Objekte im Netz - CIDOC CRM Anwendungsontologie und Datenmodell für wissenschaftliche Sammlungen

BMBF-Projekt Objekte im Netz (2017-2020)

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt „Objekte im Netz“ entwickelt das Germanische Nationalmuseum (GNM) zusammen mit der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) eine gemeinsame Erschließungs- und Digitalisierungsstrategie für die Sammlungen der FAU, die auch auf andere universitäre Sammlungen übertragbar sein soll. Das dabei entstehende Wissen fließt in die Lehre an der FAU ein. 

Für das Projekt wurden insgesamt sechs Sammlungen der FAU ausgewählt, anhand derer es ein übergreifendes Erfassungsschema zu entwickeln gilt: Die Graphische Sammlung, die Medizinische Sammlung, die Geowissenschaftliche Sammlung, die Schulgeschichtliche Sammlung, die Ur- und Frühgeschichtliche Sammlung und die Studiensammlung Musikinstrumente & Medien der JMU Würzburg mit den Beständen des ehemaligen musikwissenschaftlichen Seminars der FAU.

Als technische Grundlage des Vorhabens dient die virtuelle Forschungsumgebung WissKI (Wissenschaftliche KommunikationsInfrastruktur), die es im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen und Eigenarten universitärer Sammlungen weiterzuentwickeln gilt. Als Ergebnis werden ein allgemeines Konzept zur digitalen Dokumentation universitärer Objektbestände vor- und eine dazu passende Software (WissKI) zur Verfügung gestellt.

Nicht zuletzt soll das geplante Vorhaben einen kritischen Dialog über die Herausforderungen und Folgen der Digitalisierung wissenschaftlicher Sammlungen anregen und damit zu einem Diskurs beitragen, der in der deutschen Museums- und Sammlungslandschaft bislang noch wenig entwickelt ist.

Laufzeit: 01.03.2017 – 30.04.2020

Projektleitung: Udo Andraschke M.A. (FAU), Dipl.-Inf. Mark Fichtner (GNM)

Projektmitarbeiter: Dipl. Inf. Martin Scholz, Dr. Sarah Wagner., Corina Lehmann M.A.

Digitale Erfassungs- und Publikationsinfrastruktur für die Sammlungen der FAU

Grundgedanken

Die digitale Infrastruktur bei Objekte im Netz basiert auf dem Grundgedanken, dass alle Sammlungen der Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) über ein gemeinsames Portal auf Basis gemeinsamer Eigenschaften visualisiert und recherchierbar gemacht werden sollen. Darüber hinaus soll für jede Sammlung ein eigenes Sammlungsmanagement-System geschaffen werden, das für alle Sammlungen im Kern identisch ist, gleichzeitig aber erlaubt, sammlungsspezifische Eigenheiten und Abläufe zu erfassen und abzubilden.

Alle Systeme, also Sammlungsportal und Sammlungssysteme, basieren jeweils auf der virtuellen Forschungs- und Dokumentationsumgebung WissKI, die im Zuge des Vorhabens auf die Bedürfnisse wissenschaftlicher Sammlungen angepasst wurde. Die programmiertechnischen Anpassungen sind in der aktuellen Version der Software inbegriffen.

Neben der Software WissKI bildet das auf dem Conceptual Reference Model des ICOM CIDOC (ISO 21127, CIDOC CRM) basierende Datenmodell eine weitere zentrale Komponente, die auf die Erschließung und Publikation wissenschaftlicher Sammlungen im Zuge des Projekts entwickelt wurde.

Datenmodelle und Ontologien wurden im Laufe des Projekts in Zusammenarbeit verschiedener Fachexperten des Germanischen Nationalmuseums und der Universität Erlangen-Nürnberg in einem iterativen Verfahren der Anpassung, Erprobung und Evaluierung entwickelt.

Gemeinsames Datenmodell: Alle Systeme, also Sammlungsportal und Fachsysteme der Sammlungen, basieren auf dem sammlungsübergreifenden, gemeinsamen Datenmodell, das jede Sammlung miteinander teilt. 

