智慧圖書館設(shè)計及其功能模塊分析

南平市圖書館福建南平353000摘要：為加快圖書館智能化轉(zhuǎn)型，切實提高圖書館管理效率，從基礎(chǔ)層、資源層、應(yīng)用層、感知層、服務(wù)層構(gòu)建智慧圖書館的總體架構(gòu)，基于智慧圖書館的總體架構(gòu)，深入分析智慧圖書館的兩大主要功能模塊，即數(shù)據(jù)挖掘模塊功能、智慧服務(wù)與知識發(fā)現(xiàn)模塊功能，以期通過多個模塊的功能設(shè)計切實提高智能圖書館的使用效能，為各地區(qū)、高校智慧圖書館系統(tǒng)及功能模塊建設(shè)提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：智慧圖書館數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)功能全面感知

中圖分類號：G250.7

FunctionalModuleandAnalysisDesignofIntelligentLibrary

LIUZhongwang

NanpingLibrary，Nanping，F(xiàn)ujianProvince，353000China

Abstract：Inordertospeeduptheintelligentlibrarytransformation，andeffectivelyimprovetheefficiencyoflibrarymanagement，theoverallarchitectureofsmartlibrariesisconstructedfromthebasiclayer，resourcelayer，applicationlayer，perceptionlayer，servicelayer.Basedontheoverallarchitectureoftheintelligentlibrary，thispaperconductsanin-depthanalysisoftwomainfunctionmodulesofintelligentlibrary，namelydataminingmodulefunction，intelligentserviceandknowledgediscoverymodulefunction，hopingtoeffectivelyimprovetheefficiencyofintelligentlibrariesthroughthefunctionaldesignofmultiplemodules，andprovideusefulreferencesfortheconstructionofsmartlibrarysystemsandfunctionalmodulesinvariousregionsanduniversities.KeyWords：Intelligentlibrary;Datamining;Servicefunction;Comprehensiveperception

習(xí)總書記在多次重要講話中指出“十四五”時期是中國現(xiàn)代化發(fā)展的重要階段，即中國“實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”的新階段[1]。2021年3月，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡稱“十四五規(guī)劃”）中明確指出各領(lǐng)域要促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與建設(shè)步伐，積極推進(jìn)“智慧圖書館”建設(shè)，為社會提供更為便捷且智慧的公共文化服務(wù)[2]。智慧圖書館是應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，將圖書館各要素關(guān)聯(lián)起來進(jìn)而實現(xiàn)互通互聯(lián)智慧化管理服務(wù)的圖書館新運作模式。近年來，智慧圖書館逐漸成為圖書館研究領(lǐng)域的重點議題，但如何有效構(gòu)建智慧圖書館功能架構(gòu)[3]，如何合理設(shè)置智慧圖書館功能模塊仍是困擾廣大設(shè)計者的關(guān)鍵問題[4]?；诖?，本文現(xiàn)就對智慧圖書館功能模塊與分析設(shè)計展開研究，以期為智慧圖書館建設(shè)提供參考借鑒。

1智慧圖書館總體架構(gòu)設(shè)計

智慧圖書館總體設(shè)計需要以傳統(tǒng)圖書館和數(shù)字圖書館的結(jié)構(gòu)功能為基礎(chǔ)，通過對基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、服務(wù)層的統(tǒng)一規(guī)劃[5-6]，構(gòu)建完善的智慧圖書館系統(tǒng)架構(gòu)。基于此，現(xiàn)構(gòu)建如圖1所示的智慧圖書館完整架構(gòu)設(shè)計。

• 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層構(gòu)建的目的在于為智慧圖書館提供基礎(chǔ)設(shè)備支持、網(wǎng)絡(luò)條件支持等。在智慧圖書館基礎(chǔ)層架構(gòu)設(shè)計中，基礎(chǔ)層主要由12個基礎(chǔ)設(shè)備組成，即服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、中間件、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)、通信系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、不間斷動力系統(tǒng)、采集終端、辦公終端。同時，基礎(chǔ)層設(shè)計中將公共云、私有云巧妙結(jié)合，確?；A(chǔ)層能夠為整個智慧圖書館系統(tǒng)提供強有力的基礎(chǔ)支撐。

