智慧图书馆设计及其功能模块分析

南平市图书馆福建南平353000摘要：为加快图书馆智能化转型，切实提高图书馆管理效率，从基础层、资源层、应用层、感知层、服务层构建智慧图书馆的总体架构，基于智慧图书馆的总体架构，深入分析智慧图书馆的两大主要功能模块，即数据挖掘模块功能、智慧服务与知识发现模块功能，以期通过多个模块的功能设计切实提高智能图书馆的使用效能，为各地区、高校智慧图书馆系统及功能模块建设提供有益借鉴。

关键词：智慧图书馆数据挖掘服务功能全面感知

中图分类号：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

习总书记在多次重要讲话中指出“十四五”时期是中国现代化发展的重要阶段，即中国“实现高质量发展”的新阶段[1]。2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称“十四五规划”）中明确指出各领域要促进数字化转型与建设步伐，积极推进“智慧图书馆”建设，为社会提供更为便捷且智慧的公共文化服务[2]。智慧图书馆是应用大数据、云技术、物联网等信息技术，将图书馆各要素关联起来进而实现互通互联智慧化管理服务的图书馆新运作模式。近年来，智慧图书馆逐渐成为图书馆研究领域的重点议题，但如何有效构建智慧图书馆功能架构[3]，如何合理设置智慧图书馆功能模块仍是困扰广大设计者的关键问题[4]。基于此，本文现就对智慧图书馆功能模块与分析设计展开研究，以期为智慧图书馆建设提供参考借鉴。

1智慧图书馆总体架构设计

智慧图书馆总体设计需要以传统图书馆和数字图书馆的结构功能为基础，通过对基础层、数据层、应用层、服务层的统一规划[5-6]，构建完善的智慧图书馆系统架构。基于此，现构建如图1所示的智慧图书馆完整架构设计。

• 基础层

基础层构建的目的在于为智慧图书馆提供基础设备支持、网络条件支持等。在智慧图书馆基础层架构设计中，基础层主要由12个基础设备组成，即服务器、数据库、操作系统、中间件、互联网、局域网、无线网、通信系统、动力系统、不间断动力系统、采集终端、办公终端。同时，基础层设计中将公共云、私有云巧妙结合，确保基础层能够为整个智慧图书馆系统提供强有力的基础支撑。

• 数据层

数据层构建的目的在于为智慧图书馆正常运行和管理提供可靠的数据支持。数据层主要由馆藏纸本资源、（自建）馆藏数据资源、（外购）馆藏数据资源和馆藏资源使用统计数据四部分组成。其中，（外购）馆藏数据资源主要来自图书馆与其他地区图书馆合作获取的资源，馆藏资源使用统计数据主要是用于分析用户数据、资源使用情况等。

• 应用层

应用层的构建目的在于为智慧图书馆的运行和处理提供开放式、共享式应用平台。应用层可以为智慧图书馆运作提供多种应用服务，如纸电采选、阅读学分、智能审批、空间预约、调查问卷、阅读推荐等。同时，应用层通过将应用市场与开放平台进行对接，能够轻松实现智慧图书馆服务系统的一体化、系统化管理，可以大幅提升智慧图书馆的管理效率。

• 服务层

服务层的构建目的在于通过多种途径为用户提供更为良好的智慧图书馆使用体验。在服务层设计PC端、个人空间、手机移动端、微信图书馆、数据大屏等电子载体，令各类用户（政府、企事业单位、个人读者等）通过5G网络和手机等即可体验智慧图书馆的多种服务，可为不同类型用户提供更加精准且有针对性的智慧服务，能够满足不同用户的阅读需求。

2智慧图书馆功能模块具体分析

2.1数据挖掘

利用数据挖掘系统，可以快速、完整地掌握本馆的资源统计与整体状况，从而实现对智慧图书馆各个应用系统与服务进行高效整合，实现对智慧图书馆的统一管理与服务[7]。

数据统计分析系统能够实现对用户的访问路径加以分析，为统计平台使用、学科使用、研究方向等分析提供基础支持，以此来确保智慧图书馆所提供的服务更加精准，实现对不同数据库使用情况的精准分析[5]。与此同时，利用数据挖掘功能模块，能够实现对各类图书馆数据的可视化处理，通过对不同数据库数据使用量展开统计和排序，能够对智慧图书馆未来数据库采购等提供参考。在智慧图书馆数据挖掘模块设计中，可以轻松实现馆藏资源分析、资源应用分析、读者阅读分析等多种功能。

