摘要：該文提出基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享方法。首先，基于云計(jì)算構(gòu)建智慧圖書館管理機(jī)制，采用四元分組方法，對(duì)文獻(xiàn)資源的基礎(chǔ)特性進(jìn)行確定；其次，將智慧圖書館文獻(xiàn)資源進(jìn)行集成調(diào)度，設(shè)計(jì)出科學(xué)、高效的集成調(diào)度策略；最后，設(shè)置智慧圖書館文獻(xiàn)信息資源共享模式，明確涉及的各方面之間的權(quán)利與義務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享方法能夠有效滿足不同類型作業(yè)的性能要求，與傳統(tǒng)方法相比，通過云計(jì)算平臺(tái)，不同圖書館的文獻(xiàn)資源得以共享。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；智慧圖書館；文獻(xiàn)資源；共享集成

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.020

中圖分類號(hào)：D 26.4；TP 3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編碼：1672-7274（2024）07-00-03

A Method for Integrating and Sharing Literature Resources in Smart Libraries Based on Cloud Computing

YANG Bangwei

（Guizhou University for Nationalities， Guiyang 550025， China）

Abstract： This article proposes a cloud computing based method for integrating and sharing literature resources in smart libraries. Firstly， based on cloud computing， a smart library management mechanism is constructed， and a four element grouping method is adopted to determine the basic characteristics of literature resources. Secondly， the smart library literature resources are integrated and scheduled to design a scientific and efficient integrated scheduling strategy. Finally， a smart library literature information resource sharing mode is set up to clarify the rights and obligations among all parties involved. The experimental results demonstrate that the cloud computing based method for integrating and sharing literature resources in smart libraries can effectively meet the performance requirements of different types of tasks. Compared with traditional methods， literature resources from different libraries can be shared through the cloud computing platform.

Keywords： cloud computing; smart Library; literature resources; shared integration

智慧圖書館是一種基于新一代信息技術(shù)和先進(jìn)管理理念打造而成的新型圖書館，它以智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征，旨在為用戶提供高效、便捷、個(gè)性化的文獻(xiàn)資源服務(wù)和知識(shí)服務(wù)。在智慧圖書館的建設(shè)中，文獻(xiàn)資源的集成共享是核心和基礎(chǔ)。然而，傳統(tǒng)的文獻(xiàn)資源集成共享方法存在著一些問題和挑戰(zhàn)，如資源重復(fù)建設(shè)、信息孤島、管理效率低下等。而云計(jì)算技術(shù)的興起則為智慧圖書館文獻(xiàn)資源的集成共享提供了新的解決方案。云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算模式，它將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和應(yīng)用程序等服務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交付和管理。它具有彈性擴(kuò)展、按需付費(fèi)、靈活管理等優(yōu)勢(shì)，可以為智慧圖書館文獻(xiàn)資源的集成共享提供強(qiáng)大的支持[1]。

1 基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集

成共享方法設(shè)計(jì)

1.1 基于云計(jì)算構(gòu)建智慧圖書館管理機(jī)制

存儲(chǔ)是智慧圖書館信息化管理中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果不能對(duì)文獻(xiàn)資源進(jìn)行有效的保存，就很難實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)資源信息的集成和管理。在云計(jì)算環(huán)境下，智慧圖書館管理機(jī)制在Winbond核心芯片中進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量文獻(xiàn)資源數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)與共享。Winbond核心芯片的參數(shù)見表1[2]。

為解決多主體協(xié)同作用于智慧圖書館資源信息化管理層時(shí)可能導(dǎo)致的部分集成共享功能異常問題，本文采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建了智慧圖書館信息化管理機(jī)制。相比于傳統(tǒng)計(jì)算，云計(jì)算通過虛擬化空間創(chuàng)造虛擬資源，而非僅依賴物理資源。該機(jī)制主要由一個(gè)資源管理中心及多個(gè)虛擬主機(jī)構(gòu)成。其中，資源管理中心是在單一物理主機(jī)上運(yùn)行的軟件或服務(wù)，具備監(jiān)控、管理以及分配虛擬主機(jī)中各項(xiàng)資源的功能。在物理主機(jī)與虛擬主機(jī)之間，存在著虛擬化層，這一層次代表了虛擬化技術(shù)的具體應(yīng)用[3]。

云端上可用的文獻(xiàn)資源是虛擬的，因此在進(jìn)行有效的資源管理調(diào)度時(shí)，需要預(yù)設(shè)一個(gè)可調(diào)度的虛擬單元，并生成資源調(diào)度的二元組。因此，在云端中的不同虛擬服務(wù)器的可調(diào)度單元的表達(dá)公式如下：