• 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層構(gòu)建的目的在于為智慧圖書館正常運行和管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)層主要由館藏紙本資源、（自建）館藏數(shù)據(jù)資源、（外購）館藏數(shù)據(jù)資源和館藏資源使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)四部分組成。其中，（外購）館藏數(shù)據(jù)資源主要來自圖書館與其他地區(qū)圖書館合作獲取的資源，館藏資源使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要是用于分析用戶數(shù)據(jù)、資源使用情況等。

• 應(yīng)用層

應(yīng)用層的構(gòu)建目的在于為智慧圖書館的運行和處理提供開放式、共享式應(yīng)用平臺。應(yīng)用層可以為智慧圖書館運作提供多種應(yīng)用服務(wù)，如紙電采選、閱讀學(xué)分、智能審批、空間預(yù)約、調(diào)查問卷、閱讀推薦等。同時，應(yīng)用層通過將應(yīng)用市場與開放平臺進(jìn)行對接，能夠輕松實現(xiàn)智慧圖書館服務(wù)系統(tǒng)的一體化、系統(tǒng)化管理，可以大幅提升智慧圖書館的管理效率。

• 服務(wù)層

服務(wù)層的構(gòu)建目的在于通過多種途徑為用戶提供更為良好的智慧圖書館使用體驗。在服務(wù)層設(shè)計PC端、個人空間、手機移動端、微信圖書館、數(shù)據(jù)大屏等電子載體，令各類用戶（政府、企事業(yè)單位、個人讀者等）通過5G網(wǎng)絡(luò)和手機等即可體驗智慧圖書館的多種服務(wù)，可為不同類型用戶提供更加精準(zhǔn)且有針對性的智慧服務(wù)，能夠滿足不同用戶的閱讀需求。

2智慧圖書館功能模塊具體分析

2.1數(shù)據(jù)挖掘

利用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，可以快速、完整地掌握本館的資源統(tǒng)計與整體狀況，從而實現(xiàn)對智慧圖書館各個應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)進(jìn)行高效整合，實現(xiàn)對智慧圖書館的統(tǒng)一管理與服務(wù)[7]。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶的訪問路徑加以分析，為統(tǒng)計平臺使用、學(xué)科使用、研究方向等分析提供基礎(chǔ)支持，以此來確保智慧圖書館所提供的服務(wù)更加精準(zhǔn)，實現(xiàn)對不同數(shù)據(jù)庫使用情況的精準(zhǔn)分析[5]。與此同時，利用數(shù)據(jù)挖掘功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類圖書館數(shù)據(jù)的可視化處理，通過對不同數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)使用量展開統(tǒng)計和排序，能夠?qū)χ腔蹐D書館未來數(shù)據(jù)庫采購等提供參考。在智慧圖書館數(shù)據(jù)挖掘模塊設(shè)計中，可以輕松實現(xiàn)館藏資源分析、資源應(yīng)用分析、讀者閱讀分析等多種功能。

2.1.1館藏資源分析

智慧圖書館數(shù)據(jù)挖掘模塊具有強有力的館藏資源分析功能，不僅能夠統(tǒng)計圖書館內(nèi)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料與類型的數(shù)量，還能夠依據(jù)學(xué)科、數(shù)據(jù)庫提供商等不同分類標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計館藏資源數(shù)量。館藏資源分析功能充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助數(shù)據(jù)清晰、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，可以有效剔除多余且無用的數(shù)據(jù)資料，優(yōu)化館藏資源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)更為高效的館藏資源統(tǒng)計分析功能，大幅提升數(shù)據(jù)挖掘的有效性。從圖書館內(nèi)部管理層面來看，館藏資源分析功能可以幫助圖書館管理員更加清楚地了解圖書館內(nèi)藏書量及資源分布情況，進(jìn)而提高圖書館的管理效率。從圖書館外部宣傳層面來看，館藏資源分析功能可以為用戶提供更為直觀的館藏信息，能夠更加全面地為用戶介紹各類型文獻(xiàn)及資源詳情，能夠大幅提升圖QBcbdMDWK3PSSkQV1g/R2g==書館宣傳成效。

2.1.2資源應(yīng)用分析

資源應(yīng)用分析功能模塊主要包括電子資源庫統(tǒng)計分析功能、學(xué)科使用分析功能、檢索熱詞排行功能、資源利用趨勢功能等。其中，電子資源庫功能主要是通過查看電子數(shù)據(jù)庫的使用量，對其進(jìn)行排序，在界面中可以充分展現(xiàn)不同電子數(shù)據(jù)庫（知網(wǎng)、萬方等）訪問量、讀者數(shù)量及使用情況等。

