基于虛擬技術(shù)的智慧旅游信息服務(wù)平臺

張宇

(吉林大學(xué) 公共計算機(jī)教學(xué)與研究中心， 吉林 長春 130012)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們已經(jīng)解決了基本溫飽問題，開始關(guān)注精神生活，休閑時間想去看看外面世界，而旅游是一種理想的休閑方式[1]。由于旅游需求的不斷增加，人們對旅游信息的準(zhǔn)確性和有效性要求越來越高，傳統(tǒng)旅游服務(wù)平臺存在的弊端越來越明顯[2-3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，每天會產(chǎn)生大量的旅游相關(guān)信息，給人們選擇自己真正的旅游信息造成了困難，如何對網(wǎng)絡(luò)上的旅游信息進(jìn)行充分利用，顯得越來越重要。隨著旅游業(yè)轉(zhuǎn)型和不斷升級，旅游向信息化、智能化方向發(fā)展，在此背景下，出現(xiàn)了智慧旅游信息服務(wù)平臺。智慧旅游信息服務(wù)平臺整合各種旅游資源，結(jié)合人們旅游需求，可以實現(xiàn)人們對旅游信息的個性化需求。因此，如何建立性能優(yōu)秀智慧旅游信息服務(wù)平臺已經(jīng)成為當(dāng)前旅游領(lǐng)域研究中的一個熱點方向[4-6]。

針對旅游信息服務(wù)平臺設(shè)計問題，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了一系列的研究，當(dāng)前存在許多類型的旅游信息服務(wù)平臺[7]。如基于B/S架構(gòu)的旅游信息服務(wù)平臺，采用服務(wù)器和客戶端形式，對于小規(guī)模的旅游信息，其可以獲得較好的旅游信息推薦效果，但是當(dāng)旅游信息規(guī)模比較大時，存在旅游信息推薦實時性差，旅游信息推薦結(jié)果不穩(wěn)定的缺陷[8-9]。隨后出現(xiàn)了微服務(wù)架構(gòu)的旅游信息服務(wù)平臺，采用微服務(wù)技術(shù)對旅游信息進(jìn)行整合、管理，根據(jù)用戶需求有目的地推薦旅游信息，提高旅游信息的利用率，但是旅游信息推薦誤差大，旅游信息推薦結(jié)果可信度低，而且無法實現(xiàn)旅游信息個性化需求服務(wù)[10-12]。

為了更好地對旅客進(jìn)行旅游信息服務(wù)，降低旅游企業(yè)的運(yùn)營成本，設(shè)計了基于虛擬技術(shù)的智慧旅游信息服務(wù)平臺，并具體應(yīng)用實例對其性能行了測試，結(jié)果表明，本文平臺可以滿足旅游服務(wù)的應(yīng)用要求，可以為智慧旅游規(guī)劃提供決策依據(jù)，可以為游客提供滿意的旅游信息。

1 虛擬技術(shù)的智慧旅游信息服務(wù)平臺

1.1 智慧旅游信息服務(wù)平臺的基本架構(gòu)

近年來，隨著旅游信息呈線性趨勢增加，傳統(tǒng)旅游信息服務(wù)平臺已經(jīng)無法滿足實際的應(yīng)用要求，本文結(jié)合旅游信息的特點，設(shè)計了一種基于虛擬技術(shù)的旅游信息服務(wù)平臺，該平臺包括3個核心層，它們分別為數(shù)據(jù)層、信息管理層和旅游信息展示層，具體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧旅游信息服務(wù)平臺的基本架構(gòu)

1.2 智慧旅游信息服務(wù)平臺各層的功能

(1) 數(shù)據(jù)層主要功能為用戶提供一些與旅游有關(guān)的信息，如城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、天氣變化特點、交通狀態(tài)、旅游景點數(shù)量、景點之間的聯(lián)系等，將它們以數(shù)據(jù)庫的形式進(jìn)行保存，為信息管理層提供數(shù)據(jù)保障，這些數(shù)據(jù)通過虛擬技術(shù)分配到不同節(jié)點上，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

