人工智能在圖書信息分類檢索模式中的應(yīng)用

佘先明

（湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 湖南·常德 415100）

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的發(fā)展，越來越多的圖書館實(shí)現(xiàn)智能化、現(xiàn)代化的服務(wù)，通過自動(dòng)檢索，可以提供共享管理和信息咨詢等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)圖書館的可持續(xù)發(fā)展。目前圖書館中不僅有計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，還建立基于圖書館內(nèi)部的情報(bào)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)區(qū)域或者國(guó)際之間的圖書資源檢索，為讀者提供便捷的圖書服務(wù)。但針對(duì)圖書信息分類這類型的基礎(chǔ)工作而言，仍然以手工操作狀態(tài)為主，影響圖書信息分類檢索的效率和分類質(zhì)量。尤其是手工分類相對(duì)依賴于采編人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度，如出現(xiàn)誤差，很可能會(huì)導(dǎo)致圖書館服務(wù)質(zhì)量下降。受制于人工圖書分類檢索，我國(guó)圖書館的現(xiàn)代化建設(shè)和管理方式仍然有所不足，因此，利用人工智能技術(shù)探索圖書分類的自動(dòng)化，可以幫助我國(guó)圖書館實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的目標(biāo)，推動(dòng)圖書管理自動(dòng)化。

1 圖書信息分類檢索的概念

信息檢索工作方式起源于對(duì)圖書館中的圖書和資料進(jìn)行索引編排，在傳統(tǒng)的圖書館管理和分類工作中，主要通過圖書館管理員手工分類、手工編排來實(shí)現(xiàn)，這種方式時(shí)效性低，且容易出錯(cuò)。但隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)成為圖書館信息檢索自動(dòng)化發(fā)展的創(chuàng)新方式，利用計(jì)算機(jī)和人工智能的推理機(jī)制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工信息檢索方式，有效提高圖書館信息分類和檢索的效率。

1.1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在當(dāng)代人的社會(huì)中非常常見，也是大眾所熟知的一種技術(shù)。人工智能是根據(jù)人的生理結(jié)構(gòu)仿生出來的一種技術(shù)，其是基于計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中興起的一種具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)，人工智能研究的主要目的是讓機(jī)器代替人類執(zhí)行一些復(fù)雜的任務(wù)。因此，在不斷的發(fā)展進(jìn)程中，人工智能代替許多行業(yè)中的勞動(dòng)力，由于其具有高深的計(jì)算機(jī)知識(shí)、模擬學(xué)習(xí)知識(shí)和自動(dòng)推理技術(shù)，因此，其可以在短時(shí)間內(nèi)習(xí)得相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，滿足一些復(fù)雜工作的需求。在面對(duì)圖書館分類檢索這項(xiàng)復(fù)雜的工作時(shí)，人工智能技術(shù)可以展現(xiàn)其最大的優(yōu)勢(shì)，通過推理演繹有效、快速的分類圖書資源，提取必要文檔，有效提高信息檢索的效率，滿足圖書館管理的要求，提升圖書館的現(xiàn)代化發(fā)展能力。

1.2 信息檢索技術(shù)

信息檢索技術(shù)是指利用人工智能和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，基于圖書館所有的圖書資源和文檔信息，有效提取其中有價(jià)值的文檔信息，并進(jìn)行處理和數(shù)據(jù)分享。使用人工智能或者計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息檢索的最大優(yōu)勢(shì)是能夠?yàn)樾畔⒌膽?yīng)用提供更可控的管理策略，也就是說，信息分類檢索的工作需要將圖書館的所有書籍和文件編入索引，通過容納于圖書館信息資源庫之中，便于用戶進(jìn)行讀取。而人工智能技術(shù)可以用算法和檢索數(shù)據(jù)庫資源等加強(qiáng)信息檢索工作的實(shí)效性。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，圖書館的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)充，原有的圖書館資源和文檔正在不斷的更新和增加，運(yùn)用人工智能技術(shù)，既可以減免人工工作時(shí)信息出錯(cuò)的問題，也可以提高圖書館資源和文檔信息分類、檢索的時(shí)效性，大大提高檢索效率和查詢效率。在短時(shí)間內(nèi)為用戶提供圖書服務(wù)，這種運(yùn)用方式的優(yōu)勢(shì)顯然比人工的方式更為顯著。

