أنظمة المقابض

نظام المقابض هو سجل خاص يُخصص مُعرّفات ثابتة ، أو مقابض ، لموارد المعلومات، ويُستخدم لتحويل هذه المقابض إلى المعلومات اللازمة لتحديد موقع الموارد والوصول إليها واستخدامها. ^{[ 1 ]} وكما هو الحال مع المقابض المستخدمة في مجالات الحوسبة الأخرى، فإن مُعرّفات نظام المقابض ، أو ما يُعرف بمعرفات المقابض ، غير شفافة، ولا تُشفّر أي معلومات عن المورد الأساسي، إذ ترتبط فقط بالبيانات الوصفية المتعلقة به. وبالتالي، لا تُصبح المقابض غير صالحة عند حدوث تغييرات في البيانات الوصفية.

طُوّر النظام بواسطة بوب كان في مؤسسة مبادرات البحوث الوطنية (CNRI) كجزء من بنية الكائنات الرقمية (DOA). وقد مُوِّل العمل الأصلي من قِبَل وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) بين عامي 1992 و1996، كجزء من إطار عمل أوسع لخدمات الكائنات الرقمية الموزعة، ^{[ 2 ]} وبالتالي فقد تزامن مع النشر المبكر لشبكة الويب العالمية ، بأهداف مماثلة.

طُبِّق نظام المعرّفات لأول مرة في خريف عام ١٩٩٤، وتولت إدارته وتشغيله مؤسسة CNRI حتى ديسمبر ٢٠١٥، حين طُبِّق نمط تشغيل جديد يُعرف باسم "الإدارة متعددة الجهات الرئيسية" (MPA). وتتولى مؤسسة DONA ^{[ ٣ ]} حاليًا إدارة السجل العالمي للمعرّفات التابع للنظام، كما تُعنى باعتماد الجهات الرئيسية متعددة الجهات، بما في ذلك مؤسسة CNRI ومؤسسة DOI الدولية ^{[ ٤ ]} . ويُوفِّر النظام حاليًا البنية التحتية الأساسية لأنظمة المعرّفات، مثل معرّفات الكائنات الرقمية (DOI) و DSpace ، والتي تُستخدم بشكل رئيسي لتوفير الوصول إلى الوثائق الأكاديمية والمهنية والحكومية، فضلًا عن مصادر المعلومات الأخرى.

يُقدّم مركز CNRI المواصفات والبرمجيات المصدرية لتطبيقات مرجعية للخوادم والبروتوكولات المستخدمة في النظام بموجب ترخيص عام مجاني ، على غرار ترخيص المصادر المفتوحة. ^{[ 5 ]} وتعمل حاليًا آلاف من خدمات المعالجة. يوجد أكثر من 1000 منها في الجامعات والمكتبات، ولكنها تعمل أيضًا في المختبرات الوطنية، ومجموعات البحث، والوكالات الحكومية، والشركات التجارية، حيث تستقبل أكثر من 200 مليون طلب حل شهريًا.

يُعرَّف نظام المقابض في وثائق RFC المعلوماتية 3650 ^{[ 1 ]} و 3651 ^{[ 6 ]} و3652 ^{[ 7 ]} الصادرة عن فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF) ؛ ويتضمن مجموعة مفتوحة من البروتوكولات، ومساحة أسماء، وتطبيقًا مرجعيًا لهذه البروتوكولات. ويوفر مركز CNRI الوثائق والبرامج والمعلومات ذات الصلة على موقعه الإلكتروني المخصص ^{[ 8 ].}

تتكون المعرّفات من بادئة تُحدد "جهة التسمية" ولاحقة تُعطي "الاسم المحلي" للمورد. وكما هو الحال مع أسماء النطاقات، تُصدر البادئات لجهات التسمية من قِبل أحد "المسؤولين الرئيسيين المتعددين" للنظام مقابل رسوم تُجدد سنويًا. ويجوز لجهة التسمية إنشاء أي عدد من المعرّفات، بأسماء محلية فريدة، ضمن البادئات المخصصة لها. ومن أمثلة المعرّفات:

