一種面向多終端服務的學術會議管理系統設計與實現

黃景修　劉清堂　吳林靜

(華中師范大學教育信息技術學院　湖北 武漢 430079)

?

一種面向多終端服務的學術會議管理系統設計與實現

黃景修劉清堂吳林靜

(華中師范大學教育信息技術學院湖北 武漢 430079)

摘要在移動互聯網飛速發展的背景下，學術會議管理系統尚未能提供一個更方便、更即時的服務渠道給參會人員。針對這一問題，采用“基于前后端分離的多終端適配”方案構建了一個面向多終端服務的學術會議管理系統。為了節省人力、物力和時間，系統運用KNN算法實現了論文投稿自動分類的功能，并結合倒序貪婪算法解決了智能化分配審稿任務的問題?？傊?，移動互聯網技術的運用提高了學術會議管理的網絡信息化、規范化水平以及個性化服務質量。

關鍵詞學術會議管理移動互聯網KNN算法多終端適配貪婪算法

0引言

高校舉辦學術會議對促進學術的交流和促進學科的發展有著重要的意義。隨著科學技術的發展，國內外間的學術交流會議在國內高校中舉行的次數日益增多。曾有研究指出：“根據中國學術會議在線網的最新數據統計，截止到2010年10月22日，中國高校學術會議發布排名前50的高校共計舉行了1937場學術會議，其中國際會議1244場，國內會議693場[1]”。由此觀之，高校如何科學、合理、規范地組織如此繁多的學術會議，將是高校信息化水平的一大考驗。

在早期，高校舉辦學術會議的會務管理工作主要是：會議主辦高校在面向世界各地發布會議信息通知時主要采用電子郵件和電話等方式，當會議日程或會議地點發生變更時，會議主辦高校不得不重新發電子郵件或打電話通知。這些重復工作不僅耗時、耗力、耗金錢，而且參會人員獲取會議信息的途徑也相當少。從接收投稿到論文評審都是通過電子郵件的方式進行，這過程需要大量的人力進行手工整理，工作極其繁瑣，容易遺漏。收發會議參會回執也基本上是電子郵件或傳真，然后手工錄入回執表，最后統計回執信息以便安排餐飲和預定酒店等。

為了解決會務工作花費大量的人力、物力和時間等問題，國內的專家學者設計和開發了基于互聯網的學術會議管理系統。如王亮等人在分析大型學術會議工作流程的基礎上開發了會議注冊系統，并提出了會議管理系統的結構模塊以及技術解決方案[1]；陳華等人借助電子商務的框架，采用當前比較流行的Java技術，實現了一個在線提交論文的系統[2]；劉聰等人提出了“四位一體”的系統設計目標和功能模型，實現了會議管理的網絡化和電子化[3]。然而與國外相比，我國在學術會議管理系統方面研究起步比較晚，國外在學術會議的在線管理方面已經有了很多成熟的系統，如EasyChair、VSIS ConfTool、Cyberchair、MyReview、Continue、Suvisoft、START等，其中EasyChair[4]是由英國曼徹斯特大學開發學術會議管理平臺，提供了注冊、審稿號自動配發、自動郵件提醒等服務。

雖然基于互聯網的學術會議管理系統縮減了會務工作所花費的人力和物力，但是從以人為本的角度看，由于參會人員的生活習慣、教育背景、時間安排、性格等各有不同，每個參會人員對會議服務都會有不同的需求，進而對會議組織質量、獲取信息的渠道和效率的要求越來越高，所以學術會議管理系統還需提供一個更方便、更即時的服務渠道。而近些年來，移動互聯網蓬勃發展，移動終端也不斷普及，這為解決這一問題提供了很好的基礎條件。在國外，許多會議服務公司利用移動互聯技術和終端設備相結合的技術彌補了其傳統會議服務模式的不足，促使公司得到進一步發展，其中最為成功的案例是全球最大的會議管理技術公司Cvent；在國內，有些IT服務公司也開始聚焦新興的會議服務市場業務，如31會議網，但是基于移動互聯網的會議管理系統研究仍然缺乏。

