人工智能技術(shù)在公共圖書館信息檢索中的應(yīng)用

陳江淮

(安溪縣沼濤圖書館 福建泉州 362400)

大數(shù)據(jù)時代背景中，公共圖書館不僅需要儲存大量的公共教育資源以保障社會群眾開展公共教育學(xué)習，同時還需要為群眾提供信息資源、公共教育以及社會文化等方面的服務(wù)，進而導(dǎo)致公共圖書館需要儲存、收集、管理的數(shù)據(jù)資源日漸增多，進而導(dǎo)致信息檢索需要面臨一定的工作難度。因此，對信息檢索進行智能化改革優(yōu)化能夠為用戶開展信息檢索提供更加便捷的幫助。但是，大多數(shù)無序的信息檢索實際應(yīng)用價值相對較小，難以滿足用戶開展信息查詢、高效快捷的需求，因此需要有關(guān)部門重點關(guān)注人工智能在實際生活中的具體應(yīng)用。

1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是一項基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型技術(shù)，能夠廣泛應(yīng)用在大多數(shù)行業(yè)領(lǐng)域中。人工智能技術(shù)的研究發(fā)展具有一定程度的挑戰(zhàn)性與創(chuàng)新性，需要相關(guān)研究人員對計算機技術(shù)、心理學(xué)、語言學(xué)、影像學(xué)以及哲學(xué)等領(lǐng)域知識具有一定認知理解，因此，人工智能技術(shù)是一項相對廣泛的科學(xué)，其中包括計算機視覺以及機器學(xué)習等不同種類的專業(yè)知識。一般情況下，人工智能的主要研究目的就是使機器系統(tǒng)能夠依據(jù)人類思維處理一系列比較復(fù)雜的任務(wù)。但是，在不同的研究發(fā)展階段，人們對于“復(fù)雜任務(wù)”的定義也不盡相同，但是其本質(zhì)思想是一直不變的，即通過先進技術(shù)使得機器能夠依照人類正常思維與邏輯方法進行相關(guān)事務(wù)處理，計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的核心技術(shù)。人工智能技術(shù)的發(fā)展情況會直接受到計算機技術(shù)發(fā)展歷史的干擾與影響。同時，由于知識內(nèi)容的表達方法具有多樣性與變化性，進而導(dǎo)致人工智能技術(shù)具有多種不同的推理方法，通常情況下，人們將邏輯推理過程分成兩種，即演繹推理和非演繹推理。

2 信息檢索技術(shù)

計算機技術(shù)能夠幫助人們從海量的數(shù)據(jù)資源中快速尋找到自身所需要的文檔信息，極大程度地提高了信息檢索的便捷性與效率。從實質(zhì)角度來講，利用計算機等技術(shù)進行信息數(shù)據(jù)處理能夠為信息化技術(shù)進行更加復(fù)雜化、深入化的管理創(chuàng)新提供有效保障。在公共圖書館中，將書籍信息或相關(guān)文獻信息錄入信息檢索系統(tǒng)中能夠幫助讀者快速尋找到自身想要查閱的書籍，以此提高讀者查閱效率。隨著信息時代的到來，人們對于更加注重終身學(xué)習，利用公共圖書館開展相關(guān)知識學(xué)習以提高自身綜合能力與素養(yǎng)，因此，人們對于公共圖書館信息資源的儲存以及信息檢索問題越來越重視。

3 人工智能技術(shù)在公共圖書館信息檢索中的具體應(yīng)用

3.1 自然語言處理技術(shù)

自然語言處理技術(shù)是人工智能技術(shù)中一項十分重要的基礎(chǔ)性系統(tǒng)，其主要研究內(nèi)容是人類的通用語言特征，及人類常用的語言習慣、語法等內(nèi)容，并將語言特征有效轉(zhuǎn)化成計算機語言，以此實現(xiàn)人類與計算機之間的有效溝通交互。自然語言處理技術(shù)的主要功能是對垃圾信息進行處理，通過對信息數(shù)據(jù)進行全面監(jiān)測，判斷信息數(shù)據(jù)的內(nèi)容是否為無用的垃圾資源。將特定的語言規(guī)則添加到信息數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)中，并將其鑲嵌到信息檢索系統(tǒng)中，當系統(tǒng)接收到可疑信息時會將其發(fā)送到特定的管理區(qū)域，在對信息內(nèi)容進行全面檢索后分析其是否屬于垃圾信息，從而執(zhí)行過濾操作。人們能夠?qū)π畔⑦M行快速查看，以此判斷其是否符合自身預(yù)期需求。自然語言規(guī)則能夠阻止句子對其他句子進行含義理解，而在特定的復(fù)雜化處理優(yōu)化后，能夠?qū)崿F(xiàn)對單個詞語、多個關(guān)鍵詞或者長段落進行綜合分析，從而在讀音的語法規(guī)則下實現(xiàn)有效的分析判斷。

