Электронные библиотеки | 1999 | Том 2 | Выпуск 2 | В.О. Громов, Э.Г. Никонов, А.М. Рапортиренко, И.А. Филозова

Электронные библиотеки -1999 - Том 2 - Выпуск 2

Электронная библиотека Объединенного института ядерных исследований

В.О. Громов, Э.Г. Никонов, А.М. Рапортиренко, И.А. Филозова
Объединенный институт ядерных исследований

Введение

В рамках проекта "Электронная библиотека ОИЯИ", финансируемого РФФИ, в Лаборатории вычислительной техники и автоматизации Объединенного института ядерных исследований (ЛВТА ОИЯИ) начаты работы по созданию программного обеспечения для организации электронной коллекции информационных ресурсов, накопленных в ОИЯИ с момента основания института.

К настоящему моменту в ОИЯИ накоплен огромный объем разнородной информации, хранящейся как в структурированном виде в локальных базах данных (БД) под управлением различных систем управления базами данных (СУБД) (dBase, Access, ORACLE), так и в неструктурированном виде (текст, графика, видео, гипертекст и т.д.). Ее единственным связующим звеном является разветвленная вычислительная сеть ОИЯИ как материальная среда передачи данных. Почти отсутствует интеграция на уровне использования богатейших уникальных данных, накопленных с момента создания ОИЯИ (1956 г.), что делает доступ к ним широкой общественности неудобным, затруднительным, а иногда невозможным.

Чем может быть интересна “внешнему” по отношению к ОИЯИ пользователю представляемая электронная коллекция, названная “Электронная библиотека (ЭБ) ОИЯИ”?

Излишне говорить о роли ОИЯИ в российской и мировой физической науке. Труды выдающихся, известных всему миру ученых являются теоретическим достоянием России, а практически - института в Дубне. Огромное количество их работ в различных источниках, а также биографические и другие уникальные материалы (фото, видео, тексты) находятся в разрозненном виде.

Материалы и информация научно-технической библиотеки могут быть полезны не только сотрудникам ОИЯИ, но и научным сотрудникам других институтов как в России, так и за рубежом.

Большое количество информации накоплено издательским отделом ОИЯИ. Особо следует отметить электронные версии журнала ЭЧАЯ (Физика Элементарных Частиц и Атомного Ядра), издающегося с 1970 г. издательством “Атомиздат”, затем – “ЭнергоАтомиздат”, а с 1992 г. - издательским отделом ОИЯИ. Издается и переводится также в США.

Для интересующихся историей отечественной науки безусловный интерес представит фотоархив ОИЯИ, созданный высококлассными специалистами и отражающий развитие физической науки через призму международных совещаний, симпозиумов, конференций.

Таковы основные области интереса внешнего мира к “Электронной библиотеке ОИЯИ”, которая должна стать составной частью общеинститутского информационного пула с выходом во внешний мир согласно настоящей стратегии ЛВТА ОИЯИ в области информационных технологий и услуг.

Концепция “Электронной библиотеки ОИЯИ”

Под “электронной библиотекой” мы понимаем комплекс распределенных программных и аппаратных средств, позволяющих создавать и развивать традиционные и мультимедийные базы данных, предоставлять удобный доступ к ним в виде глобальных (общих для всех баз данных) или специализированных, специфических для конкретных баз данных, услуг.

Концептуальным связующим звеном на уровне самих данных является подход к построению баз данных, не зависящий от СУБД. Практически это означает добавление к уже существующим БД сущностей, посредством которых они будут интегрированы в единую электронную коллекцию, а для вновь создаваемых баз данных – включение этих сущностей еще на уровне проектирования. Поскольку предполагается, что основным типом БД будут реляционные БД, естественно, что общим языком запросов является SQL.

Концептуальным связующим звеном на уровне взаимодействия “человек - данные ЭБ” является архитектура клиент/сервер. Это относится и к аппаратной, и к программной реализации ЭБ. Клиент должен быть в меру универсальным, гибким, легко настраиваемым на различные цели - будь то выполнение любых транзакций операторами БД или поиск, осуществляемый пользователем в Intranet или посредством Internet.

