DSpace:開放源代碼數字存儲系統-中文百科頻道

DSpace數字倉儲系統

DSpace是一個專門的數字資産（Digital assets）管理系統，它管理和發布由數字文件或“位流”（bitstreams）組成的數字條目（item），并且允許創建、索引和搜索相關的元數據以便定位和存取該條目。它包括的基本概念主要有：

數字空間群（DSpace communite）：數字空間是針對數字材料的長期保存而設計的。數字材料來源于不同的組群，比如大學的院系、實驗室，圖書館的采訪、編目等部門，這些依據不同的授權完成不同任務的組群稱作數字空間群。

1）電子用戶（e-people）：DSpace的用戶可能是教師、學生，也可能隻是一些計算機系統，因此DSpace把用戶稱作“E人”。

2）工作流（workflow）：DSpace的運作方式，數字材料和元數據在被接受之前經過事先設定的流轉審核的步驟；

3）信息訂閱（subscription）：用戶可以向DSpace發送訂閱請求，以便在新材料到來時收到帶有内容提要的Email提示。

DSpace系統功能特點

其特點可以歸結為三個要點：基于存儲的資産管理；以事件觸發構建的工作流機制；以分級權限控制的管理體系；

基于存儲的資産管理

DSpace首先是基于存儲管理的，它提供對所有數字格式的支持，比如文檔、書籍、數據庫、計算機程序、虛拟和仿真模型、多媒體出版物和學習對象等等。另一方面，對于印刷型文獻，DSpace也可以通過元數據進行存儲管理，利用URL和館藏地點來區分文獻服務的方式。

Dspace支持兩種存儲模式：“位”存儲（bit preservation）和功能存儲（functional preservation）。位存儲保證提交的數字材料沒有任何改變，即每一位（bit）均保持原樣，在多年以後仍然可以将文件複原出來。功能存儲的實現是通過随着時間的變化改變存儲内容的格式，以保證當舊有格式淘汰後，數字材料還能夠被随時調用（可浏覽、可運行、可檢索……）。顯而易見，功能存儲是理想的存儲狀态，但需要更多的經費支持。為此，Dspace對于文件格式定義了三個層次：支持的格式、知道的格式和不支持的格式。些文件格式很容易向通用的格式轉化（像TIFF圖像或XML文檔），而有些格式會由于專利等原因很難實現功能存儲。對于上述的所有三個層次，DSpace建議在經費允許的情況下同時進行“位”和“功能”存儲，以便一旦時間證明哪種格式可以更有效地呈現素材時，“數字考古學家”能夠獲得最初的原料。

工作機制

DSpace的運作是以事件觸發的機制來實現的。誰可以存儲材料，怎樣存儲，誰可以利用存儲的材料，誰負責管理？這一系列問題在可定制的管理策略下完全由事件觸發來解決。

在DSpace中有很多的數字空間群，對于内部工作部門（數字空間群），通常，所有工作人員都設定為“提交者”（submitters），而其中的一部分人又被設定為“審核者”（reviewers），負責人則設定為終審者（coordinator）。每個數字空間群中都存在着“提交者”、“審核者” 等等的角色。這些角色可能指派給很多人，組成角色群，或稱“電子工作組（e-person group）”。任何一個對系統的請求，從檢索、浏覽到材料提交，都會觸發不同的工作流，并進入相應的“任務池（Task pool）”。經過審核、元數據編輯和終審等等環節最終進入DSpace。而該工作流涉及的每一個步驟的電子工作組，都會因為自己的角色而獲得通知，使相應的電子用戶可以進入個人數字空間（Individual DSpace）來完成任務。

典型的事件如新書采購：書商（用戶）的圖書館（DSpace）提交書目，新書通告被放入采訪部（acquisition數字空間群）的“任務池”，處于采訪數字空間群的專業人員可以從“任務池”中獲取書目進行審核，（相應的書目将同時被移除，以免重複相同的工作流。）如果審核通過，系統産生訂購單。如果是即時生效的數字資源，這一事件将觸發DSpace的元數據編輯工作流。如果審核不通過，用戶将得到附有審核人員意見的通知書。示意如下：

對于外部數字空間群，匿名用戶可以通過WEB訪問進行檢索和浏覽，授權用戶則可以将自己的材料提交DSpace，觸發館藏接收工作流。比如教師的課件、博士的學位論文，這些數字文獻本來就是數字圖書館的館藏來源，通過DSpace的工作流經過專業館員的審核和元數據編輯，很方便地進入館藏。另外，作為數字圖書館功能的拓展，用戶還可以在授權的個人數字空間中臨時或永久存放數字材料。

管理體系

如上所述，數字空間群擁有不同的電子工作組，而不同的組擁有不同的權限。某些DSpace的功能，比如檢索、浏覽等可以是匿名的，但是如提交、訂閱以及管理等功能則需要經過用戶認證。DSpace提倡“電子用戶”（e-people）的概念，每個電子用戶需要向DSpace提供如下信息：