3.2 視頻圖像檢索技術(shù)

現(xiàn)階段，人工智能領(lǐng)域中存在一項新型視頻圖像檢索方法。該方法中，人工智能技術(shù)能夠有效應(yīng)用在視頻圖像資源的整合收集、分類關(guān)系以及檢索查閱中。視頻圖像信息的特征選取主要包括紋理分析、影響顏色直方圖計算以及利用動態(tài)跟蹤算法對視頻局部信息進行動態(tài)跟蹤監(jiān)測，特征選取信息最終形成特征向量。人工智能系統(tǒng)包括自適應(yīng)匹配算法以及反饋式人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，會依據(jù)特征向量對圖像視頻信息進行分類檢索。整個系統(tǒng)的工作區(qū)域是一個完整的二維平面區(qū)域，人工智能系統(tǒng)會依據(jù)不同視頻片段信息的特征向量進行分類，從而實現(xiàn)對視頻資源的有效整合與分類。當用戶查詢的過程中，只需要在特定區(qū)域進行規(guī)則細化，即可將視頻資源限制在較小范圍內(nèi)，以此實現(xiàn)快速檢索視頻圖像資源的目的。其具體流程能夠分為5 個階段，分別是系統(tǒng)訓(xùn)練、視頻圖像資源聚集、視頻圖像檢索、特征向量提取算法以及人工智能算法。

3.2.1 系統(tǒng)訓(xùn)練階段

這一階段的系統(tǒng)會進行人工神經(jīng)系統(tǒng)初始化操作，在系統(tǒng)與用戶之間進行交互的過程中進行重復(fù)訓(xùn)練，以此使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)視頻圖像資源的特征向量，從而對相關(guān)影響資源進行更加精確化、細致化的整合分類。

3.2.2 視頻圖像資源聚集

在經(jīng)過訓(xùn)練階段的人工智能系統(tǒng)將會正式應(yīng)用在視頻圖像資源整合分類中，特征向量相似的數(shù)據(jù)資源會被系統(tǒng)整合到相近區(qū)域，而不同類型的視頻影像資源則會依據(jù)彼此之間的關(guān)聯(lián)程度進行劃分[1]。

3.2.3 視頻圖像檢索

視頻圖像資源在經(jīng)過整合分類后，用戶只需要在特定區(qū)域進行詳細檢索即可快速查詢到具體的視頻圖像資源。人工智能系統(tǒng)對于視頻圖像進行整合分類主要有兩項核心操作：第一，就是對視頻圖像資源進行特征向量提取，即確定視頻資源特征的具體表述方法；第二，就是利用對應(yīng)的人工智能算法，確保用戶能夠依據(jù)算法快速查閱到視頻圖像資源。

3.2.4 特征向量提取算法

該技術(shù)中使用的特征向量提取算法主要包括顏色直方圖提取，即對視頻圖像資源的顏色信息進行有效分析，從而獲取到視頻圖像資源的全部顏色信息；紋理分析算法，對視頻圖像模式進行有效分析；對局部信息進行運動跟蹤算法，該算法能夠進一步提高視頻圖像資源的分類精確率。

3.2.5 人工智能算法

該視頻圖像檢索技術(shù)應(yīng)用了兩種相對成熟完善的人工智能算法，即自適應(yīng)匹配算法與反饋式人工神經(jīng)網(wǎng)，自適應(yīng)匹配算法在實際應(yīng)用中具有高效化、精準化的特點，能夠通過分析輸入向量快速查找到特征最為接近的系統(tǒng)向量；反饋式人工神經(jīng)網(wǎng)能夠通過分析分類結(jié)果的精準程度對系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)進行反饋，同時依據(jù)實際情況進行修正調(diào)節(jié)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)

人工智能技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)時，主要功能表現(xiàn)在：基于計算機技術(shù)對人類智能進行有效模仿、創(chuàng)新，以及擴展，以此豐富人工智能的技術(shù)、方法以及相關(guān)理論知識等。現(xiàn)階段，人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)中的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在智能代理以及智能知識服務(wù)系統(tǒng)中。智能代理技術(shù)最早誕生于20 世紀80年代，是人工智能研究領(lǐng)域中十分重要的研究內(nèi)容，能夠針對網(wǎng)絡(luò)信息檢索中存在的問題進行有效緩解與解決。