綜上所述，基于互聯網的學術會議管理系統雖能解決會務工作花費大量的人力、物力和時間等問題，卻無法滿足參會人員的個性化需求。基于移動互聯網的學術會議管理系統恰好能彌補這一不足，本文設計并開發了一個面向多終端服務的學術會議管理系統。提供了會議信息管理、會議論文管理、會務管理等服務。對高校信息化水平的提高有著重要參考價值，有利于實現學術會議管理的網絡信息化和規范化，提高高校組織學術會議的工作效率和質量，從而增強了參會人員的參會體驗。

1系統設計

1.1系統架構設計

本系統是一個面向多終端服務的學術會議管理系統，其架構采用了常見軟件開發架構模型——MVC模型，如圖1所示，包括了模型、視圖和控制器三層。每一層各自處理自己的業務，同時不同層之間又按照MVC體系結構的規范進行信息交換。因此，本系統具有耦合度低、邏輯業務和數據顯示分離等特點。并且為了實現多終端服務的業務邏輯共享，即共享模型，采用了“基于前后端分離的多終端適配[5]”的方案。其基本過程是用戶在客戶終端發出請求后，用戶代理(UA)獲取客戶端信息并傳遞給路由控制器，路由控制器根據客戶端信息分發終端控制器，然后終端控制器會統一訪問相同的模型，獲取系統數據并對返回的數據進行處理，進而渲染到終端視圖。此外，本系統還可以結合開源的跨平臺移動開發框架PhoneGap開發并生成混合模式的移動應用。

圖1　系統架構圖

1.2系統功能與用例的設計

如圖2所示，本系統由后臺管理和用戶前臺兩個子系統組成，共有12個功能模塊，分別是系統配置模塊、用戶管理模塊、會務管理模塊、會議管理模塊、會議主題管理模塊、論文管理模塊、數據庫管理模塊、權限管理模塊、用戶信息模塊、用戶論文模塊、論文審閱模塊以及移動終端模塊。限于篇幅，本文主要介紹以下6個功能模塊。1) 用戶管理模塊。該模塊除了對系統用戶的信息進行增、刪、改、查外，還可以對用戶的參會注冊信息進行審核管理，同時提供電子郵件發送的功能，以便為個別用戶發送會議信息通知。2) 會務管理模塊。這模塊又由會議新聞通知和住宿管理兩個子模塊組成，前者主要是發布會議新聞以及其他相關的通知，如會議變更通知、會議議程通知等；后者則主要是提供住宿信息，并對參會注冊用戶的住宿預訂信息進行管理。3) 論文管理模塊。該模塊是本系統的核心功能模塊，除了提供對用戶投稿信息的增、刪、改、查基本功能外，還提供了投稿論文的下載、在線預覽以及審閱分配的功能。為了方便對論文進行分類管理，本系統還利用文本挖掘中的KNN算法實現了論文自動分類的功能。4) 數據庫管理模塊。此模塊是對本系統的數據庫進行維護，提供了數據庫備份、數據庫導入、數據庫壓縮包以及數據庫優化修復的功能。5) 論文審閱模塊。本模塊實現了在線審稿的功能，并且審稿用戶可以把審稿意見通過郵件的方式發給投稿用戶。6) 移動終端模塊。移動終端模塊是本系統的創新之處，系統用戶可以使用移動終端隨時隨地了解學術會議的相關信息。

圖2　系統功能模塊示意圖

本系統的用戶角色共有四種，分別是系統管理員、會議主席、審稿專家、投稿作者，而不同的用戶角色擁有不同的功能，具體的系統用例如圖3所示。

圖3　系統用例圖

1.3系統數據庫的設計

系統選用的數據庫是當前比較流行的MySQL數據庫，其原因主要是MySQL數據庫是一個關系型數據庫，其體積小，速度快，穩定性和安全性較高，適用于許多中小型系統的開發。根據系統功能模塊的設計，本系統的數據庫一共涉及了17個表，其中最主要的數據表有用戶信息表、論文稿件信息表、會議信息表、會議主題表、論文出版費用表、參會注冊費用表、論文審閱表、用戶角色表。在數據庫設計中，所有數據表的主鍵均采用自增的方式，而各個表之間的關聯是：會議信息表與會議主題表是一對多的關系，因為一個會議擁有多個會議主題；論文稿件信息表與會議主題表是一對一的關系，因為一篇論文只能屬于一個會議主題；由于用戶信息表中合并了投稿作者信息表和評審專家信息表，所以論文稿件信息表與用戶信息表既有多對一的關系，即一個投稿作者可以在一個學術會議上提交多篇論文，又有多對多的關系，即一個評審專家可以評審多篇論文，而一篇論文則也可由多個專家評審；用戶信息表與用戶角色表為一對一的關系；用戶信息表與會議信息表也存在多對多的關系，也就是說一個用戶可以參加多個學術會議，而每個學術會議也存在多個參會人員。

