于芳

摘? 要： 原始信息整合系統(tǒng)存在整合時(shí)間長(zhǎng)、信息推薦精準(zhǔn)度低的問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿足用戶需求，為了避免原始系統(tǒng)帶來(lái)的弊端，設(shè)計(jì)了基于用戶需求驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化圖書信息智能整合系統(tǒng)。調(diào)用檢索子系統(tǒng)Index函數(shù)，獲取個(gè)性化圖書文檔集合，在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)維護(hù)機(jī)制上，設(shè)計(jì)處理子系統(tǒng)，監(jiān)管數(shù)據(jù)更新狀態(tài)。通過(guò)以MICRF007芯片為核心手機(jī)端查詢接口電路，改善整合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，利用電腦端查詢接口電路，恢復(fù)休眠文件。依據(jù)個(gè)性化整合流程，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法檢索信息。利用組合邏輯延時(shí)計(jì)算映射文件生成時(shí)間，完成信息整合，選擇Windows 2000 Server系統(tǒng)，發(fā)布整合結(jié)果。由實(shí)驗(yàn)可知，所提系統(tǒng)信息推薦精準(zhǔn)度最高可達(dá)到95%，最短整合時(shí)間可達(dá)到21 s，滿足用戶高效查詢圖書信息的要求。

關(guān)鍵詞： 圖書信息智能整合系統(tǒng); 圖書文檔集合獲取; 數(shù)據(jù)監(jiān)管; 接口電路查詢; 二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換; 信息檢索

中圖分類號(hào)： TN02?34; TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1004?373X（2020）11?0158?05

Design of user demand?driven personalized book information

intelligent integration system

YU Fang

（Harbin Institute of Technology （Weihai）， Weihai 264209， China）

Abstract： The original information integration system takes much time for integration and the accuracy of information recommendation is low. Therefore， it can no longer meet the needs of users. For fear of the above disadvantages of the original system， a user demand?driven personalized book information intelligent integration system is designed. The Index function of the retrieval subsystem is called to obtain the set of personalized book document. On the basis of dynamic data maintenance mechanism， the processing subsystem is designed to supervise the data update status. The problem that it takes too much time for integration is improved by taking chip MICRF007 as the query interface circuit of core mobile terminal， while the sleeping files can be restored by query interface circuit of computer terminal. According to the personalized integration process， the binary data conversion method is used to retrieve information. The combination logic delay is used to calculate the generation time of mapping file to complete information integration. The Windows 2000 Server system is selected to publish integration results. The experiment shows that the accuracy of information recommendation of the system can reach up to 95% and the shortest integration time can reach 21s. Therefore， it meets user′ requirements of efficient book information query.

Keywords： book information intelligent integration system; book document set acquisition; data supervision; interface circuit query; binary data conversion; information retrieval

0? 引? 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息資源優(yōu)化配置與用戶信息需求效率之間的矛盾日益強(qiáng)烈，人們對(duì)于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式已經(jīng)缺乏新鮮感，被動(dòng)接受網(wǎng)站服務(wù)模式已經(jīng)無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者需求。目前仍有不少圖書館按照傳統(tǒng)方式開展個(gè)性化服務(wù)，這種服務(wù)模式無(wú)法保證圖書館和用戶需求之間緊密聯(lián)系，互動(dòng)性較差，制約信息資源深入研發(fā)[1]。數(shù)據(jù)量極速增長(zhǎng)給數(shù)據(jù)庫(kù)帶來(lái)了檢索效率低下的問(wèn)題，為了滿足用戶不斷增長(zhǎng)的信息需求，開展了信息資源整合項(xiàng)目研究?，F(xiàn)在可應(yīng)用的信息智能整合系統(tǒng)主要是以TRS網(wǎng)絡(luò)信息雷達(dá)為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)和以網(wǎng)絡(luò)蜘蛛軟件為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)，這些系統(tǒng)架構(gòu)基本相似，但信息搜索精準(zhǔn)度較低，價(jià)格昂貴，不少圖書館對(duì)此望而止步[2]。基于此，本文設(shè)計(jì)了基于用戶需求驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化圖書信息智能整合系統(tǒng)。

