常　娥，華蘇永

館藏資源底層通用整體數(shù)據(jù)關聯(lián)模型研究*

常娥，華蘇永

細粒度、語義化和開放性是館藏資源組織的三大需求。文章借鑒各種知識組織理論與方法，尤其是關聯(lián)數(shù)據(jù)技術，嘗試構建館藏資源底層數(shù)據(jù)整體關聯(lián)的通用架構。該模型由資源層、知識層和中間層等三層關聯(lián)結構構成，提供更加一般化、普適性的資源組織框架，以充分滿足館藏資源、知識單元各自及其之間各種復雜的語義關系深度揭示與表達的需求。

知識組織關聯(lián)數(shù)據(jù)通用模型

引用本文格式常娥，華蘇永.館藏資源底層通用整體數(shù)據(jù)關聯(lián)模型研究［J］.圖書館論壇，2016（8）：7-12.

0　引言

面對信息環(huán)境的變遷，圖書館館藏資源正發(fā)生著深刻的變化，主要表現(xiàn)在3個方面：（1）館藏資源發(fā)展迅猛、分布離散，成為集紙質(zhì)文獻資料、電子資源和網(wǎng)絡資源于一體的綜合館藏資源體系；（2）館藏文獻資源基本完成由紙質(zhì)文獻到數(shù)字化資源的轉換，并將不斷朝著數(shù)據(jù)化的方向發(fā)展；（3）館藏資源的類型不斷拓展，不僅包括圖書、期刊、報紙、手稿、研究數(shù)據(jù)等實際館藏資源，還包括建立在實際館藏資源之上的各種描述，即衍生館藏資源，如書目數(shù)據(jù)、各種元數(shù)據(jù)方案、主題表、分類表以及規(guī)范文檔［1］。

大數(shù)據(jù)時代，館藏資源從形態(tài)到內(nèi)容都發(fā)生了深刻變化，這給館藏資源組織與利用帶來重大挑戰(zhàn)。圖書館試圖從系統(tǒng)層面、元數(shù)據(jù)層面乃至資源層面將各種資源加以融合，然而無論是資源導航、OPAC整合、資源發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡信息聚合或信息共享空間等整合方式，均在數(shù)據(jù)融合范圍、深度及效果等方面不盡如人意。關聯(lián)數(shù)據(jù)（Linked Data）為突破館藏資源組織困境提供了全新的思路，借助關聯(lián)數(shù)據(jù)技術以細粒度、語義化、開放關聯(lián)的方法組織各類館藏資源，繼而進行知識的深度挖掘、發(fā)現(xiàn)與利用，已成為圖書情報學界研究的熱點問題。然而關聯(lián)數(shù)據(jù)的實際應用離不開知識本體的支持，因此目前圖書館界首先要解決的問題是盡快建立館藏資源底層整體數(shù)據(jù)關聯(lián)的通用框架，以實現(xiàn)網(wǎng)絡環(huán)境下圖書館資源動態(tài)、關聯(lián)、開放與多維的揭示與利用。

1　館藏資源數(shù)據(jù)關聯(lián)的理論基礎

早在20世紀60年代，英國著名情報學家布魯克斯就指出了文獻組織與知識組織的區(qū)別，并認為理想的知識組織是對文獻中的知識單元進行分析，找到人們創(chuàng)造與思考的相互影響與聯(lián)系的結點［2］。但學者們同樣敏銳地意識到，文獻資源組織的實質(zhì)就是一種知識組織［3］，文獻資源組織和知識組織只是組織層次的區(qū)分而已［4］。文獻資源組織和知識組織既有聯(lián)系，又有區(qū)別。文獻資源組織主要依據(jù)元數(shù)據(jù)標準對文獻資源外部特征信息進行組織，而知識組織主要依據(jù)各種知識組織系統(tǒng)對文獻資源內(nèi)部知識進行組織。

