博物館數位知識內容管理與再利用模式

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(1)博物館數位知識內容管理與再利用模式陳貴未研究助理國立自然科學博物館資訊組. 徐典裕助理研究員國立自然科學博物館資訊組. [email protected]. [email protected]. 摘要. 遠程發展目標等三度空間之應用發展規劃，應導入知識管理策略與方法，以知識擷取、表達、分. 博物館在現代社會中扮演知識生產者與傳播. 類、組織、分享、再利用、自動推演及傳播核心. 者的重要角色。全球各地典藏機構如博物館、美. 機制，發揮博物館知識累積與傳達的本質，進而. 術館及圖書館，正面臨將長期大量累積的典藏品. 提供提智慧型服務，提昇博物館競爭力，使數位. 及相關媒體，加以數位化作有效保存管理及加值. 博物館能扮演實體博物館功能的延伸，是新世代. 應用，進而運用大量數位內容創造更多利用價. 博物館電腦化應用之發展趨勢。. 值，並積極探求數位知識內容的建構、管理、再. 二、數位博物館發展概念. 利用及傳播等解決方法。本文提出統整式數位知識內容建構管理及再利用模式，以整體觀之資訊. 數位博物館[1][2][3]的價值，在於延伸並支. 技術及數位內容建構策略，統合機構由上而下之. 援傳統實體博物館在展示、科學教育及學術研究. 整體數位典藏資源及建立跨領域間一致性的數位. 多元功能數位知識內容的建構及不受時空限制之. 典藏內容表達、組織、再利用及呈現架構，並以. 無限想像、創造及傳達空間。在此認知下，數位. 虛擬展示及行動學習應用系統結合數位典藏資源. 典藏是發展數位博物館的基礎工程，應擴展數位. 的開發設計，印證數位典藏機構大量且長期數位. 典藏成為數位博物館[4][5]之核心內容提供架. 知識內容統整協力生產、建構、管理、再利用及. 構，使數位典藏內容與數位博物館蒐藏研究與展. 傳播過程之可行性。. 示教育應用的結合，使數位內容建構與產出，能真正滿足各類使用者群的需求，以建構長期發展. 關鍵字：數位典藏、數位博物館、知識管理、內. 的架構及經營管理的模式[6][7][8]，藉此將擴展. 容管理. 博物館知識累積與傳達無限的創作與想像空間，. 一、博物館電腦化應用之演進. 使博物館成為社會大眾不受時空限制在生活上豐富且生生不息的知識寶藏。. 博物館主要功能為蒐藏研究及展示教育，電腦科技的導入與應用，並非要取代實體博物館的. 一般數位博物館服務與應用從學術研究教. 功能，而是要運用資訊科技的詮釋、表達與呈現. 育、民生、經濟及休閒娛樂等用途可歸納下列幾. 方式，使實體博物館原有功能更加彰顯其生命力. 種：(1)典藏研究：數位典藏庫、數位圖書館、數. 與張力。因此，實體博物館與電腦化博物館間，. 位知識庫、多媒體資源庫(2)展示應用：數位展示、. 從人文與科技結合發展趨勢來思考，有其人、事、. 虛擬展示、多媒體導覽 (3)教育學習：數位學習、. 物、時空環境背景演進及功能互補的價值與意義。. 行動學習、教育光碟、電子百科全書 (4)生活育樂：數位影劇院、網路線上遊戲。. 近年來數位博物館已成為博物館界共同的發展議題，如何考量蒐藏研究、展示教育及經營管. 三、知識管理導向的數位典藏內容. 理功能需求，內部與外部需求，及近程、中程及 1.