• 20.1000/100
• 2381/12345

في المثال الأول، وهو مُعرِّف ترخيص برنامج HANDLE.NET ، 20.1000يُمثِّل البادئة المُخصَّصة لهيئة التسمية (في هذه الحالة، Handle.net نفسها)، بينما 100يُمثِّل الاسم المحلي ضمن نطاق الاسم هذا. قد يتكوَّن الاسم المحلي من أي أحرف من مجموعة أحرف Unicode UCS-2. تتكوَّن البادئة أيضًا من أي أحرف UCS-2 ، باستثناء "/". تتكوَّن البادئات من مقطع واحد أو أكثر من مقاطع هيئة التسمية، مفصولة بنقاط، تُمثِّل تسلسلًا هرميًا لهيئات التسمية. بالتالي، في المثال، 20تُمثِّل بادئة هيئة التسمية لـ CNRI، بينما 1000تُشير إلى هيئة تسمية فرعية ضمن البادئة 20. من الأمثلة الأخرى على البادئات ذات المستوى الأعلى لهيئات التسمية المُوحَّدة لمؤسسة DONA: 10مُعرِّفات DOI؛ 11ومُعرِّفات مُخصَّصة من قِبل الاتحاد الدولي للاتصالات . 21بالنسبة للمعرّفات الصادرة عن شركة Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbH Göttingen الألمانية (GWDG)، مركز الحوسبة العلمية التابع لجامعة غوتنغن ؛ 86ولتحالف خدمات المعرّفات - الصين. تتكون البادئات القديمة "التقليدية" الصادرة عن CNRI قبل تطبيق هيكل "المسؤول متعدد المستخدمين" (MPA) عادةً من أربعة أو خمسة أرقام، كما في المثال الثاني أعلاه، وهو معرّف تديره جامعة ليستر . يجب تسجيل جميع البادئات في السجل العالمي للمعرّفات من خلال مسجّل معتمد من مؤسسة DONA، وعادةً ما يكون ذلك مقابل رسوم.

كما هو الحال مع الاستخدامات الأخرى للمقابض في الحوسبة، فإن المقبض مبهم؛ أي أنه لا يشفر أي معلومات حول المورد الأساسي ويوفر فقط الوسائل لاسترداد البيانات الوصفية حول المورد.

يمكن مقارنة ذلك بمحدد موقع الموارد الموحد (URL)، الذي قد يُضمّن في مُعرّفه سماتٍ للمورد، مثل البروتوكول المُستخدم للوصول إلى الخادم الذي يستضيف المورد، واسم مضيف الخادم ورقم المنفذ، وربما حتى تفاصيل الموقع كاسم ملف في نظام ملفات الخادم يحتوي على المورد. في نظام المقابض، لا تُضمّن هذه التفاصيل في المقبض، بل توجد في البيانات الوصفية المرتبطة به.

قد تتضمن البيانات الوصفية العديد من سمات مورد المعلومات، مثل موقعه، وأشكال توفره، وأنواع الوصول المتاحة (مثل "مجاني" مقابل "مدفوع")، ولمن. تتم معالجة البيانات الوصفية لتحديد كيفية ومكان الوصول إلى المورد، وتوفير المورد للمستخدم، في خطوة منفصلة تُسمى "الحل"، باستخدام خادم مُحلِّل (Resolver)، وهو خادم قد يختلف عن الخوادم المشاركة في تبادل مُعرِّف البيانات الوصفية. على عكس عناوين URL، التي قد تصبح غير صالحة إذا أصبحت البيانات الوصفية المُضمَّنة فيها غير صالحة، فإن المُعرِّفات لا تصبح غير صالحة ولا تحتاج إلى تغيير عند تغيير المواقع أو سمات البيانات الوصفية الأخرى. يساعد هذا في منع تلف الروابط ، حيث إن التغييرات في مورد المعلومات (مثل الموقع) لا تحتاج إلا إلى أن تنعكس في تغييرات البيانات الوصفية، بدلاً من تغييرات في كل مرجع للمورد.

