云计算环境下虚拟参考咨询服务的创新应用研究

王 磊，付立波，张仁琼，林雅榕

(合肥工业大学，230009)

1 虚拟参考咨询服务及其发展

1876年，美国麻省伍斯特公共图书馆的格林(Samuel S .Green)馆长(参考咨询之父［1］)向图书馆员一百周年纪念大会提交了:“值得建立的公共图书馆与读者之间的交流和人际关系”(The desirableness of establishing personal intercourse and relations between librarian and readers personal in poupular libraries)一文。这篇论文刊登在同年创刊的《图书馆杂志》第一期中，题目改为“馆员与读者之间的个人关系”(Personal relations between librarians and readers)，最早提出了参考咨询概念［2］，首次明确提出图书馆咨询馆员的任职资格、职责范围等，被视为图书馆开展参考咨询服务的最早倡议［3］。1891年，美国图书馆协会在其会刊《图书馆杂志》中开始正式使用“参考咨询工作”这个专业术语。之后，独立的参考咨询服务理论普遍为图书馆员所接受［4］。1984年，美国马里兰大学健康服务图书馆首先推出电子参考服务(EARS——The Electronic Access to Reference Service)。随着因特网的发展、普及和web技术的迅速成熟，图书馆主页上的商用数据库、数字化特种馆藏、专题文献信息资源导航日益丰富。当读者在检索或查找各种资源时就会产生各种疑难问题，需要咨询员的及时帮助，这样就产生了用户对虚拟参考咨询服务的需求，于是虚拟参考咨询服务便应运而生［5－6］。虚拟参考咨询服务，也称电子参考咨询服务(Electronic Reference Service)、数字参考咨询服务(Digital Reference Service)或远程参考服务(Remote Reference Service)。美国教育部虚拟咨询台(Virtual Reference Desk，VDR)对其定义为:基于Internet的问答服务，它把用户与相关领域的学者与专家联系起来，把一般的人们与那些能够解答提问和具备某些技能的人们联系在一起。换言之，它是建立在数字化通讯基础上，通过网络收发电子邮件、网页表单或者使用在线聊天软件、呼叫中心软件、即时视像软件等，给远程用户提供方便、快捷的咨询服务［7］。随着应用网络技术的迅速发展，由于其逼近现实的咨询模式、自由灵活的接入方式、基于网络的操作管理，使得参考咨询系统已成为现代数字图书馆建设中的重要组成部分［8］。Alexandra Dimitroff对100多个美国图书馆虚拟参考咨询服务系统进行研究论证，发现随着网络技术的发展，虚拟参考咨询服务对其需求用户科研水平的贡献率越来越大［9］。

2 云计算的发展及其在图书馆的应用

1983年，太阳电脑(Sun Microsystems)首先提出“网络是电脑”(The Network is the Computer);2006年3月，亚马逊(Amazon)最早推出弹性计算云(Elastic Compute Cloud;EC2)服务;2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会上首次提出“云计算”(CloudComputing)的概念。云计算(cloud computing)是分布式计算技术的一种，其最基本的概念是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务［10］。现在，亚马逊、IBM、英特尔、微软、雅虎、Sun、EMC、Google等大型IT厂商都已涉足云计算，提供着各种各样的云计算服务。2012年2月，思科系统正式加入OpenStack，重点研制OpenStack的网络服务。

目前，国外许多图书馆供应商已经开始向图书馆提供专业的云服务。公共图书馆已经在使用SaaS(软件及服务)和存储这两个专业的云服务。波士顿公共图书馆(BPL)利用了亚马逊提供的S3存储服务［11］;Google Apps向许多图书馆提供了在线办公软件，使用户可以从任何地方的计算机随意访问云计算服务系统。此外，Google Docs还提供了在线文档编辑工具。

3 云计算与虚拟参考咨询服务

虚拟参考咨询服务的内容主要针对检索工具、数据库、网络资源的使用方法以及信息的挖掘、分析、整理和之后的资源共享。在新技术的支持下，许多虚拟参考咨询服务延伸服务随之诞生，如采用人工智能的虚拟图书馆员，通过视频、语音与用户交互，如同与现实中的图书馆员交流;基于虚拟现实技术，使著名历史场景复原;利用空间计算技术，提示某图书与用户之间的距离以及最佳行进路线;根据用户描述的需求，结合多维数据分析挖掘技术，为用户推荐最符合借阅的图书等［12］。为了能够使虚拟参考咨询服务所提供的诸多业务被用户更好地体验，就要求用户持有功能全面且强大的终端。近年来，随着虚拟参考咨询服务的用户对终端功能的要求越来越高，以至于有人提出了“终端系统”的概念。终端系统就是将若干不同类型的单一功能终端聚合为一个系统，以整体的形式向用户同时提供多种类型的业务体验。

