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[摘 要]信息和通信技术的发展促进了信息检索系统和服务的升级,也造成了很大的环境污染和生态破坏.为了环境的可持续发展,绿色IT和云计算已经成为减少能耗、建设低碳社会的关键要素之一.绿色检索系统及其服务理念可以在减少政府、企业以及教育和科研机构的信息系统的能耗方面发挥重要作用.在分析绿色检索系统面临的主要挑战的基础上,提出了构建一个绿色检索系统的4个关键因素：标准化、可共享、可重用以及绿色的用户行为.

[关 键 词]信息检索；绿色信息技术；云计算；绿色信息检索

1引言

随着通信技术和网络的发展,各种搜索引擎已经成为人们最常使用的工具,信息检索工具大大方便了用户在网络或数字图书馆中寻找知识和信息.但是,这些植根于信息和通信技术（InformationandCommunicationTechnologies,ICT）设备上的信息检索系统也造成了很大的环境污染和生态破坏[1].据国际信息技术调研机构估计,人类因使用信息技术设备增排的二氧化碳量占到人类二氧化碳总排放量的2%左右,为了维持全球电脑的正常运行,人类每年会向大气层增加排放大约3500万吨废气[2].在环境问题如此日益突出的今天,我们对信息检索系统的依赖越大,对环境的不良影响也会越大.因此,探讨如何在发展信息检索系统的同时保持环境的可持续发展具有重要的现实意义.

为了可持续发展,在本文的研究中,首先提出绿色信息检索应该是经济的、环保的和可持续发展的,而绿色信息技术（或简称绿色IT）和云计算技术的应用有助于绿色检索系统的构建；其次,本文认为绿色的用户行为是构建绿色信息系统的条件之一；基于相关的研究,本文认为云计算和绿色IT在减少信息和通信技术对环境的影响方面发挥着关键作用.在此基础上,本文提出了构建绿色信息检索系统的4个要点：标准化、可共享、可重用以及绿色的用户行为.

2文献述评与理论背景

2.1绿色IT与云计算

一般而言,绿色IT可以概括为符合社会进步与环境保护要求,满足经济可持续发展而采取的举措和方案[3].绿色IT的目标是通过采取多项措施,从信息设备的生产和使用环境进行优化,并同时加大虚拟化和数据中心的建设,以期降低信息技术对环境的不良影响.

现有的研究发现,云计算通过共享计算和网络资源减少了经济和环境成本,因此被认为是实现绿色IT最合适的选择之一[4].云计算作为一种以服务的方式提供计算资源的新型计算资源组织分配和使用模式,其服务类型可以分为基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）[5].不同的服务类型都涉及不同级别的资源共享,依据不同的服务水平,云计算可以选择不同的方式共享软硬件资源和信息,以期达到合理的经济和环境效益.一般而言,云计算的环境效益可能来自以下几个方面：1）减少服务器能源消耗.云计算通过优化计算资源的使用,根据需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源,仅在需要时使用完全的计算能力,在不需要时可以进行通过调度使其休眠,最终减少服务器的电力能源消耗[6].2）减少网络的能源消耗.云计算通过网络向用户提供服务,并根据不同的任务和服务类型自动控制和优化网络占用,最大化地减少了网络堵塞,从而减少了能源消耗[7].3）减少终端设备能源消耗.对于最终用户而言,云计算服务提供者负责维护基础设施及软件平台,终端用户一般是通过网页浏览器来获取资源,而无需关注通过何种设备介入资源,因而可以最大幅度降低终端设备的购置和维护,从而降低了能源消耗[8].

2.2云计算与信息检索

利用检索词“云计算”与“信息检索”分别在ISIWebofKnowledge数据库和中国知网（CNKI）数据库进行相关检索,结果发现最早的相关研究论文发表于2008年,说明此领域的相关研究处于起步阶段,国外的相关研究论文共检索到81篇,国内相关研究论文16篇.此外,相关研究并不仅局限于云计算和信息检索,也包含了云计算和信息管理、信息检索和资源共享等多方面.如Basirat和Khan[9]探讨了如何使用分布式的模式识别方法进行数据的云存储和云检索；Bales等人[10]讨论了使用手机和其他计算设备,尤其是智能手机进行信息访问和获取.安俊秀[11]提出了分布式云检索数据存储方案；付永贵[12]针对云计算平台下的信息检索的特性,提出一个新的信息检索模型.

这些研究表明,信息检索的研究人员越来越多地开始把云计算作为扩展他们研究领域的一个新机会.但正如前文所讨论的,目前的检索系统和相关服务缺乏对环境影响的研究,具体来说,就是绿色信息检索系统和服务如何能在不同的应用环境下访问和使用不同形式的数字信息,并以此来促进环境的可持续发展.然而,绿色信息检索系统研究面临的主要挑战是缺乏一个合适的方法来计算信息检索系统和服务所排放的温室气体.

目前对环境影响评价使用较多的方法是生命周期评价分析（LifeCycleAnalysis,LCA）方法.然而研究发现,现有的LCA方法还很不成熟,存在模型不成熟、可操作性差等不足[13].因此,本文的研究将在已有研究的基础上,结合Raghavan等人[14]的评价方法,对绿色检索系统的环境影响进行分析.

3信息检索系统对环境的影响分析

针对LCA方法的缺点,Raghavan等人提出了一个比LCA廉价、高效的方法,这个方法能较为方便地评价互联网的能源消耗,以及信息检索系统和服务的温室气体排放量.该方法认为,在对信息检索的能源消耗进行评价之前,需要评价两种能源消耗：1）用于建设信息检索系统和服务所需要设备的能源消耗,如服务器、网络、路由等；2）数据库和搜索引擎创建的能源消耗,包括数据的存储和维护,以及访问和获取、使用数字信息的各种设备的能源消耗.基于这个判断,如果要估算一个信息检索系统或服务的能源消耗,需要从以下几个方面进行评估：1）构建和管理信息检索系统（服务）需要不同的通信设施和IT设备,这些设备的生产和最终回收所需要的能源；2）构建和管理信息检索系统（服务）需要不同的通信设施和IT设备,这些IT设备进行网络通信所需要的能源；3）构