高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型研究

李小燕

（商洛學院圖書館，陜西 商洛 726000）

高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型研究

李小燕

（商洛學院圖書館，陜西 商洛 726000）

［摘要］介紹了高校數字圖書館認知信息檢索的概念、發展與特點，指出用戶認知能力、知識結構與情感體驗等因素，都會對信息檢索過程產生影響。研究了高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型的構建，提出高校數字圖書館面向用戶認知的信息檢索服務的實施方法。

［關鍵詞］高校數字圖書館信息檢索信息認知認知模型

互聯網技術的日臻成熟，極大提高了信息化程度，使得繁雜動態的信息資源迅速增多。互聯網的廣泛應用，為高校數字圖書館發展提供了良好條件。而圖書館傳統的信息檢索模式，也逐漸暴露出各種問題，如無法準確理解用戶的信息檢索意圖，直接影響了用戶服務的滿意度。在高新科技發展背景下，用戶在信息檢索中的心理需求與認知行為千差萬別，加上信息情境、信息檢索內容復雜多變，無疑增加了高校數字圖書館開展信息檢索服務的難度。認知科學的發展改變了高校數字圖書館傳統的信息觀，信息檢索服務也向“用戶認知主導”方面轉變。當前如何根據用戶認知意識、思維模式等構建用戶認知模型，挖掘用戶的潛意識需求，為圖書館信息檢索系統建設提供決策，這是需要重點研究的問題。

1　高校數字圖書館認知信息檢索簡述

1.1認知信息檢索的概念

信息檢索就是按照一定的規則對信息進行整合組織，并根據用戶需求查找結果的過程。認知信息檢索，即以認知科學為基礎開展的信息檢索活動。認知信息檢索依據認知心理學理論，對用戶認知信息進行模擬和加工，注重對用戶信息檢索過程中一系列認知行為的深入分析。它充分考慮了用戶知識結構、檢索環境、認知能力等因素，屬于檢索系統與用戶之間信息交互的檢索模式［1］。高校數字圖書館作為應用信息檢索系統較早的文化機構，在認知信息檢索方面與傳統圖書館存在差異，在用戶需求處理方面更加規范，元數據、敘詞表等技術標準的應用也提高了檢索效率。

1.2認知信息檢索的發展

上世紀六十年代后，信息檢索研究領域出現三大研究趨勢，即用戶導向、系統導向與認知導向。認知信息檢索在發展之初主要面向中介，隨著對信息檢索認知的進一步深化，人們注意到用戶信息檢索行為并非一成不變的，改變了以個體信息情境與行為作為研究主體的觀念，變為關注信息檢索過程中的所有交互行為，并將信息交互、用戶認知等作為研究重點。無論何種信息的處理，都需要依靠某個概念或范疇體系，我們可以將其稱作信息處理的概念模型。國外學者在對圖書館用戶行為進行長期研究的基礎上，提出個體的信息檢索分為起始、選擇、探索等6個階段（如圖1），揭示了認知信息檢索的大致流程。

圖1　認知信息檢索的六階模型

1.3認知信息檢索的特點

認知信息檢索以用戶認知為導向，將用戶信息檢索中的一系列行為，從認知科學的角度進行分析，而非看作單純的機械運動。個體是信息活動的主導者，并且借助自身的知識結構與認知水平，在特定的信息情境下進行自主學習，并根據環境變化不斷調整檢索行為來滿足自身需求。基于用戶認知的信息檢索，以用戶與系統之間的交互實現認知統一，在相互理解中減少對用戶的限制，讓用戶充分表達自身需求，發揮主導作用。同時認知信息檢索利用了人工智能技術，使得檢索系統具備模擬和學習能力，能夠結合信息情境與用戶行為特點，及時對知識庫進行重構更新。而人機交互界面的設計以用戶習慣和認知為依據，不僅具有親和力，還能夠極大滿足用戶需求，同時具有穩定性與實用性。

2　高校數字圖書館用戶認知因素對信息檢索的影響

高校數字圖書館面向用戶認知的信息檢索，包括關鍵詞確定、檢索策略制定、檢索結果反饋等過程，而用戶認知因素對信息檢索全過程都存在重要影響。

2.1用戶知識結構的影響

用戶自身的知識結構與學科背景，與他們的受教育程度、工作環境有關，也是他們在長期社會實踐中或與周圍環境作用中，對信息的組織與再加工形成的。用戶對事物的認知，對事物的直觀理解，以及對周圍事物的深入思考等，都是知識結構的一部分［2］。在高校數字圖書館認知信息檢索中，用戶具有不同的檢索經驗與知識結構，其信息檢索交互行為也存在巨大差異。用戶產生的初始信息需求，往往并沒有特定的方向，也是較為模糊的。由于用戶文化背景、知識體系的差異，他們對信息檢索需求的表達方式不同，所選擇的檢索方式、檢索工具也存在差異，這些均影響到信息檢索交互行為與最終檢索結果。

