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WORKSHOP PER DIRIGENTI RESPONSABILI DEI SERVIZI DI PROTOCOLLO E DEI FLUSSI DOCUMENTALI
CNIPA – ROMA 9 NOVEMBRE 2007
Scelta e uso dei formati e dei supporti
SILVIO SALZA
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
[email protected]
www.dis.uniroma1/~salza
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WORKSHOP PER DIRIGENTI RESPONSABILI DEI SERVIZI DI PROTOCOLLO E DEI FLUSSI DOCUMENTALI – CNIPA
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L’accesso al documento informatico
La lettura (visualizzazione) del documento richiede
l’intermediazione di un sistema informatico
•
•
•
Il documento rischia di restare indissolubilmente legato
al sistema con il quale è stato prodotto
Un intermediazione scorretta può comportare una
violazione dell’integrità del documento
Necessari diversi livelli di interpretazione:
− Codifica del supporto fisico
− Organizzazione del file system
− Codifica dei caratteri
− Formato del file
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La storia dell’archeologo (AD 2010)
•
•
•
•
Nel 2000 DC un archeologo trova in Mesopotamia una
serie di tavolette di terracotta sumere del 2300 AC
costituenti l’archivio di Sargon di Akkad.
Malgrado i 4300 anni i segni sulle tavolette sono ancora
chiaramente intelligibili
Basta conoscere la lingua sumera per ‘leggere’ il
contenuto dell’archivio
Molte lingue antiche sono state tramandate, quasi tutte le
altre sono state decifrate
Evento notevole ma non eccezionale: riteniamo ‘normale’
che documenti ‘tradizionali’ sopravvivano per millenni
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La storia dell’archeologo (AD 4000)
•
•
•
Nel 4000 DC un archeologo trova in Mesopotamia una serie
dischi ottici del 2000 DC, contenenti l’archivio segreto di
Saddam Hussein
Molto probabilmente i dischi sono illeggibili a livello fisico
Comunque, per ‘leggerne’ il contenuto occorrerebbe:
– Un lettore di CD/DVD (ma l’ultimo esemplare è andato
perduto nel tragico incendio nel Museo della Scienza e
della Tecnica di Washington DC, nel 2560 DC)
– La specifica del formato proprietario dei file (ma è andata
perduta nella confusione conseguente il clamoroso
fallimento di Microsoft nel 2025 DC)
– Una copia di MS Office 97 che giri sulle micro-piattaforme
neuroniche sottocutanee a 1024 bit che hanno sostituito i
PC a partire dal 2070 DC
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Leggibilità dei documenti informatici
La leggibilità di un documento informatico dipende dalla
possibilità e dalla capacità di interpretare ed elaborare
correttamente i dati binari che costituiscono il documento,
secondo le regole stabilite dal formato con cui esso è
stato memorizzato
•
Iniziale dipendenza dei formati dagli ambienti di
elaborazione (anni ’60 - ’80)
•
•
•
Proliferazione dei formati proprietari
Tendenza attuale verso la standardizzazione dei formati
Pericolo di ‘illegibilità’ ridotto, ma tuttora presente
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Formato del documento informatico
Formato: insieme di regole in base alle quali viene
effettuata la visualizzazione del documento, cioè la
trasformazione dell’informazione binaria contenuta nel
documento informatico in forma direttamente leggibile.
A. Indicazione dell’applicazione con cui il documento è
stato generato
B. Definizione di una procedura per visualizzarlo con
applicazioni diverse
NB: il risultato del processo di visualizzazione deve
essere in tutto identico a quello percepito dall’autore
del documento. .
