的管理及可靠性的共同理解和支持。
( 2) 多元利益者原則: 應考慮可能涉及的多方主體對互操作的要求,包括 IR 管理者、作者、作者機構、資助機構、研究社群、出版社和第三方利用者。不同利益方間的合作對于提高 IR 存繳、傳播、評價和管理的效率很重要,而這又需要技術、語義和管理層面的互操作支持。
因此,綜合分析各類服務需求,至少有以下層次的互操作要求:
( 1) 關于內容存繳與組織的互操作規范,包括在不同內容系統之間批量論文推送格式,也包括機構知識庫表征和提供內容、作者、機構等的數據格式、元數據、元數據收割與檢索協議等。
( 2) 關于內容及其使用審計的互操作規范,包括對論文存繳、受資助情況、開放獲取性質與權限、存儲與開放過程、使用統計等的規范描述,并以規范元數據方式支持對這些數據的獲取與分析,支持各方對論文獲取與使用的分析審計。
( 3) 關于內容深度組織和融匯的互操作規范,包括對 IR 內容檢索的開放接口,對內容組織體系( 學科、部門、地域等) 的規范描述,對內容的關聯數據化,對內容動態組織結果( 如聚類圖譜、引用網絡、合著網絡、影響力分布等) 的規范描述,以及對跨 IR 內容的組織描述,支持與第三方內容系統( 文摘索引、關聯數據集、其他知識庫等) 的關聯融匯,支持對內容組織的分析和可視化。
( 4) 關于開放數據應用的互操作規范。在開放環境中,應支持第三方應用調用 IR 中的元數據、內容數據、內容組織數據( 例如知識圖譜及其內容集) ,需要采用"開放數據"領域的機制分析其互操作需要,包括權益描述、內容格式描述、使用及其控制描述、調用接口描述等,支持按照可描述和可管理的規則支持開放數據應用,從而促進 IR 對科研或教育或管理流程的廣泛支持。
( 5) 關于機構知識庫管理的互操作規范。在復雜和動態變化環境中,需要可靠地發現 IR 及其內容與服務,需要確認 IR 內容及管理的可靠性等,需要提供規范的 IR 登記系統、IR 描述元數據、IR 可靠性認證等。
3 機構知識庫的基礎技術互操作規范
針對內容存繳與利用的互操作需要,國際機構知識庫聯盟( COAR) 提出了機構知識庫技術互操作路線圖[17],其中最為基礎的部分規范如表 1 所示:
多數"基礎性"IR 中,內容對象主要是內容文檔,例如 Word、PDF、HTML/XML 文檔或主流的音頻視頻文檔。在專門領域的知識庫中,例如 arXiv. org,還允許LaTeX、AMSTeX、PDFLaTex、PostScript 等文檔類型。在這些 IR 中,數字對象標識常采用基本的具有簡單結構的 URL,保證在本 IR 中對象的唯一性,例如 arXiv. org對象標識號由 arXiv: YYMM. NNNNvV 組成[18],其中YYNN 代表年份和月份,NNNN 代表順序號,V 代表版本號,例如 arXiv: 0706. 0123v2.目前,越來越多的 IR支持在論文發表后加載出版社 DOI 號。
多數 IR 支持 Dublin Core 元數據描述內容對象,有些還支持專門領域元數據格式或基于 Dublin Core 擴展的本地元數據集。多數 IR 支持 OAI - PMH 元數據收割協議[19],通過標準的 OAI - PMH 指令集( Identify,ListSets,ListMetadataFormats,GetRecord,ListIdentifier 和ListRecord) 支持第三方系統查找和調用元數據,并通過元數據中的 URL 調用內容對象。
多數 IR 采用本地標識系統來標識存繳作者,尚沒有嚴格的內容對象作者標識體系。最近幾年提出了若干作者唯一標識號,比較著名的包括湯姆遜 - 路透公司 的 ResearcherID[20]、Scopus 系 統 的 Scopus AuthorID[21]、基于 RePEc 知識庫的 AuthorClaim[22],以及現在由眾多圖書館和出版社提出的 ORCID[23].IR 對規范的作者標識符的支持( 作為存繳者或內容對象作者)成為互操作的重要需求。
SWORD 協議[24]支持向 IR 批量存繳論文,可用于作者或出版社向 IR 以及 IR 之間推送批量內容對象。SWORD 建立在 Atom Publishing Protocol 基礎上,能夠向指定的一個或多個 IR 或 IR Collection 推送指定的包含多個文件的資源集,能夠接受直接存繳或代理存繳的資源集。多種 IR 平臺已支持 SWORD 的應用。
4 機構知識庫的擴展技術互操作規范
隨著 IR 發展,人們針對基礎互操作規范不斷完善或擴展,例如:
( 1) 元數據規范: 英國 RIOXX 項目提出了英國開放獲取知識庫元數據指南[25],在 Dublin Core 核心元數據上,增加了 rioxxterms. projectid 和 rioxxterms. funder兩個核心元素,前者完整使用資助機構資助項目號,后者從 RIOXX 項目資助機構名稱表中選用規范機構名稱,不僅支持 IR 間準確檢索和數據融匯,還支持資助機構發現和調用受資助項目的開放獲取論文。英國ePrint 內容類型描述語言更進一步對 dc: type 元素使用的學術作品類型進行規范描述[26],歐盟 Knowledge Ex-change 項目探索將 IR 內容元數據與科研管理系統元數據有機結合[27].
