基于情境感知的移動圖書館服務實施策略研究

習海旭，何 勝，蔣紅芬（江蘇理工學院計算機工程學院）

隨著移動互聯網的應用持續深化，手機成為最普遍的上網方式，截至2021 年12 月，我國使用手機上網的網民數量達10.32 億［1］，網民使用手機上網的比例達99.7%。同時，移動閱讀成為大眾閱讀的主要方式，智能手機、平板電腦等手持式移動通信工具正在拓展閱讀領域的時間和空間。“第十八次全國國民閱讀調查”結果顯示，2020 年我國各類數字化閱讀方式（網絡在線閱讀、手機閱讀、電子閱讀器閱讀、Pad 閱讀等）的接觸率較2019 年增長79.4%。［2］越來越多的用戶通過移動智能終端登錄圖書館獲取知識和服務，由此積累了海量的移動設備端的圖書館用戶數據。如何從移動圖書館的特點出發，分析用戶對移動圖書館的多樣化需求，開展創新服務研究，從而構建更具開放性、更符合新時代讀者需求的移動圖書館信息服務平臺，已成為一個研究熱點。

1 基于情境感知的移動圖書館服務內涵

“意義建構理論”認為，用戶的信息需求會隨著情境的變化而改變［3］。在移動環境下，用戶的信息需求根據不同的情境會表現出不同的特點，相比傳統或數字化環境，具有更強的情境敏感特征。以讀者情境信息為驅動的移動圖書館服務能夠使讀者方便快捷地獲得立體豐富的圖書館資源，為不同知識背景和學習動機的讀者提供情境化、個性化和多樣化的知識服務。

1.1 移動圖書館的情境感知服務需求維度

在時間維度上，用戶的信息活動具有碎片性、臨時性和實用性的特點［4］，相應的信息需求與時間情境信息有關，如旅途中、等候時“碎片閱讀”的內容聚合，內容提供的恰當時機（特定階段愛好特定的東西）等。在空間維度上，用戶的信息活動空間具有本地性和目的性的特征［5］，相應的信息需求與地點情境信息有關，如館藏圖書定位和附近圖書館的書籍推薦等。在用戶維度上，用戶有不同的身份、生物信息等用戶特征以及不同興趣愛好、行為特征、借閱歷史等用戶偏好［6］，相應的信息需求與用戶的情境信息有關。在社交維度上，用戶信息需求與用戶評論、用戶之間的互動交流及社群、分享等與用戶所處的社會情境信息（如法律、習俗等）［7］有關。

1.2 基于情境感知的移動圖書館服務特征

隨著移動智能終端計算、采集和存儲能力的優化升級以及移動互聯網的日益成熟，移動環境下結合情境感知計算實現了移動情境感知，使得基于情境感知的移動圖書館服務呈現出以促進用戶認知效率為核心的情境和個性化深度融合特征。

首先，移動圖書館服務借助移動情境感知技術，滿足了讀者在移動環境下的情境感知服務需求。相比傳統圖書館環境下部署的傳感器系統，以智能手機為代表的移動智能終端搭建了由內嵌傳感器、物理傳感器、融合傳感器和通信傳感器組成的傳感器系統，能夠更加高效地感知有關用戶和環境的多維度情境信息，提升移動圖書館業務管理效率，優化移動圖書館服務功能，提供更加符合用戶當前情境需求的信息和服務。

其次，現有的圖書館信息或功能推薦服務主要涉及讀者和資源兩個維度，推薦過程忽略了移動環境下讀者的情境因素，如在不同時間、地點、物理環境或生理心理、社會文化等情境下讀者的不同資源需求。基于移動情境感知技術感知的多維度情境信息，通過讀者全面的精準畫像，能夠主動為讀者提供基于情境的個性化服務推薦。

最后，從促進用戶認知效率出發，移動情境感知技術和圖書館移動服務相互融合和促進，豐富了圖書館移動服務內容，創新了服務形式。如針對移動閱讀中淺閱讀和碎片化的特點，為了促進讀者學習認知和減輕讀者理解負擔，使用形象具體化的方式呈現閱讀內容的細粒度知識。因此，在移動閱讀服務中，除了有屏幕亮度、閱讀姿態自動感知調整功能之外，還加入了學術論文知識元及提要、基于地理位置的讀友圈、掃描翻譯和增強式虛擬閱讀場景等創新功能支持。

