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基于語義網(wǎng)技術(shù)的高校圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)研究

2017-11-22 11:48趙小榮何勝錢進(jìn)柳益君錢秀芳
新世紀(jì)圖書館 2017年11期
關(guān)鍵詞:高校圖書館大數(shù)據(jù)

趙小榮+何勝+錢進(jìn)+柳益君+錢秀芳

摘 要 論文提出了一種基于語義網(wǎng)技術(shù)的高校圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)。該方法首先通過語義網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)高校多部門的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合;然后根據(jù)用戶的相關(guān)信息構(gòu)建出用戶的個(gè)人興趣模型;最后使得用戶可以快捷、高效、準(zhǔn)確地獲取資源。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù) 高校圖書館 語義網(wǎng)技術(shù)

分類號(hào) G250.76

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2017.11.012

Research on the Individualized Knowledge Service of University Libraries Based on Semantic Web Technology

Zhao Xiaorong, He sheng, Qian jin, Liu yijun, Qian xiufang

Abstract This paper proposes an individualized knowledge service of university libraries based on Semantic Web. Firstly, the digital resources of multiple departments of university will be integrated by the semantic network and data mining technology. Secondly, the users personal interest model will be build based on the user information. Finally, the users can get access to services quickly, efficiently and accurately.

Keywords Big data.University library. Semantic Web technology.

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代到來,圖書館服務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)和用戶服務(wù)模式在發(fā)生變化的同時(shí),大數(shù)據(jù)也在重構(gòu)了圖書館對(duì)用戶閱讀需求發(fā)現(xiàn)、服務(wù)資源整合、服務(wù)提供和服務(wù)質(zhì)量 (Quality of Service, QoS)保證的過程和方法[1]。當(dāng)前高校圖書館中應(yīng)充分地利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)豐富的館藏資源進(jìn)行分析挖掘,從而更好的為用戶開展個(gè)性化服務(wù)。高校圖書館個(gè)性化推薦應(yīng)該是以用戶的個(gè)人背景、專業(yè)領(lǐng)域、興趣和習(xí)慣等個(gè)性化信息為依據(jù),通過對(duì)用戶的個(gè)性化信息分析與挖掘,最終為每個(gè)用戶快速定制個(gè)性化的推薦服務(wù)[2-5]。在圖書館的知識(shí)服務(wù)中,個(gè)性化推薦是圖書館知識(shí)服務(wù)的重要組成部分,也是關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。個(gè)性化服務(wù)最直接的體現(xiàn)就是“以用戶為中心”的學(xué)科服務(wù),圖書館根據(jù)用戶的查詢和登錄來定位用戶的研究領(lǐng)域、科研項(xiàng)目以及用戶的個(gè)性與習(xí)慣進(jìn)而來對(duì)現(xiàn)有館藏等知識(shí)資源的組織、分析與推送而實(shí)現(xiàn)向用戶提供個(gè)性化服務(wù)。

1 高校圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)研究進(jìn)展及挑戰(zhàn)

1.1 圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)的研究進(jìn)展

圖書館個(gè)性化推薦服務(wù)的核心任務(wù)是如何通過深度挖掘用戶興趣和偏好信息,并把挖掘所獲得的信息與館藏資源信息關(guān)聯(lián)起來,最終能夠準(zhǔn)確,高效地把用戶所感興趣的資源信息推送給用戶。圖書館個(gè)性化推薦最終需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的目的:一方面,圖書館個(gè)性化推薦可以很好地幫助用戶發(fā)現(xiàn)對(duì)自己有價(jià)值的館藏資源,讓用戶更加容易的獲取有用資源;另一方面,圖書館個(gè)性化推薦應(yīng)該讓館藏資源最大程度地展現(xiàn)在有需求或有潛在需求的用戶面前,從而讓館藏資源得到合理、高效的利用[6]。

國內(nèi)目前的研究主題主要集中在服務(wù)模式、信息資源建設(shè)、用戶興趣建模、服務(wù)方式、服務(wù)技術(shù)等方面,并始終以高校圖書館為主要載體[7]。

本文通過對(duì)我國知名高校圖書館網(wǎng)站的調(diào)查來了解目前高校圖書館個(gè)性化推薦的應(yīng)用現(xiàn)狀,調(diào)查結(jié)果如表1所示[8]:

從表1中可以看出,目前我國高校關(guān)于圖書館內(nèi)圖書推薦方面的應(yīng)用還比較欠缺,除了南京大學(xué)以外的5所大學(xué)的推薦系統(tǒng)都屬于“非個(gè)性化推薦系統(tǒng)”,且該系統(tǒng)是一種初級(jí)的個(gè)性化推薦。雖然部分高校也推出了相關(guān)的個(gè)性化服務(wù),但推送內(nèi)容僅限于把該領(lǐng)域的所有書籍或文獻(xiàn)全部提交給用戶,沒有對(duì)所推薦信息進(jìn)行“二次加工”。

2000—2002年主要注重個(gè)性化服務(wù)理念推廣、國外研究成果的吸收以及圖書館的數(shù)字化;2003—2006年出現(xiàn)了大量的新研究方向,逐步形成核心研究主題;2007—2012年逐步關(guān)注用戶興趣建模、技術(shù)實(shí)現(xiàn),不斷豐富服務(wù)方式,提高服務(wù)精準(zhǔn)性、語義性和交互性[7]。

1.2 圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)面臨的挑戰(zhàn)

數(shù)字圖書館是對(duì)傳統(tǒng)圖書館資源進(jìn)行了數(shù)字化,相對(duì)于傳統(tǒng)圖書館的資源獲取更加容易。目前,圖書館已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,圖書館大數(shù)據(jù)產(chǎn)生了海量的半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),這些在組成結(jié)構(gòu)、類型格式、存在形態(tài)上各具特點(diǎn)。圖書館大數(shù)據(jù)環(huán)境呈現(xiàn)出“4V+1C”的特點(diǎn)[9-10]。具體表現(xiàn)為:(1)Variety,數(shù)據(jù)各類繁多,包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等多類型數(shù)據(jù);(2)Volume,具有龐大數(shù)據(jù)量,且每年以60%的速度遞增的特點(diǎn);(3)Velocity,數(shù)據(jù)的快速處理,數(shù)據(jù)的處理與分析具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性要求;(4)Value,數(shù)據(jù)的高價(jià)值;(5)Complexity,大數(shù)據(jù)處理難度、用戶興趣捕捉難度和領(lǐng)域?qū)<叶ㄎ浑y度較大。

面對(duì)上述所述的結(jié)構(gòu)、類型格式、形態(tài)各異的海量數(shù)據(jù),高校圖書館個(gè)性化服務(wù)所面臨的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)于關(guān)聯(lián)度較低的各類數(shù)據(jù),如何使其差異性和異構(gòu)性在發(fā)現(xiàn)平臺(tái)進(jìn)行無縫連接、統(tǒng)一檢索。(2)為了更好的服務(wù)用戶,圖書館在進(jìn)行個(gè)性化推薦時(shí)必須建立用戶興趣模型。高校圖書館在整合現(xiàn)有資源的同時(shí),還需要有效整合學(xué)校相關(guān)部門的數(shù)據(jù)資源。如果僅僅是把這些數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地堆砌在一起,用戶很難進(jìn)行有效的知識(shí)發(fā)現(xiàn)并得到有價(jià)值的信息。(3) 這些海量的數(shù)據(jù)如何有效存儲(chǔ)以及如何為用戶提供高速訪問也在挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式。endprint

2 高校圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)應(yīng)用模式

高校圖書館雖然有著豐富的圖書、現(xiàn)刊、中外文文獻(xiàn)和碩博論文等資源,但廣大的師生卻沒有能從中獲得更好的服務(wù)。因此,圖書館個(gè)性化服務(wù)首先需要準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的定位,然后才是對(duì)用戶信息需求進(jìn)行分析與研究,最后才能有針對(duì)性地對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性化服務(wù)。

2.1 高校圖書館數(shù)字資源及其整合

高校圖書館數(shù)字資源涵蓋了中外科技期刊全文期刊、碩博論文、會(huì)議論文和書刊等門類齊全的數(shù)據(jù)庫,其結(jié)構(gòu)見圖1。對(duì)于這些數(shù)據(jù)庫,若從提高資源利用角度來說,其數(shù)據(jù)的活力與價(jià)值就在于數(shù)據(jù)交換中的各類數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)[11]。

為了更好的服務(wù)于師生,高校圖書館還必須整合高校各級(jí)部門數(shù)據(jù),如科研部門、教務(wù)部門和學(xué)工部門,然后對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘和聚合。聚合主要包括三個(gè)層次:結(jié)構(gòu)層次、信息層次和語義層次。(1) 結(jié)構(gòu)層次上的聚合,主要目的是為了降低資源之間的結(jié)構(gòu)上的異構(gòu)性[12]。(2) 信息層次上的聚合,主要目的是將具有相互關(guān)系的信息形成一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一體[12]。(3) 語義層次上的聚合,主要目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合并產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)信息供用戶使用。