（1）

式中，為虛擬服務(wù)器的內(nèi)存容量；為云端智慧圖書館管理機(jī)制的主頻。結(jié)合上述的可調(diào)度單元，可以得出云端智慧圖書館的可使用文獻(xiàn)資源的總數(shù)量，其計(jì)算公式如下：

（2）

式中，為虛擬服務(wù)器資源的集成數(shù)量。

本文構(gòu)建的云計(jì)算智慧圖書館管理機(jī)制采用了四元分組方法，對(duì)文獻(xiàn)資源的基礎(chǔ)特性進(jìn)行了確定，為后續(xù)的資源集成共享奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

1.2 智慧圖書館文獻(xiàn)資源的集成調(diào)度

智慧圖書館的性能在很大程度上取決于其任務(wù)調(diào)度，現(xiàn)有的調(diào)度算法都是在假設(shè)集群中各硬件資源具有同構(gòu)關(guān)系，且應(yīng)用以線性方式運(yùn)行。但是，對(duì)于一些規(guī)模較小、用于科研的小型智慧圖書館的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心等非大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，其硬件資源具有異構(gòu)性，且其上運(yùn)行的應(yīng)用種類繁多，因此，如何設(shè)計(jì)合適、高效的集成調(diào)度策略，以適應(yīng)該需求，提升程序的執(zhí)行效率至關(guān)重要[5]。

通過對(duì)智慧圖書館的集群進(jìn)行監(jiān)控，可以獲得集群的負(fù)載狀態(tài)以及空閑運(yùn)算容量。如何在保證任務(wù)執(zhí)行效率的前提下，提升集群的資源利用效率，是一個(gè)最優(yōu)調(diào)度問題。設(shè)定在智慧圖書館運(yùn)行狀態(tài)下，有個(gè)空閑節(jié)點(diǎn)，其不同節(jié)點(diǎn)具有不同的性能與配置[6]，確定有個(gè)已被證實(shí)能在該節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行的任務(wù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能完成某一種或幾種任務(wù)，但其執(zhí)行各種任務(wù)的效率與成本卻各不相同。在此基礎(chǔ)上，為各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)分配，從而實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)資源的集成調(diào)度的優(yōu)化。設(shè)為無向圖，首先，將分為、，并且，。其次，使該無向圖中的每條邊的兩個(gè)端點(diǎn)均一個(gè)屬于，一個(gè)屬于，可以定義該無向圖為二部圖，并且、為互補(bǔ)頂點(diǎn)子集，則此時(shí)為W1、W2、E。其中，，，，若此時(shí)，則可以使中的任意兩條邊永不相交?；谝陨戏治觯梢钥闯鍪堑囊粋€(gè)最小權(quán)極大匹配[7]。

智慧圖書館的使用程序的執(zhí)行效率可以用時(shí)間、空間兩種復(fù)雜度來表示。但是，對(duì)于某一特定應(yīng)用程序，其表現(xiàn)如何，目前還不能進(jìn)行量化描述。因此，本文引入新的方法——Begg模型，用來考慮同一任務(wù)在不同節(jié)點(diǎn)上的調(diào)度表現(xiàn)，以及在同一節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行多個(gè)任務(wù)時(shí)的相對(duì)表現(xiàn)，進(jìn)而得到集群的效率矩陣[8]。由于智慧圖書館中具有多種文獻(xiàn)資源與指定任務(wù)，其程序的不同狀態(tài)的因素和外部環(huán)境也會(huì)互相影響，本文將結(jié)合其因素中所有的特征和參照對(duì)象，實(shí)現(xiàn)因素與文獻(xiàn)資源期待相平衡，該算法為分配性正義，其評(píng)估函數(shù)的表達(dá)公式如下：

（3）

式中，代表實(shí)際分配，意義是使用者在智慧圖書館中實(shí)際獲得的資源；表示均衡性常量；代表正義分配，意義是其他使用者通過正義分配而產(chǎn)生的期待分配。當(dāng)時(shí)，該函數(shù)表示為正義分配。

基于以上分析，可以在智慧圖書館進(jìn)行文獻(xiàn)資源的集成調(diào)度，該程序中所有的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)采用名稱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理，并在其指定的文件目錄中添加基于二部圖的極小權(quán)重文獻(xiàn)資源匹配調(diào)度算法，在程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)載入。在某個(gè)節(jié)點(diǎn)提出一個(gè)任務(wù)時(shí)，由上述決策行為對(duì)其進(jìn)行指派，以實(shí)現(xiàn)最大的效率。