2 基于情境感知的移動圖書館服務現狀

2.1 情境感知服務系統

該實踐領域集中在情境信息建模與處理、系統框架設計和系統應用三個方面。在情境信息建模方面，出現了Cobra 模型、ASC 模型、網絡用戶可信評估模型等，用戶情境本體模型也被關注。Razmerita 提出了一種基于本體的模擬用戶行為的建模方法，并對這種用戶建模的學習效果進行了分析［8］；湯漢伊等提出了一種情境感知的網絡用戶可信評估模型，該模型通過對用戶訪問時所處的情境計算惡意行為的懲罰力度［9］。情境信息的處理方法大多是借助智能設備中各類傳感器采集數據，再使用智能信息處理技術來提高感知數據的準確性。Bieber 等通過融合智能手機內置的加速度傳感器和麥克風獲取的情境數據，提出了一種用戶行為識別的新方法［10］；Baun 等對人群的室內運動模式進行聯合識別，利用信息融合技術將Wi-Fi、加速度和指南針等多模態數據進行結合，提高了識別精度，使得在最佳設置下，識別準確度F 值高達87%［11］；王興超等通過搭建無線傳感器網絡，獲得了用戶情境感知數據，并基于RFID 技術實現了終端設備信息的自動獲取，讓個性化信息關聯匹配，為自動推送奠定了基礎［12］。在系統框架設計方面，Sanfilippo 提出了基于規則引擎的情境推理框架（ECRF），有效地提升了情景感知系統的靈活性［13］；莫同等提出了情境感知服務系統框架CBS3，給出了情境信息與業務服務的配置模型和構造機制［14］。

2.2 移動圖書館服務模型

該研究主要從基于應用技術、相關理論和應用需求三個角度展開。基于應用技術所提出的服務模型會融入應用技術的特點，賦予特定的服務內容和功能，如基于Widget、微信、百度直達號等的移動圖書館服務模式。柳益君等結合高校移動圖書館場景化資源推薦服務中的重要場景化要素，設計了基于Hadoop 云平臺的推薦系統模型［15］。基于相關理論的服務模型研究則主要以用戶需求和行為、服務交互、用戶接受等理論為指導。如任軍虎從用戶與移動圖書館信息服務的多維關系入手，分析其服務交互過程，構建了社會化網絡環境下的移動圖書館服務交互模型［16］。基于應用需求的服務模型則關注移動讀者的實際需求，如曾子明等在智慧圖書館、智慧服務概念和內涵辨析的基礎上，從智慧知識服務的個性化推薦需求出發，提出了智慧圖書館的個性化推薦服務模型體系架構［17］。

2.3 基于情境感知的移動圖書館服務

該研究和實踐領域主要包括移動圖書館情境模型構建和移動圖書館個性化推薦服務。在移動圖書館情境模型構建方面，Markus 等分析了影響圖書館推薦服務的情境因素，構建了基于情境感知—目標用戶—資源協同驅動推薦模型［18］；周玲元等針對移動環境下情境動態變化特點，設計了基于SOA 的圖書館情境感知中間件架構模型，該模型能夠感知用戶情境，同時具有組合自適應機制，將服務單元通過信道連接起來動態組合完成預訂服務功能［19］。在移動圖書館個性化推薦服務方面，Afify 等通過建立偏好樹，構建了圖書用戶模型和圖書云服務模型，為用戶推薦匹配度較高的圖書云服務［20］；洪亮等結合移動數字圖書館的資源布局及推送特征，設計了一種基于情境感知的個性化資源推薦方式［21］。

3 基于情境感知的移動圖書館服務存在的問題

3.1 基于情境感知的移動圖書館個性化服務體現不足

情境感知計算應用于移動圖書館服務，可以更全面準確地獲得移動讀者的需求，更好地為移動讀者提供個性化服務。目前，基于情境感知的移動圖書館服務內容和方式大多還是基于用戶單方面的情境信息或用戶行為信息，缺乏全面的用戶情境信息獲取和融合，包括用戶基本信息、用戶偏好、用戶所處物理環境等情境信息的整合。因此，個性化服務效果還較為初級，還需充分利用移動設備的感知和智能化優勢，深入研究融合情境信息的用戶建模和用戶畫像技術以及個性化推薦技術，以提供更為精準的移動圖書館個性化服務。

