個(gè)性化智能信息資源檢索入口機(jī)制探討

張樹東，陳 燕

（1.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100048；2.中國民航管理干部學(xué)院，北京 100102）

1 引言

隨著三網(wǎng)融合的推進(jìn)，綜合多媒體資源將迅猛增長，傳統(tǒng)的依靠瀏覽器、數(shù)據(jù)庫字段、關(guān)鍵字匹配甚至人工的檢索查詢方式已經(jīng)越來越難以滿足人們對(duì)資源檢索的需要，如何能夠快速、準(zhǔn)確地找出自己所需要的資源，已經(jīng)越來越迫切地?cái)[在人們面前。

資源檢索是從大量的資源集合中找到與用戶需求相關(guān)資源的技術(shù)。但信息資源的多樣性發(fā)展為用戶查詢能力帶來挑戰(zhàn)，由于用戶的工作和知識(shí)背景不同，對(duì)各領(lǐng)域了解程度不同，借助現(xiàn)有的信息自愿檢索系統(tǒng)很難準(zhǔn)確、有效地檢索其需要的信息。目前，基于關(guān)鍵詞或內(nèi)容目錄分類的檢索方法仍占據(jù)信息檢索領(lǐng)域的主要地位，但在查準(zhǔn)率和查全率上已經(jīng)無法滿足用戶要求。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明。領(lǐng)域本體是以某一領(lǐng)域?yàn)槊枋鰧?duì)象的本體，它描述領(lǐng)域中的概念、概念的屬性以及概念之間的關(guān)系等內(nèi)容，通過概念之間的關(guān)系來描述概念的語義，是對(duì)信息資源的共享的、明確的、形式化的抽象表示，強(qiáng)調(diào)信息資源的共享。由于領(lǐng)域本體能夠挖掘領(lǐng)域概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，借助領(lǐng)域本體思想，可以使檢索結(jié)果更貼近用戶的實(shí)際需求[1-5]。

筆者給出一種基于領(lǐng)域本體的個(gè)性化智能信息檢索入口機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)有效的信息資源檢索，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該機(jī)制充分考慮各類用戶的領(lǐng)域知識(shí)層次，為其提供相應(yīng)的檢索途徑，進(jìn)行個(gè)性化的信息導(dǎo)引，使得各類用戶在特定的查詢環(huán)境下能夠充分有效地表達(dá)自己的查詢意圖，包括提供多種檢索模式（自由模式、固定模式、向?qū)Ｊ?種），以及個(gè)性化的定制和主動(dòng)推送服務(wù)（實(shí)時(shí)鏈接、熱鏈接、溫鏈接、冷鏈接4種），并為初學(xué)者提供本體瀏覽和用戶培訓(xùn)服務(wù)，為用戶提供查詢反饋服務(wù)等，從而解決傳統(tǒng)信息檢索的檢索表達(dá)難、表達(dá)有差異等問題。

2.1 系統(tǒng)角色

該系統(tǒng)的使用對(duì)象主要包括幾類用戶，即領(lǐng)域?qū)＜?、信息資源管理人員、終端用戶和本體應(yīng)用開發(fā)人員。

1）領(lǐng)域?qū)＜遥褐笇?duì)領(lǐng)域背景知識(shí)相當(dāng)了解的人員，他們是系統(tǒng)使用者和維護(hù)者，執(zhí)行信息檢索時(shí)可在各種檢索模式之間自由選擇。此外，他們還有一個(gè)特殊職責(zé)就是定期審閱用戶的查詢反饋信息，然后指導(dǎo)或協(xié)作信息資源管理人員通過本體維護(hù)管理組件來維護(hù)、更新本體，實(shí)現(xiàn)本體的自學(xué)習(xí)能力。

2）信息資源管理人員：指熟練掌握領(lǐng)域本體庫和領(lǐng)域?qū)嵗龓熘械男畔⒔Y(jié)構(gòu)和信息部署等詳細(xì)內(nèi)容的用戶，可在領(lǐng)域?qū)＜抑笇?dǎo)下維護(hù)、更新本體及實(shí)例，使本體能更準(zhǔn)確地反映領(lǐng)域信息資源的客觀情況，提高智能信息檢索的效率。此類用戶多采用自由模式或固定模式。