2系統功能的實現及其關鍵技術

2.1在線投稿功能

在線投稿是學術會議管理系統的核心功能之一，其主要的業務邏輯：1) 判斷用戶是否已登錄，若登錄成功，則檢測用戶個人信息的完整性以確保用戶已填寫投稿作者的聯系方式，否則提示用戶先登錄。2) 當用戶個人信息完整時跳轉到“填寫論文信息”界面，填寫論文信息并上傳論文附件。當投稿作者輸入論文題目信息后，即是論文題目文本框失去焦點時，系統會自動提交論文題目，檢測其是否存在，并返回提示結果，如“可以使用”或“已重復”。3) 當用戶個人信息不完整時則跳轉“個人信息修改”界面，待用戶完善個人信息后再跳轉到“填寫論文信息”界面。為了防止論文表單提交時，出現論文附件提交不成功而論文信息提交成功、論文信息提交不成功而論文附件則提交成功這兩種情況出現，本系統采用JqueryForm插件中ajaxSubmit方法實現了論文附件上傳的進度條，從而減輕了服務器端的壓力，并且增強了用戶體驗，其效果如圖4所示。

圖4　論文提交效果圖

從上面的描述可知，在線投稿功能實現的關鍵技術是AJAX技術，其指的是一套綜合了多項技術的瀏覽器端網頁開發技術，于1998年前后得到首次應用。但是經過十多年的發展，綜合各種變化的技術和強耦合的客戶服務端環境，AJAX提出了一種新的開發方式——AJAX開發模式，并且隨著AJAX開發模式的提出，國內外出現了大量的AJAX開發框架，其中比較著名的有AjaxPro、ExtJS、JSer、Jquery等。因此，本系統的在線投稿功能主要采用Jquery框架進行開發實現。

2.2多終端服務的實現

多終端服務本質是多終端適配問題，而當前解決這類問題的方案主要有“基于瀏覽器原生 CSS3 Media Query的響應式設計”、“基于云端智能重排的多終端適配”、“基于前后端分離的多終端適配”等。本系統在架構設計中采用了“基于前后端分離的多終端適配”方案。常見的“前后端分離”案例是SPA(Single Page Application)[6]，其展現數據是后端通過異步接口(AJAX/JSONP)的方式提供，而前端則負責數據展現。從表面上看。SPA實現了前后端分離，但是在實際開發中SPA只能作為簡單的應用模式，無法滿足復雜的業務需求，甚至有時候為了提高效率，后端也會參與到數據展現的邏輯中，導致了部分前后端工作混雜在一起。究其原因，SPA模式的前后端分離只是從物理層區分前后端。所以，在本系統的架構設計中，前后端分離是從職責上劃分的，即前端負責視圖層和控制器，根據應用情境設計URL。而后端只負責Model層，實現具體的業務邏輯以及數據處理。同時為了實現各個終端共享同一份數據和業務邏輯，把數據來源抽象成Model，提供給不同終端的控制器組合使用。

在本系統的架構設計中，用戶代理(UA)探測是實現多終端服務的核心環節。目前，國內外已有非常成熟并能兼容大量設備的UA特征庫和探測工具，其中既有運行在瀏覽器端的，又有運行在服務器端的。實驗證明，盡管市場上移動終端設備層出不窮，甚至不同廠家有不同的標準，通過利用WURFL移動設備特征庫，只要及時地把最新的移動設備信息添加到設備庫中，其檢測移動終端的準確率理論上可達100%[7]。本系統把WURFL封裝成一個小型的UA探測工具類MobileDetect，其實現關鍵代碼如下。

define(″WURFL_DIR″,dirname(__FILE__).′/Common/WURFL/′);

define(″RESOURCES_DIR″,dirname(__FILE__).″/resources/″);

require_once WURFL_DIR.′Application.php′;

