Разработка системы автоматизации функций формирования SCORM совместимых метаданных для информационных ресурсов

Для обеспечения потребителей нужными информационными ресурсами используют механизмы включения средств формирования и публикации метаданных информационных ресурсов, каталогизации информационных ресурсов, ведения хранилищ (репозиториев) метаданных и информационных ресурсов, поиск информационных ресурсов по метаданным, управление доступом к информационным ресурсам и др. Использование данных механизмов необходимо для решения проблемы систематизации информационных ресурсов.

Под систематизацией понимается деятельность, направленная на обеспечение условий для эффективного управления информационными ресурсами. В рассматриваемом плане управление информационными ресурсами интерпретируется не в узком технологическом смысле как управление контентом, а охватывает процессы учета информационных ресурсов, публикации информационных ресурсов и их метаданных, поиска, выбора, агрегации, адаптации и распространения информационных ресурсов, оценивания качество информационных ресурсов, формирования заказов на разработку информационных ресурсов и др.

Цели систематизации информационных ресурсов можно считать достигнутыми, если:

• существует согласованный набор общепринятых классификаций информационных ресурсов, требования которых соблюдаются при создании, хранении и учете информационных ресурсов;
• классификации информационных ресурсов отделимы от использующих их систем;
• для каждого информационного ресурса сформированы метаданные, основанные на стандартной открытой модели, учитывающей особенности области применения и совместимой с моделями метаданных для смежных областей;
• метаданные описаны на языках, соответствующих аудитории, на которую ориентированы информационные ресурсы;
• в метаданных указаны глобальные уникальные идентификаторы и классификационные признаки информационных ресурсов;
• метаданные представлены в открытом стандартном формате и опубликованы (т.е. доступны для всех заинтересованных лиц);
• классификации и способы идентификации информационных ресурсов, схема и формат метаданных, а также средства хранения метаданных и информационных ресурсов обеспечивают эффективные возможности для поиска и выбора информационных ресурсов с учетом ограничений и предпочтений пользователей по доступности;
• средства учета, хранения и поиска метаданных и информационных ресурсов способны взаимодействовать друг с другом, образуя распределенную систему;
• информационные ресурсы реализуются на основе унифицированных открытых технических решений, что создает условия для взаимодействия и совместного применения информационных ресурсов, их многократного использования в разных контекстах, агрегации и дезагрегации информационных ресурсов;
• определены показатели качества информационных ресурсов, учитываемые при создании, выборе и использовании информационных ресурсов;
• информационных ресурсов реализуются в виде, допускающем оценивание их качества в соответствии с установленными требованиями.

Систематизация предполагает создание многоуровневой инфраструктуры управления информационными ресурсами, формирующей в информационной образовательной среде пространство для взаимодействия всех участников процессов создания, распространения и применения информационных ресурсов: авторов, разработчиков и издателей информационных ресурсов, дистрибьюторов и провайдеров контента, учащихся и преподавателей, менеджеров образовательных заведений и др. Создатели и распространители информационных ресурсов в рамках такой инфраструктуры получают доступ к обобщенным сведениям о потребностях системы образования в информационных ресурсов и состоянии рынка соответствующих продуктов, средствам публикации информационных ресурсов и метаданных, службам регистрации, депонирования и сертификации информационных ресурсов. Потенциальным пользователям она предоставляет информацию о существующих информационных ресурсов, отвечающих их интересам, и дает возможность обоснованного выбора среди них наилучших по соотношению цена/качество ресурсов.

Выделяются следующие базовые  задачи систематизации информационных ресурсов:

• классификация информационных ресурсов;
• идентификация информационных ресурсов;
• формирование метаданных информационных ресурсов, отражающих их характеристики, важные с точки зрения управления информационных ресурсов; учет (в том числе каталогизация) информационных ресурсов; регистрация и депонирование информационных ресурсов;
• публикация информационных ресурсов и метаданных (с обеспечением возможностей поиска);
• оценивание качества и сертификация информационных ресурсов;
• мониторинг состояния информационных ресурсов сферы образования;
• обобщение и унификация технических решений, реализуемых в информационных ресурсов.