قد يكون لكل مُعرّف مسؤول خاص به، ويمكن إدارة هذه المُعرّفات في بيئة موزعة، على غرار أسماء نطاقات نظام أسماء النطاقات (DNS). كما يمكن تأمين روابط الاسم بالقيمة، سواءً عبر التوقيعات للتحقق من البيانات أو عبر آلية التحدي والاستجابة للتحقق من نقلها، مما يسمح باستخدام المُعرّفات في تطبيقات إدارة الثقة.

من الممكن أن يرتبط نفس مصدر المعلومات الأساسي بمقابض متعددة، كما هو الحال عندما تقوم مكتبتان جامعيتان بإنشاء مقابض (وبالتالي ربما مجموعات مختلفة من البيانات الوصفية) لنفس الكتاب.

يتوافق نظام المقابض مع نظام أسماء النطاقات (DNS)، ولكنه لا يتطلبه، على عكس المعرفات الدائمة مثل عناوين PURLs أو ARKs ، والتي تشبه المقابض ولكنها تستخدم أسماء النطاقات. ومع ذلك، وعلى عكس هذه الأساليب القائمة على أسماء النطاقات، تتطلب المقابض عملية تسجيل بادئة منفصلة وخوادم مقابض منفصلة عن خوادم أسماء النطاقات.

يمكن استخدام المقابض بشكل مباشر، أو التعبير عنها كمعرفات موارد موحدة (URIs) من خلال مساحة اسم ضمن مخطط URI للمعلومات ؛ ^{[ 9 ] [ 10 ]} على سبيل المثال، 20.1000/100يمكن كتابتها على النحو التالي: URI info:hdl/20.1000/100. بعض مساحات أسماء نظام المقابض، مثل معرفات الكائنات الرقمية، هي مساحات أسماء URI "معلوماتية" بحد ذاتها؛ على سبيل المثال، info:doi/10.1000/182هي طريقة أخرى لكتابة مقبض المراجعة الحالية لدليل DOI ^{[ 11 ]} كمعرف موارد موحد (URI).

تحدد بعض مساحات أسماء نظام المقابض قواعد عرض خاصة. على سبيل المثال، عادةً ما يتم عرض معرّفات الكائنات الرقمية ، التي تمثل نسبة عالية من المقابض الموجودة، باستخدام البادئة "doi:" doi:10.1000/182.

يمكن التعبير عن أي مقبض كمحدد موقع موارد موحد (URL) من خلال استخدام خادم وكيل HTTP العام : ^{[ 12 ]}

• https://hdl.handle.net/20.1000/100

توفر بعض الأنظمة القائمة على Handle خادم وكيل HTTP مخصص للاستخدام مع أنظمتها الخاصة، مثل:

• https://doi.org/10.1000/182.

يتألف نظام المقابض من خدمات مقابض محلية، تتكون كل منها من موقع واحد أو أكثر توفر الخوادم التي تخزن مقابض محددة. سجل المقابض العالمي هو خدمة مقابض محلية فريدة من نوعها، تخزن معلومات عن البادئات (المعروفة أيضًا باسم سلطات التسمية) ضمن نظام المقابض، ويمكن الاستعلام عنه لمعرفة مكان تخزين مقابض محددة على خدمات المقابض المحلية الأخرى ضمن هذا النظام الموزع.

يُقدّم موقع نظام Handle الإلكتروني مجموعة من أدوات التنفيذ، أبرزها برنامج HANDLE.NET ^{[ 13 ]} ومكتبات عملاء HANDLE.NET ^{[ 14 ]} . يُمكن تضمين عملاء Handle في برامج المستخدم النهائي (مثل متصفح الويب) أو في برامج الخادم (مثل خادم الويب)، وتتوفر بالفعل إضافات لبرنامجي Adobe Acrobat ^{[ 15 ]} و Firefox ^{[ 16 ]} .

