ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΕΣ

Τίτλος Εργασίας:

Το Σύστημα gCube: Μια Πλατφόρμα για την Υλοποίηση Εικονικών-Ψηφιακών Βιβλιοθηκών

Διδάσκων: Καπιδάκης Σαράντος

Συγγραφέας: Σουπιώνης Ευριπίδης

Ακαδημαϊκό Έτος 2008-2009Ά Εαρινό Εξάμηνο

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Αρχειονομίας και ΒιβλιοθηκονομίαςΜεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών στην “Επιστήμη της Πληροφορίας”

Κατεύθυνση: “Υπηρεσίες Πληροφόρησης σε Ψηφιακό Περιβάλλον”

Το Σύγχρονο Περιβάλλον Επιστημονικής Έρευνας

Βασικές Συνιστώσες

Επιστήμονες-Ερευνητές (Tim Berners-Lee, Ward Cunningham, Donald Ervin Knuth κ.α) Ερευνητικά Κέντρα-Εργαστήρια (CERN, ISI, CSAIL...) Εκπαιδευτικά Ιδρύματα (Πανεπιστήμια, Κολέγια, Τεχνολογικά Ινστιτούτα, Επαγγελματικά

Εκπαιδευτήρια, Πολυτεχνεία.) Διεθνείς Οργανισμοί Έρευνας και Προτυποποίησης (UNESCO, ESA, W3C, IFLA, OCLC,

ISO, IEEE, ANSI...) Ερευνητικά-Εκπαιδευτικά Προγράμματα [OCLC/ALISE Library & Information Science

Research Grant Program (LISRGP), Enabling Grids for E-sciencE (EGEE), Network of Excellence (NoE)...]

Επιστημονικά Περιοδικά και Δημοσιεύματα (Transactions on Computers, D-Lib Magazine, Library Journal, ForeWord, Ariadne Web magazine κ.α)

Υπηρεσίες Πληροφόρησης-Ιδρύματα Μνήμης (Κέντρα και Υπηρεσίες Πληροφόρησης, Βιβλιοθήκες, Αρχεία, Μουσεία, Κέντρα Τεκμηρίωσης κ.α)

Συνέδρια (DESRIST, ECDL, STOC, IFLA World Library and Information Congress...) Τεχνολογία και Εφαρμογές (Πρότυπα, Εξειδικευμένο Λογισμικό, Συνεργατικά Δίκτυα

Υπολογιστών, Πρωτόκολλα Επικονωνίας και Ανταλλαγής Δεδομένων, Διαδίκτυο, Παγκόσμιος Ιστός, Σημασιολογικός Ιστός, Υπολογιστικά Πλέγματα, Ηλεκτρονικές Υποδομές, Εικονικά Περιβάλλοντα Έρευνας, Ψηφιακές και Εικονικές Βιβλιοθήκες, Θεματικές Πύλες, OPACs...)

e-Science

e-Science: αναφέρεται στην αξιοποίηση, από διάφορους επιστημονικούς κλάδους, των νέων τεχνολογιών των κατανεμημένων συνεργατικών υπολογιστικών δικτύων (Υπολογιστικά Πλέγματα) για την εξυπηρέτηση των ερευνητικών τους στόχων.

Στόχοι:

Η εφαρμογή σε ευρεία κλίμακα των νέων τεχνολογιών για την προαγωγή της επιστημονικής έρευνας.

Ο άμεσος, ασφαλής και οικονομικός διαμοιρασμός και επαναχρησιμοποίηση των πόρων.

Η αξιοποίηση της τεχνολογίας του Υπολογιστικού Πλέγματος για την συνεργατική επίλυση μεγάλου μεγέθους προβλημάτων που προκύπτουν από την έρευνα.

Η προσαρμογή των υπηρεσιών που δημιουργούνται στις απαιτήσεις του εκάστοτε χρήστη.

Η ταυτόχρονη εξυπηρέτηση των πληροφοριακών αναγκών πολλών διαφορετικών επιστημονικών κλάδων.

Η αντιμετώπιση των προβλημάτων ανομοιογένειας και η εξασφάλιση της διαλειτουργικότητας ανάμεσα στα διαφορετικά ερευνητικά πληροφοριακά συστήματα.

e-Science και Τεχνολογία

e-Science: επιτυγχάνεται μέσω της εκμετάλλευσης των τεχνολογιών της Ηλεκτρονικής Υποδομής (e-infrastructure) και του Υπολογιστικού Πλέγματος (Grid Computing) και παράγει νέες πλήρως ψηφιακές υπηρεσίες πληροφόρησης όπως τα Εικονικά Περιβάλλοντα Έρευνας (VREs) και οι Εικονικές Ψηφιακές Βιβλιοθήκες (VDLs).

