基于用户需求驱动的个性化图书信息智能整合系统设计

于芳

摘  要： 原始信息整合系统存在整合时间长、信息推荐精准度低的问题，已经无法满足用户需求，为了避免原始系统带来的弊端，设计了基于用户需求驱动的个性化图书信息智能整合系统。调用检索子系统Index函数，获取个性化图书文档集合，在动态数据维护机制上，设计处理子系统，监管数据更新状态。通过以MICRF007芯片为核心手机端查询接口电路，改善整合时间过长的问题，利用电脑端查询接口电路，恢复休眠文件。依据个性化整合流程，采用二进制数据转换方法检索信息。利用组合逻辑延时计算映射文件生成时间，完成信息整合，选择Windows 2000 Server系统，发布整合结果。由实验可知，所提系统信息推荐精准度最高可达到95%，最短整合时间可达到21 s，满足用户高效查询图书信息的要求。

关键词： 图书信息智能整合系统; 图书文档集合获取; 数据监管; 接口电路查询; 二进制数据转换; 信息检索

中图分类号： TN02?34; TP391                     文献标识码： A                     文章编号： 1004?373X（2020）11?0158?05

Design of user demand?driven personalized book information

intelligent integration system

YU Fang

（Harbin Institute of Technology （Weihai）， Weihai 264209， China）

Abstract： The original information integration system takes much time for integration and the accuracy of information recommendation is low. Therefore， it can no longer meet the needs of users. For fear of the above disadvantages of the original system， a user demand?driven personalized book information intelligent integration system is designed. The Index function of the retrieval subsystem is called to obtain the set of personalized book document. On the basis of dynamic data maintenance mechanism， the processing subsystem is designed to supervise the data update status. The problem that it takes too much time for integration is improved by taking chip MICRF007 as the query interface circuit of core mobile terminal， while the sleeping files can be restored by query interface circuit of computer terminal. According to the personalized integration process， the binary data conversion method is used to retrieve information. The combination logic delay is used to calculate the generation time of mapping file to complete information integration. The Windows 2000 Server system is selected to publish integration results. The experiment shows that the accuracy of information recommendation of the system can reach up to 95% and the shortest integration time can reach 21s. Therefore， it meets user′ requirements of efficient book information query.

Keywords： book information intelligent integration system; book document set acquisition; data supervision; interface circuit query; binary data conversion; information retrieval

0  引  言

隨着互联网技术的迅猛发展，信息资源优化配置与用户信息需求效率之间的矛盾日益强烈，人们对于传统互联网服务模式已经缺乏新鲜感，被动接受网站服务模式已经无法满足网络消费者需求。目前仍有不少图书馆按照传统方式开展个性化服务，这种服务模式无法保证图书馆和用户需求之间紧密联系，互动性较差，制约信息资源深入研发[1]。数据量极速增长给数据库带来了检索效率低下的问题，为了满足用户不断增长的信息需求，开展了信息资源整合项目研究。现在可应用的信息智能整合系统主要是以TRS网络信息雷达为基础的整合系统和以网络蜘蛛软件为基础的整合系统，这些系统架构基本相似，但信息搜索精准度较低，价格昂贵，不少图书馆对此望而止步[2]。基于此，本文设计了基于用户需求驱动的个性化图书信息智能整合系统。

图书信息个性化服务是在用户需求驱动下提出的理念，通过对大数据信息整合，摒除无序信息，有效提高了信息资源价值度，进而降低系统设计成本。

1  智能整合系统设计

图书信息智能整合遵循一定原则，将图书馆范围内的资源以多种载体、种类、分散异构形式有机结合在一起，实现图书所有资源采集、分编、融合等工作，使读者能够在统一界面内完成对不同图书信息的检索[3]。基于用户需求驱动的个性化图书信息智能整合就是根据用户身份、年龄、兴趣爱好的不同，其信息需求也存在较大差异，了解并分析用户需求发展变化规律是系统有效开展个性化服务的前提。

1.1  系统结构

基于用户需求驱动个性化图书信息智能整合系统，主要是由信息检索子系统、处理子系统、全文检索子系统、统一服务平台、资源发布端和各种接口组成，其结构如图1所示。

依据图1可知，该系统采用不公开接口方式，使用实体和虚拟相结合体系结构。其中，实体方法是在供应商系统二次开发时降低工作量，有利于信息及时更新;而虚拟方法是对原系统调用，信息自动保持同步，避免重复存储占用大量空间，也避免IP地址变换造成不便[4]。