圖書信息個(gè)性化服務(wù)是在用戶需求驅(qū)動(dòng)下提出的理念，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)信息整合，摒除無(wú)序信息，有效提高了信息資源價(jià)值度，進(jìn)而降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。

1? 智能整合系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖書信息智能整合遵循一定原則，將圖書館范圍內(nèi)的資源以多種載體、種類、分散異構(gòu)形式有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)圖書所有資源采集、分編、融合等工作，使讀者能夠在統(tǒng)一界面內(nèi)完成對(duì)不同圖書信息的檢索[3]。基于用戶需求驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化圖書信息智能整合就是根據(jù)用戶身份、年齡、興趣愛好的不同，其信息需求也存在較大差異，了解并分析用戶需求發(fā)展變化規(guī)律是系統(tǒng)有效開展個(gè)性化服務(wù)的前提。

1.1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于用戶需求驅(qū)動(dòng)個(gè)性化圖書信息智能整合系統(tǒng)，主要是由信息檢索子系統(tǒng)、處理子系統(tǒng)、全文檢索子系統(tǒng)、統(tǒng)一服務(wù)平臺(tái)、資源發(fā)布端和各種接口組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

依據(jù)圖1可知，該系統(tǒng)采用不公開接口方式，使用實(shí)體和虛擬相結(jié)合體系結(jié)構(gòu)。其中，實(shí)體方法是在供應(yīng)商系統(tǒng)二次開發(fā)時(shí)降低工作量，有利于信息及時(shí)更新;而虛擬方法是對(duì)原系統(tǒng)調(diào)用，信息自動(dòng)保持同步，避免重復(fù)存儲(chǔ)占用大量空間，也避免IP地址變換造成不便[4]。

1.1.1? 檢索子系統(tǒng)

信息檢索主要是按照用戶提交關(guān)鍵詞或字，從數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索相關(guān)信息，獲取匹配結(jié)果，并將結(jié)果通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示給用戶[5]。檢索子系統(tǒng)是智能整合系統(tǒng)的核心，其性能直接影響到信息檢索結(jié)果的精準(zhǔn)度，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

該子系統(tǒng)主要是由用戶接口、負(fù)載均衡、檢索模塊和索引數(shù)據(jù)庫(kù)組成。其中，用戶接口用于接收用戶請(qǐng)求信息，在接收信息后，輸入查詢字符串，并對(duì)字符串本身不進(jìn)行任何處理，只將這些信息封裝在大字符串中輸出;負(fù)載均衡負(fù)責(zé)用戶檢索行為的調(diào)度，一旦接收到用戶接口傳來(lái)的信息，需先檢查檢索節(jié)點(diǎn)負(fù)載情況，再選擇一個(gè)最適檢索節(jié)點(diǎn)分配任務(wù);檢索模塊在接收到分配任務(wù)后，從傳送過(guò)來(lái)的字符串中提取用戶想要檢索的相關(guān)關(guān)鍵詞或字，獲取一個(gè)詞語(yǔ)集合[6?8]。調(diào)用Index索引函數(shù)提供的接口獲取相關(guān)文檔集合，經(jīng)過(guò)排序處理，將數(shù)據(jù)返回給負(fù)載均衡模塊，最終通過(guò)用戶接口顯示出來(lái)[9]。

1.1.2? 處理子系統(tǒng)

信息處理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)與檢索子系統(tǒng)溝通聯(lián)系，保證用戶對(duì)各種圖書信息需求，通過(guò)創(chuàng)建采集任務(wù)，配置數(shù)據(jù)采集方式，將智能整合系統(tǒng)中全部數(shù)據(jù)集成，在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)維護(hù)機(jī)制上，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部數(shù)據(jù)集中處理[10]。