تتوفر مكتبات برامج العميل للتعامل مع التطبيقات بلغة C ولغة Java. وقد طورت بعض التطبيقات أدوات إضافية خاصة بها، على سبيل المثال، لنظام DOI. ^{[ 17 ]}

ترتبط شبكة خوادم مُحلِّل المقابض الموزعة (المعروفة أيضًا بنظام خادم الوكيل) عبر مُحلِّل عالمي (وهو كيان منطقي واحد على الرغم من كونه لا مركزيًا فعليًا ومُكرَّرًا). يحصل مستخدمو تقنية نظام المقابض على بادئة مقبض مُنشأة في سجل المقابض العالمي. يتولى سجل المقابض العالمي صيانة وحل بادئات خدمات المقابض المُدارة محليًا. وبالتالي، يُمكن لأي خدمة مقبض محلية حل أي مقبض عبر المُحلِّل العالمي.

يُمرر العميل مُعرّفات (معرّفات) إلى سجل المعرّفات العالمي (GHR) التابع لنظام المعرّفات، وذلك عبر استعلام من جهة التسمية/البادئة. يستجيب سجل المعرّفات العالمي بإرسال معلومات الموقع لخدمة المعرّفات المحلية ذات الصلة (والتي قد تتكون من عدة خوادم في مواقع متعددة)؛ ثم يُرسل استعلام إلى الخادم ذي الصلة ضمن خدمة المعرّفات المحلية. تُعيد خدمة المعرّفات المحلية المعلومات اللازمة للحصول على المورد، مثل عنوان URL الذي يمكن تحويله إلى إعادة توجيه HTTP. (ملاحظة: إذا كان لدى العميل بالفعل معلومات عن خدمة المعرّفات المحلية المناسبة للاستعلام، فسيتم حذف الاستعلام الأولي إلى سجل المعرّفات العالمي).

على الرغم من أن النموذج الأصلي الذي اشتُق منه نظام Handle كان يُعنى بإدارة الكائنات الرقمية، إلا أن نظام Handle لا يفرض نموذجًا محددًا للعلاقات بين الكيانات المُحددة، كما أنه لا يقتصر على تحديد الكائنات الرقمية فقط؛ إذ يمكن تمثيل الكيانات غير الرقمية ككائن رقمي مُقابل لأغراض إدارة الكائنات الرقمية. يتطلب تعريف هذه الكائنات وكيفية ارتباطها بالكيانات غير الرقمية بعض الحذر؛ فهناك نماذج مُعتمدة تُساعد في هذه التعريفات، مثل المتطلبات الوظيفية للسجلات الببليوغرافية (FRBR) ، ونظام إدارة علاقات العملاء CIDOC ، ونموذج محتوى indecs . وقد وجدت بعض التطبيقات أنه من المفيد دمج هذا الإطار مع تطبيق Handle؛ فعلى سبيل المثال، تجمع مبادرة التعلم الموزع المتقدم (ADL) ^{[ 18 ]} بين تطبيق نظام Handle والمعايير الحالية لمحتوى التعلم الموزع، باستخدام نموذج مرجعي لكائنات المحتوى القابلة للمشاركة (SCORM) ^{[ 19 ]} ، كما اعتمد نظام مُعرّف الكائن الرقمي (DOI) التابع لنظام Handle هذا الإطار مع إطار indecs للتعامل مع التوافق الدلالي .