( 2) 知識組織與檢索規范: IR 可利用簡單知識組織體系語言 SKOS[28]描述并呈現 IR 內容組織體系,可采用知識本體語言 OWL[29]或更為簡樸的 Schema.org[30]來描述并呈現內容對象復雜關系,可用 TopicMaps[31]及其 Topic + Occurrence + Association 三元關系來標識知識組織體系與對應內容對象的標引組織關系,可以通過 SPARQL[32]語言檢索基于 RDF 的復雜內容。
隨著 IR 與其他系統的知識融匯需求加強,會更多采用規范方式來描述、呈現知識組織體系及其組織結果。
( 3) 交換內容推送規范: 英國 JISC 的 RepositoryJunction Broker( R J Broker)[33]項目提供了內容推送中間件服務,支持多個出版社和多個 IR 間的多對多推送存繳服務。它作為一個交換中心,從各個出版社接受需要存儲的論文,解析其目標知識庫和元數據,并將這些論文分發到目標 IR 中。
( 4) 交換內容封裝規范: 為了支持不同系統間準確解析內容數據,美國國家信息標準化組織 NISO 發布了期刊文章 標 注元素集 ( Journal Article Tag Suite,JATS)[34],通過一系列 XML Tags,規范描述期刊及文章各個元素內容。2013 年,NISO 進一步提出關于期刊論文附加資料描述的推薦實踐指南[35],最近還啟動了期刊數據交換數據包的推薦實踐指南研究[36],專門支持在圖書館、檔案館、文摘索引系統、出版社、內容集成商等之間以數據文檔方式交換和自動處理期刊內容。
( 5) 復雜對象描述規范: IR 往往需要保存和組織包含多個多類子對象的復雜數字對象,為此人們提出復合對象格式。例如 FOXML[37],包含多個內嵌的或外部關聯的對象( Data - stream) ,每個對象可有相對獨立的描述元數據和版本控制,每個對象還可與相應的運行機制 ( Disseminators) 關聯來支持對它的操作。METS[38]也是針對復合對象的描述語言,子對象可以內嵌其中,也可通過 URI 從外部鏈接,并能通過不同的Structural Maps 和 Structural Links 對子對象組進行多元化組織,通 過 Behaviors 對子對象進行動態處理。
MPEG - 21 / DIDL[39]是多媒體領域提出的復合對象描述標準,可包含多種媒介對象、多種組合方式和多種調用機制。FOXML 還提供基于 METS 和基于 MPEG -21 / DIDL 的擴展版。OAI 聯盟又提出 OAI - ORE[40],定義了一種集成對象( Aggregation Object) ,在一系列Resource Maps 的支持下,對所集成的資源及其關系進行定義和解析,支持跨 IR 的對象組織。進而,OAI 聯盟還提出 OAI - RSF[41],通過 Resource List、ChangeList、Resource Dump 和 Change Dump 的交換來支持不同 IR 間的內容動態更新。
5 機構知識庫的管理互操作規范
可靠的 IR 互操作還涉及管理政策和管理流程,包括對開放獲取政策、內容使用許可、內容使用統計等的規范描述及調用,甚至包括對 IR 本身的規范描述,以支持第三方可靠了解和利用 IR 內容。人們在這方面已經開始了多種努力:
( 1) 政策描述: 無論是資助機構的開放獲取政策還是出版社關于開放出版或自存儲的政策,往往都涉及復雜問題[42].為了幫助人們查詢和比較,英國SHERPA 項目建立了 SHERPA / JULIET 登記系統[43]對資助機構開放獲取政策進行概略描述,建立了 SHER-PA / RoMEO 登記系統[44]對出版社版權與自存儲政策進行 分 類 描 述。該 項 目 還 建 立 了 FACT[45],融 匯SHERPA / JULIET 和 SHERPA / RoMEO 的數據,允許作者通過期刊或資助機構名稱,查詢某個期刊是否和如何遵循資助機構的開放獲取政策。