E-mail 地址

姓名

認證信息，比如密碼

訂閱專題列表

DSpace有一個可變的認證系統，它采用的是“缺省否定（default deny）”的策略，比如，一個電子用戶對某個元數據具有“讀”權限，但他未必就擁有對此元數據指向的材料的“讀”權限。

DSpace的優點與不足

開放源代碼

DSpace系統是一個開放源代碼的軟件平台，可以從其網站上免費下載，可以自由使用、複制和修改。其所使用的第三方軟件也是開放的源代碼，如PostgreSQL、JDK、Apache等。DSpace主要代碼均為Java編寫，可以運行于所有UNIX系統。

修改和擴展功能容易

DSpace提供了幾個支持API接口的内置程序，可以通過它簡化和加速數字館藏的開發，在一定程度上為系統提供了擴展和修改的能力。另外，由于Java 虛拟機是由HTML和部分嵌入的Java代碼組成的，基本上不需要觸動其核心的代碼就可以方便地修改它。

支持文件類型

DSpace可以接受的電子化材料包括：

論文與預印稿（Articles and preprints）

技術報告（Technical reports）

雇用證書（Working papers）

會議論文（Conference papers）

電子論題（E-theses）

數據集，包括統計數據、地理信息數據、數學等等（Datasets: statistical, geospatial, matlab, etc.）

圖像，包括可視化圖像、科學圖表等（Images: visual, scientific, etc.）

聲頻文件（Audio files）

視頻文件（Video files）

學習對象（Learning objects）

重定格式後的數字圖書館館藏（Reformatted digital library collections）

DSpace可以存儲、管理和發布任何已經和未經出版的本地館藏，保證印刷和數字文獻的統一索引和定位。

檢索功能強大

DSpace的目标就是提供盡量多的檢索特色。DSpace的索引和檢索模型有一個API接口，允許非常方便地索引新内容，重建索引以及在指定範圍内檢索。這個API來自免費的Java搜索引擎——Lucene 。Lucene支持字段檢索、停詞（stop words）、詞幹（stemming）以及不重建索引增加新的索引内容的能力。

界面簡潔友好

所有的DSpace用戶界面都是基于WEB的，并且包含一系列的界面：用戶提交界面、搜索界面、系統管理界面以及提交審核的各種界面。利用Java 虛拟機和Java服務器技術，DSpace允許用戶通過浏覽器訪問系統，這使DSpace的使用和管理都十分方便。

建立DSpace聯盟

在虛拟存儲技術的支持下，利用DSpace聯盟，還可以實現虛拟館藏：聯盟的館藏對于用戶完全透明，用戶通過WEB界面訪問元數據，并發送資源請求。 DSpace可以根據标準協議進入不同院校的系統，如康奈爾大學的arXiv ，通過本地的存儲過程自動獲取有關的文檔備份。用戶隻需點擊鎖定（located）的條目，它就會被下載到WEB 浏覽器中。如果是一種WEB支持（Web -native）的格式，它就會立刻顯示在浏覽器中；否則它就被存儲在用戶的計算機上，象Excel數據表或者CAD文件，需要以特定的程序來打開它。

DSpace的不足

當然DSpace也存在不足之處，當要對DSpace 系統擴展功能進行比較複雜的修改時，需要修改系統的核心組件，這給系統的數據庫結構和兼容方面帶來影響；另外，DSpace系統不支持原始内容的創建，但可以以工作流方式捕獲任何支持主動文檔開放協議(Open Archives Initiative)的數字資源和元數據。

應用範例

在DSpace的衆多用戶中，劍橋大學的機構倉儲較為成功。開放存取庫名錄（OpenDOAR）中收錄的機構庫，隻有有10%記錄條數超過1萬條），而劍橋大學收錄的記錄超過19萬條。

劍橋大學機構倉儲收錄了大量由劍橋大學成員創建或擁有的研究成果及其他學術内容，如研究文章、報告、發表論文（預印本或後印本）、會議文章、技術報告、數據集、多媒體文件、學習物品、管理資料以及與任何特定主題有關的任何其他資料。具體的使用案例有：

研究論文──高能物理

一個研究小組希望聯機維護其預印本，決定在劍橋機構庫中保存一個本地副本以增加保險系數。

視頻──社會人類學

一位人類學教授拍攝了佛教聖地等大量素材，同時将研究過程中與當地人的交流以及研究者之間的談話也作了存檔。他希望在自己的學生之外的大衆中共享這些資料，于是提交到劍橋倉儲庫。

圖書──哲學

一位哲學教授希望與世界共享其思想。他出版過圖書，但現在已經絕版了。他和出版商解決了版權，在劍橋倉儲庫上存放書籍并鍊接到個人網頁，并附上了一些其他的内容，例如電台廣播及文字稿。