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Metadati
•
Tutte le informazioni significative associate al documento
informatico, escluse quelle che ne costituiscono il contenuto
•
Informazioni su: modi, tempi e soggetti coinvolti nella
formazione, nella sottoscrizione, nella gestione e nella
conservazione del documento
•
Nei documenti informatici i metadati possono diventare
parte integrante del documento
•
I metadati agevolano la gestione dei documenti informatici:
– Ricerca: individuazione e localizzazione
– Accesso: gestione di raccolte tramite cataloghi
– Interoperabilità: basata su equivalenze semantiche
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Standard per i metadati
•
•
•
•
Garantiscono la definizione di modalità di accesso e
gestione generali, cioè indipendenti dal singolo archivio
Consentono l’impostazione di ricerche che interessano
molteplicità e varietà di archivi diversi (es. cataloghi
bibliotecari)
Assicurano l’interoperabilità degli archivi e la migrazione
dei documenti
Esistono consolidati standard di riferimento, cui attenersi,
in particolare:
– ISAD (International Standard for Archival Description)
sviluppato nel 1996-9 dall’ International Council on
Archives
– Dublin Core (1995) molto diffuso in ambito bibliotecario
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Documento intelligente
Documento informatico che contiene al suo interno tutti
i metadati ad esso associati
•
•
Termine forse non rigoroso, ma ormai entrato nell’uso
•
Eventuali sottoscrizioni estendono anche i metadati la
validità e le conseguenze dell’azione
•
Esistono formati sia aperti che proprietari che supportano il
documento intelligente (Es. PDF, PDF/A, ODF, Open XML)
Documento autocontenuto: porta sempre con sé tutta
l’informazione ad esso associata
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Formati aperti e formati proprietari
•
Formati proprietari: sono riconducibili a produttori che ne
conservano i diritti e ne rendono pubbliche le specifiche
•
Formati aperti: sono descritti da specifiche liberamente
disponibili, possibilmente sotto forma di standard emessi da
organismi internazionali riconosciuti (ISO, IEC, ITU-T, etc.)
N.B. L’apertura del formato di un documento informatico ne
rende sempre possibile la decodifica, anche in assenza
di prodotti che la eseguano automaticamente, quindi è
un requisito essenziale per garantirne la conservazione
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Formato del file system
File system: sistema secondo cui le singole unità di
registrazione (file) sono organizzate sul supporto di
memorizzazione
•
•
•
Le specifiche del file system sono indispensabili per la
lettura del supporto e l’estrazione dei file in esso contenuti
Per i dischi magnetici usati in genere file system proprietari
Per i supporti ottici sono disponibili file system aperti:
– Standard ISO 9660 (1988) per CD e DVD
– Standard ISO/IEC 13346 (1995) per DVD e HDVD
Solo un file system aperto garantisce il recupero dei
file, e quindi documenti, a distanza di tempo
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Tipologie di formati
•
Formati per immagini
– Adatti a documenti digitalizzati
– Non consentono ricerche basate sul contenuto
– Possibile l’indicizzazione tramite OCR
•
Formati per testi non formattati
– Semplici e di facile interpretazione
– Non consentono la rappresentazione del formato
•
Formati per testi formattati
– Rappresentazione più ricca del documento
– Possono anche supportare il processo di formazione
– Spesso associati ad ambienti proprietari
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Formati per immagini
•
TIFF (proprietario Adobe): molto diffuso, ma occorre
evitare l’uso di forme di compressione non standard
(LZW) che possono dare problemi di portabilità
•
JPEG (ISO 10918-1): consente livelli di compressione
elevati (1:20)
•
JPEG2000 (ISO/IEC 15444-1): evoluzione del JPEG con
migliori doti di compressione e resilienza (soft fail)
•
PNG (ISO/IEC 15948): molto diffuso su web, ma ancora
non supportato da molte applicazioni
Ampiamente usati nella digitalizzazione di originali cartacei
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Formati per immagini: parametri di qualità
•
Risoluzione
– Misurata in dpi (pixel/pollice)
– 300 dpi sono sufficienti per la digitalizzare di originali
cartacei
•
Profondità di colore
– Numero di bit per pixel (da 1 a 64)
– 8 bit consentono una scala di grigi a 256 livelli
– 24 bit ganatiscono una scala completa di colori
•
Tipo di compressione
– Lossless (senza perdita): riduzioni di circa il 20%
– Lossy: rapporti anche di 1:20, ma con perdita di qualità
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Formati di testo: codifica dei caratteri
•
•
•
Testo registrato come semplice sequenza di caratteri e
di spazi, senza alcuna informazione sulla formattazione
In ambiente Windows file di testo sono caratterizzati
dall’estensione .txt
Un documento di testo non contiene (in linea di principio)
elementi che dipendono dal software con cui è stato
prodotto
N.B. È comunque essenziale conoscere il formato
usato per la codifica dei caratteri: senza di questo
l’informazione binaria non può essere interpretata
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Codice ASCII
•
•
•
•
•
American Standard Code for Information Interchange
Inizialmente pensato per la lingua inglese (senza accenti)
È tuttora la codifica più diffusa
Codifica ciascun carattere con un byte (256 caratteri)
Aggiunte poi diverse ‘estensioni nazionali’ per codificare
caratteri accentati, segni dicroici etc
Lo standard ISO 8859 prevede oltre 10 estensioni
(alphabet soup); Windows introduce ulteriori differenze!