采用B/S架構(gòu)分布式資源平臺(tái)，通過(guò)瀏覽器可實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)部署好的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)資源采集，信息處理子系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

依據(jù)用戶需求驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)源，設(shè)置具體數(shù)據(jù)庫(kù)中采集與輸出目標(biāo)[11]。在下次采集時(shí)，以某一時(shí)間字段為增量時(shí)間標(biāo)識(shí)，以時(shí)間分割點(diǎn)為采集間斷標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)流水號(hào)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。信息資源集成平臺(tái)會(huì)根據(jù)用戶定義數(shù)據(jù)處理方式判斷子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸情況，調(diào)用不同數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)，結(jié)合字段映射機(jī)制構(gòu)建不同SQL語(yǔ)句，并執(zhí)行相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、更新與刪除等操作[12]。

1.1.3? 查詢接口

在智能整合系統(tǒng)中，不同用戶對(duì)圖書信息需求不同，能查詢的權(quán)限也不同，因此，分別設(shè)計(jì)手機(jī)端和電腦端不同應(yīng)用接口。

1） 手機(jī)端

手機(jī)端具有中央處理器，通過(guò)遠(yuǎn)程輸出端對(duì)手機(jī)發(fā)送相關(guān)信號(hào)，其運(yùn)行程序是由設(shè)備編制后下載到手持終端的，具有質(zhì)量輕的優(yōu)勢(shì)。用戶可通過(guò)手機(jī)掃描圖書信息查詢相關(guān)二維碼，了解所需圖書具體信息。

手機(jī)端信息查詢接口電路設(shè)計(jì)如圖4所示。

由圖4可知：以MICRF007導(dǎo)通?關(guān)斷鍵接收芯片為核心，采用SOP（M）?8進(jìn)行封裝，芯片內(nèi)部電路包含變換器、解調(diào)器和基準(zhǔn)控制，該控制需要2個(gè)外接電容器和1個(gè)晶振以及電源去耦電容構(gòu)成一個(gè)接收器，經(jīng)過(guò)MICRF007芯片子帶的窄RF內(nèi)部調(diào)諧，完成無(wú)線輸入?數(shù)據(jù)輸出。引腳5表示數(shù)據(jù)輸出，引腳6負(fù)責(zé)控制接收器，引腳4負(fù)責(zé)為比較器提供基準(zhǔn)閾值，引腳7與外接電容[C2]連接可增加信息輸入動(dòng)態(tài)范圍，形成一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線串行數(shù)據(jù)傳輸方式，縮短信息整合時(shí)間。

2） 電腦端

用戶通過(guò)電腦端可結(jié)合某些歷史記錄信息檢索相關(guān)圖書信息，還可對(duì)休眠文件進(jìn)行恢復(fù)處理，具有檢索信息更加可靠的優(yōu)勢(shì)。電腦端信息查詢接口電路設(shè)計(jì)如圖5所示。

電腦端采用觸發(fā)接口電路查詢方式，承載負(fù)載能力較強(qiáng)，對(duì)于觸發(fā)接口驅(qū)動(dòng)電流保持在90 mA左右，一旦主控單元接收到用戶檢索信息的觸發(fā)信號(hào)，那么FPGA程序就會(huì)采用自我檢測(cè)狀態(tài)機(jī)對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，防止檢索信息不精準(zhǔn)現(xiàn)象發(fā)生。

1.2? 系統(tǒng)整合技術(shù)路線

相對(duì)個(gè)性化智能整合模式來(lái)說(shuō)，需對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，進(jìn)而得到不同用戶興趣愛好、檢索資源種類、借閱頻率等信息，方便為用戶推薦符合自身信息的個(gè)性化頁(yè)面。

以用戶需求驅(qū)動(dòng)為根本，個(gè)性化整合流程如圖6所示。

圖書信息個(gè)性化智能整合主要包括用戶個(gè)性化興趣模型、圖書使用模型，其背景是圖書個(gè)性化服務(wù)，面對(duì)的用戶種類繁多，系統(tǒng)需提供友好搜索界面，用戶選擇分類，輸入相關(guān)關(guān)鍵詞信息。依據(jù)整合流程，解決信息資源檢索、整合、發(fā)布等技術(shù)性問(wèn)題。

