智慧圖書館設計及其功能模塊分析

南平市圖書館福建南平353000摘要：為加快圖書館智能化轉型，切實提高圖書館管理效率，從基礎層、資源層、應用層、感知層、服務層構建智慧圖書館的總體架構，基于智慧圖書館的總體架構，深入分析智慧圖書館的兩大主要功能模塊，即數據挖掘模塊功能、智慧服務與知識發現模塊功能，以期通過多個模塊的功能設計切實提高智能圖書館的使用效能，為各地區、高校智慧圖書館系統及功能模塊建設提供有益借鑒。

關鍵詞：智慧圖書館數據挖掘服務功能全面感知

中圖分類號：G250.7

FunctionalModuleandAnalysisDesignofIntelligentLibrary

LIUZhongwang

NanpingLibrary，Nanping，FujianProvince，353000China

Abstract：Inordertospeeduptheintelligentlibrarytransformation，andeffectivelyimprovetheefficiencyoflibrarymanagement，theoverallarchitectureofsmartlibrariesisconstructedfromthebasiclayer，resourcelayer，applicationlayer，perceptionlayer，servicelayer.Basedontheoverallarchitectureoftheintelligentlibrary，thispaperconductsanin-depthanalysisoftwomainfunctionmodulesofintelligentlibrary，namelydataminingmodulefunction，intelligentserviceandknowledgediscoverymodulefunction，hopingtoeffectivelyimprovetheefficiencyofintelligentlibrariesthroughthefunctionaldesignofmultiplemodules，andprovideusefulreferencesfortheconstructionofsmartlibrarysystemsandfunctionalmodulesinvariousregionsanduniversities.KeyWords：Intelligentlibrary;Datamining;Servicefunction;Comprehensiveperception

習總書記在多次重要講話中指出“十四五”時期是中國現代化發展的重要階段，即中國“實現高質量發展”的新階段[1]。2021年3月，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》（以下簡稱“十四五規劃”）中明確指出各領域要促進數字化轉型與建設步伐，積極推進“智慧圖書館”建設，為社會提供更為便捷且智慧的公共文化服務[2]。智慧圖書館是應用大數據、云技術、物聯網等信息技術，將圖書館各要素關聯起來進而實現互通互聯智慧化管理服務的圖書館新運作模式。近年來，智慧圖書館逐漸成為圖書館研究領域的重點議題，但如何有效構建智慧圖書館功能架構[3]，如何合理設置智慧圖書館功能模塊仍是困擾廣大設計者的關鍵問題[4]。基于此，本文現就對智慧圖書館功能模塊與分析設計展開研究，以期為智慧圖書館建設提供參考借鑒。

1智慧圖書館總體架構設計

智慧圖書館總體設計需要以傳統圖書館和數字圖書館的結構功能為基礎，通過對基礎層、數據層、應用層、服務層的統一規劃[5-6]，構建完善的智慧圖書館系統架構。基于此，現構建如圖1所示的智慧圖書館完整架構設計。

• 基礎層

基礎層構建的目的在于為智慧圖書館提供基礎設備支持、網絡條件支持等。在智慧圖書館基礎層架構設計中，基礎層主要由12個基礎設備組成，即服務器、數據庫、操作系統、中間件、互聯網、局域網、無線網、通信系統、動力系統、不間斷動力系統、采集終端、辦公終端。同時，基礎層設計中將公共云、私有云巧妙結合，確保基礎層能夠為整個智慧圖書館系統提供強有力的基礎支撐。

• 數據層

數據層構建的目的在于為智慧圖書館正常運行和管理提供可靠的數據支持。數據層主要由館藏紙本資源、（自建）館藏數據資源、（外購）館藏數據資源和館藏資源使用統計數據四部分組成。其中，（外購）館藏數據資源主要來自圖書館與其他地區圖書館合作獲取的資源，館藏資源使用統計數據主要是用于分析用戶數據、資源使用情況等。

• 應用層

應用層的構建目的在于為智慧圖書館的運行和處理提供開放式、共享式應用平臺。應用層可以為智慧圖書館運作提供多種應用服務，如紙電采選、閱讀學分、智能審批、空間預約、調查問卷、閱讀推薦等。同時，應用層通過將應用市場與開放平臺進行對接，能夠輕松實現智慧圖書館服務系統的一體化、系統化管理，可以大幅提升智慧圖書館的管理效率。