根據(jù)布魯克斯的設想，利用知識單元之間的邏輯關系表達，可將文獻資源網(wǎng)絡轉變?yōu)橛芍R單元直接連接的概念網(wǎng)，這是一種理想的知識組織狀態(tài)，是知識組織的最高目標。如果實現(xiàn)了文獻資源的全語義化表達，在知識網(wǎng)絡中即可進行各種知識單元的檢索、推理和整合，那么知識網(wǎng)絡是否可取代文獻資源本身呢？這一問題值得我們思考。如果答案是肯定的，那么則無需在知識組織模型中建立知識單元與文獻資源之間的關聯(lián)，反之則需要建立這種聯(lián)系，因此，這一問題的答案直接影響著館藏資源知識組織模型的整體設計。

本文認為，無論知識網(wǎng)絡中建立了多么豐富的關聯(lián)，它始終無法取代文獻資源本身，原因在于：知識即聯(lián)系，對知識的組合與拆分形成了不同粒度的知識單元。文獻本身就是一種知識單元，它是由人腦對細粒度知識單元進行分析、推理與綜合等創(chuàng)造性活動后，得到的粗粒度知識單元。為了區(qū)分知識單元的粒度，一般使用文獻代替粗粒度知識單元，使用知識單元代替細粒度知識單元。對于知識服務而言，何種粒度的知識單元最合適，目前學術界還未形成定論。從學術研究層面而言，文獻的略讀和精讀一直都是交替進行的，計算機還無法取代人腦進行知識創(chuàng)新。因此，文獻資源在過去、現(xiàn)在及未來都是人類最寶貴的知識資源。

王松林認為，目前文獻資源仍是圖書館的組織對象［5］，這是圖書情報學科與其他領域知識組織研究的重要區(qū)別。然而，館藏資源組織不能僅停留在傳統(tǒng)元數(shù)據(jù)方式的信息組織層面，而是要深入資源內(nèi)容層面進行知識組織，這一點毋庸置疑。伴隨著大量數(shù)字化科研成果的產(chǎn)出，館藏資源不僅有圖書、期刊、學術博客、研究數(shù)據(jù)等眾多記錄形式，而且往往以復合數(shù)字對象的形式存在［6］，需要同時處理文獻資源、知識單元各自及其之間的各種復雜關聯(lián)關系。

2　館藏資源數(shù)據(jù)關聯(lián)的技術基礎

圖書館學領域一直致力于尋求文獻、信息和知識序化與關聯(lián)的最佳組織模型，從早期的目錄索引，到MARC機讀目錄、DC元數(shù)據(jù)標準、本體模型（Ontology），再到關聯(lián)數(shù)據(jù)。以MARC機讀目錄為代表的現(xiàn)行元數(shù)據(jù)標準，是一種以文獻為基本單位的粗粒度資源組織方法，因無法解決資源描述的異構性和語義性問題［7］，所以無法使圖書館擺脫信息孤島的束縛。而本體模型雖可實現(xiàn)圖書館資源的語義化描述和知識組織，但在資源關聯(lián)的廣度和深度上未能提供更多的幫助。此外，元數(shù)據(jù)方法和本體模型，均不支持資源的開放獲取。

近年來，關聯(lián)數(shù)據(jù)技術的迅猛發(fā)展，以及圖書館界新一代編目標準RDA的發(fā)展，為館藏資源最佳組織模型的探尋指明了新的發(fā)展方向。然而關聯(lián)數(shù)據(jù)僅僅是一個技術框架，在此基礎之上還需融入元數(shù)據(jù)和本體模型，以解決資源描述的異構性和語義性問題，進行知識與資源的深度關聯(lián)。美國、德國、法國、瑞典等國家圖書館紛紛發(fā)布了包含書目、規(guī)范主題詞、規(guī)范人名等資源在內(nèi)的關聯(lián)數(shù)據(jù)集［8］。由于這些數(shù)據(jù)集以特定館藏資源為對象，缺乏整體的數(shù)據(jù)關聯(lián)框架，因此數(shù)據(jù)集關聯(lián)的范圍和程度有限，有些僅是內(nèi)部關聯(lián)，與非圖書館數(shù)據(jù)集的粘合度并不高，難以成為開放數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中的交通樞紐或核心節(jié)點。