N.B. Alla stessa codifica possono corrispondere caratteri
diversi nelle diverse estensioni: è necessario specificare
l’estensione, e ciò è comunque causa di confusione
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Codice Unicode
•
•
Supera i problemi dello standard ISO 8859
•
UCS: codifica con numero di byte fisso per ciascun
carattere; molto diffuso UCS-2
•
UTF: codifica con numero di byte fisso per ciascun
carattere; molto diffuso UTF-8 usa da 1 a 4 byte per
carattere (è un superset di ASCII)
Condivide le codifiche con UCS (Universal Character
Set), standard ISO/IEC 10646, il quale prevede oltre 1
milione di codifiche (il cinese!!!!)
È caldamente raccomandato l’uso di UCS-2 o UTF-8
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Il formato PDF
•
•
•
•
•
È oggi il più interessante formato per l’archiviazione dei
documenti
Introdotto da Adobe nel 1993 è giunto alla versione 1.7
Si pone sulla scia del PostScript, il più diffuso linguaggio
per stampanti
Concepito per rappresentare documenti complessi in modo
indipendente dalle caratteristiche dell’ambiente di
elaborazione, soprattutto per la diffusione via Web
La versione 1.7 diventerà a breve standard ISO
Specifiche pubblicate sul sito di Adobe a partire dalla
versione 1.3: qualsiasi soggetto può realizzare software
che generano e visualizzano documenti PDF
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Firma digitale in PDF
•
Dal febbraio 2006 è possibile in Italia firmare direttamente
file PDF, con pieno valore legale
•
La firma (ed il relativo certificato) diventano oggetti facenti
parte dei metadati del file
•
•
•
•
È possibile firmare le diverse versioni contenute nel file
È possibile realizzare schemi di firma multipla
Viene evitato l’imbustamento in formato PKCS#7
Il file può essere letto come un normale file PDF
La firma dei documenti PDF costituisce una notevole
semplificazione in termini di usabilità
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Il formato PDF/A
•
Versione limitata del PDF, basata sulla versione 1.4,
pensata per la conservazione di lungo termine
•
Standard concepito con la finalità di consentire la corretta
riproduzione dei documenti a grande distanza di tempo
•
Definiti criteri cui devono conformarsi i prodotti che leggono
file PDF/A
•
Diventato standard ISO 19005-1 nel 2005
Obiettivi del PDF/A:
• Indipendenza dai dispositivi e dai sistemi
• I documenti sono completamente autocontenuti
• Tutta la documentazione è inclusa nel file
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Prescrizioni e restrizioni del PDF/A
•
Il documento contiene tutti gli elementi per la sua corretta
interpretazione, in particolare le fonti
•
•
Un insieme minimo di metadati è reso obbligatorio
Devono essere assenti tutti gli elementi non adatti alla
conservazione di lungo termine, in particolare:
− riferimenti esterni
− cifratura
− codice eseguibile (macro, javascript, etc.)