3）終端用戶：為領(lǐng)域內(nèi)眾多的管理人員和業(yè)務(wù)人員，多采用固定模式或向?qū)Ｊ絹聿樵冃畔⒁蕴岣咂錂z索效率。

4）本體應(yīng)用開發(fā)人員：此類用戶需要了解領(lǐng)域本體的信息，或利用領(lǐng)域本體實(shí)現(xiàn)共享、重用、互操作，但不具備或具有較少的領(lǐng)域知識(shí)，多采用固定模式或向?qū)Ｊ竭M(jìn)行檢索。

2.2 身份和權(quán)限認(rèn)證

該系統(tǒng)必須是注冊(cè)用戶方可使用，由系統(tǒng)管理員賦予各位用戶相應(yīng)的權(quán)限，并根據(jù)權(quán)限的不同，在服務(wù)器上開辟大小不等的用戶個(gè)人文件箱。

2.3 本體瀏覽

該系統(tǒng)為初學(xué)用戶提供了方便的本體瀏覽功能，利于初學(xué)用戶快速熟悉和掌握領(lǐng)域本體中所定義的概念以及概念之間的關(guān)系，包括類、屬性以及屬性的約束等信息。

2.4 用戶培訓(xùn)

該系統(tǒng)除為初學(xué)用戶提供本體瀏覽功能外，還提供了用戶培訓(xùn)功能，也是方便用戶快速熟悉和掌握領(lǐng)域本體和領(lǐng)域?qū)嵗男畔ⅰ?/p>

3 檢索模式

檢索模式是各類用戶與系統(tǒng)交互的方式，用戶可根據(jù)各自的使用意圖、領(lǐng)域信息的掌握程度來決定使用哪種或哪幾種檢索模式。所以檢索模式應(yīng)能確實(shí)地反映不同用戶的不同興趣，以便進(jìn)行個(gè)性化的信息導(dǎo)引。該系統(tǒng)為滿足各類用戶的需要，特意提供3種檢索模式：自由模式、固定模式和向?qū)Ｊ健?/p>

1）自由模式

自由模式是3種模式中最靈活的一種，和傳統(tǒng)的信息檢索方式類似，采用自然語言來描述用戶的查詢需求。

自由模式最好由具有豐富領(lǐng)域知識(shí)的領(lǐng)域?qū)＜液托畔①Y源管理人員查詢使用，前者可以根據(jù)領(lǐng)域知識(shí)及查詢反饋的統(tǒng)計(jì)信息提出對(duì)領(lǐng)域本體的修改意見，后者具體實(shí)施本體的維護(hù)和更新，包括增加新概念、刪除過時(shí)概念、調(diào)換概念層次以及豐富本體與實(shí)例間的關(guān)系等，使領(lǐng)域本體可及時(shí)、準(zhǔn)確地反映領(lǐng)域的本質(zhì)特征。

自由模式也可以由對(duì)系統(tǒng)使用熟練的終端用戶和本體應(yīng)用開發(fā)人員使用。

自由模式需要用戶能精確地描述查詢需求，減少了瀏覽本體或設(shè)置查詢需求的時(shí)間開銷。當(dāng)然在這種模式不能恰當(dāng)反映查詢需求的時(shí)候，可以相應(yīng)選擇固定模式或向?qū)Ｊ健?/p>

在自由模式的自然語言查詢需求中，用戶還可以使用“.”、“，”、“（“、”）”等運(yùn)算符來表達(dá)更復(fù)雜的查詢需求，其中：“.”代表邏輯與關(guān)系、“，”代表邏輯或關(guān)系、“（“、”）”代表優(yōu)先關(guān)系。系統(tǒng)提供多種組合形式的靈活的查詢需求輸入方式，包括邏輯與方式、邏輯或方式、優(yōu)先方式和組合方式，充分滿足更高層次用戶的需求。

2）固定模式

固定模式對(duì)用戶的領(lǐng)域知識(shí)要求較低，用戶只需按照檢索界面進(jìn)行操作，系統(tǒng)將根據(jù)用戶的選擇或輸入自動(dòng)生成符合領(lǐng)域語義檢索要求的查詢需求。固定模式適合各類用戶。