Решение большинства задач систематизации информационных ресурсов связано с использованием метаданных. В самом широком смысле метаданные - это данные, характеризующие какие-либо другие данные. Метаданные информационного ресурса выступают в качестве описания этого информационного ресурса. Такое описание можно сравнить с записью в библиотечном каталоге. Оно представляет заглавие информационных ресурсов, его назначение, тип, объем, предметное содержание, технические параметры, сведения об авторах и разработчиках, целевую аудиторию, способы доступа к информационным ресурсам и другую информацию, которая может быть полезна при выборе ресурса.

Консорциум Meta Data Coalition определяет метаданные как описательную информацию о структуре  и смысле данных, а также приложений и процессов, которые манипулируют данными. Для обеспечения возможностей автоматизированной обработки метаданных они должны быть структурированы.

Метаданные могут иметь разное назначение, связанное с отражением тех или иных характеристик информационных ресурсов и решением соответствующих задач их систематизации. С этой точки зрения принято выделять различные виды метаданных:

• описательные (библиографические описания информационных ресурсов и характеристики их содержания в виде рефератов и аннотаций);
• структурные (формат, объем и структура информационных ресурсов); административные (правообладатели, права на доступ и корректировку информационных ресурсов, сведения о пользователях, платежах и т.п.);
• идентифицирующие, служащие для однозначного представления описываемых объектов для внешнего мира и приложений, и др.

Метаданные могут характеризовать  сущности, относящиеся не только к информационному пространству (документы, базы данных, информационные системы, сервисы и т.п.), но и к реальному миру (персоны, организации, события и др.), а также абстрактные понятия.

Столь широкие описательные возможности  метаданных связаны с обобщением понятия информационных ресурсов. Фундаментальная спецификация, определяющая формат URI (Uniform Resource Identifier), не ограничивает класс сущностей, называемых ресурсами. В ней термин «ресурс» обозначает то, что может быть идентифицировано (в частности, с помощью URI). Указанная трактовка зафиксирована в стандарте информационной модели системы метаданных «Дублинское ядро». При этом отмечается, что в контексте сферы использования метаданных Дублинского ядра информационных ресурсов обычно является электронным документом (т.е. Дублинское ядро создавалось в первую очередь для описания электронных документов).

Метаданные LOM (Learning Object Metadata), предназначенные для описания образовательного объекта, также имеют широкую область применения. Под образовательным объектом понимается цифровая или нецифровая сущность, которая может использоваться в процессах образования, обучения, тренажа или повышения квалификации. Под эту интерпретацию попадают любые компоненты ИОС и LTS (Learning Technology System) (информационные, технические, организационные), а также информационно-образовательная среда и LTS в целом.

В контексте образовательных  информационных технологий метаданные - это структурированные данные, предназначенные для описания характеристик образовательного ресурса, объекта данных или компонента LTS. Таким образом, в информационно-образовательной среде метаданные могут представлять трактуемый в широком смысле информационный ресурс (документ на электронном, печатном или ином носителе, программу, сервис, источник информации, базу данных, информационную систему), информационный объект (экземпляр или элемент информационной модели, запись в базе данных и т.п.), компонент информационно-образовательной системы (техническое устройство, организационную структуру, персону, группу персон), а также событие (образовательное мероприятие - лекцию, семинар, урок, конференцию и т.д.).

Система метаданных выступает в  качестве центрального звена любой информационной системы. Метаданные могут быть как частью информационного ресурса, так и храниться отдельно от него. Например, выходные сведения издания, являющиеся по отношению к нему метаданными, приводятся в самом издании и, кроме того, включаются в библиотечный каталог.