Objektdokumentation:

Inventarnummer

Bezeichnung/Titel

Objektart

Beschreibung

Anzahl Teilstücke

Maßangaben

Stempel/Marke

Herstellung (Datierung, Akteur, Ort, Material, Technik)

Inhaltliche Entstehung (Datierung, Akteur, Ort)

Fundvorgang (Datierung, Akteur, Ort)

Restauratorische Maßnahmen (Datierung, Akteur, Ort, Technik)

Erwerb/Provenienz (Datierung, Akteur, Ort, Erwerbsart)

Literaturvermerk

Standort

Teilsammlung

Erhaltungszustand

Abbildung

Dateianhänge

Onlinepublikation

URL Vergleichsobjekt

Bearbeitung (Datierung, Bearbeiter, Bearbeitungsstand)

Neben der Objektdokumentation können Akteure, Körperschaften, Orte, Klassifikationen und Materialien zusätzlich separiert erfasst werden, wobei jeweils auch die Möglichkeit zur Anreicherung mit Normdaten inbegriffen ist (vgl. Übersicht im Demosystem). Des weiteren können Abbildungen, 3D-Modelle, Literatur und Leihvorgänge separiert erfasst und mit den Objekten entsprechend verlinkt werden.

In Ergänzung zum gemeinsamen Datenmodell wurden sog. Linkblock-Pfade entwickelt, die die Rück- und Querverbindungen zwischen den über das gemeinsame Datenmodell erfassten Angaben visualisieren und damit auch die Darstellung komplexer kontextueller Zusammenhänge ermöglichen. Dadurch können beispielsweise im Kontext der Objektansicht Objekte desselben Herstellers oder desselben Fundorts angezeigt werden. Über die Verbindung eines Objekts mit einem Leihvorgang generiert sich automatisiert eine Ausstellungshistorie.

Diese Linkblockpfade sind ebenfalls hier als XML-Dateien abgelegt.

Das gemeinsame Datenmodell wurde mit der gemeinsamen Ontologie modelliert und basiert auf dem CIDOC CRM, Version 6.2.2. Die gemeinsame Ontologie ist zusätzlich als "Sammlungsuebergreifende_ontologie.pdf" unter den Anhängen hier verfügbar.

Aufbauend auf dem gemeinsamen Datenmodell existiert für jede Sammlung eine spezifische Erweiterung, die die Besonderheiten der Sammlung und die fachspezifischen Eigenheiten der Objekte abdeckt.

Da die sammlungsspezifischen Datenmodelle auf dem gemeinsamen Datenmodell aufbauen, können sie nicht alleinstehend verwendet werden. Aus diesem Grund gibt es in jedem Sammlungs-WissKI (Fachsystem) zwei separate Pathbuilder für die gemeinsamen und sammlungsspezifischen Pfade sowie jeweils dazugehörig einen Linkblock-Pathbuilder:

Die sammlungsspezifischen Ontologien bauen auf der gemeinsamen Sammlungsontologie auf und bilden die Grundlage für die jeweiligen sammlungsspezifischen Datenmodelle.

Entwicklung der Datenmodelle

Entwicklersystem: Das gemeinsame Datenmodell wird in einem Entwicklersystem (eine eigene WissKI-Instanz) zentral entwickelt und ausschließlich dort gepflegt. Ist also beispielsweise für alle Sammlungen ein neues Feld erforderlich, so wird dieses im Entwicklersystem im Pathbuilder “Gemeinsame Masken”, in dem das gemeinsame Datenmodell abgelegt ist, angelegt. Anschließend wird dieser Pathbuilder exportiert und in alle anderen Systeme zur dortigen Aktualisierung der Pfade importiert.

Fachsysteme: Die sammlungsspezifischen Erweiterungen hingegen werden in den jeweiligen Sammlungs-WissKIs (Fachsystemen) entwickelt und gepflegt.

Zusammenfassung

Ausgehend vom oben formulierten Grundgedanken wurde festgelegt, dass es für die Sammlungen der Universität Erlangen-Nürnberg einen gemeinsamen und einen spezifischen Sammlungskontext geben muss. Der gemeinsame Kontext wird durch das gemeinsame Datenmodell und die gemeinsame Ontologie definiert und manifestiert sich im gemeinsamen Sammlungsportal, das zur sammlungsübergreifenden Visualisierung und Recherche der in den Fachsystemen erfassten Informationen dient. Das Portal kennt lediglich das gemeinsame Datenmodell, das gemeinsame Objekteigenschaften (Inventarnummer, Bezeichnung, Objektart, Herstellung, Fund, Provenienz, usw.) und gemeinsame Abläufe (Restaurierung, Erwerb, Leihverkehr usw.) abbildet.