Υπολογιστικό Πλέγμα: αναφέρεται στη δημιουργία ενός πλέγματος συνδεδεμένων σε δίκτυο μεταξύ τους υπολογιστών, οι οποίοι δουλεύουν συνεργατικά, ώστε να διαμοιράζεται το έργο της επίλυσης ενός μοναδικού προβλήματος σε πολλούς διαφορετικούς κόμβους την ίδια στιγμή.

Ηλεκτρονική Υποδομή: είναι μια φυσικού επιπέδου οργανωτική δομή-πλαίσιο που επιτρέπει τον ασφαλή, οικονομικό και σύμφωνο με τις απαιτήσεις και τη ζήτηση, διαμοιρασμό των πόρων ανάμεσα σε διάφορους συμμετέχοντες οργανισμούς και κοινότητες υποστηρίζοντας την λειτουργία τους.

Εικονικό Περιβάλλον Έρευνας: αποτελεί ένα δημιουργούμενο με δυναμικό τρόπο ολοκληρωμένο περιβάλλον εργασίας που παρέχει στους συμμετέχοντες τους πόρους (δεδομένα, μέσα, επεξεργαστική ισχύ, εργαλεία επικοινωνίας κ.α), τα οποία χρειάζονται για να διεκπεραιώσουν μια ιδεατή εργασία.

Εικονική-Ψηφιακή Βιβλιοθήκη: πρόκειται για μια προηγμένη ψηφιακή βιβλιοθήκη που χτίζεται συγκεντρώνοντας τα απαραίτητα συστατικά της στοιχεία με επίκεντρο τις ανάγκες και απαιτήσεις του χρήστη.

Σύστημα Διαχείρισης Ψηφιακής Βιβλιοθήκης (DLMS): είναι ένα σύστημα λογισμικού, το οποίο δημιουργεί και διαχειρίζεται Ψηφιακές Βιβλιοθήκες και μπορεί να υλοποιηθεί πάνω σε Ηλεκτρονικές Υποδομές.

Το Υπολογιστικό Πλέγμα Σχηματικά

Προγράμματα e-Science και Ε.Ε

Το σύστημα gCube

Ο όρος gCube σημαίνει Πλέγμα για Υλικό, Δεδομένα και Λογισμικό (Grid for Hardware, Data and Software).

Είναι ένα πολυεδρικό, κατανεμημένο βασισμένο σε υπηρεσίες, σύστημα για την εξυπηρέτηση της αυτόνομης λειτουργίας μιας Ηλεκτρονικής Υποδομής για Εικονικά Περιβάλλοντα Έρευνας.

Επίσης αποτελεί μια επεκτεινόμενη πλατφόρμα για την ανάπτυξη αλληλεπιδραστικών, βασισμένων σε υπηρεσίες εφαρμογών e-Science καθώς και μεγάλου εύρους δυναμικών εφαρμογών όπως τα Εικονικά Περιβάλλοντα Έρευνας.

Αξιοποιεί την βασισμένη στην τεχνολογία του Υπολογιστικού Πλέγματος Ηλεκτρονική Υποδομή που έχουν εδραιώσει τα προγράμματα GEANT, EGEE, DILIGENT και D4Science για την εξυπηρέτηση των ερευνητικών αναγκών μέσω Εικονικών Περιβαλλόντων Έρευνας.

Το σύστημα gCube επιτρέπει: α) Τον διαμοιρασμό των υπολογιστικών πόρων β) των δομημένων δεδομένων και γ) των υπηρεσιών εφαρμογών.

Η αρχιτεκτονική του συστήματος gCube

Το σύστημα gCube οργανώνεται σύμφωνα με τα ακόλουθα στρώματα (επίπεδα):

Περιβάλλον Εκτέλεσης του Συστήματος (gCube run-time environment): είναι ένα σύνολο από υποσυστήματα που εξοπλίζουν κάθε μηχανή gCube και σχηματίζει την πλατφόρμα για την φιλοξενία και λειτουργία των των υπόλοιπων συστατικών στοιχείων του συστήματος.

Υποδομή Υπηρεσιών gCubegCube Infrastructure Enabling Services): είναι ένα σύνολο από υποσυστήματα που δημιουργούν την ραχοκοκαλία του συστήματος gCube και είναι υπεύθυνο για την εφαρμογή α) του χειρισμού μιας ηλεκτρονικής υποδομής που υποστηρίζει τον διαμοιρασμό των πόρων και β) τον ορισμό και τον χειρισμό των Εικονικών Περιβαλλόντων Έρευνας.

