基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)研究

摘要：隨著移動設(shè)備的普及和用戶閱讀行為的變革，如何利用先進(jìn)技術(shù)為讀者提供更加精準(zhǔn)、便捷、個性化的服務(wù)，已成為圖書館發(fā)展的重要課題。本文探索情景感知技術(shù)在移動圖書館個性化推薦服務(wù)中的應(yīng)用路徑，以期為圖書館服務(wù)模式的創(chuàng)新提供有益參考。

關(guān)鍵詞：情景感知；移動圖書館；個性化推薦服務(wù)

移動圖書館作為圖書館服務(wù)的新型模式，以其便捷性、實時性和個性化的特點，逐漸成為用戶獲取信息和服務(wù)的重要渠道。然而，如何為用戶提供更加精準(zhǔn)、個性化的推薦服務(wù)，以滿足用戶在不同情境下的多樣化需求，成為移動圖書館發(fā)展中亟待解決的問題。

一、基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)的價值

基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)是圖書館服務(wù)創(chuàng)新的重要探索，對推動圖書館服務(wù)的個性化和智能化發(fā)展具有重要價值。第一，個性化推薦服務(wù)是圖書館服務(wù)的發(fā)展趨勢，通過分析用戶的興趣偏好、閱讀歷史等數(shù)據(jù)，為用戶推薦最相關(guān)、最感興趣的資源，可以極大提高資源的利用效率和用戶的滿意度。將情景感知技術(shù)引入個性化推薦，可以進(jìn)一步提升推薦的精準(zhǔn)性和時效性。通過感知用戶的位置、時間、行為等情境信息，分析用戶在特定情境下的實時需求，動態(tài)調(diào)整推薦策略，為用戶提供更加貼心、專業(yè)的個性化服務(wù)。第二，情景感知技術(shù)和推薦算法的融合應(yīng)用是人工智能技術(shù)在圖書館領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐。通過機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，分析海量的用戶行為和館藏數(shù)據(jù)，構(gòu)建用戶畫像和知識圖譜，挖掘用戶與資源之間的隱性關(guān)聯(lián)，形成更加智能、高效的推薦模型。[1]同時，基于情景感知的個性化推薦為用戶提供了更加自然、便捷的交互方式。用戶無須主動搜索和篩選，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的實時情境，主動為用戶推送最合適的資源和服務(wù)，讓閱讀隨時隨地、無縫銜接，提供更加愉悅的閱讀體驗。

二、面向情景感知的移動圖書館個性化推薦模型設(shè)計

（一）情景匹配與資源檢索算法

情景匹配與資源檢索是實現(xiàn)移動圖書館個性化推薦服務(wù)的核心算法。系統(tǒng)通過對用戶情境信息的感知和理解，形成結(jié)構(gòu)化的情境特征向量，包括用戶的位置、時間、行為、偏好等多維度信息。同時，對圖書館海量的館藏資源進(jìn)行語義建模和特征提取，構(gòu)建資源的語義向量空間。在此基礎(chǔ)上，采用向量空間模型、概率模型等經(jīng)典的信息檢索算法，計算用戶情境向量與資源特征向量之間的相似度，實現(xiàn)用戶情境與相關(guān)資源的精準(zhǔn)匹配?？紤]到用戶情境的動態(tài)變化性，還需要引入實時更新機(jī)制，動態(tài)調(diào)整匹配策略，提高推薦的實時性。此外，為進(jìn)一步提升檢索效率和推薦質(zhì)量，可以引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如協(xié)同過濾、隱語義分析等，充分挖掘用戶行為數(shù)據(jù)中蘊含的偏好模式和隱性語義，優(yōu)化匹配度計算。同時，采用基于內(nèi)容和基于知識的混合推薦方法，融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，擴(kuò)大推薦的多樣性和覆蓋面。