智能代理技術(shù)是一項軟件程序，使用戶能夠在代理通信協(xié)議的幫助下實現(xiàn)信息資源的交換，從而有效解決信息檢索問題。智能代理技術(shù)具有以下特征：自動化、智能化、動態(tài)化、協(xié)作化、代理化以及主動化[2]。智能代理技術(shù)在信息檢索中具體應(yīng)用表現(xiàn)為智能搜索代理，其能夠以用戶的具體需求為核心導(dǎo)向內(nèi)容，進行信息資源的整合收集以及分類加工，會依據(jù)用戶的特定需求以及近期偏好習慣等作為衡量標準進行信息篩選過濾。在用戶界面能夠為用戶提供良好的自然語言查詢功能。當用戶具體查詢需求缺乏足夠的明確性時，智能代理會啟動系統(tǒng)中的推理機制，依此判斷數(shù)據(jù)庫中符合用戶潛在需求的內(nèi)容，同時依據(jù)用戶習慣進行近似檢索。

智能知識服務(wù)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的主要目的在于幫助人們解決數(shù)據(jù)資源體量龐大，但是資源獲取具有一定難度的問題。智能知識服務(wù)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)資源采集系統(tǒng)、智能處理系統(tǒng)、智能服務(wù)系統(tǒng)以及資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)資源采集系統(tǒng)主要負責對整合收集到的數(shù)據(jù)資源進行加工處理，以此將其有效轉(zhuǎn)變成專業(yè)的知識信息。智能處理系統(tǒng)主要負責將采集到的知識信息與資源數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)存的知識信息進行關(guān)聯(lián)分類，并將符合條件的知識信息精確上傳到資源數(shù)據(jù)庫中。智能服務(wù)系統(tǒng)以及資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)又可以成為智能知識存儲系統(tǒng)，是整個智能知識服務(wù)系統(tǒng)中最為重要的組成部分，其直接影響到智能知識服務(wù)的整體質(zhì)量與效果。

3.4 信息過濾技術(shù)

信息過濾技術(shù)主要包括兩方面，分別是信息過濾與安全過濾。信息過濾主要包括數(shù)據(jù)深入挖掘以及搜索引擎過濾等，是對信息資源內(nèi)容的過濾；安全過濾主要是指對信息資源安全性的過濾。傳統(tǒng)的過濾方法主要包括文本過濾、包過濾以及應(yīng)用過濾等，具有操作簡單便捷、靈活性低下、無法有效分析文章語義等缺點。而基于人工智能技術(shù)的新型信息過濾技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，能夠有效實現(xiàn)文本內(nèi)容的智能化過濾，不僅提高信息的安全性，同時還能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要進行的過濾負擔。

3.5 語音識別技術(shù)

語音識別技術(shù)主要包括模式識別、信號處理、人工智能、發(fā)聲與聽覺機制以及概論理論與信息理論等，在人工智能技術(shù)中具有十分廣泛的應(yīng)用，同時在信息檢索系統(tǒng)中能夠起到良好作用。其主要功能是將人類復(fù)雜多樣的自然語言進行有效識別，以此對語言信息進行適當過濾，提取其中的關(guān)鍵語音信息，以此為基礎(chǔ)進行信息識別[3]。在識別過程中會將難以有效識別的信息單獨處理，在對語音內(nèi)容進行整體分析加工后，對關(guān)鍵內(nèi)容進行重新組合，以此檢索有效信息。

3.6 異構(gòu)信息整合以及全息檢索技術(shù)

異構(gòu)信息技術(shù)在實際應(yīng)用中能夠幫助用戶對不同格式化的文件信息進行有效檢索，包括XML、HTML、PDF、RTF、TBXT 等常見文件格式；異構(gòu)信息檢索技術(shù)同時支持多種非中文語言信息的有效查詢檢索；支持結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)以及半結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌管理；與關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間無縫集成；與開放性檢索接口之間有效集成。全息檢索主要是指支持一切方法與格式的信息檢索，從現(xiàn)階段應(yīng)用情況分析，異構(gòu)信息檢索以及全系檢索等存在較大的發(fā)展進步空間，需要對自然語言理解、人機交互以及多媒體信息檢索等進行進一步深入研究。