(2) 信息服務(wù)層是旅游信息服務(wù)平臺的核心，主要用于旅游信息預(yù)處理、旅游信息分類、旅游信息檢索以及旅游中一些問題的反饋，旅游信息主要包括：旅客相關(guān)信息，具體如年齡、愛好、文化程度等;景點相關(guān)信息，具體如景區(qū)的特色、相關(guān)娛樂活動、當(dāng)?shù)氐拿袼椎?。該層通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對旅游信息進(jìn)行智慧推薦，給旅客以及相關(guān)人員提供有價值的旅游信息服務(wù)。

(3) 旅游信息展示層主要功能將游客真正需要的信息展現(xiàn)給游客，不僅可以通過移動終端得到相應(yīng)的旅游信息，同時通過網(wǎng)絡(luò)為游客提供可視化界面，通過可視化界面進(jìn)行人機(jī)交互，為游客更好地服務(wù)。

1.3 虛擬化技術(shù)

由于旅游信息具有大規(guī)模、海量特點，同時每天的旅游信息都會更新，這樣對旅游信息平臺處理速度要求很高。虛擬技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布技術(shù)以及云計算融合的結(jié)果，可以對資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配，同時可以保證各個節(jié)點的負(fù)載十分均衡，降低了維護(hù)成本[13]。為此本文虛擬技術(shù)搭建旅游信息服務(wù)平臺。首先劃分多個接口，如景區(qū)接口、酒店餐飲接口等，每一個節(jié)點通過相應(yīng)節(jié)點進(jìn)行管理，中心服務(wù)器通過虛擬技術(shù)對各節(jié)點進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理，大幅度提高旅游信息管理效率，并可以實現(xiàn)旅游信息虛擬化展示，具體如圖2所示。

圖2 虛擬技術(shù)的各接口聯(lián)接方式

1.4 旅游信息智慧推薦

在旅游信息智慧推薦服務(wù)器上，游客對一條旅游信息進(jìn)行一次訪問，就會在旅游信息智慧推薦服務(wù)器保留一條記錄，這樣每天有大量的游客信息產(chǎn)生。本文通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對服務(wù)器上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取游客的興趣特征，如訪問的景點名稱、對景點評分、關(guān)注了哪些景點、游客檢索記錄、游客年齡、學(xué)歷、收入、職業(yè)等。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的旅游信息智慧推薦具體步驟如下。

(1) 計算游客對旅游信息的評分，設(shè)有X個游客，Y條旅游信息，游客對旅游信息的評價矩陣為式(1)。

(1)

式中，F(xiàn)ui表示第u個游客對第i個旅游信息的評分。

采用游客a和b的評價相似度對游客旅游信息興趣進(jìn)行挖掘，相似度計算式如式(2)。

(2)

(2) 計算游客興趣相似度。若兩名游客的旅游信息興趣相似度比較接近，那么他們喜愛的旅游信息類型就相似，關(guān)注相同旅游信息的概率就高。設(shè)旅游信息類型的屬性集合為式(3)。

B={B1,B2,…,Bj,…Bn}

(3)

旅游信息類型的屬性可以建立一個矩陣，其第i行第j列的元素為Aij，如果旅游信息屬于類型j,那么，Aij=1，不然Aij=0，那么旅游信息類型的屬性如表1所示。

表1 旅游信息類型的屬性表

游客的興趣度表示游客對旅游信息的感興趣程度，興趣程度越高，那么游客對旅游信息訪問、評分、關(guān)注就高，設(shè)游客a對全部旅游信息總評分為Fa，F(xiàn)aj表示游客a對旅游信息j的總評分，那么游客a對旅游信息j的興趣度為式(4)。

(4)

兩個游客旅游信息類型興趣的相似度為式(5)。

(5)

式中，n表示旅游信息類型的屬性數(shù)量;Ibj表示游客b對旅游信息j的興趣度。

(3) 相似度計算，本文選擇游客對旅游信息的相似度和游客興趣相似度得到游客之間的最終相似度，具體為式(6)。

sim(a,b)=αsimuser(a,b)+(1-α)siminterest(a,b)

(6)