3.2 基于情境感知的移動圖書館服務有效性欠佳

基于情境感知的移動圖書館服務方式上，大多體現于用戶交互體驗的優化，如服務提醒、閱讀屏幕自適應和亮度調節等；在服務內容上，已有加入情境信息的個性化推薦研究和實踐，但大多還是粗粒度的內容推薦，如整本圖書或整篇文獻；在服務模式上，大都是傳統圖書服務和數字閱讀服務移植到移動終端。因此，基于情境感知的移動圖書館服務的有效性還有較大的上升空間，可從最新的移動圖書館理論與實踐以及情境感知設備和技術的互相借鑒啟發及雙向適應的視角，將情境感知與移動圖書館深度融合，在現有系統中豐富更多新穎便捷的移動圖書館服務。同時，還需要充分考慮移動讀者的需求、學習認知規律和移動學習活動特點，結合情境感知服務，為用戶提供更有效的移動圖書館服務。

3.3 缺乏基于情境感知的移動圖書館服務效果評估

基于情境感知的移動圖書館服務系統的應用實證研究還沒有真正開展，大部分是基于單個移動感知功能（如QR 碼）的應用研究，或本質上是對情境感知功能需求的調研研究。對基于情境感知的移動圖書館系統應用過程中的整體服務效果評估、存在的問題、制約因素大都是采用文獻研究法，所提出的應對策略缺乏針對性。因此，應該將具有情境感知功能的系統付諸實際應用，充分采用觀察法、訪談法和調查法等多種形式評估系統使用的效果。

由此，基于情境感知的移動圖書館創新服務需要從情境感知與移動圖書館服務的深度融合、多維情境感知的場景個性化推薦以及移動圖書館服務應用實證與評估等三個方面優化實施策略，同時結合移動讀者的情境化、個性化需求和移動學習活動的特點，從技術實施路徑和實施內容設計兩方面開展服務實施策略研究。

4 基于情境感知的移動圖書館服務實施策略

4.1 基于情境感知的移動圖書館服務技術實施策略

情境感知服務以及有效的圖書館移動服務是基于情境感知的移動圖書館服務實施的兩大關鍵。情境感知服務需要全面挖掘豐富多樣的情境信息，滿足讀者對移動圖書館隨情境變化的及個性化的信息和服務需求。有效的圖書館移動服務需要針對移動閱讀過程中淺閱讀和碎片化的特點［22］，高效組織和呈現經過細粒度加工的內容并創新移動圖書館服務模式，讓讀者在較短的時間內和較少的認知負擔下快速掌握信息和知識。因此，基于情境感知的移動圖書館服務的技術實施策略是圍繞對信息組織和知識表示、用戶畫像、推薦算法及情境感知服務的研究，為讀者提供個性化、人性化的信息和知識服務。

如圖1 所示，以知識管理理論為指導，在圖書資料或學術文獻中抽取知識元生成知識結構，進行知識發現，構建一種包含顯性和隱性知識的知識庫，同時基于信息組織原理和方法，以合理的方式聚合、組織信息資源，為用戶提供信息檢索的接口。知識抽取、知識圖譜和內容摘要的生成和信息組織都需要采用文本挖掘等相關技術。情境感知技術通過各種軟硬件技術手段動態感知和計算用戶當前所處情境的動態場景信息（如時空、生物特征、設備環境等）；情境信息建模和用戶信息建模分別對動態場景信息和靜態的用戶基本信息（如個性、職業、心理等）進行定義、表示和合理組織，上述兩個模型融合形成完整的移動圖書館用戶模型。用戶畫像通過收集和挖掘移動圖書館用戶模型數據，建立能夠區分不同用戶群體的特征化標簽。情境感知服務基于移動圖書館用戶畫像，采用個性化推薦算法，以經過合理組織的信息資源和挖掘出來的知識資源為內容，為用戶提供個性化、人性化的移動圖書館信息服務。

圖1 基于情境感知的移動圖書館服務技術實施路徑

在基于情境感知的移動圖書館服務中，個性化推薦在滿足用戶的多樣化需求、提高圖書館服務質量中起到了重要的作用。情境感知及其計算使得個性化推薦系統中的用戶數據更為多元化、多維度、準確而豐富，分布式、云計算為用戶畫像提供了計算能力支持，大數據、數據挖掘技術為知識服務和個性化推薦提供了計算方法支持。個性化情境感知服務研究可為用戶提供更實時、更準確、更多樣、更人性化的個性化信息和服務。