2.2用戶認知能力的影響

高校數字圖書館認知信息檢索中，用戶認知能力對信息檢索效率、準確率有直接影響。個體對信息構成、事物之間的關聯、事物發展方向的分析能力，就是所謂的信息認知能力。認知能力反映了大腦對信息的存儲與利用效率，包含思維、記憶、語言等要素［3］。信息檢索本身屬于用戶對信息的認知過程中，高校數字圖書館用戶認知能力的高低，直接影響到用戶與檢索環境、檢索系統的交互行為。每個用戶對信息資源的感知、分析與理解存在差異，在產生信息需求后，大腦對信息材料的感性認知與理性轉化程度不同，影響到他們對信息檢索中出現問題的判斷與處理，進而影響到檢索任務的完成效果。

2.3用戶情感體驗的影響

用戶信息檢索活動具有特定的情境，信息檢索是用戶對信息的再獲取過程，也是用戶利用檢索進行知識轉化的過程。該過程中認知情境發揮著重要作用，用戶利用信息檢索解決問題，也時刻存在與系統、環境的交互作用，而用戶對知識的獲取行為也影響著周圍環境。信息檢索中用戶情感體驗的變化，都會影響其對信息檢索的認知。研究表明，當用戶確立檢索任務后，積極自信的情感體驗，能夠幫助他們更快完成檢索任務，而消極情緒對于信息檢索過程是不利的［4］。高校圖書館通過設計人性化信息檢索界面，基于用戶認知激發他們的積極性，將促進用戶提高檢索成功率。

3　高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型的構建

高校數字圖書館現有的信息檢索服務存在查準率、查全率不高等缺陷，依據認知科學構建信息檢索用戶認知模型，為分析用戶潛在檢索意圖，完善信息檢索流程，提升信息檢索效率提供了途徑。

3.1信息檢索用戶認知模型的架構

用戶信息檢索行為受到知識結構、情感體驗的影響，反過來用戶行為也影響著周圍環境。高校數字圖書館可以根據認知心理學知識，對信息檢索活動中特定的交互行為進行分析，構建信息檢索用戶認知模型，基本架構如圖2。整個模型分為信息對象生成、檢索系統結構設計、信息查詢與認知需求分析4個模塊，目的在于了解用戶認知對信息檢索活動的影響，實現用戶認知與信息情境、信息系統的有機融合，最終完成信息檢索任務。高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型，將用戶認知作為全程關注的重點，充分考慮用戶可能出現的所有認知行為。由于在檢索過程中，用戶的初始認知并不具有目標性，而是從模糊到逐漸清晰的過程，因此這個過程中的交互行為也是動態變化的，也影響著與信息檢索相關的情境要素。

圖2　高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型架構

3.2信息檢索用戶認知模型的功能分析

信息對象生產模塊的功能在于提供潛在信息，供圖書館員或用戶查詢使用。從用戶向數字圖書館提出檢索請求開始，系統接收信息后根據用戶的檢索方式，對用戶認知意識與信息需求進行全面分析，進一步了解用戶與信息情境的交互作用。信息檢索系統設計模塊的功能在于對人機交互界面進行設計，確定合理的檢索系統索引算法，探討設計者自身認知水平對檢索系統的影響，以保障符合用戶多樣化的認知需求。信息查詢模塊的功能是研究用戶信息檢索策略、查詢方式對系統的影響，并結合信息情境開展初始信息查詢。在系統完成信息檢索任務全過程中，用戶認知以及不同構成部分之間的交互，都會影響信息檢索方式與策略。而用戶的檢索方式也在時刻變化與調整，并以最終的滿意度作為檢索活動的終止。認知需求分析模塊結合用戶所處的信息環境，以及用戶自身的知識結構與認知水平，采用數據挖掘、統計分析法，從用戶數據中深入挖掘用戶對信息檢索的偏好。同時分析用戶檢索中的一系列認知交互行為，引導用戶更好地利用信息檢索系統，并在明確用戶需求的基礎上為檢索策略優化提供依據。

3.3信息檢索用戶認知模型的技術支持

信息檢索用戶認知模型中需要應用認知需求挖掘、認知需求表達等技術。認知需求挖掘即從用戶日志、用戶信息數據庫中發掘零散、異構的用戶數據，深入分析用戶在某段時間內對不同檢索主題的檢索行為，以及用戶對不同主題的關注程度。若用戶在某段時間內對某個主題關注度高，表明其檢索的概率更大［5］。用戶對檢索主題的關注是動態的，認知需求挖掘不僅需要準確分析用戶某段時期的關注重點，也需要分析用戶對檢索主題的轉移趨勢。認知需求表達技術的應用，旨在對用戶認知需求進行準確表達，以方便后續進行高效利用［6］。在表達用戶認知需求之前，通過主題樹對用戶需求進行分類，將用戶認知需求限定在一定范圍內，可過濾掉不必要的信息。用戶需求建模即對認知信息進行初始化，對用戶需求進行模擬與解析，是用戶需求管理的核心環節。