(2) 典藏數位化是建構數位博物館的基礎工. (Multi-layer reusable digital content structures)及數. 程，為提昇數位典藏內容之恆久價值、完整性及. 位知識內容管理系統(Digital Knowledge Content. 可重複使用性，數位典藏內容建構及管理層次，. Management System)。. 應由資料、資訊管理層次進而延伸到知識管理層. (一) 統整式知識內容建構流程. 次，整合有形之數位知識內容、隱含於內容專家腦中之智慧與創意及現有各類具關聯性之異質資. 將整體數位博物館建構之過程，視為知識生. 料庫資源，建立支援數位博物館應用與服務之數. 產及知識管理之機制來思考，整體典藏資源數位. 位典藏知識庫之核心架構，其中要解決之技術議. 化及網路化過程，就像一座線上自動化知識生產. 題包含多元數位知識擷取. (Knowledge. 工廠般，也就是說網路上的數位知識內容無論是. 達. (Knowledge. 素材整理、數位化、組織編輯、加值、存取及傳. representation) 、知識組織 / 分類. (knowledge. 播，整合各領域內容專業人員及資訊技術人員在. organization and classification ) 、知識探索. 一致性、共同標準規範、共同管理機制及共同作. (knowledge discovery) 、知識存取 (Knowledge. 業平台下群力合作之自動化生產流程共同完成。. retrieval) 與知識呈現(Knowledge presentation)等. 如圖一。. acquisition). 、. 知. 識. 表. [9][10][11][12][13]。. 四、統整式數位知識內容建構管理 (Unified. Knowledge-based. content. management) 對一典藏機構而言，在進行典藏數位化或發展數位博物館的過程中，若由各典藏領域或單一專案計畫各自發展，將會產生資訊技術應用及數位內容缺乏標準化及一致性的問題，而且更嚴重的是資源無法整合及共同分享，非但可用資源將. 圖一統整式知識內容建構流程. 分散各處且造成大量人力及物力的重複投資，對 (二) 多層式可重複應用之數位內容結構. 長期而言更無法獲得整體規劃、管理及應用的效益。. 為滿足內容專家知識具體表達及以服務與應用為導向之使用者需求，數位典藏內容可以從最基. 統整式數位知識內容建構管理方式[14]，即. 本的多媒體物件，以一次建構無限次重複應用之概. 是要以機構整體且長遠發展方向及策略規劃之原. 念，建立可重複應用之數位內容實體核心集合，以. 則，運用資源、技術及作業流程整合方法及可重. 提供經由各種人工組合或系統自動挖掘建構方. 複使用的概念，以期在整體觀之發展策略及一致. 式，考慮各類使用者群的需求，內容的製作從普及. 性之架構下，達到節省成本及縮短建構時程，以. 到專業，提供各種不同分級版本，提供使用者可依. 及資源、知識、技術資源整合累積及共享之目標，. 專業背景，選擇適當的內容。且考量使用者存取及. 藉由數位內容生產標準化及結構化，進而建立以. 瀏覽內容之能力與環境，應建構各種不同傳輸品質. 應用與服務為導向動態數位內容組合及關聯延伸. 需求之內容，產出各種由小到大之知識內容顆粒. 機制。數位典藏建構模式有四個主要元件：統整. (Knowledge content granularity)。因此，整體知識內. 式知識內容建構流程(Unified knowledge content. 容結構，可加以規劃為核心知識元件 (Core. process) 、多層式可重複應用之數位內容結構 2.

(3) knowledge element) 、進階知識元件 (Advanced. z 管理後設資料. knowledge element) 及推演知識元件 ( Innovation. z 管理詞彙庫. knowledge element)如圖二。. z 管理核心及進階知識內容 z 管理整體分類瀏覽架構. 核心知識由多媒體物件(Multimedia object)(影. z 管理編輯套版. 像、聲音、影片、文字、動畫)所組成。進階知識. (3) 內容出版與展現子系統. 元件再利用多媒體物件組成多媒體文件 (multimedia document) 、知識單元 (knowledge. z 轉換知識元件為 XML 結構. unit) 、知識群組 (knowledge group) 及知識網路. z 將 XML 內容及對應 XSL 版面轉為網頁. (knowledge network)等組合知識元件。推演知識元. z 建立分類瀏覽架構. 件則由核心知識及進階知識元件中，自動挖掘隱含. z 建構後設資料查詢介面. 知識內容。. 五、數位知識建構概念模式化數位博物館整體資訊技術架構，數位知識庫之建構、管理、存取及展現為核心，建構過程主要可分為概念化模式設計(Conceptual modeling) 及實作設計(Implementation)兩階段[15][16]。概念化模式設計是將數位博物館建構目標及整體資源，運用兼具周延之語法(syntax)及語意(semantic) 工具予以具體表達及描述數位知識內容，如 RDF(Resource. Description. Framework)[17] 及. EER(Extended Entity Relationship)[18] 等模式。 RDF Model 包含三種基本物件：資源 (Resources)、特性(Properties)及陳述(Statements)，其常被應用在網際網路資源交換、數位圖書館及. 圖二數位內容物件重複應用關聯架構. 電子商務等知識的表達。 EER Model 含括是一 (三)數位知識內容管理系統. 種 -- IS-A 、部分--PART-OF 、類別--Entity、關係--Relationship、屬性--Attributes 等描述功能，並. 博物館知識內容管理系統包含三子系統，內容建構子系統(content creation subsystem), 內容管理. 兼具物件導向模式之特性. (含括包裝性. 子系統(content management subsystem), 及內容出. --Encapsulation 、繼承性 --Inheritance 、再利用. 版與展現子系統 ( publishing and presentation. --Reuse、方法程序--Method 等描述功能)，這些工. subsystem)，各子系統功能分述如下：. 具可將數位博物館中的數位知識資源整體階層架構、群體間的關係及屬性描述加以具體表達，這. (1) 內容建構子系統. 些模式工具結合具標準化及可攜性特性之. z 編輯跨領域分類瀏覽架構. XML(Extended Markup Language)標示與言，更可. z 編輯核心知識元件及語意後設資料. 延伸博物館數位知識分享及館際聯合目錄之建. z 組織進階知識元件. 立。實作設計則將概念化模式設計之結果，導入. (2) 內容管理子系統. 電腦化作業之資訊技術架構、設計及具體可運作. z 管理知識內容索引結構. 的應用系統。考量博物館知識體系的建構特性， 3.

