基于詞匯樹檢索的圖書館書目智能查詢系統設計

摘要：傳統查詢系統未在語義相似度上進行探討，已不能滿足圖書館智能化發展需求。為此，設計一種基于詞匯樹檢索的圖書館書目智能查詢系統，用戶在用戶管理模塊登錄自己賬號進入圖書館主頁，在圖書館主頁進到提問式書目查詢界面，選取分類查詢途徑輸入分類號，用戶上傳分類號之后書目數據庫通過基于詞匯樹的書目查詢方法，判斷查詢書目與書目數據庫中書目的相似度，完成書目智能查詢，最后用戶在查詢結果界面可查看查詢結果。經驗證，所設計系統可高效率地區性完成高精度的圖書館書目智能查詢任務，且查詢操作簡單易行，查詢性能顯著優于同類查詢系統。

關鍵詞：圖書館書目;智能查詢;詞匯樹檢索;系統設計;書目數據庫;對比分析

中圖分類號：TN915-34; TP391

文獻標識碼：A

文章編號：1004-373X（ 2019）24-0180-03

0 引 言

伴隨信息化社會的發展腳步，提取與共享信息成為人們工作生活的重要組成部分[1]。在這信息繁雜的生活背景下，人們怎樣高效與快速地獲取信息是目前科研人員關注的熱點問題[2]。

現圖書館信息查詢系統存在查詢效率低的缺點，為進一步提升查詢效率，本文設計一種基于詞匯樹檢索的圖書館書目智能查詢系統，以期實現高精度、高效率且操作簡單的圖書館書目智能查詢[3]。

1 圖書館書目智能查詢系統設計

1.1 系統硬件設計

本文設計的查詢系統由用戶管理模塊、書目分類導航模塊以及數據庫構成[4]。用戶進到提問式書目查詢界面，輸入分類號，在查詢結果界面即可查看結果。系統整體結構圖如圖1所示。

1）用戶管理模塊

此模塊用于管理用戶信息，為其修改密碼，建立檔案[5]。用戶管理模塊的整體結構圖見圖2。

2）書目分類導航模塊

書目分類導航模塊整體結構圖如圖3所示。

為了確保書目分類導航模塊完成五項基本功能，構建《中國圖書館分類法》。用戶進入提問式書目查詢界面，選取分類號，之后通過書目對數據庫查詢。用戶通過超鏈接進到三級類目導航界面后進到查詢程序，向書目數據庫傳輸查詢申請[6-8]。

3）數據庫

因為圖書館數據庫中存在的數據量較大，本文使用Access數據庫構建數據庫ztf.mdb，當中包含《中國圖書館分類法》表ztf.dbf與分類統計表fltj.dbf，詳情見表1和表2。

1.2 系統軟件設計

系統軟件部分使用基于詞匯樹的方法。向SIFT特征訓練庫實行分層K-means聚類，獲取層數有分支因子依次是A與B的詞匯樹，標記成C（A，B）。此詞匯樹里的各個節點都描述一個書目單詞ur，其中，上標Z描述此節點在詞匯里所處的層數，上標ht描述此節點在此層數節點里的索引[9]。

基于式（6）獲取的相似度便可完成書目庫中與用戶查詢書目相關信息的查詢[10]。

2 實驗分析

將本文系統應用在某高校圖書館中，設定科技、數學、動物、軍事、醫學、天文、地理7種類型，使用本文系統進行書目查詢的準確率高達99.99%。結果表明本文系統可有效完成圖書館書目的智能查詢。

采用本文系統、圖書智能檢索系統、基于RFID的圖書查詢系統進行對比實驗。

2.1 查準率與查全率

使用查準率與查全率進行性能對比，查準率與查全率分別為：

查準率=查詢獲取的有關書目×100% （7）

查詢獲取的全部書目

查全率=查詢獲取的有關書目×100% （8）

全部書目

由實驗數據得知，本文系統的查準率與查全率均大于95%，圖書智能檢索系統與基于RFID均低于本文系統，本文查詢性能優勢顯著。

2.2 查詢效率

采用系統響應耗時與用戶查詢耗時作為三種系統的對比指標，三種系統的響應耗時與查詢耗時對比結果如表3所示。

分析表3數據可知，本文系統的綜合查詢效率平均值為0.10 ms;傳統方法效率平均值依次為2.64 ms、7.14 ms，本文系統綜合查詢效率最高。

2.3 復雜度

設定10次書目查詢實驗，對比三種系統的查詢復雜度，對比結果見圖4。

分析圖4數據可知，本文系統的查詢復雜度未大于0.1，且始終低于圖書智能檢索系統與基于RFID的圖書查詢系統，表明本文系統的查詢操作較為簡單，易于掌握。

3 結論

本文的查詢系統應用于某高校圖書館后，經驗證明，本文系統對7種類型的查詢準確率高達99.99%;與傳統方法對比，本文系統的查準率、查全率以及查詢效率均更好，且查詢復雜度最低，查詢性能顯著。

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作者簡介：周洪賓（1975-），女，山東聊城人，圖書館館員，研究方向為電子圖書檔案管理、計算機應用。