• 服務層

服務層的構建目的在于通過多種途徑為用戶提供更為良好的智慧圖書館使用體驗。在服務層設計PC端、個人空間、手機移動端、微信圖書館、數據大屏等電子載體，令各類用戶（政府、企事業單位、個人讀者等）通過5G網絡和手機等即可體驗智慧圖書館的多種服務，可為不同類型用戶提供更加精準且有針對性的智慧服務，能夠滿足不同用戶的閱讀需求。

2智慧圖書館功能模塊具體分析

2.1數據挖掘

利用數據挖掘系統，可以快速、完整地掌握本館的資源統計與整體狀況，從而實現對智慧圖書館各個應用系統與服務進行高效整合，實現對智慧圖書館的統一管理與服務[7]。

數據統計分析系統能夠實現對用戶的訪問路徑加以分析，為統計平臺使用、學科使用、研究方向等分析提供基礎支持，以此來確保智慧圖書館所提供的服務更加精準，實現對不同數據庫使用情況的精準分析[5]。與此同時，利用數據挖掘功能模塊，能夠實現對各類圖書館數據的可視化處理，通過對不同數據庫數據使用量展開統計和排序，能夠對智慧圖書館未來數據庫采購等提供參考。在智慧圖書館數據挖掘模塊設計中，可以輕松實現館藏資源分析、資源應用分析、讀者閱讀分析等多種功能。

2.1.1館藏資源分析

智慧圖書館數據挖掘模塊具有強有力的館藏資源分析功能，不僅能夠統計圖書館內現有文獻資料與類型的數量，還能夠依據學科、數據庫提供商等不同分類標準統計館藏資源數量。館藏資源分析功能充分利用大數據技術，借助數據清晰、深度學習等技術，可以有效剔除多余且無用的數據資料，優化館藏資源數據結構，進而實現更為高效的館藏資源統計分析功能，大幅提升數據挖掘的有效性。從圖書館內部管理層面來看，館藏資源分析功能可以幫助圖書館管理員更加清楚地了解圖書館內藏書量及資源分布情況，進而提高圖書館的管理效率。從圖書館外部宣傳層面來看，館藏資源分析功能可以為用戶提供更為直觀的館藏信息，能夠更加全面地為用戶介紹各類型文獻及資源詳情，能夠大幅提升圖QBcbdMDWK3PSSkQV1g/R2g==書館宣傳成效。

2.1.2資源應用分析

資源應用分析功能模塊主要包括電子資源庫統計分析功能、學科使用分析功能、檢索熱詞排行功能、資源利用趨勢功能等。其中，電子資源庫功能主要是通過查看電子數據庫的使用量，對其進行排序，在界面中可以充分展現不同電子數據庫（知網、萬方等）訪問量、讀者數量及使用情況等。

學科使用分析功能是指通過輸入相應的檢索內容，查看不同教育學科（文學、哲學、歷史學等）的使用情況，利用大數據處理技術理清智慧圖書館不同學科使用率、覆蓋率、成果率的排名及用量情況。檢索熱詞排行功能主要是借助神經網絡模型，基于對館藏數據、檢索數據的追蹤分析，得到某一時間段內智慧圖書館讀者對某一領域、某一學科的關注度，進而挖掘智慧圖書館內某一時間段內用戶的關注熱點。資源利用趨勢分析是智慧圖書館資源應用分析的核心功能，基于大數據和云計算技術，可以借助該功能模塊分析讀者使用不同文獻資源的時間趨勢等，智慧圖書館可以依據所得到的資源利用趨勢分析曲線等，為用戶提供更具有針對性的資源服務，大幅提升智慧圖書館的服務效率。

2.1.3讀者閱讀分析

讀者閱讀分析功能模塊主要包括讀者分類統計功能、讀者活躍度排名、讀者訪問統計等功能。其中，用戶分類統計主要是借助云計算和深度學習算法，針對不同讀者類型進行分類查看，以高校智慧圖書館為例，應用讀者分類統計功能可以輕松實現對某一特定時段的讀者分類統計。（1）讀者活躍度排行功能。選取特定時間段，分析特定時間段內智慧圖書館中讀者閱讀活躍度排名，該功能模塊可以為智慧圖書館舉辦推廣活動時提供數據支撐。（2）用戶訪問統計功能。該功能可以精確到某一天，可以針對讀者在某一天或某一時間段內的文獻訪問量、下載量等進行分析，可以為圖書館制定更加有針對性用戶服務策略等提供數據支持。