在云计算环境下，虚拟参考咨询系统的用户终端将被极大简化，用户所提出的问题、要求将会被庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，诸多复杂的功能都将转移到终端背后的云计算服务器上去完成。虚拟参考咨询服务用户所需的应用程序不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在云计算环境下的大规模服务器集群中。用户所得到的数据也并不在本地存储设备中，而是保存在云计算环境下的数据存储中心里面。提供云计算服务的图情机构或企业负责这些数据中心的正常运转、管理和维护，并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间供用户使用。用户可以在任何时间和任何地点任意连接至互联网的虚拟参考咨询终端，这就使图情机构为用户建立全方位、多层次、无间断的区域联合虚拟参考咨询服务以及科技查新服务的深化成为可能，图1为云计算环境下虚拟参考咨询服务系统的结构示意图。

图1 云计算环境下的虚拟参考咨询服务系统结构示意图

用户通过虚拟参考咨询服务系统终端的界面显示模块，在已显示的人机操作接口画面中输入请求信息。服务总线将接收到的请求信息经传输网络进行通信，使所述请求信息发送至云计算服务器。云计算服务器的应用服务模块根据接收到的信息，调用自身的应用服务模块为虚拟参考咨询服务终端提供服务，并将应用服务模块所计算的结果返回给虚拟参考咨询服务终端。其中，应用服务模块在物理上可以是独立的，也可以是非独立的，众多的应用服务模块应保持逻辑上的独立性，对虚拟参考咨询服务终端的云计算服务响应没有藕合性。

4 云计算环境下虚拟参考咨询服务的实现流程

虚拟参考咨询服务的云计算实现流程如图2所示。虚拟参考咨询服务用户发送咨询信息给服务总线，服务总线经预先设定的基于通信原语的服务接口(包括请求服务接口、接收服务接口、等待服务接口、执行服务接口)，由现有的传输网络在虚拟参考咨询服务终端和云计算服务器之间建立连接。云计算服务器依据所接收的咨询信息，为虚拟参考咨询服务用户提供服务。虚拟参考咨询服务终端作为用户所需的各种参考咨询服务的控制输入节点并显示结果，而各种参考咨询服务应用则通过云计算服务器进行提供。在前提为不改变目前的传输协议以及网络架构下，实现了虚拟参考咨询服务终端高效利用云计算服务器强大运算能力的目的。

图2 虚拟参考咨询服务的云计算实现流程示意图

4.1 通信原语

可以理解为:

(1)理论层面上的学术用语，它描述了整个虚拟参考咨询系统服务层次的相互关系，以及通信的用户和它们相连的层(子层)之间对待实体协议的关系。

(2)通信原语是规范化的一个学术用语，反映到协议栈代码里就是具体的函数。

4.2 参考咨询系统的请求服务接口:Send参考咨询服务名称［参数1［，参数2...］］，延迟时长

参考咨询服务名称标识向云计算服务器请求的参考咨询应用服务，参数1、参数2……是可以选择的，与具体参考咨询服务相关。延迟时长指经过多长时间后请求该服务，当返回服务结果为“T”，标识该请求服务被正确地执行并成功发送;当返回服务结果为“F”，标识该请求服务执行有误。

通过上述参考咨询系统的请求服务接口，不仅在接口上统一了对云计算服务的咨询请求模式，而且可以在参考咨询预约和定制服务等业务上进行扩展。

4.3 参考咨询系统的接收服务接口:Receive服务名称［咨询消息名称/状态码］，超时时长

咨询消息名称/状态码指预期接收的消息或状态码。超时时长指在多长时间内没有接收到上述咨询信息时判断为超时，当返回服务结果为“T”，标识云计算服务器对咨询请求正确执行并返回;当返回服务结果为“F”，标识该咨询请求执行有误;“TO”则标识该请求在设置的超时时长内没有接收到想要得到的咨询信息而超时。