4　高校數字圖書館面向用戶認知的信息檢索服務實施

高校數字圖書館認知信息檢索服務的開展，需要對信息資源進行有序整合，圍繞用戶需求進行分析與動態管理，并在準確把握用戶需求的基礎上，實現與信息檢索相關的信息匹配、文本歸類等功能。

4.1信息資源整合與處理

高校數字圖書館對信息資源的整合處理，利用語義關聯對信息資源進行標注，充分描述圖書館數字資源的知識結構。在構建不同資源領域本體過程中，結合學科館員經驗發現相關知識，在提供相關領域共同認知詞匯的基礎上，從多個角度對詞匯與關聯關系進行定義，方便用戶迅速檢索與利用。高校數字圖書館對信息資源的整合，還需要隨著信息環境的動態變化進行調整，不斷適應用戶的多變需求。為方便用戶之間的信息交流共享，可以利用元數據進行信息規范化存儲，方便系統進行識別與處理。為解決數字圖書館元數據標準不統一的問題，可以利用XML組織文檔，根據用戶需求提取相應的元數據信息，并通過整合排序生成可用信息存儲在數據庫中，以方便信息傳遞和利用。

4.2用戶需求的動態管理

對用戶需求的深入挖掘與動態管理，是高校數字圖書館信息檢索系統的重要內容，也是保障系統與用戶認知交互的核心環節，對于全面、準確把握用戶需求是有益的。在數字圖書館信息資源進行采集、整理與主題樹構造后，系統需對用戶相關信息進行采集與記錄，包括訪問時間、用戶IP、檢索模式等，依據用戶檢索需求構建特征向量，將特征向量對應的主題特征信息提取出來。在用戶與檢索系統信息交互過程中，通過用戶傳遞信息對用戶需求進行模擬，然后分析不同反饋信息的重要性，從中解析出用戶某段時期內的信息需求主題偏好，進而為用戶認知信息檢索服務奠定基礎。

4.3信息檢索功能的實現

高校數字圖書館對認知信息檢索系統中的文檔進行集合歸類，然后構建信息索引數據庫，可以實現用戶請求信息與數據庫中文本的迅速匹配。索引數據庫中的信息是動態變化的，必須隨著新文本的加入不斷更新［7］。信息檢索系統中可利用檢索匹配功能，實現檢索請求與數據庫文本的查詢匹配，這些文本信息不會直接提供給用戶，而需要進行主題分類與相關性排序，之后將最優結果提供給用戶。圖書管理員可設置數據庫的使用規則，方便不同區域的用戶進入數字圖書館訪問所需信息，實現廣泛的圖書館資源共享。用戶進入圖書館信息檢索界面后，向信息查詢與檢索系統發送請求，而經過信息查詢與文本匹配后，系統會對檢索結果進行相關度排序，并將結果反饋至用戶界面，實現了個性化信息檢索服務。

5　結語

用戶認知能力、知識結構與情感體驗，直接影響到信息檢索中的交互行為，而用戶信息檢索需求的產生，檢索策略的選擇，對用戶所處情境中的相關因素也存在影響。高校數字圖書館信息檢索用戶認知模型的構建，其主要目的在于準確感知用戶認知元素，全面掌握用戶的潛在需求，引導用戶更好地查詢所需信息。在開發信息檢索系統與提供服務時，高校數字圖書館應該重點關注信息情境、用戶認知行為、用戶興趣偏好等因素，并積極引入新技術、新理念，進一步提高認知信息檢索水平。

參考文獻：

［1］張云秋，安文秀，于雙成.探索式搜索中用戶認知的實驗研究［J］.情報理論與實踐，2013（6）：73-77.

［2］柯青，王秀峰.認知風格與信息搜尋行為整合研究［J］.情報理論與實踐，2011（4）：35-39.

［3］過仕明，劉巖芳.基于知識圖譜的我國移動圖書館研究熱點分析［J］.情報科學，2014（5）：85-90.

［4］姜豐偉，顧朝兵.全媒體時代下的數字閱讀與經典閱讀推廣［J］.四川圖書館學報，2014（2）：55-58.

［5］周瑛，牛瀏.基于粒度計算的覆蓋算法在文本挖掘中的應用研究［J］.電腦知識與技術，2014（11）：2548-2552.

［6］吳江.基于用戶認知風格的知識導航要素使用實證研究［J］.情報探索，2015（6）：64-69.

［7］顧朝兵，姜豐偉.以公眾文化需求為導向的圖書館信息資源服務［J］.內蒙古科技與經濟，2014（18）：123-124.

李小燕女，1977年生，館員。研究方向：高校現代圖書館發展方向及有效管理措施。

［分類號］G258.6

收稿日期：（2016-04-14；責編：王天泥。）