1.3 計(jì)算機(jī)信息檢索的現(xiàn)狀

在沒有人工智能的年代，圖書館需要采用計(jì)算機(jī)檢索的方式來代替人工操作，而計(jì)算機(jī)檢索仍然需要通過人力來控制計(jì)算機(jī)完成檢索過程。通過人的操作控制計(jì)算機(jī)訪問不同的數(shù)據(jù)庫查找所需要的文獻(xiàn)，雖然這種方式可以有效提高信息檢索的效率，但仍然屬于半自動(dòng)化操作，沒有完全脫離人工操縱。隨著當(dāng)前科技的迅猛發(fā)展，我國(guó)的人工智能在進(jìn)入2000年之后得到快速的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用到圖書館建設(shè)與服務(wù)過程中去。然而，由于種種原因的限制，目前圖書館的智慧服務(wù)建設(shè)仍然存在不足，需要從人工智能的角度出發(fā)，有效探索圖書館信息分類和檢索的創(chuàng)新方式，以人工智能不斷支持圖書館信息分類的自動(dòng)化、科學(xué)化發(fā)展。

2 人工智能技術(shù)在信息檢索中的應(yīng)用模式

在圖書館信息分類檢索的過程中，傳統(tǒng)的人工方式并不適用于現(xiàn)代用戶的需求，因此，人工智能技術(shù)在信息檢索系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上加入人工智能技術(shù)，有效提高信息檢索系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用效率，讓用戶獲得最佳的體驗(yàn)。人工技術(shù)可以發(fā)揮推理優(yōu)勢(shì)，與信息檢索技術(shù)結(jié)合；發(fā)揮數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)圖書館的知識(shí)庫技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。通過數(shù)據(jù)處理和知識(shí)處理的有效應(yīng)用，結(jié)合用戶的實(shí)際需要進(jìn)行信息特征的提取，方便用戶快速有效的進(jìn)行信息檢索和數(shù)據(jù)分析。

2.1 人工智能在信息過濾中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)可以設(shè)計(jì)相關(guān)信息過濾軟件，根據(jù)信息的內(nèi)容來判斷和標(biāo)注垃圾信息，根據(jù)準(zhǔn)入機(jī)制和合法檢測(cè)機(jī)制決定信息的內(nèi)容是否允許通過，攔截可疑短信，幫助用戶快速瀏覽信息。在人工智能模式下，圖書館的工作人員可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行過濾和篩選，選擇最有用和最有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息錄入智能知識(shí)庫之中，方便用戶隨時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，用戶也可以在瀏覽圖書館資源的過程中，將垃圾信息和可疑信息進(jìn)行濾除，凈化閱讀環(huán)境，有效提高閱讀質(zhì)量。

2.2 數(shù)據(jù)技術(shù)在視頻圖像檢索中的應(yīng)用

人工智能可以有效應(yīng)用于視頻類的圖書資料分類索引和檢索之中，人工智能系統(tǒng)可以對(duì)視頻圖像的特征、內(nèi)容以及數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，計(jì)算顏色直方圖和紋理分析，對(duì)視頻的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤，將特征向量以及視頻的片段進(jìn)行分類檢索。用戶只需要提供一定范圍內(nèi)的關(guān)鍵詞，就可以運(yùn)用人工智能技術(shù)檢索出具體的視頻圖像。圖書館管理員可以根據(jù)人工智能技術(shù)，將不同種類的視頻圖像進(jìn)行分類選放，保證視頻圖像的分類正確，為用戶提供良好的閱讀服務(wù)。

2.3 智能代理在信息檢索中的應(yīng)用

人工智能既有計(jì)算機(jī)檢索系統(tǒng)的支持，也有本身智能化的優(yōu)勢(shì)，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)推理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在信息檢索中的應(yīng)用非常廣泛。例如，人工智能可以代替用戶進(jìn)行各種復(fù)雜的信息查詢和篩選，根據(jù)推理計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)推測(cè)用戶的意圖，主動(dòng)制定執(zhí)行工作計(jì)劃。圖書館的工作人員可以根據(jù)人工智能的推測(cè)功能，讓人工智能進(jìn)行高級(jí)復(fù)雜的自動(dòng)處理技術(shù)，自動(dòng)將圖書館的相關(guān)信息進(jìn)行編排和索引，再由人工進(jìn)行具體的檢查。通過在圖書館管理系統(tǒng)界面進(jìn)行搜索引擎，既能提高圖書分類的便捷性，同時(shí)也可以通過統(tǒng)一的傳輸協(xié)議關(guān)注圖書資源的借取信息，根據(jù)圖書資源的索引編號(hào)完成檢索。