學(xué)科使用分析功能是指通過輸入相應(yīng)的檢索內(nèi)容，查看不同教育學(xué)科（文學(xué)、哲學(xué)、歷史學(xué)等）的使用情況，利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)理清智慧圖書館不同學(xué)科使用率、覆蓋率、成果率的排名及用量情況。檢索熱詞排行功能主要是借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，基于對館藏數(shù)據(jù)、檢索數(shù)據(jù)的追蹤分析，得到某一時間段內(nèi)智慧圖書館讀者對某一領(lǐng)域、某一學(xué)科的關(guān)注度，進(jìn)而挖掘智慧圖書館內(nèi)某一時間段內(nèi)用戶的關(guān)注熱點。資源利用趨勢分析是智慧圖書館資源應(yīng)用分析的核心功能，基于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)，可以借助該功能模塊分析讀者使用不同文獻(xiàn)資源的時間趨勢等，智慧圖書館可以依據(jù)所得到的資源利用趨勢分析曲線等，為用戶提供更具有針對性的資源服務(wù)，大幅提升智慧圖書館的服務(wù)效率。

2.1.3讀者閱讀分析

讀者閱讀分析功能模塊主要包括讀者分類統(tǒng)計功能、讀者活躍度排名、讀者訪問統(tǒng)計等功能。其中，用戶分類統(tǒng)計主要是借助云計算和深度學(xué)習(xí)算法，針對不同讀者類型進(jìn)行分類查看，以高校智慧圖書館為例，應(yīng)用讀者分類統(tǒng)計功能可以輕松實現(xiàn)對某一特定時段的讀者分類統(tǒng)計。（1）讀者活躍度排行功能。選取特定時間段，分析特定時間段內(nèi)智慧圖書館中讀者閱讀活躍度排名，該功能模塊可以為智慧圖書館舉辦推廣活動時提供數(shù)據(jù)支撐。（2）用戶訪問統(tǒng)計功能。該功能可以精確到某一天，可以針對讀者在某一天或某一時間段內(nèi)的文獻(xiàn)訪問量、下載量等進(jìn)行分析，可以為圖書館制定更加有針對性用戶服務(wù)策略等提供數(shù)據(jù)支持。

2.2智慧服務(wù)與知識發(fā)現(xiàn)

智慧服務(wù)與知識發(fā)現(xiàn)是從大量的數(shù)據(jù)中找出有效的、新穎的和潛在的有用的信息。智慧圖書館知識發(fā)現(xiàn)功能模塊可以按照使用者的真實需要來獲取多種知識，讓使用者擺脫原始數(shù)據(jù)的繁瑣查詢過程，可以為用戶提供更為簡潔、直觀的知識[8]。由此可見，知識發(fā)現(xiàn)功能即通過對海量數(shù)據(jù)的存儲、知識資源的挖掘與集成以及文檔的計量建模等手段，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)獨立、高效、統(tǒng)一、精準(zhǔn)的檢索，從而實現(xiàn)對高價值學(xué)術(shù)資源的發(fā)掘、集成與高效使用，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)庫中知識資源的全面交叉與可視化。

2.2.1科研情報分析

針對海量數(shù)據(jù)展開科學(xué)分析是智慧圖書館的基本服務(wù)功能。精準(zhǔn)、專業(yè)的分析手段，不僅能夠?qū)⒓韧ㄓ眯畔⑻峁┺D(zhuǎn)化為有價值的有用的、有價值數(shù)據(jù)資料，即情報（例如迅速掌握該科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究方向、研究趨勢、相關(guān)專家的研究結(jié)果等），還能極大地提升圖書館研究人員的工作效率。

在智能圖書館智慧服務(wù)與知識發(fā)現(xiàn)功能中，利用強有力的元數(shù)據(jù)層作為基礎(chǔ)，建立起大數(shù)據(jù)挖掘模型，既能對各個知識點、知識群進(jìn)行深入的剖析和傳播，又能對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析。通過在知識、文獻(xiàn)和檢索領(lǐng)域構(gòu)建“全面、完整”的觀念，使讀者獲得科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)和標(biāo)準(zhǔn)化的檢索結(jié)果，并對未來科研情報展開分析。

