社會化標注系統的語義標簽資源導航構建*

陳 婷 胡改麗 陳福集

（福州大學經濟與管理學院 福建 福州 350108）

社會化標注系統的語義標簽資源導航構建*

陳 婷 胡改麗 陳福集

（福州大學經濟與管理學院 福建 福州 350108）

社會化標簽的資源導航可以為用戶提供個性化的信息服務。主題圖不僅能解決一般社會化標注系統中標簽云的語義缺失和語義模糊問題，還可以實現資源導航的可視化。基于社會化標簽與主題圖技術的資源導航可通過以下3個步驟實現：采集與預處理用戶標簽；形成具有明確架構和語義關系的知識網絡；實現資源導航的可視化。

社會化標注系統 資源導航 主題圖 語義標簽

1 引 言

社會化標注系統在分類學中又稱自由分類法，是用戶根據自身的認知和需要，自由地隨社會情境選擇詞匯對資源進行標注，由此而形成的分布式系統。社會化標注系統允許用戶自由地對文章、圖片、視頻等資源進行標注以形成標簽，以實現用戶對網絡信息資源的分類、檢索和共享。社會化標簽作為一種用戶驅動的資源組織機制，具有面向大眾、操作簡單、共享互動等特點和優勢，通過社會化標簽，用戶可以連接到其他的資源，實現資源之間的鏈接與導航。因此，社會化標注系統充分融合了用戶的認知行為和信息組織行為，并因其社會性、自由性、大眾性、靈活性等優勢為網絡用戶所青睞。但由于社會化標簽之間是平等關系，其他分類體系中最基本的詞間關系（如上位類、下位類等）在社會化標注系統中均無法體現，整個社會化標注系統是靈活的扁平化平面結構模式，加之一詞多義和同義詞現象，造成標簽的多樣性、模糊性，標簽的這些固有缺陷降低了社會化標注系統的資源利用率。

在這種背景下，如何充分挖掘用戶標簽間的語義關系、構建基于語義標簽的資源導航、提高其資源檢索的查準率和查全率，正在成為社會化標注系統優化的新生長點，也是情報學的研究熱點。

社會化標注系統知識導航是將系統資源聚類的結果從邏輯上聯系起來，采用可視化的資源組織和呈現方式將結果展示給用戶的過程[1]。國內外關于社會標注系統中知識導航的研究工作，主要集中在3個方面：①針對社會化標注系統的核心要素——標簽，基于其語義關系缺失和語義模糊性等固有缺陷，對標簽云優化機理進行探討，以此為基礎嘗試構建知識導航模型[2-5]。②在社會化標注系統中，資源聚合是資源導航的前提，因此一部分研究工作通過剖析社會化標注系統資源聚合機理，促進資源聚合，進而為實現人性化和多元化的資源導航提供思路[6-7]。③通過融合傳統知識組織方法與大眾分類法的優勢，提高社會化標注系統中資源的可查性，構建混合性知識導航模型[8-9]。

研究表明構建社會化標注系統中的知識導航是社會化標注系統發展的必然趨勢，正成為學術界廣泛關注的研究熱點。

關于如何構建社會化標注系統的知識導航，國內外的研究主要圍繞標簽云導航展開，以優化標簽云布局為研究起點，說明標簽云是認識社會化標注系統中知識導航構建的主流方式。仍舊不能解決用戶信息檢索中的“知識迷航”問題，且上述研究大多是從理論上提出知識導航的構建思路和原則，以期探索相適應的可視化導航方式，尚未實現知識導航的可視化。

然而無論采取何種資源聚合形式，實現與之相適應的可視化資源導航模式是研究工作的落腳點。因此，在國內外學者研究成果的基礎上，筆者以解決標簽云語義關系缺失及由同義詞和一詞多義造成的語義模糊等問題為研究起點，提出融合主題圖技術與社會化標簽構建社會化標注系統知識導航的研究思路，利用主題圖在知識組織中的語義完整性和知識關聯表達的靈活、易用性，以社會化標簽為基礎，構建意義豐富、完整的知識語義網絡，從實現主題知識關聯的視角優化標簽云，最終構建一個融合社會化標簽和主題圖的可視化導航模型。