1.3 設(shè)置智慧圖書館文獻(xiàn)信息資源共享模式

云計(jì)算環(huán)境下的智慧圖書館，以資源集成和共享為目標(biāo)，積極拓寬共享渠道，力爭(zhēng)建立一種適應(yīng)性強(qiáng)、低成本、可擴(kuò)展性高、高標(biāo)準(zhǔn)化的高科技文獻(xiàn)信息資源共享平臺(tái)。該智慧圖書館的文獻(xiàn)資源的集成共享涉及到資源使用方與提供方，因此，設(shè)置智慧圖書館文獻(xiàn)信息資源共享模式，也為明確涉及的各方面之間的權(quán)利與義務(wù)、規(guī)范資源共享流程、提高資源共享效率方面提供了更好的方法。

本文構(gòu)建的智慧圖書館文獻(xiàn)信息資源采用P2C共享模式，該模式中的云資源被存儲(chǔ)在云端服務(wù)器上，由云服務(wù)器模擬成云資源，供用戶自己或者其他使用者調(diào)用。在該共享模式中，智慧圖書館只提供云計(jì)算平臺(tái)，既是信息資源共享的載體，又是文獻(xiàn)資源的提供、使用用戶，可以極大地減少信息資源的利用率。作為云計(jì)算的資源提供者，智慧圖書館不僅可以免費(fèi)獲取大量的服務(wù)，還可以為更多的讀者分享各項(xiàng)服務(wù)。圖1為智慧圖書館文獻(xiàn)信息資源共享模式下的文獻(xiàn)資源的流動(dòng)方向。

圖1 文獻(xiàn)信息資源共享模式

在P2C共享模式中，智慧圖書館利用云計(jì)算平臺(tái)，為讀者提供文獻(xiàn)資源的集成共享。使用者要想利用這些服務(wù)，首先要和某個(gè)智慧圖書館或者通過云計(jì)算系統(tǒng)與多家智慧圖書館達(dá)成集成共享協(xié)議。在協(xié)議中，對(duì)智慧圖書館在文獻(xiàn)資源共享中采用的收費(fèi)方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，可采用按信息級(jí)別計(jì)費(fèi)、按流量計(jì)費(fèi)、按項(xiàng)目計(jì)費(fèi)或動(dòng)態(tài)浮動(dòng)計(jì)費(fèi)等不同方式。同時(shí)，還約定智慧圖書館的文獻(xiàn)資源的質(zhì)量水平和服務(wù)能力，以保護(hù)讀者的利益不被侵犯。服務(wù)協(xié)議中應(yīng)包括服務(wù)時(shí)間、服務(wù)范圍、信息集成性、更新速度、提供方式等因素的集成共享的質(zhì)量等級(jí)。

2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本次實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享方法的性能為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試的需求，搭建一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，開展相關(guān)測(cè)試。

選取Windows 10的MATLAB軟件平臺(tái)作為智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享的測(cè)試平臺(tái)，并使用Visual Studio作為主要開發(fā)工具，同時(shí)將SQL Server作為測(cè)試數(shù)據(jù)庫，利用互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。在系統(tǒng)測(cè)試之前，部署有效的測(cè)試引擎，以確保智慧圖書館文獻(xiàn)資料的集成共享需求得到滿足。此次實(shí)驗(yàn)設(shè)置用戶與作業(yè)列表，表2為本次實(shí)驗(yàn)的作業(yè)類型。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

本次測(cè)試以作業(yè)類型2中的文獻(xiàn)資源共享時(shí)間，即該程序的運(yùn)行效率為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，將本文方法與傳統(tǒng)圖書館資源共享的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。表3為此次測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文提出的基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享方法能夠有效滿足不同類型作業(yè)的性能要求，與傳統(tǒng)方法相比，通過云計(jì)算平臺(tái)，不同圖書館的文獻(xiàn)資源得以共享，減少了重復(fù)采購(gòu)的成本，提高了資源的利用效率。

3 結(jié)束語

通過將云計(jì)算技術(shù)與智慧圖書館的深度融合，本文提出一種創(chuàng)新的文獻(xiàn)資源集成共享方法，旨在實(shí)現(xiàn)更高效、更靈活、更智能的文獻(xiàn)資源管理和服務(wù)。通過研究發(fā)現(xiàn)基于云計(jì)算的智慧圖書館文獻(xiàn)資源集成共享方法可以顯著提高文獻(xiàn)資源的利用效率和共享范圍，降低管理成本和服務(wù)門檻，為圖書館和用戶帶來更多的便利和價(jià)值。未來，將進(jìn)一步研究和改進(jìn)該方法，使其更具實(shí)踐性和可操作性，為智慧圖書館的建設(shè)和發(fā)展提供有力的支持和指導(dǎo)。

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