Поставленная цель достигается созданием специальной БД, содержащей метаданные для нашей электронной коллекции. В качестве метаданных будут выступать соответствующие гиперссылки на объекты ЭБ. При помощи упомянутых метаданных операторы и пользователи смогут получать единообразный доступ к разнотипным распределенным данным. Гиперссылка (метаданное) содержит помимо традиционной ссылки на физическое расположение данных еще и дополнительную компактную информацию об объекте. База данных гиперссылок для конкретной базы данных электронной библиотеки является как бы ее микроотражением (слоем из метаданных), позволяющим осуществлять многие операции, не обращаясь непосредственно к основной БД.

ЭБ на системном уровне строится по идеологии клиент/сервер и архитектурно состоит из следующих серверов и клиентов:

основной UNIX-сервер (СУБД и БД);
PC-серверы (БД гиперссылок);
Unix-клиенты (для разработчиков БД);
Unix WWW-серверы/клиенты (обработка Internet-запросов);
основной PC-клиент, позволяющий производить весь цикл операций по наполнению и модификации баз данных электронной библиотеки (операторский клиент);
поисковый PC-клиент, в основном ориентированный на поиск и отображение результатов поиска (пользовательский клиент).

Разница между клиентами заключается лишь в наборе разрешенных над БД операций.

Основной PC клиент должен позволять производить весь цикл операций по созданию, наполнению и модификации ЭБ ОИЯИ. Он должен быть платформно независимым, поэтому предполагается, что клиентское приложение будет реализовано в виде ActiveX-приложения, работающего в качестве управляющего элемента в стандартных браузерах (Netscape или Internet Explorer). Данный клиент позволит осуществлять дифференцированный доступ к данным ЭБ в зависимости от уровня полномочий конкретного пользователя, который устанавливается администратором БД в момент регистрации для работы с ЭБ. Это необходимо для обеспечения сохранности данных и касается прежде всего пользователей, имеющих право на внесение изменений в базы данных ЭБ. Естественно, что данный клиент не будет устанавливать никаких ограничений на операции по просмотру и поиску информации в ЭБ. Таким образом, универсальный клиент позволить различным типам пользователей получать доступ к ресурсам ЭБ, используя единый графический интерфейс, позволяющий работать с различными СУБД.

Таковы основные положения концепции “Электронной библиотеки ОИЯИ”.

Состав “Электронной библиотеки ОИЯИ”

“Электронная библиотека ОИЯИ” должна состоять из следующих архитектурно-независимых подсистем:

Набор персональных электронных изданий (Web-серверов) (ПЭИ) (Приложение 1).
Электронный каталог научно-технической библиотеки (НТБ) ОИЯИ.
Материалы Издательского Отдела ОИЯИ.
Архив фото- и видеоматериалов ОИЯИ.

Основными объектами электронной коллекции в целом являются библиографические данные, полные тексты некоторых изданий, отсканированные фотографии и оцифрованное видеоизображение. Форматы представления документов: TEX, PDF, HTML, JPEG, VIVO.

Информационно-сетевая инфраструктура данного участка предполагает распределение данных в сети, как указано в Приложении 2.

Вся информация, представленная в ПЭИ, организуется с точки зрения пользователя и отображается в виде иерархической структуры (дерева) гиперссылок, что хорошо согласуется с WWW-технологией. Каждое электронное издание относится к конкретному человеку, поэтому является персональным и содержит биографические сведения, очерк научной деятельности, библиографию трудов, полные тексты наиболее значимых работ.

Электронный каталог НТБ ОИЯИ

Основным сервисом, предоставляемым пользователю в подсистеме научно-технической библиотеки, должен быть “Электронный каталог”, соответствующий существующим традиционным описям фондов или карточным каталогам. “Электронный каталог” должен осуществлять поиск документов по различным полям их библиографического описания и их совокупности, а также обеспечивать функцию заказа литературы. Сейчас в НТБ ОИЯИ введена в эксплуатацию Автоматизированная Библиотечно-Информационная Система (АИБС) “LiberMedia”, что позволило обеспечить полный технологический цикл библиотечного процесса, включая каталогизацию всех видов документов, абонемент, обмен библиографическими записями с другими библиотеками в формате UNIMARC. Система представляет собой целостную АИБС и предоставляет развитый аппарат информационного поиска, но в связи с ограниченным количеством лицензий остается актуальной задача предоставления широко доступа к библиографической информации.