2 基于社會化標簽與主題圖的資源導航模型

融合社會化標簽和主題圖技術的資源導航，可以充分利用標簽在提供個性化信息服務上的優勢以及主題圖技術較強的語義表達能力和可視化功能的特點，克服標簽云所缺失的語義表達功能。筆者從分析模型生成機理入手，設計研究方案，實現標簽云融合主題圖技術與社會化標簽的導航模型的轉化。

2.1 模型生成機理分析

通過分析主題圖技術的特點和社會化標簽云導航在社會化標注系統中的缺陷，明確二者在導航構建中的角色與作用，可以明晰資源導航模型的生成機理。

允許用戶自定義標簽對資源進行標識而形成的標注結果更符合大眾的需求，在此基礎上形成的信息檢索更人性化、社會化。但是用戶自定義標簽也存在顯著的局限性，如缺乏層次性，僅僅基于用戶自定義標簽，整個信息資源的組織結構是若干個語詞形成的平面結構，難以揭示知識資源間的復雜關聯；另外，由于多義詞和同義詞的存在，僅僅采用標簽組織資源會造成表達概念的模糊性，產生大量“噪音”，降低信息分類的準確性。

主題圖（Topic Map）作為一種新興的數字化資源組織技術，主要用于描述信息資源知識結構的數據格式，可以定位某一概念間的相互聯系，為信息資源結構可互相轉換的信息描述提供一個標準的表示方法，即使用定義主題和主題之間關系的方法[10]。主題圖的組成要素包括主題（Topic）、關聯（Associations）、資源實體（Occurrence）、范圍（Scope）、標記（Identity）、分面（Facet）等，可以將主題圖看作是一個由主題、關聯、資源實體3個核心要素組成的集合體。主題是對信息資源實體的具體化，是能夠反映現實事物特征及本質的名詞；與主題相關聯的信息資源就是主題圖中的資源實體；關聯是主題圖中最有價值的部分，是描述主題間或主題與資源實體相互關系的元素，由于主題位于不同的上下文環境中，“范圍”就是用來描述上下文環境的概念[11]。主題圖將某一特定領域信息資源的知識結構及其語義關聯用一定的方式揭示出來，并以特定的方式顯示。主題圖的多層主題用于表達不同概念范圍的不同層次，不同層次主題之間的關聯體現了主題之間的隸屬關系。通過多層主題及其關聯，可以適應社會化標注系統中資源知識結構的復雜性。

剖析主題圖和社會化標簽的優劣特點，可發現二者具有互補性。

（1）主題圖的多層主題結構可以彌補社會化標簽中的語義關系缺失的缺陷。主題圖的多層主題結構，從第1層到第n層代表主題的層次，主題的層級越小，說明該主題概念的涵蓋范圍越小；層級越大，相對應的主題概念涵蓋的范圍越大。上層的主題是涵蓋該層主題的“父主題”，而該層的下層主題則是“子主題”。這種明確、清晰的層級關系，自頂向下，層層相扣，正好可以用于表達社會化標簽中上位類、下位類等詞間關系和標簽間的語義關聯，從而把扁平結構的標簽云轉化為具有層級結構的語義標簽知識網絡。

（2）標簽云中由于標簽的一詞多義會造成語義模糊，主題圖的相關機制能夠有效降低標簽云的語義模糊性。標簽中存在一詞多義現象（如標簽“PLA”既可以指“中國人民解放軍”，也可以指“聚酸乳”），為避免這一問題，可以為標簽賦予特征，使其在特定界限內有效[12]，在主題圖中把這種分配主題特定有效性的限定稱為主題范圍（Scope）。例如，可以對范圍加以描述，用來描述上下文的環境概念，對于“PLA”這一標簽，可以通過Scope將其限定在一定范圍內，即特定領域，可為其設定學科領域，用以明確其具體含義。