2.1.1馆藏资源分析

智慧图书馆数据挖掘模块具有强有力的馆藏资源分析功能，不仅能够统计图书馆内现有文献资料与类型的数量，还能够依据学科、数据库提供商等不同分类标准统计馆藏资源数量。馆藏资源分析功能充分利用大数据技术，借助数据清晰、深度学习等技术，可以有效剔除多余且无用的数据资料，优化馆藏资源数据结构，进而实现更为高效的馆藏资源统计分析功能，大幅提升数据挖掘的有效性。从图书馆内部管理层面来看，馆藏资源分析功能可以帮助图书馆管理员更加清楚地了解图书馆内藏书量及资源分布情况，进而提高图书馆的管理效率。从图书馆外部宣传层面来看，馆藏资源分析功能可以为用户提供更为直观的馆藏信息，能够更加全面地为用户介绍各类型文献及资源详情，能够大幅提升图QBcbdMDWK3PSSkQV1g/R2g==书馆宣传成效。

2.1.2资源应用分析

资源应用分析功能模块主要包括电子资源库统计分析功能、学科使用分析功能、检索热词排行功能、资源利用趋势功能等。其中，电子资源库功能主要是通过查看电子数据库的使用量，对其进行排序，在界面中可以充分展现不同电子数据库（知网、万方等）访问量、读者数量及使用情况等。

学科使用分析功能是指通过输入相应的检索内容，查看不同教育学科（文学、哲学、历史学等）的使用情况，利用大数据处理技术理清智慧图书馆不同学科使用率、覆盖率、成果率的排名及用量情况。检索热词排行功能主要是借助神经网络模型，基于对馆藏数据、检索数据的追踪分析，得到某一时间段内智慧图书馆读者对某一领域、某一学科的关注度，进而挖掘智慧图书馆内某一时间段内用户的关注热点。资源利用趋势分析是智慧图书馆资源应用分析的核心功能，基于大数据和云计算技术，可以借助该功能模块分析读者使用不同文献资源的时间趋势等，智慧图书馆可以依据所得到的资源利用趋势分析曲线等，为用户提供更具有针对性的资源服务，大幅提升智慧图书馆的服务效率。

2.1.3读者阅读分析

读者阅读分析功能模块主要包括读者分类统计功能、读者活跃度排名、读者访问统计等功能。其中，用户分类统计主要是借助云计算和深度学习算法，针对不同读者类型进行分类查看，以高校智慧图书馆为例，应用读者分类统计功能可以轻松实现对某一特定时段的读者分类统计。（1）读者活跃度排行功能。选取特定时间段，分析特定时间段内智慧图书馆中读者阅读活跃度排名，该功能模块可以为智慧图书馆举办推广活动时提供数据支撑。（2）用户访问统计功能。该功能可以精确到某一天，可以针对读者在某一天或某一时间段内的文献访问量、下载量等进行分析，可以为图书馆制定更加有针对性用户服务策略等提供数据支持。

2.2智慧服务与知识发现

智慧服务与知识发现是从大量的数据中找出有效的、新颖的和潜在的有用的信息。智慧图书馆知识发现功能模块可以按照使用者的真实需要来获取多种知识，让使用者摆脱原始数据的繁琐查询过程，可以为用户提供更为简洁、直观的知识[8]。由此可见，知识发现功能即通过对海量数据的存储、知识资源的挖掘与集成以及文档的计量建模等手段，实现对各类数据独立、高效、统一、精准的检索，从而实现对高价值学术资源的发掘、集成与高效使用，实现各类数据库中知识资源的全面交叉与可视化。