Υπηρεσίες Εφαρμογών gCubegCube Application Services: είναι ένα σύνολο από υποσυστήματα που εφαρμόζουν λειτουργίες όπως οι α) Υπηρεσίες οργάνωσης Πληροφοριών για την αποθήκευση, οργάνωση, περιγραφή και σχολιασμό των πληροφοριών εντός ενός Εικονικού Περιβάλλοντος Έρευνας, β) Υπηρεσίες Ανάκτησης για την ανάκτηση πληροφοριών σε ένα Εικονικό Περιβάλλον Έρευνας και γ) Υπηρεσίες Παρουσίασης για την παροχή μιας διεπιφάνειας πρόσβασης στην ηλεκτρονική υποδομή για τους χρήστες.

Το πλαίσιο λειτουργίας και η αρχιτεκτονική του συστήματος gCube σχηματικά

Οι υπηρεσίες του συστήματος gCube

1)Επίπεδο ΣυλλογήςΥπηρεσία Πληροφοριών (Information Service)Υπηρεσία Διατήρησης-Αποθήκευσης (Keeper Service)Υπηρεσία Μεσιτείας (Broker and Matchmaker Service)Υπηρεσία Υποστήριξης Εικονικών Οργανώσεων (Virtual Organization Support Service)2)Διαχείριση Δημιουργία Ψηφιακών ΒιβλιοθηκώνΥπηρεσία Δημιουργίας Εικονικών Ψηφιακών Βιβλιοθηκών (Virtual Digital Library Generator Service)3)Διαχείριση ΔιαδικασιώνΥπηρεσία Σχεδιασμού Διαδικασιών και Επαλήθευσης (Process Design & Verification Service)Υπηρεσία Εκτέλεσης Διαδικασιών και Αξιοπιστίας (Process Execution & Reliability Service)Υπηρεσία Βελτιστοποίησης Διαδικασιών(Process Optimisation Service)

Οι υπηρεσίες του συστήματος gCube

4)Διαχείριση Περιεχομένου και ΜεταδεδομένωνΥπηρεσία Διαχείρισης Περιεχομένου (Content Management Service)Υπηρεσία Διαχείρισης Μεταδεδομένων (Metadata Management Service)Υπηρεσία Ασφάλειας Περιεχομένου(Content Security)Υπηρεσία Διαχείρισης Σχολιασμού(Annotation Management Service)5)Ευρετηρίαση και ΑναζήτησηΥπηρεσία Εξαγωγής Χαρακτηριστικών (Feature Extraction)Υπηρεσία Ευρετηρίου (Index Service)Υπηρεσία Περιγραφής και Επιλογής Πόρων Περιεχομένου (Content Source Description and Selection Service)Υπηρεσία Συγχώνευσης Δεδομένων (Data Fusion Service)Υπηρεσία Αναζήτησης (Search Service)Υπηρεσία Εξατομίκευσης (Personalisation Service)6)Υπηρεσίες Τελικού ΧρήστηΥπηρεσία Διεπαφής Χρήστη (User Interface)

Οι υπηρεσίες του συστήματος gCube σχηματικά

Υπηρεσία Δημιουργίας Εικονικών-Ψηφιακών Βιβλιοθηκών

Η υπηρεσία αυτή υποστηρίζει τον ορισμό και χειρισμό Εικονικών-Ψηφιακών Βιβλιοθηκών σε περιβάλλοντα Ηλεκτρονικής Υποδομής. Σχεδιάστηκε ώστε να διαθέτει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Διατηρησιμότητα: είναι ανοιχτή, αρθρωτή Υπηρεσία και διαθέτει δυνατότητα διαχείρισης διαφορετικού είδους πόρων.Επεκτασιμότητα: διαθέτει προσαρμοστικότητα για την βελτιστοποίηση της αξιοποίησης της υποδομής και όλων των στοιχείων περιεχομένου (παλαιότερων και καινοφανών) της δεξαμενής των διαθέσιμων πόρων.Αντικειμενοστρεφής προσέγγιση: των στοιχείων περιεχομένου.

Η Λειτουργία της Υπηρεσίας Σχηματικά

Οι κύριες κλάσεις και οι μέθοδοι της υπηρεσίας

Χρησιμότητα της τεχνολογίας gCube

Προωθεί την επιστημονική έρευνα.Δημιουργεί ψηφιακές υπηρεσίες πληροφόρησης προσαρμοζόμενες στις ανάγκες της εκάστοτε επιστημονικής κοινότητας (Εικονικές-Ψηφιακές Βιβλιοθήκες, Εικονικά Περιβάλλοντα Έρευνας)Αποτελεί μια σύγχρονη τεχνολογία Συστήματος Διαχείρισης Ψηφιακών Βιβλιοθηκών με πολλές προοπτικές εξέλιξης και ευρύτερης εφαρμογής στο μέλλον.Είναι ανοιχτό και επεκτάσιμο λογισμικό για εφαρμογή και αξιοποίηση από κάθε ενδιαφερόμενο.Βασίζεται σε εδραιωμένες τεχνολογίες (Διαδίκτυο, Ηλεκτρονικές Υποδομές, Υπολογιστικά Πλέγματα)Προωθεί την συνεργασία ανάμεσα σε απομακρυσμένες κοινότητες επιστημόνων και ερευνητών.Μειώνει το κόστος της έρευνας και αυξάνει την διαθεσιμότητα των πόρων.Βασίζεται σε ανοιχτά πρότυπα και προάγει την διαλειτουργικότητα.