（3）社會化標簽中同義詞現象可能造成的語義模糊性問題。對于同一資源，不同的用戶可能會用不同的標簽進行標注，導致標簽云中存在大量同義詞，從而造成資源分散并給用戶查找資源帶來不便。例如，用戶的資源需求為圖書《麥田的守望者》，但是大量用戶將該資源標注為“王小波”，從而使標簽云中該資源對應的標簽為“王小波”，導致用戶資源檢索的“信息迷航”。而主題圖提供了一個比較便利的手段為每個主題賦予多個基本名稱（Base Names），用多個名稱表示相同的概念，并根據不同的應用環境為每個基本名稱提供一個變量（Variants）。例如，標簽“網絡輿情”，對應的英文為“Internet public opinion”筆者設定其在默認的Scope下顯示“王小波”，在英文Scope下顯示“Internet public opinion”，利用這種機制可根據格式、語言、學科領域、地理范圍及時間的差異，在不同的Scope下為同一概念定義不同的名稱，大大增強了標簽的適用性。

（4）標簽云在標引對象方面仍存在較大的局限性，主要表現為精確性較低。而主題圖中的資源指引（Occurrence）機制可將標簽與所對應的資源聚集在一起，能夠使用戶根據標簽迅速定位相關資源，具體可以精確到網頁中的一張圖表或文本的某一行。

（5）主題圖的合并機制能夠適應社會化標注系統中用戶分布式創建模式，可支持多用戶的協作，將其他用戶為資源添加的標簽主題通過合并主題圖及時歸并到一起。

實現社會化標簽與主題圖技術的融合，創建基于標簽主題的資源導航，既保留了社會化標簽的優勢（即符合用戶分類的思維習慣），又借助于主題圖技術能夠將任意復雜關系以結構化方式清晰地揭示出來并進行可視化展示，克服了標簽間弱化的語義關聯問題，由此構建的資源導航有助于用戶對標簽之間復雜關系的理解，主題圖的范圍和身份標識機制允許同一概念有不同的表達形式及對同一概念不同表達形式的合并，能夠解決標簽中一詞多義和同義詞造成的語義模糊問題。因此，基于標簽主題的資源導航可有效滿足用戶的資源組織和檢索需求，引導用戶在特定的知識組織架構中漫游。

2.2 資源導航的概念模型

本文繼續提出資源導航的概念模型。社會化標注系統中的信息資源，從類型和組織形式看，有數據庫、電子圖書、電子期刊、網頁、多媒體資源等。基于主題標簽的資源導航生成機理分析，筆者以社會化標注系統中對旅游文獻的標注情況為例，通過實現標簽云到標簽主題的轉換，提出基于標簽主題的資源導航概念模型（見圖1）。

在圖1中，資源實體層中的不同形狀表示不同類型的信息資源，包括電子圖書、網頁等；連線表示主題間的關系，具體包括同層主題之間的關系和上下層主題間的關系；通過資源指引形式實現主題層與信息資源層之間的關聯。從模型中也可看到扁平結構標簽云的標簽中缺失的語義關系（包括上位類、下位類等詞間關系和同義、近義關系）及資源鏈接借助于主題圖技術得到了有效補充。不同層的連線表達了標簽間的隸屬關系，即上位類、下位類等詞間關系；同層中的連線表達了標簽間的語義關聯。二者的融合在內容和形式上都達到了高度統一，形成了一個關于阿壩卓克基土司官寨旅游資源的較完整的知識網絡。