（二）推薦引擎與知識服務(wù)機(jī)理

推薦引擎與知識服務(wù)機(jī)理是實現(xiàn)移動圖書館個性化推薦服務(wù)的重要支撐。推薦引擎是個性化推薦系統(tǒng)的核心組件，其主要功能是根據(jù)用戶的歷史行為數(shù)據(jù)和當(dāng)前情境，利用智能算法為用戶生成個性化的推薦列表。推薦引擎的設(shè)計需要綜合考慮用戶畫像、物品特征、行為分析、情境感知等多個方面，通過對用戶興趣偏好、閱讀習(xí)慣、社交關(guān)系等信息的深入挖掘，結(jié)合協(xié)同過濾、內(nèi)容過濾、混合推薦等多種算法，形成個性化的推薦策略。同時，推薦引擎還需具備實時更新、在線學(xué)習(xí)的能力，根據(jù)用戶的即時反饋動態(tài)調(diào)整推薦結(jié)果，不斷優(yōu)化推薦質(zhì)量。知識服務(wù)機(jī)理則是推薦引擎的理論基礎(chǔ)，主要研究如何在海量、異構(gòu)、動態(tài)的數(shù)據(jù)環(huán)境中，為用戶提供高質(zhì)量、高效率、高滿意度的知識服務(wù)，這需要從知識組織、知識挖掘、知識推理等多個層面入手，構(gòu)建面向情景感知的知識服務(wù)模型。[2]推薦引擎和知識服務(wù)機(jī)理的深度融合，可以形成從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識、從知識到智慧的服務(wù)閉環(huán)，為用戶提供更加準(zhǔn)確、全面、有針對性的個性化知識服務(wù)，實現(xiàn)移動圖書館服務(wù)的智慧化與高效化。

（三）協(xié)同過濾與混合推薦策略

協(xié)同過濾與混合推薦是個性化推薦系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的兩類核心算法。協(xié)同過濾是基于用戶行為數(shù)據(jù)的推薦方法，其基本思想是利用用戶之間的相似性，為當(dāng)前用戶推薦和他興趣相似的其他用戶喜歡的物品。協(xié)同過濾可分為基于用戶的協(xié)同過濾和基于物品的協(xié)同過濾兩種類型?；谟脩舻膮f(xié)同過濾通過計算用戶之間的相似度，發(fā)現(xiàn)與當(dāng)前用戶興趣相似的鄰居用戶，將鄰居用戶喜歡的物品推薦給當(dāng)前用戶；基于物品的協(xié)同過濾則是通過計算物品之間的相似度，發(fā)現(xiàn)與用戶喜歡物品相似的其他物品，將這些物品推薦給用戶。協(xié)同過濾算法的關(guān)鍵在于相似度計算和鄰居選擇策略的設(shè)計。而混合推薦則是綜合利用多種不同的推薦算法，取長補(bǔ)短，提高推薦的準(zhǔn)確性和多樣性。常見的混合推薦策略包括加權(quán)混合、分層混合、分區(qū)混合和元層次混合等。加權(quán)混合是將多個推薦算法的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)求和，生成最終的推薦列表；分層混合是將不同推薦器分別用于產(chǎn)生候選集和排序等不同階段；分區(qū)混合是為不同用戶群體選擇最適合的推薦算法；元層次混合則是利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)推薦場景和用戶反饋，動態(tài)選擇和組合推薦算法。在移動圖書館個性化推薦服務(wù)中，可以綜合利用協(xié)同過濾和混合推薦策略，根據(jù)圖書館業(yè)務(wù)特點和數(shù)據(jù)特征，設(shè)計面向情景感知的混合推薦算法。

（四）學(xué)習(xí)機(jī)制與推薦模型優(yōu)化

學(xué)習(xí)機(jī)制與推薦模型優(yōu)化是提高個性化推薦服務(wù)質(zhì)量和用戶滿意度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在移動圖書館場景下，用戶的興趣偏好和閱讀行為呈現(xiàn)動態(tài)變化和多樣性的特點，推薦系統(tǒng)需要具備持續(xù)學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化的能力，及時捕捉用戶需求的變化，不斷改進(jìn)推薦策略和結(jié)果。具體而言，可以通過引入在線學(xué)習(xí)、增量學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)推薦模型的實時更新和自適應(yīng)優(yōu)化。在線學(xué)習(xí)是指推薦系統(tǒng)能夠?qū)崟r處理用戶的交互反饋數(shù)據(jù)，快速更新用戶興趣模型，動態(tài)調(diào)整推薦結(jié)果，適應(yīng)用戶近期偏好的變化；增量學(xué)習(xí)是指在原有的推薦模型基礎(chǔ)上，增量式地學(xué)習(xí)新的用戶交互數(shù)據(jù)，逐步擴(kuò)充和修正已有的用戶特征和物品特征，提高推薦模型的時效性和準(zhǔn)確性；強(qiáng)化學(xué)習(xí)則是一種基于反饋獎賞的學(xué)習(xí)機(jī)制，通過設(shè)計合理的獎賞函數(shù)，使推薦系統(tǒng)根據(jù)用戶的反饋行為，學(xué)習(xí)優(yōu)化長期的累積收益，自主探索最優(yōu)的推薦策略。[3]同時，還可以利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建多層次的特征表示和抽象，挖掘用戶行為數(shù)據(jù)中的深層語義信息，提升推薦模型的表達(dá)能力和泛化能力。