يُبرز نظام المقابض أهمية التزام المؤسسات بنظام مُعرّف دائم، ولكنه لا يفرض نموذجًا واحدًا لضمان هذا الالتزام. يمكن للتطبيقات الفردية اختيار وضع مجموعاتها الخاصة من القواعد والبنية التحتية الاجتماعية لضمان استمرارية البيانات (على سبيل المثال، عند استخدامها في تطبيق DSpace وتطبيق DOI). ^{[ 20 ]}

تم تصميم نظام المقبض لتلبية المتطلبات التالية للمساهمة في الاستمرارية ^{[ 21 ]}

سلسلة المعرّف:

• لا يعتمد على أي سمات قابلة للتغيير للكيان (الموقع، أو الملكية، أو أي سمة أخرى قد تتغير دون تغيير هوية المرجع)؛
• مبهم (ويفضل أن يكون "رقمًا غبيًا": فالنمط المعروف جيدًا يدعو إلى افتراضات قد تكون مضللة، وقد لا تترجم الدلالات ذات المعنى عبر اللغات وقد تسبب نزاعات حول العلامات التجارية)؛
• فريد من نوعه داخل النظام (لتجنب التصادمات وعدم اليقين المرجعي)؛
• يحتوي على ميزات اختيارية، ولكن من الجيد امتلاكها، والتي ينبغي دعمها (قابلة للقراءة البشرية، قابلة للقص واللصق، قابلة للتضمين؛ تتناسب مع الأنظمة الشائعة، على سبيل المثال، مواصفات URI).

آلية حل المعرف:

• موثوق (باستخدام التكرار، وعدم وجود نقاط فشل فردية، وسريع بما يكفي لعدم الظهور بمظهر معطل)؛
• قابل للتوسع (تتم إدارة الأحمال العالية ببساطة باستخدام المزيد من أجهزة الكمبيوتر)؛
• يتميز بالمرونة (يمكنه التكيف مع بيئات الحوسبة المتغيرة؛ مفيد للتطبيقات الجديدة):
• موثوق به (لكل من حل النزاعات والإدارة أساليب ثقة تقنية؛ وتلتزم المنظمة العاملة على المدى الطويل)؛
• يعتمد على بنية مفتوحة (تشجيع جهود الاستفادة من المجتمع في بناء التطبيقات على البنية التحتية)؛
• شفاف (لا يحتاج المستخدمون إلى معرفة تفاصيل البنية التحتية).

تشمل العناصر التي تُعرَّف حاليًا باستخدام المعرّفات: المقالات العلمية، والتقارير الفنية، والكتب، والرسائل والأطروحات، والوثائق الحكومية، والبيانات الوصفية، ومحتوى التعلّم الموزّع، ومجموعات البيانات. تُستخدم المعرّفات في تطبيقات العلامات المائية الرقمية ، وتطبيقات الشبكات الموزعة ، والمستودعات، وغيرها. على الرغم من إمكانية تنزيل برنامج HANDLE.NET واستخدامه بشكل فردي، فقد وجد العديد من المستخدمين فائدةً في التعاون لتطوير التطبيقات ضمن اتحاد، باستخدام سياسة مشتركة أو تقنيات إضافية لتوفير خدمات مشتركة. وباعتباره أحد أوائل أنظمة المعرّفات الدائمة، فقد اعتُمد نظام المعرّفات على نطاق واسع من قِبل المؤسسات العامة والخاصة، وأثبت فعاليته على مدى سنوات عديدة. (انظر: النموذج، المعرّفات الدائمة). ^{[ 22 ]}

قد تستخدم تطبيقات نظام المقابض المعرّفات الثابتة البسيطة (كما هو شائع، للوصول إلى عنوان URL الحالي للكائن)، أو قد تختار الاستفادة من ميزات أخرى. يدعم النظام إمكانية إرجاع معلومات متعددة متعلقة بالكائن في وقت واحد، ضمن هياكل بيانات محددة، مما يسمح بتحديد أولويات ترتيب استخدام هذه المعلومات المتعددة. بالتالي، يمكن للمقابض أن تشير إلى نسخ رقمية مختلفة من المحتوى نفسه، أو إلى مواقع مرآة، أو إلى نماذج أعمال مختلفة (مدفوعة مقابل مجانية، آمنة مقابل مفتوحة، عامة مقابل خاصة). كما يمكنها أن تشير إلى نسخ رقمية مختلفة من محتوى مختلف، مثل مجموعة من الكائنات المطلوبة لدورة تعليم عن بُعد.

