基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统设计
邵丝媞1，2
（1.西北工业大学，陕西 西安 710000；2.宝鸡市图书馆，陕西 宝鸡 721000）
摘 要： 当前图书馆信息资源日益增多，大多图书馆未能有效集成海量资源，无法向用户提供更多感兴趣个性化资源信息。因此，设计基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统，用户输入查询指令后，个性化数据源集成模块提取并集成各类数据源，构建统一查询接口，通过findAPI 的规定建立检索请求将集成数据源上传至服务器后存储到后台数据库，空间信息管理模块在后台数据库结果集里提取包含各数据库检索标记信息，融合空间信息和属性信息，依据读者待检索资源属性判断资源空间位置，准确提取与属性相符数据资源。采用一种本体驱动的图书馆个性化资源空间相关信息自动检索策略，通过个性化资源空间信息本体概念匹配、常规检索和扩展检索提高系统查全率与查准率。实验结果证明，所设计系统的查全率和查准率都高于98%，使用价值高。
关键词： 空间信息；图书馆；资源集成；本体驱动；资源检索；实验分析
0 引 言
伴随知识经济日益发展，图书馆读者信息需求量逐渐提升，导致信息出现爆炸式增长，图书馆中海量信息资源能够为读者提供各种类型学习资源，但是信息过载容易导致读者查询效率低，降低对图书馆使用兴趣[1]。读者是图书馆唯一服务对象，读者减少会导致图书馆存在不再具有价值，所以，图书馆需要与时俱进为读者提供个性化信息服务。如何为读者提供准确便捷高效的个性化服务成为当前各个图书馆急需解决的问题[2]。目前读者大多喜欢通过图书馆管理信息系统查询获取自己所需信息，而空间信息能够让读者在真实直观的图书馆空间上检索各类信息资源，可让读者较好理解和感知所获取文献资源的空间定位信息，完成图书馆里空间信息与文献信息的综合管理[3]，提高图书馆个性化资源集成服务质量。因此，本文设计基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统，提高读者信息查询的查全率与查准率。
从未听说过这个地方，在地图上也很难找到。4月26日，我们从埃里斯塔车行阿斯特拉罕途中第一站就在查干阿姆稍做停留。巴兹尔先生说，这里有阿玉奇汗纪念碑和加班沙拉勃纪念碑，值得一看。
1 图书馆个性化资源集成系统设计
为了提高图书馆用户信息查询的查全率和查准率，设计基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统。
1.1 系统硬件设计
基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统主要由空间信息管理模块、个性化数据源集成模块、服务器、后台数据库以及WAP 展示层构成，如图1所示。读者在图书馆数据库列表里选取多个目标数据库实行检索后，个性化数据源集成模块提取并集成各类数据源，构建统一查询接口，通过findAPI 的规定建立检索请求将集成数据源上传至服务器，服务器将数据源存储到后台数据库中。将后台数据库中各数据库结果集的序号传输至空间信息管理模块，该模块在结果集里提取包含每个数据库检索标记信息，融合空间信息和属性信息，基于读者需要检索的资源属性判断资源空间位置，准确提取与属性相符数据资源[4]，将数据资源存储在XMI 文档后呈现给用户。系统检索资源时，把缓存数据与日志信息保存在对应数据表里。
图1 系统整体结构图
Fig.1 Overall structure diagram of system
1）个性化数据源集成模块
假定企业在单价和固定成本不变的情况下，销售量的变动会引起息税前利润更大的变动现象，被称为经营杠杆效应。经营杠杆效应产生的根本原因在于固定成本的存在，在企业经营相关的范围内，销售量增加虽然不会改变固定成本，但会降低单位产品应负担的固定成本，从而提高单位产品利润，促使息税前利润的增长率大于销售量增长率；反之，销售量的降低幅度也会大于息税前利润的降低幅度。这两种变动幅度之间的关系，通常用经营杠杆系数DOL表示。根据推算，经营杠杆系数的计算公式表达为：
数据源集成模块主要用于提取并集成各类数据源，构建统一查询接口，并采用findAPI 的规定建立用户检索请求，将集成数据源传输到服务器后存储到后台数据库中。其中包含查询接口模式选取、查询接口集成与建立统一接口。把采集获取的全部数据源按照站点的接口分类，合并同一领域里的全部站点查询接口，并分析和提取接口属性。例如需要查询图书、接口的模式信息中就设定书名、作者以及价格等属性。之后将某一领域的接口集成构建为统计集成查询接口，建立系统整体查询接口。数据源集成模块如图2所示。
图2 数据源集成模块结构图
Fig.2 Structure diagram of data source integration module
2）空间信息管理模块
该模块由空间数据库、空间信息分析和处理子模块构成，如图3所示。主要用于管理图书馆的各类信息，把后台数据库中各数据库结果集中包含各数据库检索标记信息中的空间信息和属性信息相结合，根据读者需要检索的资源属性判断资源空间位置，准确提取与属性相符的数据资源，将数据资源存储在XML 文档采用WAP 展示层反馈给用户，为用户提供个性化服务[6]。
图3 空间信息管理模块
Fig.3 Structure diagram of spatial information management module
1.2 系统软件设计
实践是检验真理的唯一标准。目前上海市各高校少数民族大学生创业能力亟待提高的现状离不开落后的创业实践平台的建立与投入。少数民族大学生们需要接受更多来自学校、社会的实践体验来提升自身的创业实用能力[5]。政府、学校、社会三方需要同心合力积极共同搭建举办创业模拟沙盘、开展创新创业大赛活动、创业实际训练基地建设等多项措施，竭诚为少数民族大学生创业服务，夯实创业实践平台的建设任务。在创业积极性有所保障的前提下，充分利用创业平台举办各项有益活动带动少数民族大学生创业能力的进一步飞跃，帮助少数民族大学生实现社会自我价值。