圖1 基于標簽主題的資源導航概念模型

3 具體實現方案

3.1 用戶標簽采集與預處理

目前，社會化標注的知識組織模式已被廣泛應用于各類資源型網站，只是標簽的應用程度、功能略有差異，商業性網站中的標簽使用量較高[13]。

豆瓣網是Web2.0網站中具有特色的社區網站，提供關于圖書、電影、音樂等作品的信息，目前注冊用戶超過5 000萬，包括豆瓣讀書、豆瓣電影和音樂[14]。“豆瓣讀書”融合了社會化標簽的特征，網站用戶使用標簽組織自己感興趣的網絡資源，因此，“豆瓣讀書”可看作一個典型的社會化標注系統。筆者選取“豆瓣讀書”展示模型的構建過程，從“豆瓣讀書”“最受關注圖書榜”中選取排名前30的圖書，然后在每本圖書的豆瓣成員常用的標簽列表中選取使用頻率最高的5個標簽，得到一個容量為150的標簽數據集樣本。限于篇幅，筆者僅列出部分標簽（見表1）。

表1 部分初始標簽樣本

3.2 模型的實現

實現“豆瓣讀書”資源導航模型的重點、難點是從其信息資源特點、用戶標注習慣、用戶需求3個角度定義主題類型，并定義主題之間的關聯，進而建立本體，以形成具有明確架構和語義關系的知識網絡。

3.2.1 定義主題類型

分析“豆瓣讀書”中用戶標簽的分布情況和圖書資源的特點，筆者定義“書名”、“作者”、“類型”、“標題”、“學科領域”、“出版社”、“出版年”、“國家”8個主題類型，在“類型”主題下再定義“題材”和“體裁”兩個子類，作為兩個新的主題。筆者在對主題進行提取后，將實驗中采集到的標簽樣本集分類和歸類，確定每個主題下的標簽實例，具體方法如下：

書名：親愛的生活，練習一個人，時蔬小話，偉大的博弈，貨幣戰爭，飛鳥集，假面騎士。

類型：①體裁：專題，書信集，傳記；②題材：科幻，人生哲理，傳統文化，健康，軍事。

作者：愛麗絲·門羅，王小波，泰戈爾，阿瀾·盧。

學科：中國文學，教育，社會學，經濟學，醫學。

出版社：中信出版社，哈爾濱出版社，浙江文藝出版社。

出版年：2005，2003，2010，2009。

國家：中國，挪威，印度。

3.2.2 定義主題關聯

要實現標簽云到基于語義標簽的資源導航模型的轉換，就必須揭示標簽主題之間的語義關系，即在定義了“豆瓣讀書”中的主題類型和實例后，要定義主題之間的關聯。在“豆瓣讀書”的標簽集中，筆者歸納出以下5種主題關聯：“屬于”、“相關”、“揭示”、“出版”、“創作”。

（1）“屬于”關聯，表達主題類型“書名”和“國家”之間的語義關系，如“飛鳥集”屬于“印度”。此外，“作者”和“國家”，“書名”和“類型”也具有“屬于”關聯。

（2）“相關”關聯用來聯系主題“類型”之間的關系，如標簽“隨筆”和“散文”標注的資源在內容上可能存在較大的相關性；“傳記”也很有可能是一部“回憶錄”；“學科”之間也存在“相關”關系。

（3）“揭示”關聯。作品大都揭示了某一學科領域的發展現狀或某種學科主題，因此，“書名”和“學科”之間存在“揭示”關聯。

（4）“出版”關聯。“書名”和“出版社”、“出版年”明顯是“出版”關聯。

（5）“創作”關聯實現這兩個標簽主題之間的語義關聯，例如“王小波”和“麥田的守望者”、“泰戈爾”和“飛鳥集”。

3.2.3 定義實體資源

實體資源是描述某一主題的圖片、文本、網頁等信息資源，通過主題圖中的“資源指引”機制指引使用者鏈接到相關的信息資源、其存放處或存放形式。“豆瓣讀書”中的信息資源大多為圖書，因此，本文構建資源導航模型中的實體資源為圖書。