2.2智慧服務與知識發現

智慧服務與知識發現是從大量的數據中找出有效的、新穎的和潛在的有用的信息。智慧圖書館知識發現功能模塊可以按照使用者的真實需要來獲取多種知識，讓使用者擺脫原始數據的繁瑣查詢過程，可以為用戶提供更為簡潔、直觀的知識[8]。由此可見，知識發現功能即通過對海量數據的存儲、知識資源的挖掘與集成以及文檔的計量建模等手段，實現對各類數據獨立、高效、統一、精準的檢索，從而實現對高價值學術資源的發掘、集成與高效使用，實現各類數據庫中知識資源的全面交叉與可視化。

2.2.1科研情報分析

針對海量數據展開科學分析是智慧圖書館的基本服務功能。精準、專業的分析手段，不僅能夠將既往通用信息提供轉化為有價值的有用的、有價值數據資料，即情報（例如迅速掌握該科學領域的相關研究方向、研究趨勢、相關專家的研究結果等），還能極大地提升圖書館研究人員的工作效率。

在智能圖書館智慧服務與知識發現功能中，利用強有力的元數據層作為基礎，建立起大數據挖掘模型，既能對各個知識點、知識群進行深入的剖析和傳播，又能對數據進行科學的分析。通過在知識、文獻和檢索領域構建“全面、完整”的觀念，使讀者獲得科學、嚴謹和標準化的檢索結果，并對未來科研情報展開分析。

2.2.2科研趨勢分析

趨勢分析是一種對檢索話題的發布日期及相應的發表篇數進行匯總、整合、對比，尤其是對同一序列的數據進行比較，從而獲得與話題相關的數據的上升和下降、方向變化趨勢的圖表。利用趨勢分析方法，能夠獲得檢索話題的趨勢曲線分析圖表，可以更快、更直接地將科研學術變動和趨勢展現給用戶。通常情況下，若科研趨勢圖表處在線性上升階段，則表明這一階段的研究尤為活躍；若科研趨勢圖表處在下跌或低谷，則表明這一階段的研究正處于低谷期。同時，利用趨勢曲線圖也可以在某種程度上對某一課題學術研究進行前瞻性分析，對其今后的發展趨勢進行預測，為教育界、科研機構等開展科學研究工作提供基礎與協助。智慧圖書館的科研趨勢分析功能模塊不僅可以實現單一主題、多分類的學術動向分析，還可以實現多學科、多分類的趨勢分析。同時，支持多個主題或相似主題的科學研究成果產出等的比較與成長演變趨勢，對比相似或相似領域的發展變革，并對今后的發展趨勢進行分析，由此實現知識間的關聯，系統地分析知識的發展方向，找出不同學科與科研領域之間的聯系，構建更具有參考價值的科研趨勢曲線。

2.2.3引文引證分析

智能圖書館的建設應從綜合角度出發，通過對學術文獻資源的引用引證分析，可以很好地了解文獻資源的來源、分布情況和共引等情況，由點到面完成文獻引文引證分析。

引文引證分析主要是借助圖論、數理統計、模糊集等數理理論與邏輯推理的思想，系統地分析文本中所蘊含的信息特性及其之間的聯系，歸納、概括和展現書籍、論著、期刊、學術論文等引用情況。

借助強大的引文引證分析功能，既可以對期刊進行引證，又能夠將不同類型、不同文獻信息以“等”的形式囊括學術論文、會議論文、報刊等其他文獻類型。最終實現期刊、書籍、學位論文的立體引用，使讀者與圖書館員能夠更加準確、完整地把握文獻數據的施引和被引關系。

2.2.4可視化關聯分析

智慧圖書館通過數據挖掘和知識發現功能，構建了綜合性、可視化關聯分析圖譜，如圖2所示。

基于可視化關聯圖譜可知，知識既是三維立體的存在，也具備極為廣闊的空間性質，知識與之間密切相關，此種關系構成了完整的知識關聯網絡。通過知識之間聯系，可以使知識由A擴展到B和C。知識關聯是進行知識活動、知識管理的重要前提，其目標是對知識進行科學地組織與高效使用，而“知識關聯”可以說是對知識進行科學地組織與高效使用的理論基礎。為此，智慧圖書館可以借助可視化關聯分析功能，更加精準地開展知識挖掘等工作，以此來為用戶提供更具有針對性、關聯性的使用體驗。

3結語

綜上所述，智慧圖書館總體結構設計主要包括5個層次，即基礎層、數據層、管理層、應用層、服務層。其中，數據挖掘與知識發現是智慧圖書館最為核心且重要的功能模塊，通過設計多種模塊功能，可以令圖書館更好地滿足用戶需求，進而實現個性化、智能化服務。

參考文獻

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[8]謝靜，劉萍.人工智能與高校智慧圖書館建設[J].科技創新導報，2022，19（29）：120-123.