Pro Sammlung gibt es ein eigenes WissKI zur Erfassung, Verwaltung und Publikation der Bestände. Dort können neben den gemeinsamen Eigenschaften und Abläufen zusätzlich fachspezifische Informationen erfasst werden (z.B. Ikonographische Zuweisungen bei Objekten der Graphischen Sammlung, organologische Merkmale bei Objekten der Musikinstrumentensammlung oder erdgeschichtliche Entstehungsangaben bei Objekten der Paläontologischen und Ur- und Frühgeschichtlichen Sammlung).

Metadaten und Digitalisate werden ausschließlich in den Fachsystemen erfasst, die neben dem gemeinsamen Datenmodell über eine sammlungsspezifische Erweiterung verfügen. 

Die Fachsysteme dienen der gemeinsamen und fachspezifischen Erfassung und Publikation von Daten. Diese Daten werden jeweils in einem eigenen Triplestore-Repository (GraphDB) abgespeichert.

Das Portal kann nach entsprechender Einrichtung auf die jeweiligen Repositories der Sammlungen zugreifen, um die Daten für die Anzeige im Portal abzurufen. Da das Portal nur das gemeinsame Datenmodell kennt, werden die abgefragten Informationen auch nur über die gemeinsamen Kernfelder angezeigt. Die in den Sammlungs-Systemen zusätzlich erfassten, fachspezifischen Informationen werden nur im Fachsystem und nicht im Portal angezeigt, da sie über das sammlungsspezifische Datenmodell erfasst wurden.

Das Portal dient in erster Linie als Schaufenster der Sammlungen der Universität Erlangen-Nürnberg und ermöglicht eine grundlegende, sammlungsübergreifende Recherche.

Pathbuilder Templates zur Erfassung wissenschaftlicher Sammlungen

Die Pathbuilder Templates zur Dokumentation wissenschaftlicher Sammlungen, auf denen die Erfassungsmasken und -felder (= Allgemeine Grunderfassungsmasken) dieses Systems aufbauen, stehen hier als xml-Dateien zur Verfügung. Daneben stehen auch jeweils die Templates für den WissKI Linkblock zur Verfügung.

Pfade der Allgemeinen Grunderfassungsmasken

Pfade WissKI Linkblock

Aufbauend auf diesen Templates können zusätzlich sammlungsspezifische Erweiterungen ebenfalls hier heruntergeladen werden. Diese stehen für folgende Sammlungen zur Verfügung:

Anatomie und Pathologie

Graphik

Herbar

Informatik (ISER)

Medizingeschichte

Musik

Paläontologie

Schulgeschichte

Ur- und Frühgeschichte

Für die Anreicherung mit Normdaten aus der GND und Geonames stehen hier Pathbuilder-Templates zur Verfügung, die mit den Allgemeinen Grunderfassungsmasken ineinandergreifen.

Ontologien im Überblick

Hier kann die im Projekt entwickelte, sammlungsübergreifende Ontologie als RDF-Datei heruntergeladen werden. Die Dokumentation dazu ist PDF "Sammlungsuebergreifende_ontologie" verfügbar.

Diese Ontologie wurde für die Dokumentation wissenschaftlicher Sammlungen entwickelt und basiert auf dem ISO zertifizierten Conceptual Reference Model des ICOM CIDOC (ISO 21127) bzw. seiner Implementierung in OWL, dem sog. Erlangen CRM. Dabei verwenden wir im speziellen die ECRM Version 170309, die auf der letzten, ISO-zertifizierten Version des CIDOC CRM basiert.

Aufbauend auf der Grundontologie können zusätzlich sammlungsspezifische Erweiterungen heruntergeladen werden. Diese stehen für folgende Sammlungen zur Verfügung:

Anatomie und Pathologie

Graphik

Herbar

Informatik (ISER)

Medizingeschichte

Moulagen

Musik

Paläontologie

Schulgeschichte

Ur- und Frühgeschichte