3.3 基于語義標簽的主題圖資源導航模型生成

3.3.1 用Ontopoly實現模型可視化

本文選用挪威Ontopia公司開發的Ontopoly構建基于語義標簽的主題圖資源導航模型，將語義標簽及其關系以圖形的方式展現給用戶，輸出資源導航模型的可視化形式。通過主題圖可視化工具Vizigator，用戶可以通過圖形可視化直觀地瀏覽語義標簽間潛在和顯在的知識關聯。

3.3.2 基于語義標簽的資源導航應用

在社會化標注系統中，標簽是用戶對感興趣的資源的描述、定位等相關信息，大量用戶在搜索、標注的過程中，通過相互之間信息的碰撞與融合，最終使標簽具有了社會性。因此，社會化標注系統不僅是用戶添加關鍵詞的簡單行為，而且是大量用戶對某些資源的特定看法的詞匯集，是一種綜合行為，通過這種綜合行為，社會化標注系統建立了系統內部的各種要素，包括信息資源、用戶、標簽之間的關系網絡[15]（見下頁圖2）。筆者以社會化標注系統中的這種關系網絡為視角，闡述可視化的模型在資源導航中的應用。

（1）標簽-標簽網絡的可視化。用戶通過社會化標注的行為，使標簽、資源和用戶之間產生了一定的聯系，在拓撲上形成網絡結構，如標簽之間通過對資源的標注形成標簽-標簽網絡。用于標注相同資源的標簽在一定程度上具有相似的語義，標簽之間的同現關系形成網絡結構。例如，“威尼斯商人”的常用標簽有“小說”和“文學”，而標簽“文學”和“小說”有很大的相關性。從圖2中可看到“王小波全集”的標簽-標簽網絡，該作品使用頻率較高的標簽包括“文學”、“小說”、“王小波”等，如果用戶想繼續獲取與該資源相關的其他資源，可點擊與其相關的標簽，如點擊“小說”，會發現一系列相關資源，包括“威尼斯商人”、“親愛的生活”、“三體全集”等。

圖2 基于語義標簽的知識網絡可視化

（2）資源-資源網絡的可視化。經常使用相同標簽進行標注的不同資源之間也具有很大的相關性。例如，“飛鳥集”和“新月集”的高頻標簽都包括“印度”、“泰戈爾”和“詩集”，說明作品“飛鳥集”和“新月集”具有很大的相關性，二者都是印度文學巨匠泰戈爾在不同時期創作的詩集。換句話說，社會化標注系統中相同的高頻標簽可以聚合不同用戶在相同分類下的資源，形成資源-資源網絡，而通過基于語義標簽的主題圖資源導航模型可實現這種網絡的可視化。例如，圖2中“科幻”、“硬科幻”、“中國科幻”等標簽從布局上看具有很大的相關性，而通過這些相關度高的標簽聚集可將“假面騎士”和“三體全集”聚合在一起。

（3）不同標簽概念知識網絡可視化。通過定義不同的標簽概念之間的語義關系，可將不同的標簽概念進行聚合，如通過“相關”關系將“科幻”、“硬科幻”、“科幻小說”、“中國科幻”等標簽進行語義層面的聚合。通過不同標簽概念間的聚合，可以實現資源的聚合，如點擊圖2中標簽“硬科幻”，可看到該標簽標注的資源為“三體全集”，點擊“科幻”看到該標簽標注的資源為“假面騎士”，標簽“硬科幻”與“科幻”通過“相關”關系可聚合資源“三體全集”和“假面騎士”。由此可見，通過標簽概念知識網絡實現了社會標注系統中資源的聚合。