(4) 影片、文獻、圖形及 3D 模型等數位物件(Digital. 本文將採用 EER Model 來進行概念模式化設計。. objects)是建構多媒體知識庫中最基本核心知識單. (一)整體知識體系關聯架構概念模式化. 位。. 數位博物館整體數位化知識關聯模式化設. 知識單元(Knowledge unit)是經專業人員考量. 計，是要從提供給使用者各種應用及服務中，將. 使用者之需求及知識內涵，依所要傳達的知識主. 博物館中與典藏資源相關之人、事、時、地、物. 題作有系統的組織及分類而成，以呈現知識之結. 各類知識、媒體資源、研究人員專業詮釋及使用. 構化及系統化的方式，讓使用者更容易獲取及吸. 者需求間，建立整體彼此緊密之關聯階層架構，. 收相關知識。知識單元以典藏物件展示主題或教. 在架構中某一領域之上層個體群可反應出下層個. 育單元，提供整合博物館典藏、展示及教育主題. 體群之共通屬性，下層個體群除繼承上層個體群. 來加以描述以建立一文件櫃，每個主題包含一份. 之屬性外也具備其專有屬性，不同領域間彼此建. 或多份多媒體文件，多媒體文件是一種組合結. 立鏈結，使用者可從單一角度切入獲取需求範圍. 構，它整合與典藏品相關基本多媒體知識元件。. 內蒐藏、研究、展示、教育等相關整合性資訊。. 將每一知識單元以多媒體文件櫃(Multimedia. 由上而下之規劃設計方式(top-down design)完. folder)、多媒體文件(Multimedia Document) 及多. 成後各領域即可由下而上且各自平行導入. 媒體物件(Multimedia Object)之從屬階層結構組. (bottom-up and parallel implementation)，將各領域. 織架構，進一步為了展現特定主題或相關知識類. 之相關資源予以連結(linking)，建構完整且關聯性. 別，相關知識單元間則可經由人工靜態編輯鏈結. 知識結構。在整體關聯式知識架構建立過程，應同. 及由系統動態挖掘產生、組織及鏈結，形成可無. 時考量機構內、跨機構間及國際標準之整合需求與. 限延伸之知識群組(Knowledge group)與知識網路. 資源交換及分享，圖三顯示應用 EER 模式進行知. (Knowledge Network)，構成基本核心知識元件. 識體系模式化設計結果。. (Core knowledge element) 、進階知識元件 (Advanced knowledge element)及推演知識元件 ( Innovation knowledge element)多層式知識結構模式，如圖四。. 圖三博物館知識體系 EER 模式化 (二)多層式知識內容結構模式化圖四多層式知識內容結構 EER 模式化. 多媒體知識庫主要提供博物館研究人員可以長期不斷累積、編輯及生產各類數位知識之核心平. 六、建構實例. 台，多媒體知識庫內容是由小到大之知識顆粒. 以科博館數位博物館數位知識庫之建構為例. (knowledge granularity)所構成，數位影像、聲音、 4.

(5) 整體數位知識庫資訊技術平台之建構，以支援典藏知識庫、典藏標本庫、典藏精華展示及多媒體資源庫為應用需求，內容含括典藏知識單元、典藏標本、多媒體資源等多層次階層架構。整體資訊技術平台系統架構由後端數位知識內容建構、中間知識建構與管理層、前端知識存取與傳播層等三層架構。如圖五。. 圖六多媒體實體層資料維護 2、典藏標本資料維護：提供典藏標本詮釋資料輸入與實體層標本影像檔資料鏈結處理，及查詢、修改及刪除等功能，如圖七。. 圖五數位知識建構管理系統架構 (一)、數位知識內容建構專業人員運用數位典藏知識庫管理系統，自主性的逐步建構及維護典藏知識單元階層式內容，完成每個典藏知識單元之編輯及分類瀏覽架構嵌入作業後，系統將自動產生整體典藏知識單元之網頁. 圖七典藏標本資料維護. 呈現結構及內容。 3、典藏知識單元建構作業：建置典藏知識單元所需內容鏈結，套版化之呈現編輯作業及自動化網頁內容產出功能，如圖八。. 1、多媒體實體層資料維護：提供典藏知識單元所需多媒體資料之載入與詮釋資料(metadata)輸入，多重解析度影像檔案自動產出，及查詢、修改及刪除等功能，如圖六。. 圖八典藏知識單元建構作業 5.