1.2.1? 信息資源檢索

依據(jù)某一用戶特定需求，采集相關(guān)信息，將這些信息加以處理，供用戶查詢，而信息資源檢索是整合的前提，深入剖析數(shù)據(jù)庫(kù)高級(jí)檢索功能，增加數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間。利用二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法對(duì)提取出來(lái)的信息資源進(jìn)行匹配，具體匹配流程如下所示：

1） 通過(guò)相鄰點(diǎn)之間二進(jìn)制序列，確定相鄰點(diǎn)間凸增長(zhǎng)或凹增長(zhǎng)關(guān)系;

2） 采用趨勢(shì)比例數(shù)據(jù)歸約方法，將確定關(guān)系相鄰點(diǎn)間候選序列與模式均歸約到同一區(qū)間內(nèi);

3） 計(jì)算同一區(qū)間內(nèi)序列相似度，以此區(qū)分不同變化幅度凸增長(zhǎng)或凹增長(zhǎng)之間震幅，按照震幅大小，獲取各子序列集合，即為模式匹配結(jié)果。

為進(jìn)一步提高檢索精準(zhǔn)度，需采用機(jī)器學(xué)習(xí)理論對(duì)子序列集合相似度進(jìn)行過(guò)濾匹配。如果大數(shù)據(jù)集合[S]中間數(shù)據(jù)總特征數(shù)量大于參考集合[Sn]中間數(shù)據(jù)總特征數(shù)量，那么可直接斷定集合[S]與[Sn]沒(méi)有相似信息;反之，則說(shuō)明有相似信息，由此完成信息資源檢索。

1.2.2? 信息資源整合

檢索后的信息具有離散、異構(gòu)、多元的特點(diǎn)，容易造成數(shù)據(jù)冗余，出現(xiàn)信息孤島問(wèn)題，因此，需要對(duì)信息資源進(jìn)行整合。

采用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)集成異構(gòu)數(shù)據(jù)，連接池是連接對(duì)象的存儲(chǔ)池，通過(guò)內(nèi)部連接機(jī)制控制信息數(shù)量，利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的查詢接口提供連接渠道。通過(guò)JDBC上的API函數(shù)與異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，可有效將查詢語(yǔ)句完全轉(zhuǎn)換到具體數(shù)據(jù)庫(kù)中，獲取異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)各種信息，生成映射文件。為了提高文件映射效率，需減小延遲，保證電腦端觸發(fā)接口和手機(jī)端接口電路內(nèi)部達(dá)到最高傳輸效率，組合邏輯延時(shí)情況如圖7所示。

圖7中：[N1]表示映射結(jié)束時(shí)間;[N2]表示網(wǎng)絡(luò)延遲;[N4]表示時(shí)序邏輯建立時(shí)間;[N5]表示映射信號(hào)出現(xiàn)偏斜。

每映射一次，文件周期為：

[N=N1+N2+N3+N4+N5] （1）

式中[N5=T2-T1]。映射信號(hào)出現(xiàn)偏斜時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也出現(xiàn)了延遲，此時(shí)最小映射周期為：

[N=N1+N2+N4] （2）

由此獲取映射文件生成的最小周期，提高了文件映射效率。充分結(jié)合個(gè)性化服務(wù)模式，方便用戶使用，需將相關(guān)專業(yè)有機(jī)結(jié)合在一起，放在不同文件夾中，形成整合文件。

1.2.3? 信息整合后發(fā)布

為了能夠給讀者提供集成、統(tǒng)一信息檢索服務(wù)，需將整合的信息通過(guò)Web發(fā)布到網(wǎng)站上，并提供分類導(dǎo)航功能。針對(duì)發(fā)布的信息，用戶可查閱本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，也可查找原鏈接網(wǎng)頁(yè)。選擇Windows 2000 Server作為發(fā)布支撐系統(tǒng)，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，該整合系統(tǒng)可支持自動(dòng)和人工發(fā)布兩種形式，為用戶快速查詢圖書信息提供便利。

