Qu'est-ce qu'une bibliothèque numérique, au juste ?

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D-lib Magazine
L'article original a été publié dans D-lib Magazine (numéro de Novembre 2005). Pour accéder à l'original (en anglais)

Au-delà des fonctions recherche et accès dans la National Science Digital Library

Carl LAGOZE,i lagoze@cs.cornell.edu	Dean B. Krafft,i dean@cs.cornell.edu
Sandy PAYETTE i payette@cs.cornell.edu	Susan JESUROGii jesuroga@ucar.edu

• i - Computing and Information Science, Cornell University, Ithaca, NY
• ii - UCAR-NSDL, Boulder, CO

Notes de la rédaction

Cet article est la traduction par Frédéric MARTIN (BnF) d’un article publié dans le numéro de novembre de la revue D-Lib Magazine. Il a été révisé par Catherine GUNET (INIST-CNRS), mis en ligne par l’équipe ARTIST et a bénéficié du soutien du RTP-DOC.

Titre original

What Is a Digital Library anyway, anymore ?
Beyond Search and Access in the NSDL

Introduction

Les bibliothèques numériques, bien que de tailles différentes, vivent à présent leur adolescence. Comme pour toute adolescence, il y a de quoi s’enthousiasmer et se préoccuper.

Les succès rencontrés pendant une décennie de recherche, de développement, de déploiement sont source d’enthousiasme. Toute liste en serait nécessairement incomplète, mais inclurait sans nul doute Google, le Handle System®, le Dublin Core, l’OAI-PMH (protocole pour la collecte des métadonnées créé par l’Initiative des Archives Ouvertes), l’Open URL [40], arXiv, DSpace [53] et LOCKSS [50]. Ces réalisations, parmi d’autres, sont à mettre en relation avec l’explosion généralisée du web lui-même, durant les quinze dernières années. Elles tendent vers cette vision de la bibliothèque numérique comme « accès universel au savoir humain » exprimée dans le rapport du President information Technology Advisory Committee en 2001 (PAC)[45].

Les préoccupations proviennent en partie de problèmes soulevés lors des premiers ateliers de bibliothèque numérique [8, 4] et pour lesquels des solutions pratiques restent à mettre en oeuvre. Quelques exemples le montrent. Tandis que Handle et DOI ont été déployés avec succès dans les communautés des bibliothèques et de l’édition, l’objectif visant à disposer d’identifiants universels et pérennes n’est toujours pas atteint. L’adoption largement répandue du Dublin Core et de l’OAI-PMH semble répondre aux objectifs initiaux d’une description des ressources qui soit interopérable. Pourtant, des problèmes liés à la qualité des métadonnées [58] compromettent l’utilité des standards. Les logiciels médiateurs d’identité fédérée comme Shibboleth commencent à répondre aux questions d’autorisation et d’identification, mais l’infrastructure à clé publique, considérée comme « essentielle à l’émergence des bibliothèques numériques » [34], n’est pas encore développée. En dépit des efforts produits par l’initiative pour le Web sémantique du W3C [13], le Saint Graal de l’interopérabilité sémantique [42] reste hors de portée. Enfin, face aux volumes croissants d’information sous forme numérique native et stockée dans des entrepôts institutionnels, il nous manque toujours des techniques extensibles et normalisées pour préserver pleinement cette information.

Ces inconvénients techniques se situent dans un contexte institutionnel plus large et plus inquiétant, que certains ont caractérisé comme la « google-isation » des bibliothèques numériques et de l’information en général. Comme tout néologisme, « google-isation » a plusieurs sens. Ici, il réfère à l’idée fausse et agaçante selon laquelle Google représente l’apothéose de l’information numérique et que les problèmes restant dans ce domaine ont déjà été résolus - ou vont l’être (peut-être même par Yahoo !, MSN, etc.). Suite à des discussions informelles avec des collègues de la communauté des bibliothèques numériques de recherche, il ressort que la « google-isation » a contaminé les organismes de financement, à la fois publics et privés. Si l’absence de financement important pour un programme de bibliothèque numérique au sein de la National Science Foundation est imputable à de nombreuses causes, l’idée que « Google a résolu le problème » y est certainement pour quelque chose.