＄configFile=RESOURCES_DIR . ′wurfl-config.xml′;

＄config=new WURFL_Configuration_XmlConfig(＄configFile);

＄factory=new WURFL_WURFLManagerFactory(＄config);

＄manager=＄factory->create();

＄deviceInfo=＄manager->getDeviceForHttpRequest(＄_SERVER);

＄deviceOS=＄deviceInfo->getCapability(“device_os”);

＄isTablet=＄deviceInfo->getCapability(“is_tablet”);

首先，配置WURFL的文件夾及所需要資源的相對路徑，然后調用Application.php并創建WURFL Manager對象。WURFL Manager對象則可以根據HTTP請求探測出客戶終端設備類型。最后，路由控制器調用MobileDetect工具類獲取客戶終端類型，并分配與之對應的終端控制器。實現多終端集成，其效果如圖5所示。

圖5　多終端集成效果圖

2.3論文自動分類

在學術會議管理系統中，投稿作者提交會議論文時往往是需要選擇與論文相關的會議主題。在現實中，有些投稿作者并不能準確把握投稿論文的歸屬主題，導致很多會議論文歸屬的會議主題有誤，阻礙了會議論文集的出版工作。在大多數情況下，會議論文集都會按照會議主題進行目錄組織，要求在論文集出版時必須要認真校對每篇論文所歸屬的會議主題，在這過程中會花費大量的人力和時間。針對上述問題，本系統采用了論文自動分類的解決方案。

論文自動分類本質上是文本分類，是指在預定義的分類體系下，根據文本的特征(內容或屬性)，將給定文本與一個或多個類別相關聯的過程。早在2002年，F.Sebastain用一個函數Φ:D×C→{T,F}，其中D={d1,d2,…,d|D|}表示需要進行分類的文檔，C={c1,c2,…,c|C|}表示預定義的分類體系下的類別集合；而T值表示對于來說，文檔dj屬于類ci，F值表示對于來說，文檔dj不屬于類ci[8]。由此可知，文本分類任務的最終目的是要找到一個有效的映射函數，準確地實現域D×C到T或F的映射，而這個映射函數通常被稱為分類器。如今，文本分類在信息檢索、數據挖掘、垃圾郵件過濾、數字圖書館等領域具有廣泛的應用，常用的分類方法有兩類：一類是基于規則的，通常需要大量的領域專家對文本進行規則提取，費時費力；另一類方法是基于統計學的機器學習方法，包括了最近鄰法、支持向量機、樸素貝葉斯、決策樹、神經網絡等，這類方法通常采用特征向量空間進行文檔分類模型的訓練。本系統采用了最近鄰法[9](KNN)構建分類器實現論文自動分類，其流程，如圖6所示。以學術會議主題為類別，在學術會議接受論文投稿前，根據每個會議主題內容在中國知網上依次選取15或20篇相關的期刊論文，并轉換成TXT文檔，形成語料庫；文本預處理主要是對每個TXT文檔先分段，后斷句，再分詞，最后是進行詞性標注；在文本分類中，常用的特征項抽取方法有文檔頻度、互信息、信息增益、期望交叉熵、特征熵等，本文采用了TF-IDF特征項抽取方法，即為WTF-IDF=TF×IDF。

圖6　論文自動分類流程圖

由于論文自動分類功能的實現涉及到自然語言處理和機器學習兩個領域，而Python是這兩個領域較好的語言工具，所以本系統采用了ppython開源框架[10]。它是一種使用socket進行通訊的“PHP+Python”混合編程技術，實現的關鍵步驟如下：① 安裝python，并把python.exe所在目錄寫入系統變量Path中；② 把ppython框架的主文件php_python.py和process.py，以及業務文件paper_auto_classify.py放入單獨的目錄中，并在修改php_python.py文件權限“可執行”后將其運行；③ 在本系統的web目錄下放入ppython框架的主文件php_python.php，重啟Apache服務器。

這樣之后便可通過代碼require_once(′php_python.php′)和ppython(“doClassify”,＄text)實現論文自動分類。業務文件paper_auto_classify.py的關鍵代碼如下：