4 信息檢索質(zhì)量中存在的問題

在傳統(tǒng)的信息檢索模式中，雖然用戶因為年齡、職業(yè)、興趣愛好以及個人習慣等因素存在一定差異，導(dǎo)致其對于信息檢索的需求不盡相同，但是各領(lǐng)域?qū)＜夷軌蛴行Ы鉀Q問題。對于計算機系統(tǒng)而言，對用戶類別進行精準定位同樣是一項相對復(fù)雜的工作。各行業(yè)領(lǐng)域的高度專業(yè)性導(dǎo)致計算機系統(tǒng)難以高效整合信息資源，同時計算機系統(tǒng)缺少專家具備的豐富經(jīng)驗，對專業(yè)知識系統(tǒng)缺少正確的理解認知。在信息體量龐大的情況下，信息檢索技術(shù)通常會使用兩種常見的檢索技術(shù)，即分類技術(shù)與整體檢索技術(shù)。分類技術(shù)是指將檢索內(nèi)容依據(jù)學(xué)科、概念等進行分類，將其規(guī)劃到對應(yīng)的類別中。整體檢索技術(shù)就是指對整體文檔或內(nèi)容進行搜索，但是為了搜索的精準化依舊需要將搜索內(nèi)容簡單地劃分類別。但是，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，公共圖書館在日常運行的過程中需要處理海量的信息數(shù)據(jù)，進而導(dǎo)致傳統(tǒng)的信息檢索技術(shù)難以有效保障檢索質(zhì)量與效率，對新進的信息概念理解不夠明確清晰，在數(shù)據(jù)分類過程中會出現(xiàn)分類錯誤的問題，進而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息檢索質(zhì)量相對低下[4]。信息檢索相對比較淺顯，對信息的分析停留在文字表面，難以有效理解語句中的內(nèi)在含義，在信息量龐大的情況下，會導(dǎo)致信息檢索的準確度出現(xiàn)一定下降問題。

5 人工智能技術(shù)在公共圖書館信息檢索中的服務(wù)應(yīng)用

5.1 開展個性化服務(wù)

個性化服務(wù)主要是指依據(jù)用戶的實際檢索需求、用戶行為習慣、瀏覽偏好以及用戶個體特征等進行相關(guān)的信息檢索服務(wù)，在個性化服務(wù)過程中始終堅持“以用戶需求為核心”的服務(wù)思想。公共圖書館具有一定的廣泛性，用戶群體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。在現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)環(huán)境中，用戶信息必須進行深化、細致化以及個性化，這一要求直接決定了整個信息檢索服務(wù)的走向，即在實際生活中需要確保用戶能夠在檢索過程中快速、精確地尋找到自身所需要的有效信息。

5.2 知識服務(wù)

由于用戶信息搜索行為和搜索內(nèi)容以及信息服務(wù)環(huán)境的變化，公共圖書館應(yīng)當提供良好的知識服務(wù)，并對現(xiàn)有知識體系與內(nèi)容進行創(chuàng)新優(yōu)化。在人工智能技術(shù)應(yīng)用的過程中還需要為用戶提供非智能化與非專業(yè)化圖書館所提供相應(yīng)的公共服務(wù)，包括傳統(tǒng)模式的信息檢索以及相關(guān)資源信息的傳遞等服務(wù)。隨著人工智能技術(shù)的深入推廣與應(yīng)用，用戶對于現(xiàn)代化信息檢索服務(wù)的接受程度越來越高，同時社會群眾在開展公共知識學(xué)習的過程中更加傾向于專業(yè)知識學(xué)習。因信息檢索的過程中，應(yīng)當將技術(shù)重點放在信息資源獲取方法以及知識問題解決方法中，而不是信息資源的獲取途徑[5]。在信息資源數(shù)字化、智能化發(fā)展的過程中，應(yīng)當對信息檢索以及相關(guān)資源收集整合方法進行簡捷優(yōu)化，以確保圖書館能夠高效整合公共教育資源，同時確保用戶能夠更加便捷、精準地檢索到想要的信息資源，從而實現(xiàn)信息檢索以及非信息檢索的目的。

5.3 細分信息用戶結(jié)構(gòu)

公共圖書館與高校圖書館、研究類圖書館以及其他種類的圖書館相比具有較為明顯的特征，即公共圖書館的使用量相對較大，同時對于公共資源的需求種類與數(shù)量更加嚴格。在對用戶種類進行分割的過程中，主要結(jié)合用戶群體的具體結(jié)構(gòu)對公共服務(wù)方法進行劃分，在結(jié)構(gòu)劃分后，公共圖書館能夠以不同分類的用戶需求開展針對性公共服務(wù)，從而確保社會群眾能夠有效進行公共教育學(xué)習，享受到個性化、專業(yè)化的公共服務(wù)，從而有效發(fā)揮公共資源的社會價值與教育價值。