Les réalisations de Google sont certes frappantes. Mais cette vision réductrice d’une « Fin de l’Histoire »apparaît comme le résultat d’une confusion sur « ce qu’est une bibliothèque (numérique) ». Peut-être sous l’influence de visions utopiques et trompeuses, comme les commentaires d’Al Gore sur « l’écolier de Carthage, Tenessee » [9], il existe semble-t-il une croyance selon laquelle une bibliothèque numérique ne concerne que la recherche d’information (« est-ce que je peux la trouver ? ») et l’accès (« est-ce que je peux l’obtenir ? »). Certes, ces fonctions sont essentielles (et demeurent des défis), mais elles ne sont que la partie d’un environnement informationnel. Les bibliothèques traditionnelles sont bien plus que des entrepôts bien organisés de livres, de cartes, de périodiques, etc. Elles sont par nature des lieux où des personnes se rencontrent pour accéder à un savoir qu’ils partagent et qu’ils échangent. Les ressources que les bibliothèques sélectionnent et les services qu’elles offrent devraient refléter l’identité des communautés qu’elles servent [31].

Comme le suggère Borgman [14-16], les bibliothèques numériques devraient non seulement ressembler aux bibliothèques traditionnelles mais encore aller beaucoup plus loin qu’elles. Elles ne doivent pas se limiter à de simples moteurs de recherche. Comme toutes les bibliothèques, il faut qu’elles procèdent à un haut niveau de sélection des ressources qui répondent aux critères de leur mission. Il est également nécessaire qu’elles fournissent des services, comme la recherche, qui facilitent l’utilisation des ressources par la communauté ciblée. Mais, libérées des contraintes physiques d’espace et de support, les bibliothèques numériques peuvent mieux s’adapter aux communautés qu’elles servent et mieux les refléter. Elles doivent être collaboratives, en permettant aux utilisateurs de contribuer et d’apporter du savoir, soit de façon active par des annotations, des comptes rendus de lecture, etc., soit de façon passive au travers de leurs profils d’utilisateurs. En outre, il faudrait qu’elles soient contextuelles, illustrant ainsi le réseau extensible des relations et des couches de savoir qui se tisse autour des ressources sélectionnées. De la sorte, le noyau de la bibliothèque numérique devrait être une base d’information évolutive, en entrelaçant ainsi dans un même tissu « sélection professionnelle » et « sagesse des peuples » [54].

Cette vision élargie du rôle des bibliothèques numériques implique de repenser les modèles informationnels sur lesquels elles reposent. Le poids de l’héritage légué par le catalogue collectif dans les bibliothèques traditionnelles, ajouté parfois à la disproportion prise par la fonction recherche, a conduit à l’utilisation répandue d’un modèle informationnel bâti sur un entrepôt de métadonnées. Même si souvent les bibliothèques numériques sont implémentées différemment, on constate généralement qu’à la base elles compilent, indexent et fournissent des requêtes sur un catalogue composé de notices de métadonnées. Comme nous le montrerons plus tard, ce modèle de catalogue simpliste est nettement insuffisant dans le cadre d’une vision plus étendue de ce qu’est une bibliothèque numérique.

Le présent article décrit un modèle informationnel pour les bibliothèques numériques qui va délibérément "au-delà de la recherche et de l’accès", sans pour autant ignorer ces fonctions de base et qui facilite la création d’environnements de savoir collaboratifs et contextuels. Ce modèle est un réseau d’information superposé (information network overlay) qui représente la bibliothèque numérique sous la forme d’un graphe. Ce graphe comporte des nœuds typés, qui correspondent aux unités d’information (documents, données, services, acteurs) au sein de la bibliothèque et des arêtes représentant les relations contextuelles qui se nouent entre ces unités. Ce modèle informationnel incorpore de l’information locale et distribuée intégrée aux web services, autorisant la création de documents enrichis (par ex., des objets d’apprentissage, des publications pour l’e-science, etc.). Il exprime les relations complexes entre les objets d’information, les acteurs, les services et la méta-information (comme les ontologies) et représente ainsi les ressources dans leur contexte, plutôt que comme le résultat d’un accès web isolé. Il facilite les pratiques collaboratives, fermant ainsi la boucle entre les utilisateurs-consommateurs et les utilisateurs-contributeurs.