В технологическом процессе НТБ участвуют следующие виды изданий:

книги;
препринты;
статьи;
работы сотрудников ОИЯИ;
периодические издания;
материалы и труды конференций, школ, симпозиумов;
диссертации;
авторефераты диссертаций.

К настоящему моменту библиотечный фонд насчитывает порядка 500.000 единиц хранения. Ежегодный прирост оценивается величиной в 35.000 единиц.

Для решения задачи широкого пользовательского доступа к данным НТБ ОИЯИ будут формироваться базы данных электронного каталога на сервере баз данных dbserv.jinr.ru (см. Приложение 2) путем отсечения информации (удаления определенных полей), не участвующей в пользовательском поиске. Критерии поиска очевидны.

Для всех видов изданий:

по автору;
по части заглавия;
по тематическим индексам;
по году издания;
по ключевым словам;
по предметным рубрикам.

Для конференций:

по месту проведения;
по времени проведения.

Сервер публикаций издательского отдела ОИЯИ

К настоящему времени в Издательском отделе ОИЯИ разработан и начал функционировать прототип сервера публикаций. Данный сервер позволит получить доступ практически ко всем публикациям, выпускаемым Издательским отделом (см. Приложение 3). Уже доступны следующие издания:

Журнал "Физика элементарных частиц и атомного ядра".
Журнал "Краткие сообщения ОИЯИ".
Бюллетень "Новости ОИЯИ".
Препринты ОИЯИ.
Сообщения ОИЯИ.

Все издания доступны как в HTML, так и PDF формате. На сервере также приведена информация об издательском отделе и информация для авторов. В дальнейшем планируется сделать доступными все информационные ресурсы издательского отдела ОИЯИ как для сотрудников ОИЯИ, так и для ученых-физиков, не являющихся сотрудниками ОИЯИ, в том числе и в рамках "Электронной библиотеки ОИЯИ".

Архив фото- и видеоматериалов ОИЯИ

В рамках проекта "Электронная библиотека ОИЯИ" разработан проект программного обеспечения для ведения архива фотоматериалов ОИЯИ. Данное программное обеспечение должно также обеспечивать Internet-доступ к хранящимся в архиве фотоматериалам. Кратко описываемый ниже программный продукт (рабочее название – “PhotoStock”) является реализацией одной (первой) из двух запланированных частей системы электронного архива ОИЯИ:

Рабочего места оператора по созданию и сопровождению БД фотоархива ОИЯИ;
Internet-клиента для доступа к БД фотоархива ОИЯИ.

Приложение PhotoStock реализуется на C++, который дает максимальную гибкость из всех имеющихся языковых средств программирования БД.

PhotoStock стартует "с нуля", т.е. для развертывания рабочего места оператора БД требуется лишь два файла: PhotoStock.exe и rXconvert.dll. Первый из них является собственно приложением под Windows 95/98/NT, через которое осуществляются интерфейс с оператором и все транзакции с БД, а второй – это динамически подгружаемая библиотека всех требуемых операций над графическими файлами.

Рабочая "панель" оператора состоит (см. Приложение 4) из стандартного меню, toolbar-меню, и трех функционально различных фреймов, любые два из которых могут убираться в случае необходимости для увеличения "рабочей площади" оператора при выполнении рутинных операций.

Первая (левая) панель (фрейм), типа Windows Explorer, предназначена для просмотра реальных дисковых/сетевых каталогов, а также (что является более существенным) для выполнении операций копирования или перемещения (drag-and-drop) групп графических файлов (фотографий) в третий фрейм, что должно привести к автоматическому добавлению в логически открытый каталог (см. ниже) записей с частично (автоматически) заполненными полями. Далее оператору потребуется "пройтись" по этим записям редактором БД (см. ниже) и заполнить пробелы. В отличие от Windows Explorer первый фрейм, организованный как дерево каталогов, включает еще и файлы, что позволяет осуществлять выборочно операцию drag-and-drop, а также запускать приложения напрямую или ассоциированные с конкретными типами файлов просто при помощи double-click.