以上社會化標簽中形成的3種網絡的可視化，反映了用戶個性化的認知，實現了社會化標簽到語義標簽的轉化，構建了具有完整語義的知識網絡，彌補了標簽云的扁平化造成弱語義的缺陷；同時將標簽間復雜關系以結構化的方式清晰地揭示出來，有助于用戶對復雜關系的理解。綜合社會化標簽構建標簽語義網絡，并利用這種語義網絡可視化構建資源導航，是從用戶對資源的理解和認知的角度對資源進行的組織，這有助于縮短用戶查詢的時間，提高檢索效率，并能夠有效減少用戶在社會化標注系統中進行資源查找時的“信息迷航”。直觀的圖形檢索方式可以使用戶在瀏覽資源時形成資源結構的整體印象，從宏觀上掌握知識結構。用戶在對感興趣的知識內容進行資源讀取的同時，可根據不同標簽概念間的語義知識關聯擴大知識面，實現跨學科領域的資源查找。

3.3.3 基于語義標簽的數字圖書館資源導航

數字圖書館的出現打破了用戶資源獲取的時空界限，實現了館藏資源數字化。在“豆瓣讀書”中，用戶需要通過自定義標簽組織自己的知識收藏，同時也可以通過標簽主題來瀏覽和檢索被標注了同一標簽的信息資源，從而發現與自己興趣相近的用戶，并與其進行交流互動。因此，“豆瓣讀書”的典型應用——個人數字圖書館可以作為社會化標注的典型代表。

資源導航的重要意義在于將數字圖書館資源組織的結果以可視化的方式呈現給用戶，并能滿足其個性化和多樣化的信息需求。基于主題圖技術構建的語義標簽系統能夠支持基于Tolog語言的資源請求和復雜的關系檢索。例如，用戶對既屬于“漫畫”又屬于“科幻”題材的資源進行檢索，檢索語句如下：

select $ resources from

@1008（@726:@538, $resources:@394），

@1008（@257:@538, $resources:@394），

instance-of ($resources, $type），

@1058 ($type:1060，@1125:@874） ?

檢索結果為“假面騎士”，如果用戶繼續查找相關資源，點擊屬性“漫畫”或“科幻”，可得到全部相關資源。由此可見，基于語義標簽的資源導航系統能夠對數字圖書館的信息資源進行有效的組織與整合，從用戶的認知出發將分散、異構、無序的信息資源組建成一個集成化、統一有序的系統，實現數字資源之間的無縫鏈接；同時支持基于用戶認知水平的資源檢索，提高了查準率和查全率，有助于用戶發現相關資源集合，消除檢索時的“信息迷航”。

4 結 語

在Web2.0環境下，社會化標注系統構建資源導航問題的求解是一個多值問題，不同的視角下會出現不同的研究思路。基于語義標簽的資源導航能夠有效提高社會化標注系統中資源的可查找性，具有較強的實踐指向性，為社會化標注系統中的資源聚合與導航提出了一種新的解決思路。這僅僅是研究的起點，如何對標簽的語義相關度進行衡量，并結合相關度構建更為精確的資源導航，最終實現跨系統的資源聚合與導航，將成為未來研究的重點。

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Construction on the Resource Navigation of the Semantic Label in the Social Tagging System

The resource navigation of the social label could provide the personalized information service for users. The topic map could not only solve shortcomings of the tag cloud such as the semantic deletion and the semantic ambiguity in the general social tagging system, but also could be implemented the visualization of the resource navigation. The resource navigation based on the social label and the topic map technology could be implemented in following three steps: collecting and pretreating user labels; forming the knowledge network that has the clear structure and semantic relations; implementing the visualization of the resource navigation.

Social tagging system; Resource navigation; Topic map; Semantic label

G254.1

B

2014-08-04 ]

*本文系國家自然科學基金項目“基于知識網格面向網絡輿情的政府決策知識供需匹配研究”的成果之一，項目編號： 71271056。

陳 婷 女，福州大學經濟與管理學院碩士研究生，研究方向為社會協同標注的語義網絡挖掘，已發表論文7篇。胡改麗 女，福州大學經濟與管理學院碩士研究生，研究方向為社會化標注系統的資源聚合機理，已發表論文4篇。陳福集 福州大學經濟與管理學院教授，博士生導師，研究方向為數字圖書館館藏資源的資源協同和服務協同研究，已發表論文100余篇。