Nous nous proposons de décrire comment ce modèle de données est implémenté dans Fedora, [27] logiciel libre de gestion d’entrepôt. Fedora est particulièrement adapté à cette tâche, grâce à sa manière unique de combiner un modèle d’objet flexible, l’intégration des web services, une gestion de l’accès permettant une fine granularité et l’incorporation de l’expressivité du web sémantique.

Ces travaux se situent dans le cadre du projet de la National Science Digital Library (NDSL) [61]. Les conditions posées par la NDSL, en termes d’échelle et de contraintes, nécessitent une approche aussi poussée. Franck Wattenberg en a décrit la vision originelle comme suit :

« A bien des égards, la NDSL pourrait aller bien plus loin que l’image traditionnelle de la bibliothèque. En plus de fournir un accès large et actualisé à des ressources à jour et de grande qualité destinées à la formation scientifique, la NSDL pourrait profiter de la connectivité apportée par internet et du potentiel des technologies interactives pour créer un lieu de travail riche et asynchrone : une salle de séminaire, une salle de lecture et un laboratoire où partager et construire la connaissance. Ainsi, la NDSL pourrait fournir un cadre qui, au travers d’un ensemble de ressources diversifié et puissant, faciliterait le travail des utilisateurs dans des environnements différents » [59].

Nous pensons que cette vision élargie de la bibliothèque numérique n’est pas propre à la NSDL. Bien que les communautés qui recherchent et partagent de l’information aient besoin de trouver des aiguilles dans des bottes de foin [28] - un créneau occupé par Google et ses concurrents - elles ont aussi besoin de fonctionnalité « au-delà des fonctions recherche et accès » , où les bibliothèques numériques « créent un lieu de travail riche et asynchrone » dans lequel l’information est partagée, agrégée, manipulée et affinée.

Construire une bibliothèque numérique avec un entrepôt de métadonnées : phase I de la NSDL

Les lecteurs de D-Lib Magazine et la communauté des bibliothèques numériques connaissent sans doute le projet de la NSDL. Aussi, cette section ne présente-t-elle que brièvement le contexte dans lequel s’inscrit le travail que nous décrirons dans le reste de l’article. Nous suggérons donc à ceux qui souhaitent davantage d’information de lire les articles déjà rédigés à ce sujet [6, 7, 25, 61] et de consulter la page « about NSDL » à l’adresse <http://nsdl.org/about>.

L’idée d’une NSDL est née en 1998 au cours d’un atelier [3] financé par la National Science Foundation (NSF). Cet atelier devait étudier les problèmes concernant l’état de l’enseignement en science, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM en anglais) aux Etats-Unis et a mis en lumière les opportunités offertes par Internet et les technologies du web pour l’améliorer. En s’appuyant sur les résultats de cet atelier, la NSF commença en 2000 à subventionner des projets NSDL et à ce jour, elle a accordé plus de 180 bourses. Ces aides couvrent un grand nombre de domaines comme le développement des collections, les services et la recherche fondamentale. Les travaux décrits dans le présent article ont bénéficié de subventions de la part des universités Cornell et Columbia ainsi que l’université Corporation for Atmospheric Research (UCAR), pour la partie « noyau intégré », qui comporte la coordination de l’architecture, de l’organisation et de la stratégie pour la NSDL.

Les premiers travaux techniques de l’équipe « noyau intégré » (NI) ont abouti à une architecture et à un modèle de données ayant ces trois fonctions de base : sélectionner des ressources web en STEM, les interroger transversalement et en faciliter l’accès. Le paradigme architectural pour réaliser ces trois fonctions est essentiellement le catalogue collectif et un entrepôt de métadonnées [EM] en Dublin Core. Ce dernier correspond aux ressources développées et gérées par les projets de collections de la NSDL et par d’autres organismes participants. L’EM est implémenté sous la forme d’une base de données relationnelle Oracle™, dans laquelle les notices de métadonnées individuelles sont stockées dans des séries de tables.