三、基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)的實現(xiàn)

（一）系統(tǒng)架構(gòu)與功能模塊設(shè)計

在系統(tǒng)架構(gòu)方面，可以采用經(jīng)典的分層架構(gòu)模式，從底層到頂層依次包括數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、接口層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)整合和管理多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源，包括館藏元數(shù)據(jù)、用戶畫像、行為日志、外部鏈接數(shù)據(jù)等，為上層提供高效、可靠的數(shù)據(jù)支撐；服務(wù)層是系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)情景感知、個性化推薦等關(guān)鍵服務(wù)功能，主要包括情景建模服務(wù)、用戶畫像服務(wù)、推薦引擎服務(wù)、評估優(yōu)化服務(wù)等組件；接口層提供標(biāo)準(zhǔn)化的API接口，實現(xiàn)服務(wù)層與應(yīng)用層的解耦，便于第三方系統(tǒng)和移動終端的集成與調(diào)用；應(yīng)用層面向最終用戶，提供友好、直觀的交互界面和個性化的推薦服務(wù)，可以靈活支持多種移動應(yīng)用場景。在功能模塊設(shè)計方面，需要從用戶使用的全流程出發(fā)，提供貼心、智能的個性化服務(wù)。一是情景感知模塊，通過用戶授權(quán)采集多維度的情境數(shù)據(jù)，包括時間、地點、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、行為等，并進(jìn)行語義理解和特征提取，構(gòu)建用戶的情景特征向量，為個性化推薦提供輸入；二是用戶畫像模塊，通過收集用戶的歷史借閱、瀏覽、檢索、評價等行為數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立用戶的興趣標(biāo)簽、偏好分布、閱讀水平等多元畫像，刻畫用戶的個性特征；三是推薦引擎模塊，綜合利用情景特征、用戶特征、館藏特征等，通過協(xié)同過濾、基于內(nèi)容、知識、規(guī)則推薦等多種算法，實時生成個性化的推薦列表和解釋，提供千人千面的推薦服務(wù)；四是學(xué)習(xí)優(yōu)化模塊，持續(xù)跟蹤用戶對推薦結(jié)果的顯式和隱式反饋，通過在線學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等機(jī)制，動態(tài)調(diào)整推薦模型和策略，實現(xiàn)推薦系統(tǒng)的自我完善和進(jìn)化。

（二）移動端應(yīng)用界面與交互設(shè)計

在設(shè)計過程中，需要遵循以用戶為中心、以任務(wù)為導(dǎo)向的基本原則，提供簡潔、直觀、高效的交互方式，最大限度地減少用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān)和操作成本。具體而言，一要根據(jù)移動設(shè)備的屏幕尺寸和分辨率，合理規(guī)劃頁面布局和信息密度，突出關(guān)鍵信息和操作入口，避免過于擁擠和雜亂；二要注重信息的層次化呈現(xiàn)和層次化設(shè)計，通過字體、顏色、圖標(biāo)、留白等視覺元素的合理搭配，吸引用戶的注意力，提高信息的可讀性和可掃描性；三要提供個性化的信息展示和交互方式，根據(jù)用戶的閱讀偏好、使用習(xí)慣等，動態(tài)調(diào)整界面風(fēng)格和交互邏輯，提供定制化的使用體驗。[4]同時，還要注重人性化和情感化設(shè)計，適當(dāng)融入用戶熟悉的隱喻和情感元素，拉近用戶與系統(tǒng)之間的心理距離，增強(qiáng)用戶的親切感和信任感。例如，在為用戶推薦圖書時，可以根據(jù)用戶的閱讀水平和認(rèn)知風(fēng)格，提供不同的信息呈現(xiàn)方式，初級讀者可以以封面圖片和簡短文字為主，高級讀者則可以提供更加詳盡的書目信息和內(nèi)容摘要；在向用戶解釋推薦結(jié)果時，可以模擬書店店員的口吻和語氣，從用戶的閱讀史、購書清單等角度，說明特定圖書被推薦的原因，便于用戶快速判斷和接受；在用戶完成借閱或評價后，可以給予積極的情感反饋，增強(qiáng)用戶的參與感和成就感，激發(fā)用戶進(jìn)一步使用的動機(jī)。