以FRBR模型為核心的新一代編目標準RDA，正處于實施與應用的初級階段［9］，雖設計了關聯(lián)準備，然而如何利用關聯(lián)數(shù)據(jù)技術為RDA的元素、概念詞表及其相互關系提供表達、描述和管理——是選擇將完整的RDA編目數(shù)據(jù)發(fā)布為關聯(lián)數(shù)據(jù)，抑或選擇其核心元素進行轉換，仍需進一步研究［10］。

國內(nèi)在理論研究方面主要是國外關聯(lián)數(shù)據(jù)的概念、技術框架、典型數(shù)據(jù)集等相關研究的引介以及我國圖書館利用關聯(lián)數(shù)據(jù)重組館藏資源開展知識服務的思考［11-12］。學者們對于關聯(lián)數(shù)據(jù)的發(fā)布與消費技術、開放應用協(xié)議等進行了分析［13-15］，并探討了基于關聯(lián)數(shù)據(jù)的館藏數(shù)字資源語義聚合模型［16-17］。在應用實踐方面，雖然國內(nèi)尚未有圖書館徹底將書目資源發(fā)布為關聯(lián)數(shù)據(jù)集［18］，關聯(lián)數(shù)據(jù)中樞Datahub中收錄的中文關聯(lián)數(shù)據(jù)集極少，但上海圖書館和中國科學技術信息研究所等機構搭建了關聯(lián)數(shù)據(jù)實驗系統(tǒng)，其中上海圖書館在2015年底將家譜數(shù)據(jù)發(fā)布為關聯(lián)數(shù)據(jù)，并于2016年3月首家率先推出提供了標準消費接口的家譜關聯(lián)數(shù)據(jù)開放平臺，以提供家譜數(shù)據(jù)的開發(fā)與利用［19］，這標志著我國圖書館界對于關聯(lián)數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)進入應用階段。

總體來說，關聯(lián)數(shù)據(jù)為館藏資源細粒度、語義關聯(lián)的開放組織奠定了技術基礎，國內(nèi)對于關聯(lián)數(shù)據(jù)的應用實踐剛剛起步，還處于借鑒國外先進經(jīng)驗階段。

3　底層通用的整體數(shù)據(jù)關聯(lián)模型構建

館藏資源的組織不能僅停留在傳統(tǒng)元數(shù)據(jù)方式的信息組織層面，而是要深入到資源的知識內(nèi)容層面。從文獻資源的整體揭示與組織，深化到文獻中的數(shù)據(jù)、公式、事實、結論等知識單元的關聯(lián)組織，這是科技進步與發(fā)展帶來的必然結果。然而，在知識控制單位重心發(fā)生轉變的過程中，并不是非此即彼的，需用全面的視角來研究知識單元與文獻資源間的組織與關聯(lián)，即需揭示和表達文獻資源、知識單元各自及其之間的三重復雜語義關聯(lián)，以滿足知識整體且快速的聯(lián)通，以及檢索與發(fā)現(xiàn)的功能。

因此，本文在綜合借鑒各種知識組織理論與方法，充分考慮與現(xiàn)有相關元數(shù)據(jù)標準的兼容性，在FRBR/FRAD/FRSAD三者集成與擴展的綜合概念框架之上，通過引入包含研究背景、材料方法、模型假設、實驗數(shù)據(jù)、結果討論等項目的學術元數(shù)據(jù)框架，構建圖書館資源底層通用的整體數(shù)據(jù)關聯(lián)模型（Bottom Common Organization Model of the Whole Library Knowledge Resource，以下簡稱“BCOM模型”），詳見圖1。BCOM模型為館藏資源、知識單元各自及其之間的各種復雜語義關系建立了3層關聯(lián)結構，即資源層、知識層和中間層，極大地增強了館藏資源數(shù)據(jù)關聯(lián)網(wǎng)絡的整體連通性，無論是從資源出發(fā)，還是從知識單元出來，都能迅速關聯(lián)并發(fā)現(xiàn)用戶所需的知識或資源。