由于高校各部門的數(shù)據(jù)資源具有較強(qiáng)的異構(gòu)性,因此,構(gòu)建基于高校圖書館的大數(shù)據(jù)挖掘與分析決策體系,需要對(duì)各部門中各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、抽取、清洗、關(guān)聯(lián)、分析,發(fā)掘出數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值,為高校圖書館的發(fā)展提供夯實(shí)的分析決策驅(qū)動(dòng)模型,并為高校及圖書館的管理者提供決策與分析基礎(chǔ)[11]。

語義網(wǎng)技術(shù)能很好地解決數(shù)字資源的語義描述問題,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源之間的整合、集成和語義關(guān)聯(lián)[13]。語義網(wǎng)技術(shù)在圖書館個(gè)性化服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:語義描述標(biāo)準(zhǔn)、本體的構(gòu)建和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。對(duì)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確分類、語義關(guān)系和領(lǐng)域本體構(gòu)建是語義網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。圖書館還可以通過引入知識(shí)評(píng)價(jià),將用戶需要的、高質(zhì)量的資源進(jìn)行過濾和排序并推送給用戶,使得用戶能夠獲取更好的服務(wù)。

2.2 高校圖書館個(gè)性化知識(shí)服務(wù)模塊整體框架

本文所提出的個(gè)性化模塊主要是由四部分組成:(1) 數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層分為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)集合兩部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是由高校數(shù)字圖書館通過提取和聚合而形成的,高校數(shù)字圖書館是由包括圖書館內(nèi)圖書信息庫、期刊信息庫、學(xué)生成績(jī)庫、教師信息庫等構(gòu)成。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是為后面的兩個(gè)層(語義網(wǎng)格平臺(tái)層和個(gè)性化推薦層)提供信息服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集合層對(duì)底層信息資源進(jìn)行建設(shè),同時(shí)將提供的服務(wù)注冊(cè)到語義網(wǎng)平臺(tái)。(2) 語義網(wǎng)格平臺(tái)。該層包括網(wǎng)格平臺(tái)的安全管理、網(wǎng)格監(jiān)控與維護(hù)、網(wǎng)格智能管理等。語義網(wǎng)格平臺(tái)是使用RDF(Resource Description Framework)來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化信息描述(參照元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)),并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和語義注釋組件等,為個(gè)性化推薦層提供支持,并根據(jù)用戶反饋進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的更新。(3) 個(gè)性化推薦層。該層實(shí)現(xiàn)了推薦任務(wù)分解和推薦策略的制定,同時(shí)利用對(duì)用戶信息積累以及數(shù)據(jù)挖掘和聚合來及時(shí)更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫;(4) 用戶交互層。該層主要實(shí)現(xiàn)用戶信息的收集、推薦請(qǐng)求與推薦信息顯示、用戶反饋信息的接收等?;谡Z義網(wǎng)技術(shù)的高校數(shù)字圖書館個(gè)性化服務(wù)應(yīng)用模式整體模型如圖2所示。

2.3 高校圖書館個(gè)性化推薦模型

個(gè)性化服務(wù)就要針對(duì)不同用戶個(gè)性需求來提供服務(wù),高校圖書館主要服務(wù)對(duì)象是教師和學(xué)生。通過用戶登錄信息來進(jìn)行用戶定位,通過對(duì)用戶搜索信息以及用戶所在院系來確定用戶的興趣模型,通過關(guān)聯(lián)信息來獲取相關(guān)領(lǐng)域或?qū)W科的優(yōu)秀學(xué)生或教師,并通過對(duì)優(yōu)秀學(xué)生或科研成果突出教師的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定位,同時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性化推薦,而要實(shí)現(xiàn)上述圖書館個(gè)性化服務(wù)必須為用戶建立個(gè)人興趣模型?;谡Z義網(wǎng)技術(shù)的高校圖書館個(gè)性化推薦模型如圖3所示。