Вторая (центральная) панель (фрейм) – является логически организованным каталогом коллекций фотографий, представленном в виде дерева (см. Приложение 4). Корнем дерева владеет конкретный пользователь/оператор. Суперпользователь владеет всеми деревьями. Над элементами дерева можно будет осуществлять операции move, copy, delete, имея соответствующие привилегии. Элементами дерева являются: коллекция, подборка, папка, хранилище, выборка. Детальное обоснование именно такой структуры логических каталогов и их описание выходит за рамки данной работы. Кратко, назначение сущностей таково: коллекция выполняет роль корня дерева пользователя, подборка разбивает коллекцию на крупные подразделы по тематике либо календарному периоду, папка дробит подборку на приемлемые для работы оператора логически связанные части, а хранилище осуществляет привязку к конкретному физическому файлу БД. В организованной таким образом структуре легко ориентироваться и осуществлять поиск требуемых записей. Еще одна сущность – выборка – отражает результаты запросов к БД, а также может содержать "ручную" случайную выборку. Выборка или ее часть может быть преобразована в "нормальное" хранилище. Цель такой структуры – максимально освободить пользователя/оператора от необходимости манипулирования с файлами на локальных и/или сетевых носителях.

Элементы структуры имеют "настраиваемые" свойства (properties), которые можно модифицировать, выбрав соответствующий элемент и нажав правую кнопку мыши (либо через традиционное "системное" меню). Все операции над деревом могут осуществляться через popup menu, вызываемое нажатием правой кнопки мыши (либо через меню).

Третья (правая) панель (фрейм) – является рабочим пространством хранилища, которое отображает часть (настраиваемую) его полей для выборки, модификации, поиска, и т.д. Основным инструментом модификации (в т.ч. и добавления) записей является "Редактор БД" (см. Приложение 4). Это – специальная modeless диалоговая панель с шестью property pages, которая позволяет выполнять операции как над единичными записями (Register), так и над выборкой (Apply to Selected).

“General” property page – позволяет просматривать/модифицировать базовую информацию по фотографии; “Tech”(technical) property page – техническую (композиция, освещение, камера, фотоматериал и т.д.;

“Image” property page – дает возможность просматривать уменьшенную копию изображения (thumbnail) и информацию об оцифрованном изображении; делать привязку уже существующего графического файла к записи или запускать TWAIN, после чего осуществлять эту привязку;

“Storage” property page - позволяет просматривать/модифицировать информацию о носителе, на котором хранится фотография (вплоть до URL со структурой "протокол/домэйн/путь/файл"); “Flags” property page – дает возможность устанавливать флаги (определяемые пользователем) сгруппированные в 4 категории (Technical, Info, Content, Miscellaneous – по 32 в каждой);

“Misc.” (miscellaneous) property page – дает доступ к вспомогательной и сопутствующей второстепенной информации.

Для достижения максимальной производительности БД имеет структуру mdb (Access), доступ к которой локально осуществляется через DAO.

Динамически подгружаемая библиотека rXconvert.dll необходима для реализации всех требуемых операций над графическими файлами. К основным из них относятся:

генерация графических файлов фотоизображений посредством TWAIN интерфейса со сканером;
конвертация из одного графического формата в другой – в настоящий момент поддерживается 13 самых распространенных форматов, включая TIFF, JPEG, GIF, BMP, PNG….со всевозможными методами сжатия изображения;
масштабирование, в частности для создания уменьшенных копий фотоизображений (thumbnails) помещаемых в БД фотоархива наряду со ссылками на полноформатные фотографии;
получение всей информации об изображении, часть из которой помещается в БД как атрибут, по которому может осуществляться поиск (размер, цветовая схема, ….);
работа с clipboard (paste / copy) при необходимости.

В настоящий момент вся технологическая цепочка принципиально реализована в коде. Ведется доработка "Редактора БД" фотоархива. Далее планируется реализация поиска и операций над логическим каталогом.

Заключение

Дальнейшее развитие информационной системы "Электронная библиотека ОИЯИ" предполагает развитие БД метаданных (гиперссылок) и универсального пользовательского клиента для широкого доступа к информационным ресурсам "Электронной библиотеки ОИЯИ" как внутри института, так и за его пределами.

Приложение 1

Пример персонального электронного издания "Понтекорво Б.М."

Биография
Научная деятельность

краткий очерк научной деятельности
открытия, изобретения
библиография трудов
полные тексты наиболее значимых работ

О Понтеркорво (Высказывания коллег и учеников)
Фотогалерея