（三）推薦系統(tǒng)的開發(fā)與集成

個性化推薦系統(tǒng)的開發(fā)與集成是實現(xiàn)移動圖書館智能化服務(wù)的核心環(huán)節(jié)，需要綜合運用多種前沿技術(shù)和工程方法。第一，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，要遵循敏捷開發(fā)和持續(xù)集成的理念，采用組件化、服務(wù)化的架構(gòu)設(shè)計，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可復(fù)用性。推薦系統(tǒng)的核心組件包括數(shù)據(jù)處理、特征工程、模型訓(xùn)練、在線服務(wù)等，可以采用成熟的開源框架和工具提高開發(fā)效率和系統(tǒng)性能。第二，要重視算法與工程的緊密結(jié)合，在實現(xiàn)推薦算法的同時，還需要考慮算法的工程化落地，包括算法的并行化、分布式實現(xiàn)，算法參數(shù)的調(diào)優(yōu)與自動選擇，算法結(jié)果的解釋與可視化等，確保算法能夠在實際環(huán)境中高效、穩(wěn)定地運行。第三，要采用微服務(wù)架構(gòu)和容器化部署，將推薦系統(tǒng)劃分為多個松耦合的微服務(wù)，每個微服務(wù)負(fù)責(zé)特定的功能，通過輕量級的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)API進(jìn)行交互，提高系統(tǒng)的可伸縮性和容錯性。同時，通過容器化部署，可以實現(xiàn)推薦服務(wù)的快速交付和彈性擴(kuò)容，降低運維成本和風(fēng)險。第四，在系統(tǒng)集成方面，要充分考慮與圖書館已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的無縫對接，兼顧數(shù)據(jù)一致性、實時性和安全性。通過ETL工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取、清洗和加載，通過消息隊列實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)同步和解耦，通過API網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)推薦服務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度和權(quán)限控制。同時，還可以利用大數(shù)據(jù)平臺對海量的館藏數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲和處理，為推薦系統(tǒng)提供高效、可靠的數(shù)據(jù)支撐。

（四）系統(tǒng)性能優(yōu)化與服務(wù)質(zhì)量保障

在性能優(yōu)化方面，一要重視數(shù)據(jù)處理和算法實現(xiàn)的高效性，采用分布式計算、增量更新、懶加載等機(jī)制，減少不必要的計算和存儲開銷，提高數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練的速度；二要注重推薦服務(wù)的低延遲和高并發(fā)，通過緩存、預(yù)取、異步等手段，減少實時計算的壓力，提高推薦結(jié)果的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。同時，還要優(yōu)化系統(tǒng)的資源調(diào)度和負(fù)載均衡策略，根據(jù)服務(wù)器負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)狀況等，動態(tài)調(diào)整任務(wù)分配和資源配置，充分利用系統(tǒng)資源，避免性能瓶頸和單點故障。在服務(wù)質(zhì)量保障方面，要建立完善的監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，實時采集系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)和業(yè)務(wù)指標(biāo)，如響應(yīng)時間、吞吐量、資源利用率、用戶點擊率等，可視化呈現(xiàn)系統(tǒng)的運行狀態(tài)和異常情況，并設(shè)置合理的告警閾值和通知策略，及時發(fā)現(xiàn)和處置潛在的風(fēng)險隱患。要制定嚴(yán)格的測試和發(fā)布流程，對新版本的推薦算法和服務(wù)功能進(jìn)行全面的單元測試、集成測試和用戶驗收測試，確保服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。此外，還要定期開展用戶滿意度調(diào)查和反饋收集，深入了解用戶對推薦服務(wù)的評價和意見，并及時優(yōu)化改進(jìn)系統(tǒng)功能和推薦策略，提高用戶的忠誠度。

四、結(jié)束語

基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)是圖書館適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展、滿足讀者個性化需求的創(chuàng)新舉措。通過構(gòu)建情景感知與個性化推薦相融合的服務(wù)模型，綜合運用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)，深度挖掘多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)感知讀者閱讀情境，開展跨情景、跨平臺、跨媒體的個性化資源推送和智能化知識服務(wù)，可以為讀者提供沉浸式、交互式的閱讀新體驗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈玉英.情景感知下的移動圖書館個性化推薦服務(wù)探索[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2021（11）：142-144.

[2] 趙楊，楊彬，董姝儀，等.多源大數(shù)據(jù)驅(qū)動的移動圖書館個性化推薦系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].圖書館學(xué)研究，2021（11）：20-31.

[3] 曾子明，孫守強(qiáng).基于用戶畫像的智慧圖書館個性化移動視覺搜索研究[J].圖書與情報，2020（04）：84-91.

[4] 侯力鐵.基于情景感知的移動圖書館個性化推薦服務(wù)研究[D].長春：吉林大學(xué)，2019.