2.2.2科研趨勢分析

趨勢分析是一種對檢索話題的發(fā)布日期及相應(yīng)的發(fā)表篇數(shù)進(jìn)行匯總、整合、對比，尤其是對同一序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而獲得與話題相關(guān)的數(shù)據(jù)的上升和下降、方向變化趨勢的圖表。利用趨勢分析方法，能夠獲得檢索話題的趨勢曲線分析圖表，可以更快、更直接地將科研學(xué)術(shù)變動和趨勢展現(xiàn)給用戶。通常情況下，若科研趨勢圖表處在線性上升階段，則表明這一階段的研究尤為活躍；若科研趨勢圖表處在下跌或低谷，則表明這一階段的研究正處于低谷期。同時，利用趨勢曲線圖也可以在某種程度上對某一課題學(xué)術(shù)研究進(jìn)行前瞻性分析，對其今后的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，為教育界、科研機構(gòu)等開展科學(xué)研究工作提供基礎(chǔ)與協(xié)助。智慧圖書館的科研趨勢分析功能模塊不僅可以實現(xiàn)單一主題、多分類的學(xué)術(shù)動向分析，還可以實現(xiàn)多學(xué)科、多分類的趨勢分析。同時，支持多個主題或相似主題的科學(xué)研究成果產(chǎn)出等的比較與成長演變趨勢，對比相似或相似領(lǐng)域的發(fā)展變革，并對今后的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，由此實現(xiàn)知識間的關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)地分析知識的發(fā)展方向，找出不同學(xué)科與科研領(lǐng)域之間的聯(lián)系，構(gòu)建更具有參考價值的科研趨勢曲線。

2.2.3引文引證分析

智能圖書館的建設(shè)應(yīng)從綜合角度出發(fā)，通過對學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資源的引用引證分析，可以很好地了解文獻(xiàn)資源的來源、分布情況和共引等情況，由點到面完成文獻(xiàn)引文引證分析。

引文引證分析主要是借助圖論、數(shù)理統(tǒng)計、模糊集等數(shù)理理論與邏輯推理的思想，系統(tǒng)地分析文本中所蘊含的信息特性及其之間的聯(lián)系，歸納、概括和展現(xiàn)書籍、論著、期刊、學(xué)術(shù)論文等引用情況。

借助強大的引文引證分析功能，既可以對期刊進(jìn)行引證，又能夠?qū)⒉煌愋汀⒉煌墨I(xiàn)信息以“等”的形式囊括學(xué)術(shù)論文、會議論文、報刊等其他文獻(xiàn)類型。最終實現(xiàn)期刊、書籍、學(xué)位論文的立體引用，使讀者與圖書館員能夠更加準(zhǔn)確、完整地把握文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的施引和被引關(guān)系。

2.2.4可視化關(guān)聯(lián)分析

智慧圖書館通過數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)功能，構(gòu)建了綜合性、可視化關(guān)聯(lián)分析圖譜，如圖2所示。

基于可視化關(guān)聯(lián)圖譜可知，知識既是三維立體的存在，也具備極為廣闊的空間性質(zhì)，知識與之間密切相關(guān)，此種關(guān)系構(gòu)成了完整的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。通過知識之間聯(lián)系，可以使知識由A擴展到B和C。知識關(guān)聯(lián)是進(jìn)行知識活動、知識管理的重要前提，其目標(biāo)是對知識進(jìn)行科學(xué)地組織與高效使用，而“知識關(guān)聯(lián)”可以說是對知識進(jìn)行科學(xué)地組織與高效使用的理論基礎(chǔ)。為此，智慧圖書館可以借助可視化關(guān)聯(lián)分析功能，更加精準(zhǔn)地開展知識挖掘等工作，以此來為用戶提供更具有針對性、關(guān)聯(lián)性的使用體驗。

3結(jié)語

綜上所述，智慧圖書館總體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括5個層次，即基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、管理層、應(yīng)用層、服務(wù)層。其中，數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是智慧圖書館最為核心且重要的功能模塊，通過設(shè)計多種模塊功能，可以令圖書館更好地滿足用戶需求，進(jìn)而實現(xiàn)個性化、智能化服務(wù)。

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