固定模式檢索界面為用戶提供“資源-屬性-值”三元組的形式輸入查詢需求，“資源”表示領(lǐng)域本體中的類概念；“屬性”表示領(lǐng)域本體中為選中資源及其所有超類定義的所有屬性概念；“值”表示用戶要檢索的資源具體取值。屬性與值之間的關(guān)系依據(jù)屬性取值類型不同而不同，例如：對(duì)字符型，關(guān)系可以為“等于”、“不等于”、“包含”、“不包含”、“開始于”、“結(jié)束于”等；對(duì)數(shù)值型，關(guān)系可以為“等于”、“不等于”、“大于”、“大于等于”、“小于”、“小于等于”等；對(duì)日期型，關(guān)系可以為“等于”、“不等于”、“早于”、“晚于”等；對(duì)對(duì)象屬性，關(guān)系可以為“包含”、“不包含”等。

用戶可以填寫完整的三元組，表示要查詢出該資源類及其所有子類、父類中滿足屬性與值約束關(guān)系的所有實(shí)例對(duì)象信息。用戶也可以填寫不完整的三元組，即只填寫資源域部分的內(nèi)容，對(duì)屬性和值不作限定，表示要查詢出該資源類及其所有子類、父類的所有實(shí)例對(duì)象信息。用戶還可以輸入多個(gè)三元組，各個(gè)三元組之間的邏輯關(guān)系可以為“并且”、“或者”、“不包含”，表示要查詢出同時(shí)滿足各三元組間邏輯關(guān)系組合的所有實(shí)例對(duì)象信息。

3）向?qū)Ｊ?/p>

向?qū)Ｊ綄?duì)用戶的領(lǐng)域知識(shí)要求最低，尤其適合剛剛接觸某一領(lǐng)域工作的初學(xué)用戶。用戶只需根據(jù)向?qū)崾緛頌g覽領(lǐng)域本體并確定相應(yīng)的查詢內(nèi)容，不需要主動(dòng)提供關(guān)鍵詞，而系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)用戶的操作自動(dòng)生成符合領(lǐng)域語義檢索要求的查詢需求。

在以上3種模式中，用戶隨時(shí)都可以將自己感興趣的查詢需求，以熱鏈接、溫鏈接或冷鏈接等方式添加到用戶定制庫中，方便以后的查詢。

4 個(gè)性定制和主動(dòng)推送服務(wù)

個(gè)性化是指根據(jù)用戶的需求特性提供具有針對(duì)性的信息服務(wù)內(nèi)容。該系統(tǒng)為用戶特意提供了個(gè)性化的定制服務(wù)，包括熱鏈接、溫鏈接、冷鏈接和實(shí)時(shí)鏈接等方式。

1）熱鏈接

熱鏈接是指用戶可以定制自己的查詢需求，并設(shè)置各條查詢需求的發(fā)送周期，該周期可根據(jù)需要設(shè)置為以天、季、月、年等為單位。

系統(tǒng)經(jīng)過批量的智能檢索處理后，可將滿足各查詢需求的檢索結(jié)果按各自的發(fā)送周期定期地、主動(dòng)地推送到用戶的電子郵箱中。如果某查詢需求的檢索結(jié)果在相鄰的發(fā)送周期內(nèi)沒有變更，則不進(jìn)行重復(fù)推送。

用戶不必登錄系統(tǒng)，通過查看自己的電子郵件即可獲得各查詢需求的檢索結(jié)果。

2）溫鏈接

溫鏈接是指用戶可以定制自己的查詢需求，每條查詢需求及其檢索結(jié)果在系統(tǒng)內(nèi)置的用戶個(gè)人文件箱中最多可保留30天。

系統(tǒng)經(jīng)過批量的智能檢索處理后，首先將每條查詢需求是否有滿足條件的檢索結(jié)果情況（有或無）主動(dòng)推送到用戶的電子郵箱中，然后將滿足條件的檢索結(jié)果保存在系統(tǒng)內(nèi)置的用戶個(gè)人文件箱中。

