高校智慧图书馆个性化推荐服务系统设计

吴花果

（许昌电气职业学院 河南省许昌市 461000）

1 高校智慧图书馆系统功能设计

1.1 数据挖掘功能

数据挖掘功能是个性化推荐服务系统设计过程中的必备功能，也是最为关键的功能，是后续个性化推荐服务的前提基础和重要依据。其中聚类分析和关联分析是数据挖掘分析当中最为主要的两种方式。

聚类分析主要是先收集读者的兴趣偏好、搜索记录等相关数据信息，然后结合相应聚类分析模型，对数据源信息进行分类、整合以及相应处理，从中得到数据源信息中的共同特征。聚类分析活动流程如图1 所示。在实际进行聚类分析的过程中，系统需要先读取用户检索图书的历史记录，从中选取样本的个数作为初始类，然后根据相应计算模型，按照接近原则对数据信息进行分类，得到数据类中心，并通过对类中心变化情况的判断结果，进一步对类中心进行调整，直至不再发生变化，得到稳定的划分类，也就是最终的聚类书目。

关联分析主要是将读者的搜索记录与当前图书馆数据库数据进行关联分析，在此过程中，当分析结果达到一定阀值，那么就将此时所对应的书目确定为目标书目，实际上关联分析与聚类分析是相反的过程。

1.2 书目检索功能

书目检索功能是图书馆系统当中的必备功能，在实际使用图书馆系统的过程中读者会按照图书的种类、名称进行图书检索，除此之外，系统还需要具备查查看历史检索记录功能，例如，可以通过关键字或者检索时间查阅历史记录。

本文针对书目检索功能的探讨主要以书名检索和分类检索两种方式为例进行分析。按照图书分类进行检索就是指在实际操作过程中，读者按照图书分类进行查询，在查询之后页面上会显示出图书馆中该类型的全部图书，用户可根据实际需求点击自己所需要查阅的书籍信息。按照书名进行的检索则是在搜索框中输入书名实现具体图书的检索。

检索历史功能，指的是当读者进入到检索历史页面之后，系统会显示出近期的查询记录和图书列表，此外，读者还可以根据检索时间查询早期的检索历史，找到相应记录。

1.3 推荐服务功能

推荐服务功能主要包括查询时的推荐、主动推荐以及清空推荐书目等多项功能。查询时推荐就是指在读者应用图书馆系统进行书目检索和查询的过程中，系统会基于查询内容为其推荐相关书目。主动推荐就是指系统根据对读者的查询检索记录以及相关数据信息，在图书馆收录相关新书时，会向读者主动推荐图书资源等[2]。

本文以主动推荐书目活动为例进行简要介绍和分析。在读者登录图书馆系统之后，系统会显示推荐书目，然后读者对推荐的书目进行查看，再由系统结合读者的历史行为活动，例如检索记录以及借阅记录等，获取相应推荐书目，并显示给用户。

1.4 系统管理功能

想要确保图书馆系统功能的有效实现，除需要具备检索和推荐功能之外，还必须要具备相应控制管理功能，其控制管理功能主要包括以下几种类型：

图1：聚类分析活动流程

（1）对于用户角色的控制管理，确保用户角色和相应功能能够一一对应，在这一模块当中，管理员需要对用户角色进行查询、维护和调整；

（2）对于用户的管理，例如用户的新增，信息的变更、修改和删除等相关操作，在此过程中，管理员需要对用户身份进行验证，确保操作者为用户本人，以此避免相关数据信息的丢失和泄漏；

（3）用户操作日志查询功能，通过输入用户名和查询时间，了解用户系统登录、查询等相关操作。系统管理用例图如图3 所示。在实际进行系统管理活动的过程中，由于通常情况下不需要管理员对用户操作日志的查询操作进行干预，因此通常情况下管理员仅需要进行用户管理以及角色控制管理即可。

1.5 移动端图书浏览功能

随着近年来我国互联网以及信息技术水平的不断发展，各种移动客户端也逐渐得以开发和应用，为进一步提高智慧图书馆系统的便捷性以及智能性，很多高校已经逐渐开发并应用了移动端图书检索、查阅以及浏览功能，进一步提高了图书馆系统的个性化服务水平，满足不同类型用户以及读者对于图书馆的多样化需求。常见的有图书馆APP 以及微信公众号查询系统。以微信公众号查询系统为例，在实际构建微信公众号图书馆服务系统的过程中，需要先在公众号上建立URL 连接，并以手机端的需求和特点进行系统页面设计。在实际使用过程中，读者可以从微信公众号登录自己的用户信息，然后进行书籍的检索以及相关信息的查询。

2 个性化推荐服务系统设计

2.1 系统技术结构设计

图2：系统体系结构

图3：系统物理结构

基于上文中对于高校智慧图书馆个性化推荐系统功能的设计需求，进行系统技术结构设计。整个系统结构共包括展示层、展示控制层、业务逻辑层以及数据层等多层结构，如图2 所示。通过对系统结构以及各层功能的划分，不仅能够更加清晰地展示出各层结构的作用和职能，而且还有助于后续对系统进行维护和升级，例如在进行数据库更换的过程中，仅需要对数据访问接口进行更新即可[3]。