圖1　底層通用的整體數(shù)據(jù)關聯(lián)模型

3.1資源關聯(lián)層

該層主要揭示資源與資源之間的關聯(lián)關系。在DC、MARC等傳統(tǒng)資源組織模型中，資源之間的關聯(lián)關系是粗糙的、隱含的。例如，DC模型通過“相關”屬性建立了資源之間的關聯(lián)，然而沒有具體定義資源間語義關系的類型。在BCOM模型中，將資源關聯(lián)作為獨立層次進行構建，以增進資源之間關系的語義表達與快速連通。

BCOM模型將采用RDF框架和URI標識符描述資源之間的關系，即以“資源-屬性-值”三元組形式進行描述，并對第一組元“資源”賦予URI號碼。由于該層描述的是資源與資源之間的關系，因此第三組元“屬性值”的取值是資源，同樣應賦予URI號碼。資源關聯(lián)層主要通過文獻之間的引用與概念同現(xiàn)建立關聯(lián)。

3.2資源與知識關聯(lián)層

該層又稱為中間層，主要揭示資源與知識單元之間的關聯(lián)關系，在同現(xiàn)關聯(lián)的基礎上，附加學術元數(shù)據(jù)和書目元數(shù)據(jù)，建立各種語義關聯(lián)。

在中間層，BCOM模型致力于將資源的內(nèi)容特征描述深入化，同時兼顧外部特征描述，從而形成了學術元數(shù)據(jù)和書目元數(shù)據(jù)這兩套不同的元數(shù)據(jù)標準。其中書目元數(shù)據(jù)主要借鑒和吸收了MARC和DC相關元數(shù)據(jù)項，用以描述資源外部特征，而學術元數(shù)據(jù)則將重點探尋比關鍵詞方式要具體，比文獻資源本身要凝練的一種內(nèi)容表達框架。換言之是將MARC和DC中的關鍵詞和分類號等主題描述元素項抽取出來，進行具體化，以充分揭示資源的主題內(nèi)容。

在中間層，BCOM模型仍將采用RDF框架和URI標識符描述資源與知識之間的關聯(lián)關系，其中第二組元“屬性”即為學術元數(shù)據(jù)項和書目元數(shù)據(jù)項，第三組元“屬性值”的取值是知識單元。知識單元是否應設置URI標識符的問題將在下一小節(jié)中討論。

3.3知識關聯(lián)層

該層主要揭示了知識單元之間的關聯(lián)關系。無論是復雜的知識組織系統(tǒng)（知識本體），還是簡單的知識組織系統(tǒng)（詞表），語義關系主要包含等級關系、等同關系、相關關系和并列關系這4種類型。不同學科領域?qū)@4種類型語義關系進行更加細致、具體而深入地表達，從而構建了各種領域知識本體。

在知識層，BCOM模型將融合FRAD與FRSAD模型中的人、機構、概念、實物、事件、地點等概念，以及FRBR模型中的作品層概念，重新梳理、定義各知識概念間的基本語義關系。所謂基本語義關系是指與領域無關的事物之間通用的語義關系，包括人物關系、地點關系、時間關系，以及通用主題概念關系等。此外，BCOM模型將采用開放的方式，逐步構建領域知識本體，以進一步豐富知識層概念之間的語義關系。