用戶不必登錄系統(tǒng)，通過查看自己的電子郵件即可了解各查詢需求是否已有檢索結(jié)果，如果已有結(jié)果，再登錄系統(tǒng)，進(jìn)入用戶個(gè)人文件箱中進(jìn)行結(jié)果查看。

用戶對(duì)自己不再需要的查詢需求可以進(jìn)行刪除，若用戶自己沒有刪除，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷并清除超過30天的查詢需求及其檢索結(jié)果。

3）冷鏈接

冷鏈接是指用戶可以定制自己的查詢需求，新近增加的需求狀態(tài)為“新需求”。

系統(tǒng)經(jīng)過批量的智能檢索處理后，將每條查詢需求是否有滿足條件的檢索結(jié)果情況（有或無）主動(dòng)推送到用戶的電子郵箱中，并且重置需求狀態(tài)為“已有結(jié)果”或“尚無結(jié)果”。

用戶通過查看自己的電子郵件即可了解各查詢需求是否已有檢索結(jié)果，如果已有結(jié)果，再登錄系統(tǒng)，可以方便地選擇其他鏈接方式獲取檢索結(jié)果。

4）實(shí)時(shí)鏈接

實(shí)時(shí)鏈接類似于普通的信息檢索方式，用戶登錄系統(tǒng)后，缺省的就是實(shí)時(shí)鏈接方式。用戶選擇好按某種檢索模式，根據(jù)檢索模式界面輸入自己的查詢需求，將查詢提交后，系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)時(shí)的智能檢索處理后，立即在屏幕上為用戶顯示檢索結(jié)果。

以上4種定制服務(wù)方式中，前3種方式適合領(lǐng)域用戶在日常工作和管理決策中經(jīng)常性地查詢自己所需的信息，不用每次都重復(fù)輸入查詢需求，而且檢索結(jié)果或是否有檢索結(jié)果的信息能夠主動(dòng)推送到用戶的電子郵箱中，或保留在系統(tǒng)內(nèi)置的用戶個(gè)人文件箱中，方便用戶的工作。用戶可以根據(jù)自己的需要，選擇不同的服務(wù)方式，定制自己感興趣的信息。而最后一種方式適合提交新的查詢需求或臨時(shí)查詢某信息等。

5）主動(dòng)性信息推送

隨著聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)數(shù)、用戶數(shù)和信息源節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長，信息推送已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在信息推送問世之前，人們往往利用瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)上搜尋，“拉”出自己所需信息。面對(duì)浩如煙海的信息，很多用戶，特別是某些專業(yè)信息用戶頗有大海撈針之感。

信息推送服務(wù)是一項(xiàng)面向用戶、以用戶為中心自動(dòng)收集并發(fā)送信息的集成化服務(wù)。信息推送可以將用戶定制的信息通過固定途徑向用戶主動(dòng)發(fā)送，讓用戶得到最新的信息，而避免其在信息搜索中造成的諸多問題。使用信息推送技術(shù)，可大大提高用戶獲取信息的能力，并且能做到用戶訂制、按需推送。

該系統(tǒng)采用信息推送技術(shù)，能夠在沒有用戶干預(yù)的情況下（比如用戶離線的情況下），根據(jù)用戶定制的查詢需求自動(dòng)進(jìn)行批量的智能信息檢索處理，對(duì)通過熱鏈接定制的查詢需求，系統(tǒng)自動(dòng)將檢索結(jié)果按各自的發(fā)送周期定期推送到用戶的電子郵箱中，用戶無需登錄系統(tǒng)，即可在個(gè)人計(jì)算機(jī)上查看檢索結(jié)果；對(duì)通過溫鏈接和冷鏈接定制的查詢需求，系統(tǒng)自動(dòng)將檢索結(jié)果有或無的信息主動(dòng)推送到用戶的電子郵箱中，溫鏈接的檢索結(jié)果還將保留在系統(tǒng)內(nèi)置的用戶個(gè)人文件箱中。這樣就實(shí)現(xiàn)了信息服務(wù)由被動(dòng)地“拉”到主動(dòng)地“推”的轉(zhuǎn)變，提高了工作效率。

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