2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在信息檢索的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家系統(tǒng)可以將邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算進(jìn)行融合，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和聯(lián)想功能，學(xué)習(xí)人工在進(jìn)行圖書編排和索引時(shí)的經(jīng)驗(yàn)。圖書館管理人員可以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，在人工智能中輸入自己的編排經(jīng)驗(yàn)，并通過人工智能高效搜索相關(guān)的圖書編排和管理知識(shí)，讓人工智能自動(dòng)建立規(guī)則意識(shí)，在可信度范圍內(nèi)進(jìn)行圖書資源的管理和內(nèi)部編碼。

3 人工智能在圖書分類中的設(shè)想與應(yīng)用

基于圖書分類和圖書檢索這項(xiàng)工作的繁瑣性，本文適當(dāng)提出利用自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖書分類知識(shí)記憶，進(jìn)行圖書分類自動(dòng)化檢索和智能化分類的方式。

3.1 自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

人工智能是仿制人腦的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體工作的，因此其也擁有人腦可以學(xué)習(xí)的功能，人腦是通過對(duì)新知識(shí)和新的刺激進(jìn)行感官判斷和記憶來完成工作的，而人工智能可以通過自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)理，構(gòu)建兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次，在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次中輸入有關(guān)圖書的分類方式，輸出某一圖書的特征代碼和分類信息。通過輸入信號(hào)的特征進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)權(quán)職的存儲(chǔ)，這種存儲(chǔ)信號(hào)可以在圖書資源進(jìn)入圖書館之后反復(fù)利用。

為更加方便的進(jìn)行圖書的分類和索引，自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以根據(jù)圖書分類和圖書的編碼進(jìn)行特征碼和類別碼、內(nèi)涵碼和限定碼的編寫，完成漢字符號(hào)向二進(jìn)制碼向量的轉(zhuǎn)換。例如電子類圖書可以利用100作為類別碼，內(nèi)涵滿為100，限定碼為 001，整體電工學(xué)對(duì)應(yīng)的特征碼可以是100100001。這就方便區(qū)分電子學(xué)圖書以及計(jì)算機(jī)、人工智能、電機(jī)等方面的圖書資源，圖書管理員只需要確定具體的特征碼，就可以完整的檢索有關(guān)電子學(xué)類的知識(shí)和文獻(xiàn)資料。

3.2 自適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)可以有效地進(jìn)行圖書分類，將人腦中存儲(chǔ)的圖書分類知識(shí)應(yīng)用到具體的網(wǎng)絡(luò)中，通過智能化的索取和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的吸取，完成圖書資源的分類和編碼任務(wù)。而自適應(yīng)共振網(wǎng)絡(luò)需要有自身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也就是專家結(jié)構(gòu)的支持，將各個(gè)單元的特征碼聯(lián)系起來，為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。整個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分，第一個(gè)部分是用戶接口部分，用戶需要通過接口登錄圖書館網(wǎng)絡(luò)界面；第二個(gè)部分是決策器部分，此部分由知識(shí)庫和推理機(jī)兩部分組成，這兩部分共同幫助圖書進(jìn)行細(xì)致的分類，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和輸入信號(hào)的判斷，決定圖書的類別；第三類是轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器是與打印機(jī)相連的系統(tǒng)部件，用戶可以在確定圖書的類別之后，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行打印。

4 結(jié)束語

總之，人工智能在圖書館中的應(yīng)用已有時(shí)日，但想要實(shí)現(xiàn)圖書信息分類和信息檢索的高效便捷，仍然需要探索人工智能的高級(jí)功能。通過系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化，保證圖書信息資源的分類正確性，有效提高圖書分辨系統(tǒng)的實(shí)效性，降低人力勞動(dòng)的負(fù)擔(dān)，為用戶提供良好的閱讀和搜索體驗(yàn)。