4.2 基于情境感知的移動圖書館服務內容設計策略

基于情境感知的移動圖書館服務實施以情境感知技術及其應用為出發點，思考如何實現移動圖書館環境下知識服務新模式，以滿足不同用戶、不同場景的個性化服務需求。如圖2 所示，該內容設計主要包括基于情境感知的移動圖書館服務系統設計、基于情境感知的移動圖書館服務模型構建和應用評估優化三部分內容。

圖2 基于情境感知的移動圖書館服務實施內容設計

（1）基于情境感知的移動圖書館服務系統設計，主要從移動互聯網和情境感知技術特點及“移動”讀者需求的契合點出發進行基于情境感知的移動圖書館服務系統的技術架構和功能模塊設計，重點對基于情境的移動圖書館服務模型進行設計。其中系統的技術架構和模塊設計是在移動圖書館服務系統的基礎上研究服務系統的整體技術架構，系統模塊中情境感知與計算調用，情境信息管理以及情境信息與服務、資源、業務關聯的具體需求和功能。基于情境感知的移動圖書館服務模型設計是基于情境感知相關軟硬件技術，從松耦合、觸發式服務調用和自適應等特征出發，設計情境感知服務的層次和模型，具體包括數據采集與處理層、情境信息推理層和情境感知服務層。

（2）基于情境感知的移動圖書館服務模型構建。主要實現用戶當前或歷史情境信息的建模和融合，構建基于情境感知的用戶模型，并進一步進行移動圖書館用戶畫像，最終實現基于情境感知的移動圖書館服務推薦。其中基于情境的用戶建模是對移動圖書館服務過程中捕獲的時間、地點、周圍環境、用戶生物特性、智能終端特性等情境數據進行定義和表示。對用戶的多維情境信息進行融合和推理，形成用戶完整的情境信息，然后提取情境特征項，確定用戶情境特征項權重值，對包含物理情境、基本信息情境、社會網絡情境的用戶模型進行表示和描述。融合情境的“移動”讀者畫像主要包括數據采集、集成和過濾，對讀者特征標簽的抽取、歸類和關聯，形成多級的讀者分類標簽體系，最后進行讀者識別和預測，構建讀者畫像庫，可視化用戶畫像并進行移動圖書館服務的分析和應用。基于情境感知的信息服務推薦是基于神經網絡圖，組合不同的服務形式或從信息和知識資源庫匹配出符合用戶情境偏好模型的數字化資源推薦給用戶。

（3）基于情境感知的移動圖書館服務模型應用。基于兩大應用場景，搭建基于情境感知的移動圖書館服務系統。應用該系統，對場景中系統的應用效果進行分析和對比，從情境感知服務評估角度反饋和調優系統模型的各個模塊，基于用戶技術接受模型提出系統優化應對策略。應用場景一是基于情境感知的移動閱讀服務應用研究，將情境感知引入面向公眾用戶的移動閱讀服務，例如傳統圖書借閱服務，實現圖書館的借書、還書、藏書準確定位，移動閱讀、增強虛擬現實體驗和個性化圖書推薦等功能；應用場景二是基于情境感知的學科研究知識服務應用研究，將情境感知引入面向科研用戶的學科學術知識服務平臺，實現文獻知識搜索、知識圖譜、文獻摘要，研究方向前沿推薦，提供學者地圖、學者合作推薦等功能。還可以實現基于情境感知的手機閱讀體驗和基于情境感知的個性化推薦等相關功能。

5 結語

移動圖書館是數字圖書館在移動環境下的進一步發展，情境感知推薦服務是未來手機閱讀信息服務的一個重要方向，它將有效地滿足移動用戶的個性化需求，使得信息獲取和知識學習更加便利。研究情境感知理論與技術以及移動圖書館服務理論與實踐相融合的移動圖書館情境感知個性化服務解決方案，探討該方案的應用對策，能夠為移動圖書館情境感知服務理論的發展與應用提供新的依據，還能進一步深刻掌握移動圖書館的發展規律，有助于提高圖書館個性化服務質量，提升信息增值潛力，豐富和完善移動圖書館知識服務理論，并具有重要的社會及應用價值。