Les notices de métadonnées en Dublin Core, qui contiennent des URL pointant vers les ressources numériques correspondantes, sont absorbées dans l’EM via l’OAI-PMH [29]. Au cours de ce processus d’alimentation, les dates et différents éléments de vocabulaire contrôlé dans ces notices sont normalisées. D’autres services, comme la recherche gérée par le "noyau intégré" et l’archivage des ressources, utilisent un serveur OAI-PMH pour collecter ces notices normalisées et obtenir ainsi l’information nécessaire (par ex., pour construire des index de recherche à partir des métadonnées).

La fonction « recherche » utilise le système d’indexation en texte intégral Lucene pour indexer à la fois les métadonnées collectées décrivant la ressource et le contenu textuel de la première page HTML ainsi référencée. La fonction « archivage » utilise le Storage Resource Broker [10] développé par le San Diego Supercomputing Center. Elle parcourt chaque mois le web à la recherche de toutes les ressources numériques identifiées dans les notices de métadonnées collectées à partir des EM. La fonction « archivage » identifie une collection de pages reliées entre elles, considérée comme la plus représentative de la ressource elle-même et effectue une capture d’archive de ces pages.

Du point de vue de l’utilisateur, les ressources dans le catalogue de la NSDL et les services sous-jacents sont disponibles par le biais d’un portail central disponible à <http://www.nsdl.org>. Celui-ci sera bientôt complété par des portails spécifiques à des communautés éducatives et soutenus par le programme NSDL Pathways [2].

Le portail central de la NSDL et son architecture fondée sur des entrepôts de métadonnées ont été déployés pour la première fois en décembre 2003. En deux ans, la collection s’est enrichie jusqu’à atteindre plus de 1,1 million de ressources, avec des notices de métadonnées collectées à partir de plus de 80 fournisseurs de données OAI-PMH.

Utilité de l’entrepôt de métadonnées en tant qu’architecture de bibliothèque numérique

En règle générale, l’usage à grande échelle du Dublin Core et de l’OAI-PMH dans l’EM de la NSDL a prouvé son utilité pour fournir les services de base d’une bibliothèque numérique, mais il a également révélé de nombreux problèmes d’implémentation. Le plus sérieux concerne la qualité des métadonnées [6] et la validité au regard de l’OAI-PMH, en particulier la conformité au schéma XML. Les coûts administratifs de maintenance de l’EM ont atteint ainsi des niveaux auxquels on ne s’attendait pas. Ces difficultés techniques feront l’objet d’un prochain article.

Cependant, notre sujet ici est d’examiner d’un point de vue plus large l’architecture de la NSDL existante et les bibliothèques numériques en général. Dans cette partie, nous passons en revue des travaux de recherche émanant de la communauté de l’enseignement qui étudient les conditions que doit remplir une bibliothèque numérique axée sur l’enseignement et les fonctionnalités nécessaires pour y répondre.

Les bibliothèques numériques ont une réelle valeur pour le monde de l’enseignement car elles offrent l’accès en ligne à des ressources primaires et des moyens de les utiliser. Mais, pour être vraiment efficaces en tant qu’outils didactiques, elles ne doivent pas se limiter au seul accès à des ressources de qualité. Selon Reeves, « les médias et les technologies ne réaliseront pleinement leur véritable pouvoir d’améliorer l’enseignement que lorsque les étudiants les utiliseront de façon active comme des outils cognitifs au lieu de ne voir en eux que de simples tuteurs ou stocks d’information avec lesquels ils peuvent interagir » [49]. Marshall constate aussi que les bibliothèques numériques doivent être plus que des entrepôts et accompagner la totalité du cycle de vie des données, de l’information, du savoir et de la construction du savoir en général [36].