對這位教授思想感興趣的讀者，能夠獲得他更多的

學位論文──材料科學

一位博士生希望發布其學位論文以在全球研究界獲得關注。導師指點她到提供免費發布服務的機構庫并與出版社協商解決版權問題。獲得商業出版社的同意後，将自己的學位論文加入數字倉儲的出版物列表并附上了永久URL，現在搜索引擎中查詢她的姓名或标題關鍵詞時，她的學位論文在檢索結果中十分靠前。

支持數據──腫瘤

某系許多研究者希望共享以前發表的研究文章中支持發現的數據，出版社對此并不關心，而且數據占據了本地服務器的大量存儲空間，劍橋倉儲庫支持數據集合，使得該系釋放了本地服務器存儲空間

競争對手

DSpace在目前的數字倉儲軟件中占據了三分之一以上的份額，緊随其後的Eprints占據約六分之一份額，還有Digital Commons、OPUS、Greenstone，以及ContentDM（由OCLC開發)、Fedora、DigiTool等等，也有用戶使用WordPress來構建數字倉儲。

dSPACE實時仿真系統

dSPACE實時仿真系統是由德國dSPACE公司開發的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統開發及半實物仿真的軟硬件工作平台，實現了和MATLAB/Simulink/RTW的完全無縫連接。dSPACE實時系統擁有實時性強，可靠性高，擴充性好等優點。dSPACE 硬件系統中的處理器具有高速的計算能力，并配備了豐富的I/O支持，用戶可以根據需要進行組合；軟件環境的功能強大且使用方便，包括實現代碼自動生成/下載和試驗/調試的整套工具。dSPACE軟硬件目前已經成為進行快速控制原型驗證和半實物仿真的首選實時平台。

實現快速控制原型和硬件在回路仿真

RCP(Rapid Control Prototyping)— 快速控制原型

要實現快速控制原型，必須有集成良好便于使用的建模、設計、離線仿真、實時開發及測試工具。 dSPACE 實時系統允許反複修改模型設計，進行離線及實時仿真。這樣，就可以将錯誤及不當之處消除于設計初期，使設計修改費用減至最小。

使用 RCP 技術，可以在費用和性能之間進行折衷；在最終産品硬件投産之前，仔細研究諸如離散化及采樣頻率等的影響、算法的性能等問題。通過将快速原型硬件系統與所要控制的實際設備相連，可以反複研究使用不同傳感器及驅動機構時系統的性能特征。而且，還可以利用旁路（ BYPASS ）技術将原型電控單元（ ECU ： Electronic Control Unit ）或控制器集成于開發過程中，從而逐步完成從原型控制器到産品型控制器的順利轉換。 RCP 的關鍵是代碼的自動生成和下載，隻需鼠标輕輕一點，就可以完成設計的修改。

HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)—半實物仿真

當新型控制系統設計結束，并已制成産品型控制器，需要在閉環下對其進行詳細測試。但由于種種原因如：極限測試、失效測試，或在真實環境中測試費用較昂貴等，使測試難以進行，例如：在積雪複蓋的路面上進行汽車防抱死裝置（ ABS ）控制器的小摩擦測試就隻能在冬季有雪的天氣進行；有時為了縮短開發周期，甚至希望在控制器運行環境不存在的情況下（如：控制對象與控制器并行開發），對其進行測試。 dSPACE 實時仿真系統的 HIL 仿真将助您解決這一問題。

dSPACE開發流程

開發人員在進行控制系統開發時，常常需要同時面臨許多難以解決的問題，而開發的時間卻要求愈來愈緊迫。因此，隻有高度集成的系統才能滿足這一切要求， dSPACE 系統設計不僅僅是進行控制方案的設計和離線仿真，還包括實時快速控制原型、已驗證的設計向産品型控制器的轉換和硬件在回路測試。 dSPACE 為 RCP 和 HILS 提供了一套計算機輔助控制系統設計的工具 -CDP （ Control Development Package ）。

利用 CDP ，可以完成從系統建模、分析、離線仿真直到實時仿真的全過程，可使開發人員全神貫注于控制方案的構思而不必再在瑣碎的雜務上花費相當多的時間，從而可以大大縮短開發周期。

dSPACE系統特點

dSPACE 系統具有高度的集成性和模塊性，允許用戶根據需求來組建用戶系統，無論是軟件還是硬件， dSPACE 都提供了多項選擇。 dSPACE 擁有單闆系統及組件系統以及衆多的 I/O 接口模闆，可以滿足大多數工程應用。 dSPACE 系統基于圖形開發界面，免去了開發人員手工編程調試的繁雜而又易于出錯的工作。 dSPACE 産品包括軟件和硬件兩部分，其主要軟件有 RTI 、 ControlDesk 、 TargetLink 等。