1.1.1  检索子系统

信息检索主要是按照用户提交关键词或字，从数据库中搜索相关信息，获取匹配结果，并将结果通过计算机显示给用户[5]。检索子系统是智能整合系统的核心，其性能直接影响到信息检索结果的精准度，其结构如图2所示。

该子系统主要是由用户接口、负载均衡、检索模块和索引数据库组成。其中，用户接口用于接收用户请求信息，在接收信息后，输入查询字符串，并对字符串本身不进行任何处理，只将这些信息封装在大字符串中输出;负载均衡负责用户检索行为的调度，一旦接收到用户接口传来的信息，需先检查检索节点负载情况，再选择一个最适检索节点分配任务;检索模块在接收到分配任务后，从传送过来的字符串中提取用户想要检索的相关关键词或字，获取一个词语集合[6?8]。调用Index索引函数提供的接口获取相关文档集合，经过排序处理，将数据返回给负载均衡模块，最终通过用户接口显示出来[9]。

1.1.2  处理子系统

信息处理子系统负责与检索子系统沟通联系，保证用户对各种图书信息需求，通过创建采集任务，配置数据采集方式，将智能整合系统中全部数据集成，在动态数据维护机制上，实现对全部数据集中处理[10]。

采用B/S架构分布式资源平台，通过浏览器可实现对已经部署好的数据库数据资源采集，信息处理子系统总体架构如图3所示。

依据用户需求驱动创建数据源，设置具体数据库中采集与输出目标[11]。在下次采集时，以某一时间字段为增量时间标识，以时间分割点为采集间断标准，通过流水号方式进行数据采集。信息资源集成平台会根据用户定义数据处理方式判断子系统中数据传输情况，调用不同数据库驱动，结合字段映射机制构建不同SQL语句，并执行相应数据库查询、更新与删除等操作[12]。

1.1.3  查询接口

在智能整合系统中，不同用户对图书信息需求不同，能查询的权限也不同，因此，分别设计手机端和电脑端不同应用接口。

1） 手机端

手机端具有中央处理器，通过远程输出端对手机发送相关信号，其运行程序是由设备编制后下载到手持终端的，具有质量轻的优势。用户可通过手机扫描图书信息查询相关二维码，了解所需图书具体信息。

手机端信息查询接口电路设计如图4所示。

由图4可知：以MICRF007导通?关断键接收芯片为核心，采用SOP（M）?8进行封装，芯片内部电路包含变换器、解调器和基准控制，该控制需要2个外接电容器和1个晶振以及电源去耦电容构成一个接收器，经过MICRF007芯片子带的窄RF内部调谐，完成无线输入?数据输出。引脚5表示数据输出，引脚6负责控制接收器，引脚4负责为比较器提供基准阈值，引脚7与外接电容[C2]连接可增加信息输入动态范围，形成一个点对点、一点对多点无线串行数据传输方式，缩短信息整合时间。

2） 电脑端

用户通过电脑端可结合某些历史记录信息检索相关图书信息，还可对休眠文件进行恢复处理，具有检索信息更加可靠的优势。电脑端信息查询接口电路设计如图5所示。

电脑端采用触发接口电路查询方式，承载负载能力较强，对于触发接口驱动电流保持在90 mA左右，一旦主控单元接收到用户检索信息的触发信号，那么FPGA程序就会采用自我检测状态机对触发信号进行检测，防止检索信息不精准现象发生。

1.2  系统整合技术路线

相对个性化智能整合模式来说，需对数据库中的数据进行挖掘分析，进而得到不同用户兴趣爱好、检索资源种类、借阅频率等信息，方便为用户推荐符合自身信息的个性化页面。

以用户需求驱动为根本，个性化整合流程如图6所示。

图书信息个性化智能整合主要包括用户个性化兴趣模型、图书使用模型，其背景是图书个性化服务，面对的用户种类繁多，系统需提供友好搜索界面，用户选择分类，输入相关关鍵词信息。依据整合流程，解决信息资源检索、整合、发布等技术性问题。

1.2.1  信息资源检索

依据某一用户特定需求，采集相关信息，将这些信息加以处理，供用户查询，而信息资源检索是整合的前提，深入剖析数据库高级检索功能，增加数据库存储空间。利用二进制数据转换方法对提取出来的信息资源进行匹配，具体匹配流程如下所示：

1） 通过相邻点之间二进制序列，确定相邻点间凸增长或凹增长关系;

2） 采用趋势比例数据归约方法，将确定关系相邻点间候选序列与模式均归约到同一区间内;