值得一提的是，科學研究數(shù)據(jù)是一個特例，它既可歸屬于資源層，又可歸屬于知識層。本研究將從文獻（著作、論文）中分解出的研究數(shù)據(jù)作為知識單元，利用學術元數(shù)據(jù)框架與資源層文獻進行關聯(lián)和映射，而將圍繞某項科學研究，實驗前后所產(chǎn)生的一系列、整套數(shù)據(jù)作為一種資源，除了在資源層利用引用和同現(xiàn)方式建立各種關聯(lián)外，還將利用書目元數(shù)據(jù)框架與知識層概念建立聯(lián)結。

在知識層，BCOM模型仍將采用RDF框架和URI標識符描述知識間的關聯(lián)關系，其中第二組元“屬性”除了包含基本語義關系外，還將包含各種領域概念關系，第一組元“資源”和第三組元“屬性值”的取值都是知識單元。由于該層包含人、機構、實物、地點、時間、事件等各種知識概念，對其進行規(guī)范控制十分必要，因此BCOM模型對存在同義現(xiàn)象的知識單元將賦予URI符號進行標識，以解決語義異構問題。

4　BCOM與RDA、BIBFRAME框架的對比分析

1998年國際圖聯(lián)構建FRBR本體模型，定義書目描述的4層結構，即“作品（work）-內(nèi)容表達（expression）-載體表現(xiàn)（manifestation）-單件（item）”。RDA是FRBR模型的實踐者，因此RDA中的元素設計全部與FRBR模型的層次結構相對應。然而有機構和學者始終認為RDA過于復雜，對其推廣與應用前景十分擔憂。2011年，美國國會圖書館（LC）設計并推出了新的書目框架計劃BIBFRAME（Bibliographic Framework Initiative），它將FRBR模型中的4層結構簡化為“作品（work）-實例（instance）”兩層結構，并且增加規(guī)范數(shù)據(jù)（authority）和注釋數(shù)據(jù)（annotation）以適應規(guī)范控制和擴展描述的需求［20］。

顯然，BIBFRAME是作為RDA的競爭者出現(xiàn)的，BIBFRAME對RDA的概念層次進行了簡化，與RDA不完全一致。然而這種簡化其實是一種更一般化，使得BIBFRAME成為一個更大的容器，對其進行擴展，完全可以容納FRBR模型所有的描述功能。同時，BIBFRAME還吸收了MARC/MODS、DC、Schema.org中的元素定義，共設計了約300個屬性，分屬52個類。

然而BIBFRAME的開發(fā)尚未完成，還存在許多不確定性，主要是規(guī)范控制和注釋模型的爭議較大。2015年6月，在BIBFRAME詞表修訂中，LC曾建議取消規(guī)范控制類及其屬性，將規(guī)范原有子類直接歸屬于頂級類資源，如將ISBN等均作為頂級類［21］。由此可見，國際圖聯(lián)、美國國會圖書館，以及OCLC對于開放數(shù)據(jù)時代，以關聯(lián)數(shù)據(jù)為基礎的館藏資源描述與組織框架仍在不斷探索之中，誰也無法預言RDA和BIBFRAME最終發(fā)展形態(tài)。

無論是RDA，還是BIBFRAME，都將資源與知識單元放在同一個層次進行討論，未深入揭示資源的主題內(nèi)容，并且對于主題概念間的關系描述較弱，仍側重書目關系描述。BCOM模型則將資源與知識單元分層處理，單獨構建了資源層、知識層關聯(lián)，并將資源的內(nèi)容特征描述和外部特征描述進行分離，形成中間層元數(shù)據(jù)標準。這不僅強化了資源主題內(nèi)容的揭示功能和主題概念關系的描述功能，而且增強了整個資源組織框架在資源層和知識層的整體連通性。這是BCOM模型相比于RDA和BIBFRAME模型的重要區(qū)別。