Cette fonctionnalité plus large requiert un modèle informationnel pour les bibliothèques numériques qui soit plus riche qu’une collection de simples pages web ou de documents statiques. Wiley [60], entre autres, utilise la notion d’objets d’apprentissage pour indiquer une collection d’informations, qui comprend non seulement une ou plusieurs ressources primaires, mais aussi le contexte pédagogique dynamique de cette information. Ce contexte inclut des informations culturelles et sociales, les profils d’utilisation, les objectifs pédagogiques, la nature des systèmes éducatifs des apprenants, les capacités des apprenants, leurs profils individuels et leurs connaissances antérieures [37]. Le contexte informationnel peut être vraiment complexe, reflétant la diversité des publics desservis et les différences dans la façon qu’ont ces publics d’utiliser et de manipuler l’information.

Certains chercheurs ont examiné les différentes facettes de cette information contextuelle. Elles consistent notamment à :

• recueillir des opinions, des commentaires, des comptes rendus portant sur les ressources de la bibliothèque [39] et l’historique de leur utilisation [43],

• décrire la communauté des utilisateurs impliqués dans la création d’un objet d’apprentissage [48],

• cerner les interactions des utilisateurs et mettre en relation leurs profils avec les objets d’apprentissage [38],

• intégrer les recommandations des enseignants et les corrélations qui existent avec les programmes éducatifs [47],

• repérer et stocker des mots-clés utilisés pour l’interrogation qui conduisent à une utilisation éventuelle de la ressource [4].

Le modèle primaire de données et de métadonnées, orienté « notices », qu’utilisent la plupart des bibliothèques numériques (et traditionnelles), possède une capacité limitée à modéliser pleinement ce contexte informationnel multidimensionnel.

Premièrement, les notices de métadonnées et les entrepôts de métadonnées représentent principalement les propriétés d’un item individuel. Elles ne permettent souvent pas de modéliser complètement les relations contextuelles [43] qui entourent les ressources et n’opèrent aucune distinction entre les multiples entités - ressources, métadonnées, acteurs, ontologies - qui font partie de cette structure relationnelle. De plus, parce qu’elles reposent fréquemment sur des schémas ou des modèles figés, elles sont difficiles à adapter à des besoins en information évolutifs. L’entrepôt de métadonnées de la NSDL, par exemple, ne reconnaît que les collections et les items et ne représente que leur relation d’appartenance. Parce que l’EM est stocké dans une base de données relationnelle, chaque relation nouvelle nécessite une redéfinition du schéma. Ce manque de souplesse s’est avéré problématique à cause de l’évolution des contraintes au cours des activités de la NSDL.

Deuxièmement, la nature statique des notices de métadonnées, qui sont en général créées une fois pour toutes par les créateurs de ressources ou les catalogueurs, pose problème. Le contexte des ressources est dynamique, car il exprime les changements de profils d’utilisation, de préférences individuelles et d’environnement culturel. Selon Recker et Wiley, « un objet d’apprentissage appartient à un réseau complexe de relations sociales et de valeurs touchant l’apprentissage et la pratique. Ainsi la question se pose-telle de savoir si de telles notions contextuelles et mouvantes peuvent être représentées et regroupées dans une notice de métadonnées unique et figée » [48].

Troisièmement, un modèle informationnel centré sur les métadonnées se heurte inévitablement à la distinction floue entre « données et métadonnées » [19]. Par exemple, nous avons remarqué plus haut que les annotations sont une des formes utiles de l’information contextuelle. Les annotations sont-elles des métadonnées (portant sur quelque chose) ou des données à part entière ? Il n’y a pas de réponse univoque, mais une architecture qui marque nettement la distinction entre données et métadonnées rend difficile le traitement de telles ambiguïtés.

Enfin, nous avons aussi remarqué l’importance de la réutilisation de l’information - c’est-à-dire la capacité de prendre des ressources primaires et de les combiner dans des objets d’apprentissage agrégés ou des plans de cours [46], puis de les réutiliser pour fabriquer de nouveaux objets. Parce que les unités d’information sous forme physique, dans les bibliothèques traditionnelles, ne peuvent faire l’objet d’un tel réemploi, une approche centrée sur les métadonnées, avec des notices descriptives, était possible. Mais une bibliothèque numérique doit être centrée sur les ressources et fournir un cadre pour gérer, manipuler et traiter le contenu et les métadonnées tout comme la ligne continue qui les sépare.