5.4 智能代理服務(wù)

智能代理服務(wù)會隨著信息環(huán)境的變化而進行適當調(diào)整，依據(jù)提前制訂、完善的策略方案與用戶檢索需求進行相關(guān)信息查閱、篩選以及分類管理等，從而能夠有效彌補傳統(tǒng)模式中需要等待用戶輸入指令的缺點。智能代理服務(wù)能夠在自動化信息資源收集的同時建立索引，經(jīng)過檢索器以及用戶查詢輸入索引庫，將最終的查詢結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。同時，智能代理服務(wù)還能夠依據(jù)當前環(huán)境對用戶想要查詢的內(nèi)容和目的等進行有效的預(yù)測推理，并結(jié)合運行環(huán)境的變化情況對預(yù)測結(jié)果進行調(diào)整變動，從而明確用戶的檢索結(jié)果。智能代理服務(wù)在運行過程中都會具有完整的智能體系，具有一定程度的問題處理能力以及目標分析能力。

服務(wù)器在引入智能代理思維邏輯后，會利用用戶反饋機制對信息檢索進行完善優(yōu)化，從而確保信息檢索的工作質(zhì)量與效果，同時能夠為用戶提供比較復(fù)雜的檢索服務(wù)[6]。用戶需要登錄特定的個人賬號，賬號需要對用戶的查詢檢索記錄進行記錄，當用戶再次登錄時，檢索系統(tǒng)能夠依據(jù)記錄信息為用戶提供智能化與人性化的檢索服務(wù)，提取用戶經(jīng)常查詢檢索的信息資源，防止出現(xiàn)多次復(fù)查的現(xiàn)象。

除此之外，對用戶反饋意見進行追蹤分析能夠獲取到用戶對于檢索結(jié)構(gòu)的滿意程度，進一步完善信息檢索的質(zhì)量。由此可見，智能代理服務(wù)能夠有效保障計算機系統(tǒng)快速、準確地了解到用戶的具體需求，從而確保人機合一，實現(xiàn)智能化服務(wù)的最終目的。

5.5 自然語言理解運用

自然語言屬于人工智能領(lǐng)域中的一項分支科目，其中包含了邏輯學(xué)、計算機、語言學(xué)等內(nèi)容，其中主要以語言學(xué)為重點內(nèi)容。利用計算機模擬人類語言，以此代替部分資料查閱、信息編寫以及文獻摘錄等工作。自然語言在實際應(yīng)用中的工作流程主要為：在計算機系統(tǒng)中輸入一定的語法、詞語、推理規(guī)則以及語義規(guī)則等。在用戶輸入檢索內(nèi)容后，計算機系統(tǒng)能夠?qū)z索內(nèi)容進行逐句掃描分析，結(jié)合信息庫識別所有的詞語以及語法，并對詞語進行組合分析，推理檢索內(nèi)容中的大體意義與內(nèi)容，從而對知識庫進行相關(guān)信息查閱，將近似語義的結(jié)果依據(jù)關(guān)聯(lián)程度展示給用戶[7]。

自然語言處理技術(shù)能夠?qū)φZ句段落進行有效分割與標注，對檢索內(nèi)容進行語法和語義分析，將搜索庫中的涉及內(nèi)容進行識別標注，同時提取其中的關(guān)鍵信息以及搜索特征等，隨后對語法含義進行有效識別與分析，并將其形成詞典以及知識數(shù)據(jù)庫。自然語言技術(shù)在實際應(yīng)用中需要人工智能技術(shù)以及計算機技術(shù)進行輔助實施，不需要過多的用戶參與，因此在公共圖書館信息檢索中具有十分廣泛的應(yīng)用。

6 結(jié)語

公共圖書館是確保我國社會公民能夠有效進行社會學(xué)習的重要場所，在新時代發(fā)展中，公共圖書館為優(yōu)化自身服務(wù)質(zhì)量，提高用戶公共閱讀體驗，應(yīng)當積極應(yīng)用人工智能技術(shù)對信息檢索進行優(yōu)化改革，以此提高信息檢索質(zhì)量與效率，進而推動公共圖書館向著智能化、科學(xué)化方向健康發(fā)展。