2? 實(shí)? 驗(yàn)

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是在對(duì)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)使用基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其性能好壞直接影響著用戶使用效率，因此，驗(yàn)證基于用戶需求驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化圖書信息智能整合系統(tǒng)信息檢索精準(zhǔn)度和整合時(shí)間是很有必要的。

2.1? 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需分析圖書館系統(tǒng)中部分圖書信息、想要借閱圖書個(gè)人信息、已借閱圖書個(gè)人信息，分別如表1～表3所示。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

2.2? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1? 信息檢索精準(zhǔn)度

針對(duì)信息檢索是否精準(zhǔn)的問(wèn)題，需將原始以TRS網(wǎng)絡(luò)信息雷達(dá)為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)、以網(wǎng)絡(luò)蜘蛛軟件為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)和基于用戶需求驅(qū)動(dòng)整合系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如圖8所示。

以網(wǎng)絡(luò)蜘蛛軟件為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)：最初檢索精準(zhǔn)度為68%，隨著用戶人數(shù)增加，檢索精準(zhǔn)度持續(xù)下降，最終檢索精準(zhǔn)度為50%。以TRS網(wǎng)絡(luò)信息雷達(dá)為基礎(chǔ)的整合系統(tǒng)：最初檢索精準(zhǔn)度為55%，在用戶人數(shù)為25個(gè)時(shí)，檢索精準(zhǔn)度為36%;在用戶人數(shù)為30個(gè)時(shí)，檢索精準(zhǔn)度為48%;在用戶人數(shù)為35個(gè)時(shí)，檢索精準(zhǔn)度達(dá)到最低為29%。

基于用戶需求驅(qū)動(dòng)整合系統(tǒng)：最初檢索精準(zhǔn)度為94%，當(dāng)用戶人數(shù)為15人時(shí)，檢索精準(zhǔn)度達(dá)到最高為95%;當(dāng)用戶人數(shù)為10人時(shí)，檢索精準(zhǔn)度達(dá)到最低為87%。

因此，基于用戶需求驅(qū)動(dòng)整合系統(tǒng)比原始系統(tǒng)檢索精準(zhǔn)度要高。

2.2.2? 整合時(shí)間

將表1～表3中的圖書館系統(tǒng)中部分圖書信息、想要借閱圖書個(gè)人信息、已借閱圖書個(gè)人信息整理所耗費(fèi)時(shí)間設(shè)為[T1]，[T2]，[T3]，將這三個(gè)時(shí)間加在一起即為整合時(shí)間[T]。針對(duì)整合時(shí)間驗(yàn)證分析，同樣將這三種系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表4所示。

由表4可知：TRS整合系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)蜘蛛軟件整合系統(tǒng)的圖書信息整合所耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而基于用戶需求驅(qū)動(dòng)整合系統(tǒng)的圖書信息整合所耗費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)也少于30 s，因此，基于用戶需求驅(qū)動(dòng)整合系統(tǒng)比原始系統(tǒng)整合時(shí)間要短。

3? 結(jié)? 語(yǔ)

由于信息資源建設(shè)快速發(fā)展，圖書信息分布性和異構(gòu)性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，采用以往信息整合系統(tǒng)存在精準(zhǔn)度低的問(wèn)題，無(wú)法滿足用戶需求，為此本文設(shè)計(jì)以用戶需求驅(qū)動(dòng)為根本的個(gè)性化圖書信息智能整合系統(tǒng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該系統(tǒng)具有精準(zhǔn)信息搜索性能。

系統(tǒng)中的用戶需求驅(qū)動(dòng)是根據(jù)用戶感興趣信息進(jìn)行信息源搜索的，彌補(bǔ)了現(xiàn)有整合系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了用戶獲取信息的質(zhì)量。

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