3） 计算同一区间内序列相似度，以此区分不同变化幅度凸增长或凹增长之间震幅，按照震幅大小，获取各子序列集合，即为模式匹配结果。

为进一步提高检索精准度，需采用机器学习理论对子序列集合相似度进行过滤匹配。如果大数据集合[S]中间数据总特征数量大于参考集合[Sn]中间数据总特征数量，那么可直接断定集合[S]与[Sn]没有相似信息;反之，则说明有相似信息，由此完成信息资源检索。

1.2.2  信息资源整合

检索后的信息具有离散、异构、多元的特点，容易造成数据冗余，出现信息孤岛问题，因此，需要对信息资源进行整合。

采用数据库连接池技术集成异构数据，连接池是连接对象的存储池，通过内部连接机制控制信息数量，利用系统结构中的查询接口提供连接渠道。通过JDBC上的API函数与异构数据库连接，可有效将查询语句完全转换到具体数据库中，获取异构数据库各种信息，生成映射文件。为了提高文件映射效率，需减小延迟，保证电脑端触发接口和手机端接口电路内部达到最高传输效率，组合逻辑延时情况如图7所示。

图7中：[N1]表示映射结束时间;[N2]表示网络延迟;[N4]表示时序逻辑建立时间;[N5]表示映射信号出现偏斜。

每映射一次，文件周期为：

[N=N1+N2+N3+N4+N5] （1）

式中[N5=T2-T1]。映射信号出现偏斜时，网络也出现了延迟，此时最小映射周期为：

[N=N1+N2+N4] （2）

由此获取映射文件生成的最小周期，提高了文件映射效率。充分结合个性化服务模式，方便用户使用，需将相关专业有机结合在一起，放在不同文件夹中，形成整合文件。

1.2.3  信息整合后发布

为了能够给读者提供集成、统一信息检索服务，需将整合的信息通过Web发布到网站上，并提供分类导航功能。针对发布的信息，用户可查阅本地数据库，也可查找原链接网页。选择Windows 2000 Server作为发布支撑系统，可直接进行数据库访问，该整合系统可支持自动和人工发布两种形式，为用户快速查询图书信息提供便利。

2  实  验

系统的实现是在对硬件结构设计和软件技术使用基础上进行的，其性能好坏直接影响着用户使用效率，因此，验证基于用户需求驱动的个性化图书信息智能整合系统信息检索精准度和整合时间是很有必要的。

2.1  数据准备

对于实验数据，需分析图书馆系统中部分图书信息、想要借阅图书个人信息、已借阅图书个人信息，分别如表1～表3所示。

根据上述数据准备结果进行实验分析。

2.2  实验结果与分析

2.2.1  信息检索精准度

针对信息检索是否精准的问题，需将原始以TRS网络信息雷达为基础的整合系统、以网络蜘蛛软件为基础的整合系统和基于用户需求驱动整合系统进行对比分析，结果如图8所示。

以网络蜘蛛软件为基础的整合系统：最初检索精准度为68%，随着用户人数增加，检索精准度持续下降，最终检索精准度为50%。以TRS网络信息雷达为基础的整合系统：最初检索精准度为55%，在用户人数为25个时，检索精准度为36%;在用户人数为30个时，检索精准度为48%;在用户人数为35个时，检索精准度达到最低为29%。

基于用户需求驱动整合系统：最初检索精准度为94%，当用户人数为15人时，检索精准度达到最高为95%;当用户人数为10人时，检索精准度达到最低为87%。

因此，基于用户需求驱动整合系统比原始系统检索精准度要高。

2.2.2  整合时间

将表1～表3中的图书馆系统中部分图书信息、想要借阅图书个人信息、已借阅图书个人信息整理所耗费时间设为[T1]，[T2]，[T3]，将这三个时间加在一起即为整合时间[T]。针对整合时间验证分析，同样将这三种系统进行对比，对比结果如表4所示。

由表4可知：TRS整合系统和网络蜘蛛软件整合系统的图书信息整合所耗费时间过长，而基于用户需求驱动整合系统的图书信息整合所耗费时间最长也少于30 s，因此，基于用户需求驱动整合系统比原始系统整合时间要短。

3  结  语

由于信息资源建设快速发展，图书信息分布性和异构性问题越来越严重，采用以往信息整合系统存在精准度低的问题，无法满足用户需求，为此本文设计以用户需求驱动为根本的个性化图书信息智能整合系统，并通过实验验证该系统具有精准信息搜索性能。

系统中的用户需求驱动是根据用户感兴趣信息进行信息源搜索的，弥补了现有整合系统出现的问题，提高了用户获取信息的质量。

参考文献

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