− contenuti multimediali (audio e video)
•
Previsti due livelli di conformità:
− PDF/A-1- b: garantisce riproduzione e aspetto visuale
−PDF/A-1- a: richiede anche la struttura logica (tagged PDF)
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ODF (Open Document Format)
•
Formato basato su XML per documenti elettronici d’ufficio:
spreadsheets, presentazioni, documenti di word processing
•
•
Deriva dal formato della suite open source OpenOffice
•
Dal 2006 è standard ISO/IEC 26300
Nasce come standard OASIS (Organization for the
Advancement of Structured Information Standards)
Disponibile per questo formato una suite open source
molto importante (OpenOffice) con discreti livelli di
compatibilità con altri prodotti commerciali
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OOXML (Open Office XML)
•
•
•
•
•
Formato basato su XML per documenti elettronici d’ufficio:
spreadsheets, presentazioni, documenti di word processing
Sviluppato da Microsoft per la suite Office 2007
Documenti costituiti da ‘package’ in formato ZIP che
contengono una molteplicità di file
Pubblicato come standard Ecma 37, fast-track
standardization in corso presso ISO
Specifiche aperte e diritti resi disponibili sotto la forma
Reasonable and Non Discriminatory Licensing
Grande passo avanti rispetto ai precedenti formati
proprietari usati in casa Microsoft
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Criteri di scelta dei formati
•
•
Compromesso tra esigenze diverse:
– Conservazione del documento: impone l’adozione di
formati aperti, per garantire la leggibilità a distanza di
tempo
– Formazione del documento: privilegia gli aspetti di
usabilità e spesso spinge all’uso di formati proprietari
L’usabilità non può essere trascurata, perché da essa
dipende l’accettazione da parte degli utenti
Liberalizzare l’uso dei formati nella fase di formazione,
ma imporre limiti chiari e precisi per le fasi di gestione
e conservazione
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Supporti di conservazione
•
•
•
Dischi magnetici: sono il supporto più diffuso ed
economico per una memorizzazione che privilegia la
semplicità di accesso
Sistemi RAID: sono configurazioni ridondate di dischi
magnetici (a volte con firmware proprietario) con
notevoli vantaggi in termini di affidabilità
Supporti rimuovibili: supporto di elezione per
conservazione di lungo periodo, non richiedono la
disponibilità continua del sistema di memorizzazione
I supporti rimuovibili, se correttamente organizzati e
gestiti, sono i soli a garantire la possibilità di accedere
ai dati indipendentemente dal sistema
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Supporti ottici rimuovibili
•
•
•
Dischi ottici UDO (Ultra Density Optical): molto affidabili
ma costosi e con alcuni aspetti proprietari
CD e DVD: poco costosi, ma con significativi problemi di
affidabilità e durata nel tempo
Lettura dei CD/DVD indipendente dal dispositivo e dal
sistema: dati organizzati in base a standard consolidati:
• ISO/IEC 10149 (Yellow book): formato di
registrazione dei CD-ROM
• ISO 9660: formato del file system dei CD
• ISO/IEC 13346: formato del file system dei DVD
Il problema della durata del tempo delle registrazioni
viene sistematicamente sottovalutato: non esistono
purtroppo dati di riferimento affidabili
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Problemi dei CD/DVD
•
•
•
In un CD sono registrati circa 10-10 bit: alta probabilità
(certezza!) di avere almeno un errore
Informazione codificata a tre livelli con schemi ridondanti a
correzione d’errore: meno del 30% della capacità è
occupata dai dati veri e propri
Decadimento legato a diversi fattori:
– Stabilità dello strato di colorante (dye)
– Invecchiamento dei collanti
– Temperatura, umidità e radiazioni UV
Quando un CD è leggibile, significa che contiene solo
errori che possono essere corretti dalla codifica
ridondante: ma quanto siamo distanti dal baratro?
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Sistemi online: pro e contro
PRO
─ Soluzione verso cui si indirizza il mercato: offerta di
prodotti ricca e competitiva.
─ Dati sono sempre on-line, accessibili e sempre sotto
controllo
─ Brevi intervalli di migrazione imposti dall’obsolescenza
dei sistemi (ciclo di circa 5 anni)
CONTRO
– Accesso ai dati mediato dal sistema, e quindi legato
al suo destino (ed a quello del suo costruttore)
– Problematico il recupero dei dati da parte di terzi
– Alcuni schemi di registrazione prevedono una
delocalizzazione dei dati: ciascun documento viene
smembrato e registrato su dispositivi diversi
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Supporti rimuovibili (CD/DVD): pro e contro
PRO
– Dati registrati secondo schemi ‘aperti’ ed estesamente
documentati.