4.4 参考咨询系统的等待服务接口:等待时长

等待时长指需要等待的时间。

4.5 参考咨询系统的执行服务接口:Executive咨询服务名称［参数1，［参数2...］］，延迟时长

咨询服务名称标识向云计算服务器咨询请求相对应的应用服务;参数1、参数2……是可以选择的，与具体服务相关;延迟时长指经过多长时间后请求该服务。

通过上述4.2、4.3、4.4 说明的服务接口，建立了虚拟参考咨询系统终端和云计算服务器之间的连接，通过执行服务接口，完成对云计算终端所请求服务的调用和执行。

5 云计算环境下虚拟参考咨询服务模式

5.1 建立全方位、多层次、无间断的区域联合虚拟参考咨询服务

一个良好的区域性联合参考咨服务平台，应实现信息资源的无缝链接和有效整合，提供多种途径与用户交互，方便咨询馆员与用户提取所需信息［13］。云计算环境下构建的全方位、多层次、无间断区域联合参考咨询服务平台(见图3)同时可以控制多个成员馆的虚拟咨询台，实现对各个成员馆数据库的跨库检索，并能通过不同类型的入口实现便捷、有效的信息咨询服务。在云计算环境下建立的全方位、多层次、无间断的联合虚拟参考咨询服务中，各种相关的数据资源都储存在云存储服务器里，随着云计算本身的分布式架构的完善和云计算环境下大规模集群服务器运算能力的提高以及IPv6等技术的应用，使得从云环境中获取数字资源的速度将如在本地服务器中获取数字资源般迅捷。虚拟参考咨询服务用户可以在任何时间、地点，方便、安全地向云服务器提交获取信息资源的请求，云计算服务器应用模块将依照设定好的应用程序自动调取分布在云环境中各处的数据给用户。虽然在云环境中有许多台计算机为其提供服务，但对于联合虚拟参考咨询的用户来说，看到的只是一个统一接口界面，用户享受云计算服务就像本地计算机访问互联网一样的方便。

以往虚拟参考咨询服务中为用户提供虚拟参考咨询服务的各种数据都集中在所在图书馆的内部服务器上，一旦服务器出现各种软、硬件故障，都会造成用户不能正常享受虚拟参考咨询服务的情况，从而影响到数据安全以及工作效率。而在云计算环境下建立的全方位、多层次、无间断的联合虚拟参考咨询服务中，云计算模块逻辑上可以调用许多的服务器，因此即使某些服务器出现了故障，云计算服务器中的安全应用模块也可以在极短时间内将问题服务器中的数据拷贝到指定服务器上，并调用新的服务器来提供服务，这样就保证了图书馆虚拟参考咨询服务的正常运行，从而真正实现安全无间断的图书馆虚拟参考咨询服务。

目前，虚拟参考咨询服务都是通过网络使咨询员与用户发生联系、交互，因此就不可避免地会碰到各种网络安全问题，如数据篡改、网络攻击等。如果虚拟参考咨询服务采用云计算环境下构建的全方位、多层次、无间断联合参考咨询服务平台，那么当某个恶意程序侵入服务终端时，该服务终端便会把这个恶意程序的信息通过服务总线，经网络传输到云计算服务器，云计算服务器将通过其信息安全模块询问其他云计算服务器是否有类似的恶意程序的判定方法。如果其他云计算服务器都没有处理过同样的恶意程序，云计算服务器将会把该恶意程序信息提交给云计算服务器中的恶意软件测试服务器，由其给出最终的判断结果。由于虚拟参考咨询服务中云计算模式对于服务器终端的配置没有过高的要求，因此图书馆不必在升级相关硬件上投入很多经费。这样，虚拟参考咨询员的工作强度以及复杂度就会大大降低，从而能挤出更多时间来进一步深入开展工作。

图3 云计算环境下全方位多层次无间断的区域联合虚拟参考咨询服务模式

在云计算环境下建立的全方位、多层次、无间断的区域联合虚拟参考咨询服务模式下，每一个云端图书馆既是问题的提出者，也是问题的回答者与讨论参与者。由图3可知，这是一种多对多的网状关系。这种区域联合虚拟参考咨询服务模式使信息服务模式由一种单向、静态的传统服务模式转变为基于用户共享的全方位、多层次、无间断的区域联合虚拟参考咨询服务模式，从而促进了信息的流动与知识的沟通、共享，更好地体现了云计算环境下虚拟参考咨询服务社会性与开放性的特点。

5.2 云计算环境下的科技查新服务

科技查新服务现已成为虚拟参考咨询服务的重要组成部分。云计算环境下，查新员可以利用“海量存储”和聚类数据挖掘技术方便地管理用户已查的资源，这样就可以不需要再为老用户在各文献数据库中查找以往的信息资源，只需要对以后的信息资源进行分析、对比，既节省了查新时间又提高了查新准确性。

科技查新中，传统数据分布基本上处于“分布式存储，分布式访问”的状况，这就需要查新员必须经过不同的数据库检索系统，进入到各个数据库检索界面进行检索。基于云计算的查新平台至少在技术上能够将分布式存储数据库和一站式检索界面结合起来。

此外，基于云计算的查新资源保障系统拥有强大的数据挖掘和聚类分析计算能力，可以对有效数据进行深加工，使得文献可以由整体提供转向知识单元提供。由此我们可以结合用户需求确立主题，并根据用户需求随时更新、动态分析，并根据分析结果调配各种资源，将结果提供给用户，这将极大提高科技查新的查全率和查准率。

6 结语

云计算环境下的虚拟参考咨询服务把所有可能的力量和资源联合起来，提供给云计算环境中每一个需要虚拟参考咨询服务的用户来使用。探究云计算环境下虚拟参考咨询服务的实现，建立全方位、多层次、无间断的区域联合虚拟参考咨询服务以及深化科技查新服务，目的在于使广大用户在知识获取和创新上有更强大的平台，促进我国图书馆虚拟参考咨询事业的稳定、可持续发展。

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