數(shù)字圖書館中文本信息檢索技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

楊屹

摘? ?要：在大數(shù)據(jù)背景下，現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，延伸到了社會各行各業(yè)的生產(chǎn)生活中。在電子閱讀不斷普及的當(dāng)下，構(gòu)建數(shù)字化圖書館是圖書館經(jīng)營發(fā)展的新方向。本文將從視覺大數(shù)據(jù)的角度對數(shù)字圖書館文本信息檢索技術(shù)進(jìn)行研究，詳細(xì)闡述其服務(wù)流程、模式以及基本框架，推動數(shù)字圖書館的發(fā)展完善。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館? 文本信息檢索? 視覺大數(shù)據(jù)? 服務(wù)框架

中圖分類號：G250.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0243-02

信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使得信息載體變得越來越多樣化，包含多種數(shù)據(jù)形式的大數(shù)據(jù)逐漸占據(jù)主流。在這樣的形勢下，我國國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》，明確了數(shù)據(jù)資源庫以及計(jì)算機(jī)視覺、生物特征識別以及自然語言理解等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展前景，基于這些技術(shù)構(gòu)建文本信息檢索模型是新時(shí)期數(shù)字圖書館不可缺少的一部分。

1? 移動視覺搜索技術(shù)及其發(fā)展

1.1 移動視覺搜索技術(shù)

移動視覺搜索是指利用移動智能終端獲取現(xiàn)實(shí)世界中的圖像、視頻或是地圖等和視覺對象作為檢索對象，獲取其關(guān)聯(lián)信息，并在移動智能終端上進(jìn)行顯示的一種信息檢索技術(shù)方式。它被認(rèn)為是未來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不可缺少的一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)。在數(shù)字圖書館領(lǐng)域引入移動視覺搜索技術(shù)，不僅可以為數(shù)字圖書館信息檢索框架的發(fā)展提供助力，同時(shí)還能夠有效破解視覺大數(shù)據(jù)資源處理相關(guān)問題。

移動視覺搜索脫胎于視覺搜索、移動搜索以及跨媒體檢索等現(xiàn)有的信息檢索理論。早在20世紀(jì)70年代，視覺搜索技術(shù)就已經(jīng)在心理學(xué)、體育學(xué)、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。在經(jīng)過幾十年的發(fā)展之后，該技術(shù)被引入到計(jì)算機(jī)、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

1.2 移動視覺搜索在數(shù)字圖書館中的發(fā)展應(yīng)用

移動視覺搜索技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了模式、理念以及技術(shù)的全面革新，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖書館和互聯(lián)網(wǎng)的深度結(jié)合。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)字圖書館和移動視覺搜索的融合可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)資源獲取、處理、分析以及展示等一體化信息檢索能力，為用戶提供更加高效智能的服務(wù)。除了基本的文本之外，還可以拓展到音視頻、圖像、3D模型等領(lǐng)域。

基于移動視覺搜索的數(shù)字圖書館具有三項(xiàng)功能：其一，對視覺對象的大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行獲取和處理。通過數(shù)字圖書館信息檢索平臺的協(xié)同管理、視覺對象資源協(xié)同處理以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同傳輸，可以突破時(shí)間和空間的限制，高效的獲取文本、音視頻等大數(shù)據(jù)資源，發(fā)掘其中存在的價(jià)值。其二，實(shí)現(xiàn)了視覺對象大數(shù)據(jù)資源的協(xié)同通信。移動視覺搜索可以彌補(bǔ)有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍上存在的不足，以協(xié)作化的移動信息服務(wù)方式為用戶提供高效便捷的數(shù)據(jù)傳遞或是通信服務(wù)。其三，實(shí)現(xiàn)移動信息服務(wù)的協(xié)同創(chuàng)新。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)字圖書館為用戶提供的各類服務(wù)都可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的變化進(jìn)行創(chuàng)新和補(bǔ)充，和移動用戶之間建立深度交互關(guān)系，使用戶間接參與到數(shù)字圖書館的服務(wù)構(gòu)建之中。

結(jié)合以上內(nèi)容，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)字圖書館的移動視覺搜索具有以下特點(diǎn)：首先，移動視覺搜索服務(wù)資源的跨界融合使得服務(wù)過程能夠協(xié)調(diào)創(chuàng)新。其次，由于視覺對象的資源結(jié)構(gòu)和類型相對復(fù)雜，因此在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上具有很高的難度。再次，視覺對象的來源廣泛使得移動視覺搜索的服務(wù)節(jié)點(diǎn)始終處于動態(tài)變化的趨勢下。移動視覺搜索所涉及到的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是由移動互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)共同構(gòu)成的，因此對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境兼容性、可拓展性以及可靠性均有著極高的要求，這使得移動視覺搜索過程始終呈現(xiàn)出動態(tài)變化的狀態(tài)。

2? 數(shù)字圖書館移動視覺搜索的基本流程和服務(wù)框架

2.1 基本流程

想要從海量的視覺大數(shù)據(jù)中發(fā)掘出用戶感興趣的信息，必須要對視覺對象間的相似性和相異性進(jìn)行度量，同時(shí)做好信息數(shù)據(jù)資源的組織管理，如此才能基于用戶的需求進(jìn)行快速的資源調(diào)取和匹配，提高數(shù)字圖書館信息資源的利用率。基于視覺大數(shù)據(jù)資源特征提取的數(shù)字圖書館移動視覺搜索服務(wù)模式主要有三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。