個(gè)人興趣模型依據(jù)用戶的搜索信息數(shù)據(jù)、所在學(xué)院信息、專業(yè)信息、科研和學(xué)科方向、專業(yè)、團(tuán)隊(duì)方向和發(fā)表論文情況等信息來建立,因此高校圖書館必須強(qiáng)制推動(dòng)圖書館與校內(nèi)多部門的數(shù)據(jù)共享,如科研部門、學(xué)工、教務(wù)部門等。

在個(gè)性化推薦模型中,領(lǐng)域本體要根據(jù)興趣信息數(shù)據(jù)對(duì)高校圖書館系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的學(xué)科進(jìn)行語義重組,并通過數(shù)據(jù)挖掘來建立關(guān)聯(lián)規(guī)則庫[14],這樣用戶通過登錄進(jìn)行信息確認(rèn)后,就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)和用戶興趣庫匹配。本文以學(xué)生和教師兩種用戶來詳細(xì)介紹圖書推薦方法。

(1) 學(xué)生用戶。學(xué)生用戶使用個(gè)性化服務(wù)平臺(tái)的目的主要是學(xué)習(xí)知識(shí)并最終掌握知識(shí),因此學(xué)生用戶主要想從圖書館資源中獲取對(duì)知識(shí)點(diǎn)的歸納與總結(jié)文本、教學(xué)視頻、習(xí)題講解與練習(xí)和相關(guān)感興趣的領(lǐng)域信息等。由于圖書館個(gè)性化推薦平臺(tái)利用高校多部門的協(xié)作和數(shù)據(jù)共享,并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深度聚合,使得對(duì)學(xué)生用戶的興趣模型建立更加準(zhǔn)確,從而能讓學(xué)生用戶更加準(zhǔn)確、便捷的獲取圖書館中的有用資源。

學(xué)生用戶個(gè)性化推薦平臺(tái)具體流程:學(xué)生用戶在使用圖書館個(gè)性化平臺(tái)時(shí),首先要進(jìn)行用戶登錄,通過登錄信息,系統(tǒng)進(jìn)行用戶信息定位,如學(xué)生所在學(xué)院、所學(xué)專業(yè)和成績(jī)等個(gè)人信息。系統(tǒng)通過對(duì)用戶最近6個(gè)月數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析研究,重構(gòu)用戶興趣模型,最終對(duì)學(xué)生用戶形成個(gè)性化推薦。

(2) 教師用戶。教師用戶使用服務(wù)平臺(tái)的目的主要是獲取相關(guān)研究領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展、研究動(dòng)態(tài)、期刊文獻(xiàn)、教學(xué)視頻和論文集等。因此,本推薦平臺(tái)可以根據(jù)用戶所從事的學(xué)科特點(diǎn)和專業(yè)特色,以及本人的成果來獲取準(zhǔn)確的用戶興趣模型,并實(shí)現(xiàn)對(duì)教師用戶進(jìn)行本專業(yè)最前沿的信息資源的推薦。

教師用戶個(gè)性化推薦平臺(tái)工作流程:教師用戶在使用圖書館個(gè)性化平臺(tái)時(shí),首先要進(jìn)行系統(tǒng)登錄,登錄后系統(tǒng)對(duì)教師用戶信息進(jìn)行定位,如教師用戶所在學(xué)院、所學(xué)專業(yè)、研究成果等相關(guān)個(gè)人信息,同時(shí)重構(gòu)用戶的個(gè)人興趣模型;根據(jù)檢索關(guān)鍵詞把相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科研熱點(diǎn)、研究進(jìn)展以及該學(xué)科近三年學(xué)校立項(xiàng)的省部級(jí)以上項(xiàng)目題目和優(yōu)秀教師(通過教師個(gè)人成果庫按一定標(biāo)準(zhǔn)篩選所得)推薦等形成報(bào)告推送過來;最后系統(tǒng)會(huì)把結(jié)果形成個(gè)性化推薦給用戶。endprint

3 結(jié)語

基于語義網(wǎng)技術(shù)的高校圖書館個(gè)性化服務(wù)是通過語義網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)高校各部門的數(shù)據(jù)以及用戶查詢數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、抽取、清洗、關(guān)聯(lián)、分析,從而為用戶建立個(gè)性化興趣模型,最終用戶可以快速、高效、準(zhǔn)確的獲取個(gè)性化推薦服務(wù)。該應(yīng)用能夠有效化解高校圖書館學(xué)術(shù)資源過載與用戶資源獲取困難之間的矛盾,并能高效、合理的利用圖書館資源,同時(shí)對(duì)高校圖書館個(gè)性化服務(wù)研究者具有很好的參考意義。

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