数据层主要承担的就是数据的存储和管理功能，其中主要包括图书馆系统中的书籍数据等。在进行图书馆个性化推荐系统设计的过程中，可以将Microsoft SQL Server 2008 作为数据库平台，为系统数据信息的存储和调用等提供相应支持，除此之外，还可以将图书馆系统当中的部分数据存储在结构化文件当中。例如，系统的初始化数据以及相关配置参数等。

业务逻辑层包括用户角色设置、界面设置、检所设置以及主题词设置等几个方面，主要是用于完成对于业务流程控制以及界面的设置等。其中用户角色设置就是指对于用户登录操作角色的管理；界面设置主要就是指系统在运行和操作过程中，各个系统、录入、内容等多部分的布局以及组合情况；检索设置就是在用户实际进行检索操作的过程中，所进行的数据分析和挖掘流程以及相应规则；主题词设置主要是针对于数据挖掘过程中主题词的维护。

展示控制层的主要功能就是向业务逻辑层发送相应功能和数据请求，通过控制层能够实现对于系统的控制和操作，使得系统执行相应任务。整个展示控制层的设计主要是根据系统的功能需求进行控制器功能的确定和选择，例如，书目检索管理控制器等。

展示层是直接面对用户的系统层面，该层面会向用户直接展示出系统的相应功能，例如书目的检索、推荐等多方面内容。

2.2 系统物理架构设计

高校在进行智慧图书馆系统设计的过程中，不仅要在功能以及技术层面进行设计，还需要对系统的物理架构进行设计。智慧图书馆系统要求不仅能够为在校师生以及教职工提供相应的图书馆服务，同时，其他校外用户还能够借助外网通过浏览器，以关键词的形式搜索图书馆中的部分数据信息，实现书籍检索等。整个系统的物理架构设计采用了B/S 结构，在实际应用该结构的过程中，仅需要一个接入地址就能够在浏览器中对相应服务进行访问。随着当前科学技术水平的不断提升，B/S 技术已经得到了进一步的发展，这也使得无论是浏览器访问还是客户端操作，系统的运行效率以及功能性都得到了极大地提高。智慧图书馆系统物理结构设计如图3 所示。

2.3 系统功能模块设计

高校智慧图书馆功能模块的设计，也是基于系统实际功能需求进行的，结合系统功能将图书馆功能模块划分信息收集、数据挖掘以及个性化服务三个部分。

其中，信息收集功能模块所承担的信息数据收集任务主要从两个方面入手，一方面就是指图书馆系统中现有的文献信息，另一个方面，就是从读者角度出发，针对于读者个人信息、检索历史数据、行为数据以及借阅信息等多方面的数据信息的收集，并通过特定方式对所收集到的数据信息进行预处理，以此为后续数据挖掘和个性化推荐提供可靠的数据支持。数据信息的收集和准备是实现整个图书馆系统以及个性化服务功能的重要基础，该模块直接影响着系统后续工作的正常推进，以及相关功能的有效发挥。

信息挖掘功能模块主要包括两方面内容：一方面，指的就是读者数据的挖掘分析，包括聚类分析和关联分析两种类型；另一方面，指的就是图书馆数据信息的挖掘分析。此功能模块主要是通过对读者数据信息、检索历史以及相关操作等进行数据分类整理，然后按照聚类分析以及关联分析方式，对数据信息进行深入挖掘，并将其与图书馆系统数据库当中的图书数据进行匹配，为其建立符合读者兴趣爱好、搜索需求的相应数据库，形成个性化推荐书目。

最后，读者个性化服务功能模块，包括资源检索、查询时推荐、资源主动推荐以及好友推荐等功能。在实际进行该模块设计的过程中，需要先建立读者信息需求模型的建立，以此提高个性化推荐服务的准确性以及针对性，该模型主要包括读者自建的兴趣模型以及根据数据挖掘结果建立的读者兴趣模型两个部分，后者需要借助数据挖掘技术，针对所收集的到的数据信息进行深入挖掘，并结合用户的兴趣爱好、日常偏好以及检索需求等，有针对性地为用户提供书目的检索、好友推荐以及资源推荐等个性化服务[4]。

3 结束语

智慧图书馆系统不仅要具备书目检索、系统管理等常规功能，还需要具备数据挖掘、推荐服务以及客户端图书浏览等个性化功能，以此满足不同读者的不同需求。在实际进行个性化推荐服务系统设计的过程中，需要从技术结构、物理架构以及功能模块等多个部分进行系统的设计和研究，进一步满足读者的个性服务需求。相信随着图书馆个性化推荐服务系统的建设，我国高校智慧图书馆将会朝着更好的方向发展。