此外，除了增強館藏資源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的整體連通性外，BCOM模型還具有一定的領域通用性，主要體現(xiàn)在以下3個方面：（1）資源層、知識層和中間層，這3層架構對于任何領域的資源組織都是通用的，利用BCOM模型無論是從資源，還是從知識單元出來，都能迅速關聯(lián)并發(fā)現(xiàn)用戶所需知識或文獻資源；（2）學術元數(shù)據(jù)框架和書目元數(shù)據(jù)框架也是領域通用的，旨在連通資源層與知識層；（3）采用RDF和URI描述資源、知識概念及其之間各種語義關系，滿足了通用、語義化、開放與互聯(lián)的需求。

最后，值得一提的是，由于RDA和BIBFRAME框架側重資源外部書目屬性表達，因此其語義關系是相對固定的，而BCOM模型則將具有學科差異性，因為要想完全發(fā)揮BCOM模型資源組織與發(fā)現(xiàn)的功能，需強化知識層概念語義關系的表達。BCOM模型在知識層將采用完全開放的形式，構建各種領域知識本體，以豐富知識層各種語義關系的表達。未來本研究將借鑒BIBFRAME和DCMI應用綱要機制，制定BCOM模型的領域綱要，以適應特定領域知識本體的構建需要。綱要將規(guī)定領域知識如何繼承和分解，可以復用哪些詞表和屬性等，使BCOM成為一個更大的通用“容器”。

5　結語

現(xiàn)代研究表明，大腦神經(jīng)細胞的數(shù)量約有150億之多，它們之間形成了極其復雜的網(wǎng)絡結構，彼此溝通，相互影響，每個細胞與其他細胞可產(chǎn)生2000多種聯(lián)系［22］?？茖W知識存在普遍聯(lián)系，序化并還原知識間的連接關系是知識組織的重要目標。相比于人類神經(jīng)細胞間的廣泛聯(lián)系，在傳統(tǒng)人工組織的知識系統(tǒng)中，每個知識節(jié)點與其他節(jié)點的聯(lián)系卻十分有限，遠遠無法滿足知識普遍聯(lián)系、高速傳遞的需要。因此，需要對粗粒度的知識進行碎片化處理與挖掘，提取出研究對象、背景、問題、目標、方法、過程、結果、結論、討論；分析出概念、原理、觀點、規(guī)范、標準、設計、技巧、事實、數(shù)據(jù)、人物等知識單元，并揭示文獻資源、知識單元各自及其之間的各種復雜語義關聯(lián)，從而構建復雜知識關聯(lián)網(wǎng)絡，以使文獻資源及其所承載的知識在開放數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，得到廣泛而深入的利用。有鑒于此，綜合借鑒各種知識組織理論與方法，尤其是關聯(lián)數(shù)據(jù)技術，本文嘗試構建館藏資源底層整體數(shù)據(jù)關聯(lián)的通用架構，即通用數(shù)據(jù)關聯(lián)模型BCOM，該模型旨在提供更加一般化、普適性的資源組織框架，以充分滿足館藏資源、知識單元各自及其之間各種復雜語義關系的深刻揭示與表達需求。BCOM模型通過豐富知識節(jié)點間的聯(lián)系，使人工知識網(wǎng)絡盡可能接近真實、客觀存在的知識網(wǎng)絡，以促進知識廣泛而深入的利用。

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（責任編輯：付偉棠）

Bottom Common Organization Model of the Whole Library Knowledge Resource

CHANG E，HUA Su-yong

Fine grit，semantization and openness play key roles in organizing library collection resources.The article constructs the bottom common organization model of the whole library knowledge resource on the basis of the various kinds of the knowledge methods，especially the linked data technology.The model is made up of 3 layers：links among the resources，links between resource and knowledge，and the links among knowledge.In the article，the common and universal resource organization frame is presented in order to express the complex semantic relation of resource and knowledge.

knowledge organization；linked data；common model

*本文系國家社會科學基金項目“圖書館資源組織中的數(shù)據(jù)關聯(lián)機制研究”（項目編號：14CTQ005）研究成果之一

常娥，東南大學圖書館副研究館員；華蘇永，東南大學圖書館館員。

2016-04-06