Εφαρμογή του συστήματος gCube στην Ελλάδα

Το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών συμμετέχει στο πρόγραμμα D4Science και συνεργάζεται με την Τεχνική Επιτροπή του προγράμματος DILIGENT σε θέματα σχεδιασμού και ανάπτυξης του συστήματος gCube.Το σύστημα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε αρχικό-πειραματικό στάδιο από το ίδρυμα αυτό (το οποίο διαθέτει την τεχνογνωσία) και στην συνέχεια να επεκταθεί με τη βοήθεια του Εθνικού Δικτύου Έρευνας και Τεχνολογίας (grnet) και σε άλλα εκπαιδευτικά και ερευνητικά ιδρύματα της χώρας με πολλαπλά οφέλη για την ελληνική επιστημονική κοινότητα όπως:

α) Απόκτηση εμπειρίας και τεχνογνωσίας.β) Χτίσιμο νέων υπηρεσιών πληροφόρησηςγ) Συμμετοχή σε διεθνή συνεργατικά δίκτυα και ερευνητικές προσπάθειες.δ) Παρακολούθηση των σύγχρονων τάσεων στην έρευνα.ε) Διεύρυνση της πρόσβασης σε εκπαιδευτικό – ερευνητικό περιεχόμενο.στ) Αποδοτικότερη αξιοποίηση των υπαρχόντων υλικών υποδομών.ζ) Δημιουργία ενός νέου πεδίου έρευνας για τους Βιβλιοθηκονόμους και τους Επιστήμονες της Πληροφόρησης.η) Πιο ενεργητική συμμετοχή στο παγκόσμιο ερευνητικό έργο.

Συμπεράσματα

Το Ψηφιακό Περιβάλλον και οι υπηρεσίες πληροφόρησης που χτίζονται πάνω σε αυτό, αποτελούν τον τόπο διεξαγωγής της επιστημονικής έρευνας σήμερα.Υπάρχει ανάγκη για συνεργασία των ερευνητικών-επιστημονικών κοινοτήτων στο πλαίσιο του νέου αυτού περιβάλλοντος και από κοινού αντιμετώπιση των σύγχρονων ερευνητικών προβλημάτων.Υπάρχει ανάγκη για εύκολο, άμεσο και οικονομικό διαμοιρασμό των πόρων.Είναι απαραίτητη η δημιουργία των κατάλληλων εργαλείων για την εξυπηρέτηση των νέων ερευνητικών αναγκών.Οι (Εικονικές) – Ψηφιακές Βιβλιοθήκες αποτελούν τα βασικά εργαλεία διεξαγωγής έρευνας στο Ψηφιακό Περιβάλλον.Το σύστημα gCube είναι μια πλατφόρμα λογισμικού Συστήματος Διαχείρισης Ψηφιακών Βιβλιοθηκών που αξιοποιεί τις τεχνολογίες του Υπολογιστικού Πλέγματος και της Ηλεκτρονικής Υποδομής.

Συμπεράσματα

Οι Εικονικές-Ψηφιακές Βιβλιοθήκες που παράγει το σύστημα, χτίζονται με τη μέθοδο του δυναμικού δανεισμού των απαραίτητων για τις ανάγκες της κοινότητας των χρηστών τους, διαθέσιμων στην υποδομή πόρων.Η Υπηρεσία Δημιουργίας Εικονικών-Ψηφιακών Βιβλιοθήκών του συστήματος σχεδιάστηκε ώστε να αποτελεί ένα ευέλικτο εργαλείο για το χτίσιμο νέων δυναμικών υπηρεσιών πληροφόρησης.Το σύστημα gCube, είναι ανοιχτό, επεκτάσιμο και μπορεί να εφαρμοστεί άμεσα και στη χώρα μας μέσω του ΕΚΠΑ και του ΕΔΕΤ.Οι προοπτικές που προσφέρουν αυτά τα εργαλεία για το μέλλον τη έρευνας είναι σημαντικές.Οι νέες τεχνολογίες αναμένεται να δημιουργήσουν ένα νέο παγκόσμιο ψηφιακό διεπιστημονικό περιβάλλον έρευνας και πληροφόρησης.

Τέλος Παρουσίασης

Σας ευχαριστώ!