Как и модель предметной области  для базы данных, система метаданных специфицируется на нескольких уровнях:

• инфологическом, фиксируемым схемой метаданных, которая отражает состав и структуру элементов данных (полей) в экземпляре метаданных, их семантику, типы значений (включая словари и классификаторы) и ограничения целостности;
• даталогическом, фиксируемым форматом метаданных, который отражает способ представления (кодирования) информации в экземпляре метаданных.

Главная идея формирования и использования  метаданных заключается в том, чтобы  извлечь из информационных ресурсов значимые характеристики и представить их в виде, доступном для интерпретации широкого круга систем, что позволит этим системам опосредованно обрабатывать массивы информационных ресурсов, не затрагивая содержимое самих информационных ресурсов. Разнообразие форм, видов и форматов информационных ресурсов является объективным фактором, затрудняющим обеспечение интероперабельности компонентов информационно-образовательных сред. В то же время для систематизации и управления информационными ресурсами требуется ограниченное множество их свойств, которые целесообразно отразить в метаданных. Определение состава и взаимосвязей этих свойств (системы метаданных) и способа представления (модели) метаданных проще унификации форматов информационных ресурсов. Таким образом, наличие метаданных, базирующихся на стандартных открытых моделях, создает новые возможности для взаимодействия систем - интероперабельность на уровне метаданных. Обеспечение подобной совместимости требует унификации структуры метаданных, интерпретации ее компонентов и способа их представления.

Результаты анализа и обобщения  характеристик множества информационных ресурсов служат основой для построения системы метаданных - семантической модели, определяющей структуру описания класса информационных сущностей, ориентированную на некоторую область применения (типы информационных ресурсов, задачи систематизации и управления ими). Система метаданных привязывается к формальному способу представления ее элементов (модели метаданных). На сегодняшний день основными моделями метаданных являются базовая иерархическая модель языка XML и модель RDF (Resource Description Framework).

6. Анализ совместимости  международных и российских моделей  метаданных.

Использование метаданных служит составляющей интеллектуализации информационных систем. К этому направлению относятся методы автоматического извлечения из информационных ресурсов и отражения в метаданных семантики, классификации информационных ресурсов по признакам, представленным в метаданных, реферирования и аннотирования информационных ресурсов, семантического поиска по метаданным, аналитической обработки метаданных, формирования метаданных на базе онтологии и вывода по ним новых знаний о свойствах и содержании информационных ресурсов. Фиксация семантики элементов описания информационных ресурсов в рамках системы метаданных позволяет рассматривать метаданные как информацию о документе, понимаемую ЭВМ, т.е. обладающую свойством внутренней интерпретируемости.

Технологическим средством поддержки  интероперабельности на уровне метаданных служит реестр схем метаданных (metadata scheme registry) - открытый каталог формальных спецификаций схем и форматов для различных систем метаданных, а также определенных на их основе профилей. В экземпляре метаданных приводится идентификатор схемы, которой он соответствует. Приложение, получившее экземпляр метаданных, базирующийся на неизвестной ему схеме, запрашивает в реестре ее спецификации по указанному идентификатору и использует их для обработки метаданных.

Важная роль метаданных в решении задач систематизации и управления информационными ресурсами обусловлена следующими основными возможностями, которые они обеспечивают:

• структурированное и формализованное описание характеристик информационных ресурсов на всех этапах их жизненного цикла на базе стандартизованных моделей, что существенно увеличивает точность и полноту поиска информационных ресурсов по сравнению с традиционным контекстным поиском, упрощает формирование и контроль корректности описаний, повышает эффективность отбора информационных ресурсов;
• представление метаданных на разных естественных языках, включая те, что отличаются от языков содержимого информационных ресурсов;
• реализация процессов каталогизации и обмена метаданными отдельно от информационных ресурсов;
• отражение в метаданных семантики слабоструктурированных информационных ресурсов (в первую очередь текстовых и мультимедийных документов);
• более простое согласование информационных моделей на уровне метаданных по сравнению с унификацией форматов информационных ресурсов, что создает дополнительный потенциал для организации взаимодействия систем.