La suite de cet article contient une discussion sur la modélisation utilisée par la NSDL. Elle est accessible sur les wikis Ticri (fr) et Artist (fr)

Conclusion

A l’heure de Google, qu’est-ce qu’une bibliothèque numérique, au juste ? Une telle question ne peut qu’enflammer les passions. Nous avons ardemment défendu les succès accomplis, en une décennie, par la communauté des bibliothèques numériques. Mais la stupéfiante réussite des moteurs de recherche commerciaux a changé la donne. Les fonctions de recherche et d’accès sur un ensemble de ressources, en dépit de leur importance, ne suffisent pas. Les bibliothèques numériques ont besoin de se distinguer des moteurs de recherche par la façon dont elles ajoutent de la valeur aux ressources internet. Cette valeur ajoutée consiste à mettre ces ressources en contexte, à les enrichir par de nouvelles informations et des relations qui expriment les modèles d’usage et le savoir de la communauté servie par la bibliothèque. La bibliothèque numérique devient alors un espace pour l’information collaborative et l’enrichissement - bien plus qu’un simple endroit où trouver de l’information et y accéder.

Le travail que nous avons mené au sein de la NSDL a démontré que le modèle centré sur les métadonnées, que tous connaissent, est insuffisant pour ce type de fonctionnalité. Nous avons conçu et implémenté un réseau d’information superposé au sein de Fedora, qui comporte toutes les fonctionnalités de l’entrepôt de métadonnées existant, mais qui modélise des relations, des services et de multiples types d’information à l’intérieur d’une application service web. Ce riche dépôt d’information fournira les bases de la prochaine étape de notre travail : implémenter une suite non limitée de services à l’utilisateur, à même de réaliser le "laboratoire pour le partage et la construction du savoir" imaginé dans le rapport initial du projet NSDL [59].

Remerciements

Cet article reprend le travail de plusieurs personnes, en plus des auteurs. Le groupe Fedora, tout spécialement Chris Wilper et Eddie Shin, mérite un hommage pour le travail difficile qu’a nécessité l’implémentation de ces notions dans le logiciel libre Fedora. Les membres du groupe NSDL, en particulier Tim Cornwell, Elly Cramer et Naomi Dushay, ont joué un rôle majeur dans la formulation du modèle de données NSDL et son implémentation dans l’EDN. Le groupe NSDL dans son ensemble adresse ses plus vifs remerciements à Lee Zia, qui défend le projet auprès de la NSF depuis des années. Les réalisations décrites ici ont bénéficié de plusieurs subventions. Le travail concernant l’EDN de la NSDL a bénéficié des subventions n° 0227648, 0227656 et 0227888 de la National Science Foundation. Le travail concernant les réseaux d’information superposés a bénéficié de la subvention n° 0430906 de la National Science Foundation. Le travail sur Fedora est financé par la Andrew W. Mellon Foundation. Toutes les opinions, conclusions et recommandations contenues dans cet article sont celles de leurs auteurs et ne reflètent pas nécessairement les points de vue de la National Science Foundation ou de la Andrew W. Mellon Foundation. Un grand merci à Lucy Lagoze qui a montré à Carl Lagoze combien il est difficile pour un étudiant d’utiliser des moteurs de recherche et qui a livré quelques enseignements sur l’importance du contexte et des modèles d’usage.

Merci, également, à Mike Keller et Vicky Reich de nous avoir autorisé à adopter et adapter un titre qu’ils ont utilisé dans un article antérieur [23].

Notes et références

Notes de la traduction

• [NDT 1] Le terme utilisé par l'auteur est stuff qui a été traduit par matériaux numériques à la suite d'une longue discussion en ligne sur le site ARTIST (Concept : Digital library stuff).

Bibliographie

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