( 2) 開放狀態描述: 英國 V4OA[46]項目致力于建立一套規范元數據語言,描述開放獲取狀態、開放時滯期、使用授權等,支持 IR 和第三方系統準確了解 IR 內容的可獲取狀態。類似的項目還有美國 NISO 的開放獲取元數據和指標集項目( NISO OA Metadata and Indi-cators)[47],試圖提供關于開放狀態與使用許可的規范描述。另外,ONIX - PL 項目[48]建立了一個復雜的基于 XML 的使用許可描述格式,可用于描述出版物的開放獲取狀態及使用許可。前述 RIOXX 項目元數據中,也已建議在 rights 元素使用 Creative Commons 許可名稱來描述 IR 內容的使用許可,其擴展版本希望能對論文開放獲取狀態、開放時滯期等進行描述。
( 3) 使用統計描述: 無論是作者、作者機構還是資助機構,都希望了解 IR 內容的使用情況,出版社希望獲得論文在 IR 中的下載統計,科研管理者希望利用 IR使用統計評價項目成果,IR 使用統計數據的共享成為迫切需要。為此,英國支持 Publisher & Institutional Re-pository Usage Statistics 項目[49],研究利用 COUNTER 指標[50]統計 IR 內容使用情況[51].此后,英國啟動 IRUS- UK 項目[52],致力于建立一套規范、可比較的測度指標,支持 IR 內容使用和影響的可靠評價。此外,歐盟的 Knowledge Exchange 項目也提出了關于使用統計的指南[53].
( 4) 開放應用規范: 當 IR 逐步成為數字科研與教育的有機環節時,IR 內容就應該作為開放數據,支持計算機化的再利用和再創造。開放數據本身在使用許可、數據格式、支持機制等方面對 IR 提出了更高要求,例如作為開放數據[54],IR 內容( 元數據或內容對象)需要得到開放使用授權,需要把非結構內容( 文檔、圖像、音視頻等) 結構化數據化可計算化( 例如將文本XML 化) ,需要采用公共標準數據格式,需要對數據使用進行合理的監測或管理,可能需要將元數據以開放關聯數據方式發布[55],需要專門的數據共享協議[56]( 例如 Data Sharing Protocol) 并提供開放 API 支持第三方系統調用。
( 5) IR 描述與認證: IR 作為人們越來越依賴的知識內容平臺,其內容可信賴性和運行可靠性是一個迅速凸顯的挑戰[57].雖然已有諸如 OAR[58]和 ROAR[59]這樣的 IR 登記系統,但目前對 IR 可信賴性的測度和評價還處在初級階段,而且對此的要求會隨著 IR 的擴展應用而不斷深化。人們已經提出可用檔案系統描述標準[60]和 TRAC 標準[61]來描述和認證 IR,也可采用歐盟已經提出的 IR 描述應用協議( Info - eu - repo Appli-cation Profile)[62]來對 IR 各層次內容進行規范描述。
6 機構知識庫互操作的進一步挑戰
前面對 IR 當前的互操作規范進行了初步總結,但是 IR 發展突飛猛進,對互操作不斷提出新挑戰。一方面,大量的非文本內容( 數據、圖像、音視頻、計算機計算模型、多媒體對象等) 越來越成為機構知識管理與服務的重點,規范描述、組織和利用它們成為 IR 的重要任務[63]; 一方面,需要對 IR 內容進行更加深入的解析、描述和關聯,包括對科研人員、項目、機構、資助組織、工具、方法、材料、流程、結果等的標識[64]; 另一方面,IR 網絡迅速涌現,例如 OpenAIRE[65]、UK Reposito-ry Net +[66]、CAS IR Grid[67]等,這些網絡不僅需要元數據收割檢索和使用數據匯總等服務,而且需要在不同類型知識庫間進行數據交換和服務融匯,進行跨 IR 的知識圖譜分析、合作網絡繪制、虛擬 IR 集重組、虛擬知識內建構、關聯數據服務等; 再一方面,IR 及其內容集本身可作為一個對象被再利用和再創造,要求 IR 支持用戶( 或用戶系統) 對其元數據、使用協議、數據模型、組織管理流程等的重新定義或擴展,構建新的對象或工具或流程,支持用戶從不同的視角來利用 IR 內容及其服務來創建新內容和新服務,支持開放共享社交媒體。例如 ResearchDataBox( RDBox) ,以開放格式支持任何人上載出版物、項目、會議及其他資源,提供工具支持創建個人和機構的配置文件,生成基于項目或團體合作的主題區[68].這些以及未來的新需求,將促進IR 不斷發展,也對 IR 互操作提出了新的挑戰,需要緊密跟蹤、研究和試驗。
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