– Documenti chiaramente localizzati nei supporti
– Leggibilità dei dati indipendente da quella del sistema
di registrazione
– Supporti semplicemente prelevabili e trasportabili
CONTRO
– Valutazione della qualità della registrazione e della
durata complessa e problematica
– Mercato dei supporti CD e DVD e dei dispositivi di
registrazione dominato dalla domanda consumer:
manca un’offerta di qualità.
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Conservazione su CD e DVD
Malgrado i problemi è possibile organizzare e gestire
in modo sicuro il processo di conservazione su CD e
DVD, ma occorre curare una serie di aspetti essenziali
•
•
•
•
Selezione dei supporti: approvvigionamenti per lotti, da
fonti sicure e con analisi della qualità dei lotti
Controllo del processo di registrazione: misure di
qualità a valle della registrazione, eventualmente a
campione
Generazione di copie multiple: su supporti di tipo
diverso, e custodite in luoghi diversi
Monitoraggio del processo di invecchiamento: misure
della qualità delle registrazioni effettuate con periodicità
prestabilita
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Monitoraggio di qualità delle registrazioni
•
•
Consente di misurare i livelli di errori presenti in un
supporto registrato
Diverse tipologie di strumenti:
– Software di analisi: effettuano una lettura a basso
livello del CD e permettono una discreta misura di
alcuni tipi di errori
– Dispositivi specializzati: sono relativamente costosi
(5 K€ - 10 K€) ma consentono un assessment
preciso ed affidabile
Procedure di questo tipo vengono abitualmente
adottate come controllo di qualità nella produzione
industriale di supporti ottici registrati
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La conservazione come servizio
•
•
•
•
Notevole complessità e delicatezza della procedura di
conservazione
Molto oneroso gestire in proprio la conservazione di
documenti informatici per organizzazioni di piccole e
medie dimensioni
Opportuna la creazione di infrastrutture che offrano la
conservazione come servizio
Necessaria una certificazione pubblica dei soggetti
abilitati al servizio, basata su procedure di controllo
continue e rigorose
Il responsabile della conservazione deve continuare a
far parte dell’organizzazione da cui i dati provengono
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La conservazione come servizio
•
•
•
•
I soggetti produttori affidano a centri specializzati i loro
documenti informatici
La consegna può avvenire:
– All’atto dell’archiviazione del documento
– Al termine della fase di gestione
Nel primo caso il centro supporta anche la gestione del
fascicolo
Nel secondo si limita a conservare fascicoli già chiusi
Il centro di conservazione assume , a partire dall’istante
di consegna, la responsabilità del documento, e ne
garantisce l’ininterrotta custodia e l’accesso continuativo
da parte dei soggetti autorizzati
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Servizi offerti dai Centri di conservazione
•
•
•
•
•
•
Conferma formale dell’avvenuta accettazione del
documento.
Verifica di conformità del documento rispetto ai formati
utilizzabili per la conservazione
Verifica della validità di eventuali sottoscrizioni digitali e
marcature temporali
Controllo degli accessi ai fascicoli ed ai documenti, verifica
delle credenziali esibite dai soggetti autorizzati dal
produttore
Mantenimento di un registro degli accessi a garanzia della
loro tracciabilità
Gestione dei fascicoli secondo le regole di classificazione e
selezione indicate dai soggetti produttori.
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Centri pubblici o privati
•
•
•
•
Per la PA si pone il problema di affidare i propri documenti
ad un soggetto privato
Questione delicata, perché si tratta di un patrimonio
nazionale
Di fatto già avviene: ad esempio per il protocollo ASP
Soluzione: requisiti molto rigidi e controlli molto seri
– Solidità finanziaria
– Infrastrutture adeguate
– Formalizzazione delle procedure di qualità
Lo Stato dovrebbe comunque svolgere il ruolo di garante
della qualità dei servizi nei confronti degli utenti, sia
privati che pubblici
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