2.1.1 識別并獲取視覺大數(shù)據(jù)資源

互聯(lián)網(wǎng)中的視覺大數(shù)據(jù)常常表現(xiàn)出分散、異構(gòu)以及多模態(tài)的特點(diǎn)，以現(xiàn)有的技術(shù)手段還無法實(shí)現(xiàn)完全獲取，最好的辦法就是根據(jù)當(dāng)前信息技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施條件劃定一個數(shù)據(jù)資源的識別和獲取范圍，構(gòu)建以領(lǐng)域或是行業(yè)為導(dǎo)向的移動視覺搜索模型。同時(shí)，基于移動視覺搜索的應(yīng)用需求，將視覺大數(shù)據(jù)資源的探索進(jìn)行融合，保障移動視覺搜索反饋的高效性和可靠性。

2.1.2 對視覺大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行存儲和分析

當(dāng)前階段，在對視覺大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行存儲時(shí)多采用云計(jì)算分布式存儲技術(shù)，原因在于數(shù)據(jù)資源的規(guī)模過于龐大，且類型復(fù)雜，但考慮到視覺大數(shù)據(jù)資源的增長速度過快，就需要基于根據(jù)數(shù)字圖書館移動視覺搜索的需求，建立與此相適應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲和分析方法。根據(jù)圖書館文本信息檢索的需求，可以采用多模態(tài)視覺大數(shù)據(jù)分析方法，它可以從多源且異構(gòu)的視覺對象中推理出關(guān)聯(lián)信息聚集的分析結(jié)果。

2.1.3 構(gòu)建移動視覺搜索服務(wù)支撐平臺

根據(jù)大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢來看，未來視覺大數(shù)據(jù)資源的規(guī)模將不斷擴(kuò)大，同時(shí)結(jié)構(gòu)和類型也會呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的趨勢。因此想要保障移動視覺搜索服務(wù)的正常運(yùn)行，就必須構(gòu)建可以容納視覺大數(shù)據(jù)資源的服務(wù)支撐平臺。

2.2 數(shù)字圖書館移動視覺搜索服務(wù)框架

構(gòu)建數(shù)字圖書館移動視覺搜索服務(wù)框架的目的是對服務(wù)實(shí)現(xiàn)過程中涉及到的視覺大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行科學(xué)的組織管理，為移動視覺搜索服務(wù)的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。基于此，數(shù)字圖書館的移動視覺搜索服務(wù)框架主要有三層次構(gòu)成。

2.2.1 視覺對象知識庫層

本層次包含了視覺對象知識推理本體庫、視覺對象本體庫、移動視覺搜索案例庫等部分，在構(gòu)建的過程中，需要完成視覺對象的分類，根據(jù)分類結(jié)果選擇合適的大數(shù)據(jù)存儲方案。數(shù)字圖書館中部分學(xué)科和專業(yè)的視覺對象知識推理以及移動視覺搜索需求知識表現(xiàn)出顯著的通用性特征，分類的難度較低。但大多數(shù)學(xué)科和專業(yè)由于覆蓋領(lǐng)域的狹窄，存在較大反的分類難度。

2.2.2 移動視覺搜索邏輯推理層

本層次主要由視覺對象語義推理引擎、移動視覺搜索邏輯推理算法庫等模塊構(gòu)成。前者主要是通過對視覺對象知識庫表示方法添加語義關(guān)聯(lián)、分析和特征提取的支持，實(shí)現(xiàn)視覺對象語義層面的知識推理，為數(shù)字圖書館移動視覺搜索服務(wù)的資源配置提供依據(jù)，優(yōu)化服務(wù)能力。后者則是為了提高移動視覺搜索過程中語義推理的精確度，引入邏輯推理算法，利用自然語言處理、人工智能等技術(shù)對用戶思維進(jìn)行動態(tài)模擬，最大程度的實(shí)現(xiàn)對用戶移動視覺搜索需求的精準(zhǔn)把握，據(jù)此反饋?zhàn)罱咏恼Z義推理結(jié)果。

2.2.3 移動視覺搜索應(yīng)用接口層

主要包括知識研發(fā)、管理以及應(yīng)用等接口體系。其中知識研發(fā)接口主要包括知識服務(wù)獲取、處理、分析、集成以及融合等功能模塊。知識管理接口則負(fù)責(zé)所有功能模塊的安全管理、維護(hù)評估等工作。知識應(yīng)用接口則負(fù)責(zé)移動視覺搜索查詢、用戶訪問、語義推理等應(yīng)用和外部軟硬件環(huán)境和移動應(yīng)用的對接。

3? 結(jié)語

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)廣泛普及的時(shí)代背景下，大眾對高效、協(xié)同、交互的移動應(yīng)用需求以及視覺搜索需求持續(xù)增長，移動視覺搜索已經(jīng)成為新型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范式的關(guān)鍵技術(shù)，將其引入到數(shù)字圖書館的文本信息檢索服務(wù)中，可以為用戶提供更加精確和快速的服務(wù)反饋。

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