本体概念匹配是将用户输入条件变换为本体里已设定的标准概念中，让查询条件具备语义信息的过程，在该过程中用户通过系统准确查询语音信息。概念匹配原理是：假定用户输入关键词是A ，在本体里定义的概念集合是
为数量词；函数
描述某词语e 所述语义信息；针对
若
则概念Ri 和关键词A 匹配；设与关键词匹配的概念集合为
若
则概念R 是关键词A最终匹配。
比如日本。为了提高全民素质，日本针对不同群体设立了诸多阅读节：把世界阅读日的4月23日定为“儿童读书日”；每年的4月23日到5月12日则为“儿童读书周”；每年10月27日到11月9日为“国民读书周”；日本政府还将2010年定为“国民读书年”，隆重推出一年的国民读书计划。
1）个性化资源空间信息本体概念匹配
个性化资源空间信息本体常规检索是把目标信息建立成本体实例，即实例检索。
概念匹配时，某个关键词具备的语义信息
判定具有一定难度，使用以用户为主的概念匹配方法，在用户输入关键词后，先依据词形匹配形式在本体概念里抽取相应概念让用户选取；用户打开相关概念的描述信息后自主和决策哪个概念最符合自己所需资源的语义信息，完成概念匹配[7]。
两年前的2016年6月，郑州大学第一附属医院（以下简称“郑大一附院”）神经内科开始关注卒中后吞咽障碍患者营养管理。
2.1.2 植株性状 斜栽的各项测定指标均明显优于平栽，更利于甘草主根的生长发育，主根颈粗，则能更加充分的利用土壤中水肥资源；平栽的甘草侧根多，影响了主根的营养积累；而直栽费时费工，不适于大规模种植。综合分析，倾斜35～45°的斜栽方式甘草产量及构成指标较好（见表1）。
在用户采用关键词检索信息过程中，首先采用本体里对应的概念替换输入条件，然后匹配变换后的概念条件和本体概念标识后的目标信息，实现语义层次的信息匹配[8]。采用本体概念取代输入条件就是系统分析用户输入语义信息的过程，本体信息检索方法示意图如图4所示。
图4 本体信息常规检索方法
Fig.4 Schematic diagram for routine retrieval method of ontology information
3）个性化资源空间信息本体扩展检索
系统软件采用一种本体驱动的图书馆个性化资源空间相关信息自动检索策略，实现图书馆个性化资源的常规检索和扩展检索。
本体常规检索后通过本体扩展检索根据推理条件拓展查询条件，获取隐含信息。此功能一般用于本体的语义检索、一致性判断和概念自动分类[9]。此类应用都需要通过本体推理获取隐含信息，也就是在已知部分信息的背景下获取隐含的部分信息[10]。
图书馆中海量数据信息资源由不同数据商提供，运行的软、硬件环境存在差异，导致数据信息资源存在较大的差异性。为满足用户的个性化服务需求，采用个性化数据源集成模块统一组织和处理后不同数据信息资源，实现数据信息资源的有效集成[5]，并将集成数据信息资源存储到后台数据库中。
2）个性化资源空间信息本体常规检索
个性化资源空间信息本体扩展检索的原理是：假定用户输入关键词相应的本体概念集合
是检索条件
为概念Ri 和其他概念之间的关联性，那么条件概念Ri 的检索结果是
或
设
是概念Ri 和其他概念之间的某类具有可扩展关联性，概念Ri 根据Gn 扩展后获取的扩展概念用Rin 描述，那么概念Ri 的扩展查询结果是
当中检索条件R 通过扩展处理后获取检索结果是
2 实验分析
将本文系统应用于某大学校园后，实验采用AHP方法对本文系统进行评价，设定11 个评价指标如表1所示。
表1 本文系统评价指标设定
Table 1 Setting of evaluation index in this system
实验中使用5 个评价等级，分别是：A，B，C，D，E，其中 A 为优，B 为良，C 为一般，D 为差，E 为很差，当系统整体评价值＞0.1 便认为系统的评价结果优秀。本文系统的评价指标、权系数与专家给出指标语言评价信息见表2。
表2 本文系统的综合评价结果
Table 2 Comprehensive evaluation results of this system
表2中，系统的整体评价值为0.752 5，系统整体评价值大于0.1，可认为本文系统的评价较高，具有一定使用价值。将本文系统、图书馆智能化研修间系统、公共数字文化资源整合检索系统应用于学校图书馆，统计大一、大二和大三3 个年级信息技术专业学生使用三种系统进行5 次学习管理专业系统资源检索实验，统计三种系统的查全率，分别如图5～图7所示。
图5 本文系统查全率测试结果
Fig.5 Test results of recall ratio of this system
图6 图书馆智能化研修间系统查全率测试结果
Fig.6 Test results of recall ratio of intelligent research room system of library
图7 公共数字文化资源整合检索系统查全率测试结果
Fig.7 Test results of recall ratio of public digital cultural resources integrated retrieval system
分析图5～图7可知，大一学生使用本文系统后查全率最大值为98%，大二学生使用本文系统后查全率最大值为98%，大三学生使用本文系统后查全率最大值为98%，则本文系统的查全率均值为(98% +98% +98%)/3=98%。同理，图书馆智能化研修间系统查全率均值为73%，公共数字文化资源整合检索系统查全率均值为75%。经对比，本文系统的查全率最高。统计上述实验中各年级学生使用三种系统的查准率，三种系统的查准率对比结果如图8所示。由图8可知，5 次查询实验中，本文系统的查准率最大值高达99%，相比图书馆智能化研修间系统的查准率本文系统高出20%，相比公共数字文化资源整合检索系统查准率本文系统高出20%，说明本文系统具有较高的查准率。
图8 三种系统查准率对比结果
Fig.8 Comparison of precision ratio results of three systems