式中，α表示一個平衡系數(shù)。

(4) 找尋鄰近游客。根據(jù)式(6)計算游客之間的最終相似度，根據(jù)相似度對游客進(jìn)行排序，設(shè)置一個閾值，選擇相似度值大于閾值的游客作為近鄰游客。

(5) 產(chǎn)生第i個旅游信息推薦結(jié)果。統(tǒng)計所有游客對第i個旅游信息的評分，并對它們評分結(jié)果進(jìn)行排序，選擇評分較高的k個旅游信息作為推薦，那么得到游客a對未評分第i個旅游信息的評分計算式為式(7)。

(7)

式中，neighbora表示游客a的k個最近鄰集合，最近鄰數(shù)量k通常選取游客總數(shù)的1/20。

2 智慧旅游信息服務(wù)平臺的性能測試

2.1 測試環(huán)境

為測試虛擬技術(shù)的智慧旅游信息服務(wù)平臺的有效性，采用具體實例進(jìn)行分析。智慧旅游信息服務(wù)平臺包括1個中心服務(wù)器和10個普通節(jié)點，它們的具體設(shè)置為：中心服務(wù)器配置為4核,Intel 3.0GHz CPU，RAM為64GD，硬盤為1 000GB SSD；普通節(jié)點配置為2核,Intel 2.65GHz CPU，RAM為8GB，硬盤為500GB SATA。節(jié)點與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，在相同條件下，選擇文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]的智慧旅游信息服務(wù)平臺進(jìn)行對比測試，驗證本文設(shè)計智慧旅游信息服務(wù)平臺的優(yōu)越性。

2.2 智慧旅游信息服務(wù)平臺的信息吞吐量分析

信息吞吐量是評價智慧旅游信息服務(wù)平臺的一個重要指標(biāo)，不同智能服務(wù)平臺的旅游信息吞吐量如圖3所示。

圖3 不同平臺的旅游信息吞吐量比較

對圖3的旅游信息吞吐量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，本文平臺的旅游信息吞吐量明顯要高于對比平臺，這是因為本文平臺引入了虛擬技術(shù)，通過多個節(jié)點并行、同步對旅游信息進(jìn)行處理，可以加快旅游信息處理和傳輸。

2.3 旅游信息智慧推薦精度分析

采用3種旅游信息智慧服務(wù)平臺進(jìn)行信息推薦服務(wù)，統(tǒng)計不同平臺的旅游信息推薦精度，結(jié)果如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)的旅游景點自動推精度對比

從圖4的旅游信息推薦精度可以看出，本文平臺的旅游信息推薦精度平均值為93.68%，文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]平臺的旅游信息推薦平均值為87.70%和88.06%。相對于對比平臺，本文平臺的旅游信息推薦誤差下降了大約6.97%和5.61%，可以為游客推薦更加準(zhǔn)確的旅游信息，實際應(yīng)用價值更高。

2.4 智慧旅游信息服務(wù)平臺的可靠性比較

對智慧旅游信息服務(wù)平臺的可靠性進(jìn)行測試，當(dāng)平臺工作環(huán)境受到外部干擾時，平臺達(dá)到穩(wěn)定的時間(ms)如表2所示。

表2 不同智慧旅游信息服務(wù)平臺的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時間對比/ms

從表2可以發(fā)現(xiàn)，本文智慧旅游信息服務(wù)平臺在短時間內(nèi)達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，而對比平臺達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時間明顯增加，這表明本文智慧旅游信息服務(wù)平臺的可靠性更高，可以適合外界環(huán)境的變化，具有較強(qiáng)的魯棒性。

3 總結(jié)

為了獲得理想的旅游信息服務(wù)結(jié)果，設(shè)計了基于虛擬技術(shù)的旅游信息智慧服務(wù)平臺，采用虛擬技術(shù)構(gòu)建旅游信息智慧服務(wù)平臺框架，引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)旅游信息智慧推薦，智慧旅游信息服務(wù)平臺測試結(jié)果表明，本文平臺是一種效率高、準(zhǔn)確率高的旅游信息服務(wù)平臺，具有十分廣泛的應(yīng)用范圍。