## 第一步：計算Euclidean距離

diff=tile(newText,(samplesCount,1))-dataSet

squaredDiff=diff ** 2

squaredDist=sum(squaredDiff,axis=1)

distance=squaredDist**0.5

## 第二步：將第一步結果Euclidean距離進行排序

orderedDistIndices=argsort(distance)

classCount={}

for i in xrange(k):

## 第三步：選出最小的k距離

label=labels[orderedDistIndices[i]]

## 第四步：算出類別標簽出現的次數

classCount[label]=classCount.get(label,0)+1

## 第五步：返回最大類別標簽索引

maxCount= 0

for key, value in classCount.items():

if value>maxCount:

maxCount=value

maxIndex=key

returnmaxIndex

2.4智能化分配審稿任務

3結語

在移動互聯網高速發展形勢下，學術會議管理系統如何提供一個更方便、更即時的服務渠道給參會人員是一個亟待解決的問題。鑒于此，本文采用“基于前后端分離的多終端適配”方案構建了一個面向多終端服務的學術會議管理系統。本系統除

了利用KNN算法實現了論文投稿自動分類的功能外，還結合倒序貪婪算法巧妙地解決了智能化分配審稿任務的問題，這無疑是讓學術會議管理系統走向自動化、人性化以及智能化的一次大膽嘗試。為了驗證系統的可用性和有效性，本系統應用于2013年11月底在武漢市華中師范大學召開的“第十二屆教育技術國際論壇(ETIF2013)”會議，最終得到了參會人員的一致好評。下一步的工作主要有兩點：一是結合流媒體技術實現會議視頻在線直播或點播的功能，從而提高學術會議的影響力；另一是優化KNN算法，提高論文投稿自動分類的準確性。

參考文獻

[1] 王亮,徐明.大型學術會議注冊系統解決方案探析[J].中國醫學教育技術,2011,25(2):178-181.

[2] 陳華,梁循.使用Java實現學術會議論文管理系統[J].計算機技術與發展,2007,17(1):185-188.

[3] 劉聰,石曉磊.會議管理系統的研究與應用[J].實驗技術與管理,2011(4):231-235.

[4] Voronkov A.Easy chair conference system[EB/OL].(2002-01-01).[2014-11-20].http://www.easychair.org.

[5] 筱谷.基于前后端分離的多終端適配[EB/OL].(2014-05-16).[2014-11-20].http://ued.taobao.org/blog/2014/05/cross-platform-tpl/.

[6] Mikowski M S,Powell J C.Single Page Web Applications[M].Manning Publications Co. ISBN,2013.

[7] 艾軍.面向移動終端的Web內容適配研究[D].華中師范大學,2014.

[8] 史忠植.知識發現[M].清華大學出版社,2002.

[9] 韓家煒,坎伯.數據挖掘:概念與技術[M].北京:機械工業出版社,2001.

[10] Diaoyifei@gmail.com.ppython[EB/OL].(2012-05-22).[2015-03-11].https://code.google.com/p/ppython/.

收稿日期：2014-12-25。國家自然科學基金項目(61272205)；教育部新世紀優秀人才計劃項目(NCET-13-0818)；華中師范大學中央高校基本科研專項項目(CCNU14A03010)。黃景修，碩士，主研領域：語義與知識服務。劉清堂，教授。吳林靜，講師。

中圖分類號TP311

文獻標識碼A

DOI:10.3969/j.issn.1000-386x.2016.07.016

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MULTI-TERMINAL SERVICES-ORIENTED ACADEMIC CONFERENCE MANAGEMENT SYSTEM

Huang JingxiuLiu QingtangWu Linjing

(SchoolofEducationalInformationTechnology,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan430079,Hubei,China)

AbstractWith the rapid development of mobile internet, academic conference management system has not yet been able to provide a more convenient and instant service channels to participants. In light of this problem, we built a multi-terminal services-oriented academic conference management system by adopting the scheme of multi-terminal adaptation based on the separation of front-end. For saving the manpower, material resources and time, the system employs KNN algorithm to achieve the function of automatic classification for papers contribution and combines the reverse greedy algorithm to solve the problem of intelligent assignation of peer reviewing tasks. In a word, the application of mobile internet technology improves the levels of network informatisation and standardisation as well as the quality of individual services in regard to academic conference management.

KeywordsAcademic conference managementMobile InternetKNN algorithmMulti-terminal adaptationGreedy algorithm