(6) 4、分類瀏覽架構設定維護：提供專業人員將編輯成之典藏知識單元鏈結於各典藏分類展示層架構，並提供內容之新增、修改及刪除等作業，任何資料更動後自動展示網頁顯示變更內容，以達到資料及時動態更新之功能，如圖九。. 圖十一編輯展示主題 (二)數位知識內容系統管理 1、後設資料維護管理：依據各典藏領域分析完成之後設資料，提供資料庫綱要(database. 圖九分類瀏覽架構設定維護. schema)定義介面，並可視需求設定每一欄 5、編輯典藏精華展示：提供介面給各領域之內容. 位是否作為查詢欄位及轉出 XML/DTD，. 編輯者針對典藏知識單元、典藏標本及多媒體. 如圖十二。. 檔案，篩選代表該典藏領域之典藏精華並加以自動展示呈現，如圖十。. 圖十二後設資料維護管理圖十典藏精華展示編輯 2、現有資料庫資源整合：對現有其他資料庫提供 6、編輯展示主題：為呈現某特定展示主題提供介面. Excel 及 XML/DTD 檔案之匯入功能，以期使其. 給各領域之內容編輯者，從典藏知識庫、典藏標. 他相關資源能整合於共通平台，提昇數位知識. 本庫及多媒體資源庫中，篩選代表該上述典藏資. 內容之豐富性與完整性。. 源，加以組織編輯成為依網路展示主題單元，如. 3、套版格式維護管理：配合多媒體資源庫、典藏標. 圖十一。 6.

(7) 本庫及典藏知識庫內容之編輯與呈現，依呈現需. 求建立套版格式之新增、修改及刪除維護管理功能，如圖十三。. 圖十五編輯分類瀏覽呈現架構. 3、多元化查詢介面：針對整體網站多媒體資源庫、典藏標本庫及典藏知識庫，內容提供整體基本中文名快速查詢。並對各領域提供群組式關鍵字查詢及圖形化查詢介面，圖十六。. 圖十三套版格式維護管理 4、聯合目錄轉出作業：配合對外整合所需之聯合目錄，依後設資料相關標準，提供定義 XML/DTD 轉出內容介面。 (三)數位知識內容展現 1、整體網頁自動轉化：將多媒體實體資料庫、標本資料庫、典藏知識單元資料庫及典藏分類瀏覽架構內容，自動轉換成由 XML 及 XSL 組成之階層式網頁呈現架構，如圖十四。. 圖十六多元化查詢介面. 4、整合式知識單元呈現結構：對每一物種及每類器物，以典藏知識單元之階層式架構，組織相關主題內容及多媒體物件，以呈現數位典藏內容之多元性與完整性。如圖十七。圖十四整體網站架構 2、編輯分類瀏覽呈現架構：將各領域由專業人員自行定義之數位典藏內容分類架構，自動轉換為網頁分類瀏覽架構，供使用者以階層式架構瀏覽及點選，如圖十五。 7.

