公共圖書館圖書自助借閱系統設計

謝輝 毛志成

摘 要： 公共圖書館圖書自助借閱系統能夠實現圖書的自助借閱和歸還，對降低圖書館工作人員的工作量具有重要意義。針對當前公共圖書館圖書自助借閱系統設計方法存在的無法準確描述圖書庫存情況，影響借閱質量，且圖書借閱完成速度較慢，借閱實現過程復雜問題，提出一種基于語義相似度的公共圖書館圖書自助借閱系統設計方法。通過設計系統的總體框架，確定系統的實現流程，實現系統整體架構設計。根據系統的總體架構，對系統的圖書管理模塊、圖書盤點模塊、借書模塊以及還書模塊進行設計，實現系統構架設計。在此基礎上，為保證圖書借閱系統的性能，通過計算圖書信息文本以及屬性的相似度，實現圖書信息檢索。實驗結果表明，所提方法設計的系統能夠準確描述數據庫中圖書庫存狀況，且圖書借閱實現速度較快，降低了工作人員的工作量。

關鍵詞： 公共圖書館； 圖書庫存； 自助借閱； 系統架構； 信息檢索； 語義相似度

中圖分類號： TN830.1?34； TP311 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）22?0151?03

Abstract： As the design method of the current self?help book borrowing system for public libraries has the problems of inability to accurately describe the book inventory status which affects the borrowing quality， slow speed of book borrowing completion and complex borrowing implementation process， a design method of self?help book borrowing system based on semantic similarity is proposed for public libraries. The implementation process of the system is determined， and the overall architecture design of the system is realized by means of overall framework design of the system. According to the overall architecture of the system， the library book management module， book check module， book borrowing module and book return module of the system are designed to realize architecture design of the system. On this basis， book information retrieval is achieved by calculating the similarities of the book information text and attributes， so as to guarantee the performance of the book borrowing system. The experimental results show that the system designed by the proposed method can accurately describe the book inventory status of the database， has fast speed of book borrowing completion， and can reduce the workload of the staff.

Keywords： public library； book inventory； self?help borrowing； system architecture； information retrieval； semantic similarity

科學技術的發展推動了知識經濟時代的到來，人們對知識汲取和吸收的意識逐漸增強[1]。公共圖書館中圖書成為人們獲取知識的重要途徑，如何提高公共圖書館服務水平成為圖書館所要考慮的重點問題[2]。目前國內各大型公共圖書館大多均購買或建立數據庫管理信息系統，實現了日常業務的自動化集成管理。圖書借閱系統作為圖書館管理的主要系統，其通過圖書檢索以及圖書借閱記錄確定不同讀者對圖書的需求，在降低圖書檢索和借閱難度的同時，為圖書館圖書購置提供數據支撐?，F有的圖書借閱系統大多通過借閱者身份認證實現，通過對比持卡人與借閱卡中照片實現借閱卡與卡片持有人之間合法歸屬關系認證，根據認證結果實現圖書借閱，這種方法增大了圖書館中相關人員的工作量。隨著公共圖書館中圖書數量的增多，公共圖書館圖書自助借閱系統設計成為相關專家學者研究的重點[3?4]。隨著對公共圖書館圖書借閱系統設計方法研究的深入，已產生一些較為成熟的理論和應用，但這些方法仍存在一些不足，需要研究改進。例如文獻[5]提出一種基于RFID的圖書館圖書檢索系統設計方法，利用JRM2030的射頻識別能力對圖書中的電子標簽進行定位和查找，根據查找結果，實現圖書檢索。并通過Labview對電子標簽的查找過程進行設計。但這種方法無法對借閱的圖書進行記錄，影響系統性能。文獻[6]提出一種基于APP的圖書館圖書借閱系統設計方法，通過掌上圖書館APP系統對圖書館工作進行整合，通過分析圖書館讀者對圖書的需求，對借閱系統的基本模塊進行設計，通過完成基本模塊設計實現圖書借閱系統設計。但這種方法設計的系統模塊較為復雜，導致圖書借閱系統實現圖書借閱的速度較慢。文獻[7]提出一種基于云服務的圖書借閱系統設計方法，通過引入云計算以及SOA架構，設計了由基礎設施層、平臺層、應用層組成的圖書借閱系統。但該系統缺乏相關的理論作為支撐，影響圖書借閱系統圖書借閱的效果。

1 公共圖書館圖書自助借閱系統設計

1.1 系統構架設計

為實現公共圖書館圖書自助系統設計，采用Microsoft SQL Server 2005作為數據庫，數據庫中主要存儲圖書類型數據、書目數據、借書信息數據、部門信息數據等。根據圖書自助借閱系統需求，讀者通過鏈接或表格實現與計算機的交互。利用控制器對用戶輸入進行采集，并將采集結果傳送到模型中。模型接收控制器傳輸的信息，根據信息對系統的狀態進行更新，通過計算機對數據庫中圖書情況進行顯示。根據系統的需求，利用MVC架構[8]實現公共圖書館圖書自助借閱系統設計。設計的圖書自助借閱系統主要由控制層、模型層、視圖層以及數據庫層組成。通過控制層，在實現輸入設備管理的同時，對輸入信息進行分析，并通過合適的處理，實現相應操作，滿足讀者需求。并且控制層為視圖層提供顯示數據信息。通過視圖層實現系統的人機交互界面的維護，并利用控制層和模型層刷新視圖層的請求，實現視圖層數據的更新。利用系統中模型層提供的各種功能模塊，實現系統的業務邏輯，并根據需要對數據庫進行相關操作。根據上述論述，對圖書館圖書自助借閱系統的各個模塊實現過程進行設計，設計借閱系統整體框圖如圖1所示。通過系統整體架構描述了RFID技術[9]在圖書自助借閱系統中的應用。應用層為讀者提供不同的服務。通過控制層實現中間件數據的交換，并對中間件工作狀態進行設置。通過控制層實現閱讀器控制和配置、協議控制、狀態管理以及數據庫訪問控制。通過閱讀器控制功能實現對讀寫操作的控制，為應用層圖書借還功能以及盤點功能提供閱讀器的控制能力。