3 结 论
为了提高图书馆信息集成质量，实现个性化服务，本文设计基于空间信息支持的图书馆个性化资源集成系统。系统中设计个性化数据源集成模块和空间信息管理模块，建立系统整体查询接口，并在海量图书馆信息数据库里准确提取用户所需信息，为用户提供个性化服务。系统软件采用一种本体驱动的图书馆个性化资源空间相关信息自动检索策略，能够扩展用户查询的结果，提高系统的查全率与查准率。与传统的图书馆智能化研修间系统、公共数字文化资源整合检索系统相比，本文系统的查全率和查准率接近于100%，且采用AHP评价本文系统后，本文系统评价值为0.752 5，系统整体评价值大于0.1。结果表明本文系统具备较高的现实应用价值。
参 考 文 献
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Design of library personalized resource integration system supported by spatial information
SHAO Siti1，2
（1.Northwestern Polytechnical University，Xi'an 710000，China；2.Baoji Library，Baoji 721000，China）
Abstract： At present，library information resources are increasing day by day.Most libraries fail to effectively integrate the mass resources and cannot provide their users with more interested and personalized resources information.Therefore，a library personalized resource integration system supported by spatial information is designed.After the users input query instructions，all kinds of data sources are extracted and integrated by the personalized data source integration module，and a unified query interface is built.According to the provisions of the findAPI，the search request is established to upload the integrated data source to the server and store it in the background database.The spatial information management module is used to extract the information with search tag of various databases from the background database result sets，and fuse the spatial information and attribute information.The spatial location of the resource is determined according to the attributes of the resource to be retrieved by the reader to accurately extract the data resources matching the attributes.An ontology-driven automatic retrieval strategy is adopted to improve the system recall ratio and precision ratio through the personalized resource spatial information noumenon concept matching，routine retrieval and extended retrieval.The experimental results show that the recall ratio and precision ratio of the designed system are higher than 98%，and the use value of the system is high.
Keywords： spatial information；library；resource integration；ontology-driven；resource retrieval；experimental analysis
中图分类号： TN911.2-34；G250.7
文献标识码： A
文章编号： 1004-373X（2019）18-0112-04
DOI： 10.16652/j.issn.1004-373x.2019.18.026
收稿日期： 2018-12-20
修回日期： 2019-01-29
基金项目： 2016年陕西省教育厅专项科研计划项目（16JK2213）
Project Supported by Special Scientific Research Project of Education Department of Shaanxi Province（16JK2213）
作者简介： 邵丝媞（1988—），女，满族，陕西宝鸡人，研究方向为计算机应用、电子图书档案管理。
标签：空间信息论文; 图书馆论文; 资源集成论文; 本体驱动论文; 资源检索论文; 实验分析论文; 西北工业大学论文; 宝鸡市图书馆论文;