(8) 圖十九行動學習與知識元件再利用圖十七典藏知識單元網頁展現架構. (四) 知識內容再利用. 七、結論與未來發展方向. 1、虛擬展示：數位知識庫內容可被各種研究、. 全球各地擁有大量典藏品的典藏機構如博物. 展示及教育應用系統間再利用。如虛擬展示. 館、美術館及圖書館，正面臨運用資訊科技對大. 系統，可經由 3D 互動空間鏈結後端豐富知. 量不斷累積典藏品作有效保存管理，結合研究人. 識庫各類知識元件內容，達到使用者知識探. 員長期累積的知識資源，導入知識管理經營策. 索及深度教育的功能，詳如圖十八。. 略，運用大量典藏品創造更多利用價值，提供更多傳統博物館所不及之服務，以提昇經營管理競爭力等問題。因此，這些機構正積極探求有關數位典藏的建構及管理等相關議題的解決方法與策略，並進一步延伸加值應用，以扮演數位博物館知識生產及傳播服務之核心機制。本文提出統整式數位知識建構方法與策略，包括統整式知識內容建構流程、多層式知識結構模式、數位知識內容管理系統核心技術架構及知識入口網站，提供本館各蒐藏學組專業人員以分散式方式自主建構多媒體資源庫、典藏標本庫. 圖十八虛擬展示與知識元件再利用. 及數位知識庫等數位內容及呈現之分類瀏覽架 2、行動學習：整合館內蒐藏研究、展示、科教數. 構、典藏精華展示及展示主題單元編輯，經由自動. 位資源及數位知識內容，建置多元化自然與人. 化網頁產生之機制，將數位知識內容呈現在整體自. 文參觀前、參觀中及參觀後行動學習服務模式，如. 然與人文數位博物館網站。. 圖十九。後續將延續統整式建構方式，在既有共通平台及整體作業模式，發展更多元化服務與需求之數位知識加值及創意內容，建立跨不同典藏領域之知識鏈結及索引結構之建立，研發知識自動化挖掘及組 8.

(9) 織分類能力，提供智慧型個人化之查詢及資料探勘. Museum over the World Wide Web”, Archives &. 互動功能，建立整合式入口網站及支援商業運作模. Museum Informatics: MW99. 式之交易與智慧財產管理平台機制等功能，以長遠. [8] Rosenberg, M. J. (2000), ”E-learning: strategies. 及宏觀之技術解決方案及發展策略，建構真正滿足. for delivering knowledge in the digital age”,. 各類使用者群需求數位知識內容及數位博物館應. McGraw-Hill Professional Publishing ,2000. 用與服務系統。. [9] Francisco J. R. (2001), ” Aspects of knowledge representation in digital culture”,. 【致謝】. The Fourth. International Digital Arts and Culture Conference, 本文作者感謝國家科學委員會計畫編號. April 2001. 94-1201-29-14 研究經費補助。. [10] Macintosh, A., Filby, I. and Kingston, J.. 【參考文獻】. (1999), ”Knowledge management techniques: teaching. [1] MacDonald, G. F. (2000), ” Digital Visionary”,. and. dissemination. concepts”,. International Journal Human-Computer Studies,. Museum news March/April. vol. 51 no. 3, pp. 549-566.. [2] MacDonald, G. F. and Stephen, A. (1997), “The. [11] Marwick,. Digital Museum”, The Wired Museum: Emerging. A.D.. (2001),. “Knowledge. management technology”, IBM system Journal,. Technology and Changing Paradigms,Washington. vol. 40 no. 4, pp. 814-830. [3] Sakamura, K. (2000), “Digital Museum. [12] Fayyad, U.M., Gregory P. S., Padhraic S., and. Distributed Museum Concept for the 21st. Ramasamy. Century”, The University of Tokyo Digital. U.. (. 1996),. ”. Advances. in. Knowledge Discovery and Data Mining”, MIT. Museum, available at. press. http://www.um.u-tokyo.ac.jp/dm2k-umdb/publish [13] Mei, Q. (2004), “A knowledge processing. _db/books/dm2000/english/01/01-01.html. oriented life cycle study from a digital museum [4] Moore, R., Baru, C., Rajasekar, A., Ludäscher, B.,. system”, Proceedings of the 42nd annual. Marciano, R., Wan, M., Schroeder, W., and Gupta,. Southeast regional conference, pp. 116-121. A. (2000) , “Collection-Based Persistent Digital Archives. -. Parts. 1&2”,. D-Lib. [14] Rockley, A. (2003), “Managing Enterprise. Magazine,. Content:A unified content strategy”, New Riders. March/April. Publishing, Indianapolis, IN [5] Ludäscher, B., Marciano, R., Moore, R. (2001), “Towards. Self-Validating. [15] Huang, Y.F. and Hsu, T.Y. (1999), “A Design. Knowledge-Based. and Implementation of Museum Multimedia. Archives”, 11th Workshop on Research Issues in. Information System”, Journal of Information. Data Engineering (RIDE), Heidelberg, Germany,. Science and engineering, vol. 15 no.2, pp.. IEEE Computer Society, April 2001.. 273-286 [6] Alonzo, C., Addison (2000), ”Emerging Trends in [16] Baral, C., Gonzalez, C., Son, T. (1998),. virtual heritage”, IEEE multimedia April-June. “Conceptual. 2000. modeling. and. Querying. in. multimedia database”, Multimedia Tools and [7] Marty, P. (1999), “On-line Exhibit Design: The Socio-Technological. Impact. of. building. Applications 7, pp.37-66. a 9.

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