為實現圖書館圖書自助借閱系統，需要對系統中各主要模塊進行設計。根據上述分析可知，系統的主要功能模塊有圖書管理模塊、圖書盤點模塊、借書模塊、還書模塊。在進行圖書管理之前，需要對數據庫進行檢查，確定圖書管理操作的可執行性。在增加圖書時，需要先確定數據庫中是否有相同書籍，如果有，則在原書數量上直接增加，否則需要增加圖書表項。同理在刪除圖書時，需要確定該圖書是否在刪除數據庫中，如果刪除數據庫中沒有該圖書，則需要報錯。對于沒有查找到的圖書，需要直接報錯，并退出流程，對于未知事件，也應按報錯處理；在進行圖書盤點的過程中，需要先確定是進行圖書匹配還是實現圖書更新。如果需要對圖書進行更新，則需要對現在在書架上的圖書和其在書架中的位置進行匹配。如果進行圖書位置的更新，則需要修改圖書在書架中的位置信息；借書量的檢查通過在讀者數據庫中尋找讀者借書量信息實現。當讀者借書量達到圖書館借書上限時，則需要進行報錯處理，否則檢查圖書館中是否有足夠的庫存；在進行還書時，系統從記錄讀者借書信息的數據庫中提取該讀者的借書信息，并對信息進行分析比較。當確定該圖書為該讀者借書，則實現還書，系統自動清除該讀者的借書記錄，當讀者借書記錄與還書不匹配時，則進行報錯處理。

通過上述論述，根據系統需求對公共圖書館圖書自助借閱系統總體框架進行設計，確定系統的工作流程。根據設計的框架，確定系統整體架構，設計系統的模塊組成，并對系統的主要功能模塊進行設計，實現公共圖書館圖書自助借閱系統設計。

1.2 圖書自助檢索方法

在實現圖書自助借閱的過程中，圖書的檢索質量直接影響圖書借閱效果。針對這一問題，提出一種基于語義相似度[10]的圖書檢索方法。利用基于語義相似度的圖書檢索方法，對于檢索圖書文本信息[A]與數據庫中圖書文本信息[B]的相似度，通過jaccard系數進行計算：

式中：[P（A，B）]表示某文本信息同時在檢索圖書文本信息[A]和數據庫圖書文本信息[B]中；[P（A，B）]表示某文本信息僅屬于檢索圖書文本信息[A]；[P（A，B）]表示某文本信息僅屬于數據庫中圖書文本信息[B]。對檢索圖書信息與數據庫中圖書信息的屬性相似度進行計算，當檢索的圖書信息與數據庫中圖書信息有很多屬性相同，則說明檢索的圖書信息與數據庫中圖書信息相似度很高。

2 實驗結果與分析

為了證明所提基于語義相似度的公共圖書館圖書自助借閱系統設計方法設計系統運行效果，進行一次實驗。實驗過程中，利用配置為Intel B360 i5?8400 M?ATX 4 GB GTX 1050TI的計算機搭建實驗的硬件平臺，利用Windows 2007系統作為實現操作系統，利用Matlab軟件對實驗過程進行模擬，通過實驗，得到的結果如下所述。實驗不同方法設計的系統實現圖書借閱和歸還需要的時間（s）。實驗過程中，利用不同方法設計的系統進行圖書借閱，通過實驗，得到的結果如表1所示。

通過表1看出，所提方法實現圖書借閱的速度最快，說明能夠較為快速地滿足讀者需求，降低了工作人員的工作量。所提方法設計的系統在進行圖書自助借閱的過程中，通過相似度計算的方法對圖書信息進行查找，減少了信息檢索的完成時間，提高了借閱完成速度。在圖書借閱過程中，系統能否準確反應數據庫中圖書數量直接影響圖書借閱質量，通過實驗，得到的結果見圖2。其中圖書編號為一常數，設其單位為n。

通過圖2看出，所提方法設計的系統檢索的圖書數量與實際圖書數量最為接近，說明所提方法設計的系統對圖書數量信息檢索的精確度最高。所提方法設計的系統在進行圖書數量信息檢索的過程中，利用相似度計算的方法，保證了圖書數量信息檢索的準確性。

3 結 論

公共圖書館圖書自助借閱系統作為公共圖書館圖書管理系統的重要組成部分，借閱系統的性能直接影響圖書館的服務質量。針對當前圖書借閱系統存在的無法準確描述圖書庫存情況，影響借閱質量，且圖書借閱完成速度較慢，借閱實現過程復雜問題，提出一種基于語義相似度的公共圖書館圖書自助借閱系統設計方法。實驗結果表明，所提方法設計的系統能夠有效改善當前系統存在的不足，為該課題的深入研究發展提供理論依據。

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