يوجد اليوم آلاف من خدمات إدارة المحتوى (Handle) العاملة في 71 دولة موزعة على 6 قارات؛ أكثر من 1000 منها تعمل في الجامعات والمكتبات. وتُشغّل هذه الخدمات من قِبل اتحادات المستخدمين، والمختبرات الوطنية، والجامعات، ومراكز الحوسبة، والمكتبات (الوطنية والمحلية)، والهيئات الحكومية، والمتعاقدين، والشركات، ومجموعات البحث. وتستخدم كبرى دور النشر نظام إدارة المحتوى (Handle) لتحديد المحتوى المتداول تجاريًا والمحتوى المتاح مجانًا بشكل دائم، وذلك من خلال ربطه بنظام مُعرّف الكائن الرقمي (DOI).

يتزايد عدد البادئات، التي تتيح للمستخدمين تعيين معرّفات، وقد تجاوز 12,000 بادئة في أوائل عام 2014. يوجد ستة خوادم رئيسية لسجل المعرّفات العالمي تستقبل (في المتوسط) 68 مليون طلب حلّ شهريًا. أما خوادم الوكيل المعروفة لدى CNRI، والتي تُمرّر الطلبات إلى النظام عبر الإنترنت، فتستقبل (في المتوسط) 200  مليون طلب حلّ شهريًا. (إحصائيات من حقائق المعرّفات السريعة).

في عام 2010، أبرمت CNRI والاتحاد الدولي للاتصالات اتفاقية للتعاون في استخدام نظام Handle (وبنية الكائنات الرقمية بشكل عام)، ويعملان حاليًا على التفاصيل المحددة لهذا التعاون؛ وفي أبريل 2009، أدرج الاتحاد الدولي للاتصالات نظام Handle كـ "اتجاه ناشئ". ^{[ 23 ]}

تُعدّ Handle System وHANDLE.NET وGlobal Handle Registry علامات تجارية مسجلة لشركة مبادرات البحث الوطنية (CNRI)، وهي مؤسسة بحث وتطوير غير ربحية في الولايات المتحدة. يخضع نظام Handle System لبراءات اختراع مسجلة باسم CNRI، التي تُرخّص تقنية Handle System الخاصة بها بموجب ترخيص عام ^{[ 24 ]} ، على غرار ترخيص المصادر المفتوحة، وذلك لتمكين استخدام أوسع لهذه التقنية. يتم دعم بنية Handle System التحتية من خلال رسوم تسجيل البادئات ورسوم الخدمات، حيث يأتي الجزء الأكبر منها من حاملي البادئات الفردية. وتُعدّ مؤسسة DOI الدولية أكبر مساهم فردي حاليًا . يُتيح الترخيص العام الاستخدام التجاري وغير التجاري بتكلفة منخفضة لكل من التقنية الحاصلة على براءة اختراع والتطبيق المرجعي للبرنامج، كما يُتيح تضمين البرنامج بحرية في أنظمة ومنتجات أخرى. يتوفر أيضًا اتفاقية خدمة ^{[ 5 ]} للمستخدمين الذين يرغبون في تقديم خدمات المعرّفات أو خدمات حلّها باستخدام تقنية Handle System بموجب ترخيص Handle System العام.

يمثل نظام المعالجة عدة مكونات لبنية الكائنات الرقمية طويلة الأمد. في يناير 2010، أصدر المركز الوطني للبحوث البحرية (CNRI) برنامج مستودع الكائنات الرقمية للأغراض العامة، ^{[ 25 ]} وهو مكون رئيسي آخر لهذه البنية. تتوفر معلومات إضافية ^{[ 26 ]} حول الإصدار، بما في ذلك مواصفات البروتوكول، وشفرة المصدر، والنظام الجاهز للاستخدام، والعملاء، والأدوات المساعدة. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

• الموقع الرسمي