2.2.1科研情报分析

针对海量数据展开科学分析是智慧图书馆的基本服务功能。精准、专业的分析手段，不仅能够将既往通用信息提供转化为有价值的有用的、有价值数据资料，即情报（例如迅速掌握该科学领域的相关研究方向、研究趋势、相关专家的研究结果等），还能极大地提升图书馆研究人员的工作效率。

在智能图书馆智慧服务与知识发现功能中，利用强有力的元数据层作为基础，建立起大数据挖掘模型，既能对各个知识点、知识群进行深入的剖析和传播，又能对数据进行科学的分析。通过在知识、文献和检索领域构建“全面、完整”的观念，使读者获得科学、严谨和标准化的检索结果，并对未来科研情报展开分析。

2.2.2科研趋势分析

趋势分析是一种对检索话题的发布日期及相应的发表篇数进行汇总、整合、对比，尤其是对同一序列的数据进行比较，从而获得与话题相关的数据的上升和下降、方向变化趋势的图表。利用趋势分析方法，能够获得检索话题的趋势曲线分析图表，可以更快、更直接地将科研学术变动和趋势展现给用户。通常情况下，若科研趋势图表处在线性上升阶段，则表明这一阶段的研究尤为活跃；若科研趋势图表处在下跌或低谷，则表明这一阶段的研究正处于低谷期。同时，利用趋势曲线图也可以在某种程度上对某一课题学术研究进行前瞻性分析，对其今后的发展趋势进行预测，为教育界、科研机构等开展科学研究工作提供基础与协助。智慧图书馆的科研趋势分析功能模块不仅可以实现单一主题、多分类的学术动向分析，还可以实现多学科、多分类的趋势分析。同时，支持多个主题或相似主题的科学研究成果产出等的比较与成长演变趋势，对比相似或相似领域的发展变革，并对今后的发展趋势进行分析，由此实现知识间的关联，系统地分析知识的发展方向，找出不同学科与科研领域之间的联系，构建更具有参考价值的科研趋势曲线。

2.2.3引文引证分析

智能图书馆的建设应从综合角度出发，通过对学术文献资源的引用引证分析，可以很好地了解文献资源的来源、分布情况和共引等情况，由点到面完成文献引文引证分析。

引文引证分析主要是借助图论、数理统计、模糊集等数理理论与逻辑推理的思想，系统地分析文本中所蕴含的信息特性及其之间的联系，归纳、概括和展现书籍、论著、期刊、学术论文等引用情况。

借助强大的引文引证分析功能，既可以对期刊进行引证，又能够将不同类型、不同文献信息以“等”的形式囊括学术论文、会议论文、报刊等其他文献类型。最终实现期刊、书籍、学位论文的立体引用，使读者与图书馆员能够更加准确、完整地把握文献数据的施引和被引关系。

2.2.4可视化关联分析

智慧图书馆通过数据挖掘和知识发现功能，构建了综合性、可视化关联分析图谱，如图2所示。

基于可视化关联图谱可知，知识既是三维立体的存在，也具备极为广阔的空间性质，知识与之间密切相关，此种关系构成了完整的知识关联网络。通过知识之间联系，可以使知识由A扩展到B和C。知识关联是进行知识活动、知识管理的重要前提，其目标是对知识进行科学地组织与高效使用，而“知识关联”可以说是对知识进行科学地组织与高效使用的理论基础。为此，智慧图书馆可以借助可视化关联分析功能，更加精准地开展知识挖掘等工作，以此来为用户提供更具有针对性、关联性的使用体验。

3结语

综上所述，智慧图书馆总体结构设计主要包括5个层次，即基础层、数据层、管理层、应用层、服务层。其中，数据挖掘与知识发现是智慧图书馆最为核心且重要的功能模块，通过设计多种模块功能，可以令图书馆更好地满足用户需求，进而实现个性化、智能化服务。

参考文献

[1]王燕.紧扣“十四五”发展规划，打造高校智慧图书馆：安徽地区高校图书馆“十四五”规划研讨会综述[J].大学图书情报学刊，2020，38（6）：7-9.

[2]李梓奇，朱泽，王常珏，等.智慧图书馆发展的“十四五”开局之问：“2021第五届智慧图书馆发展论坛”学术报告述评[J].大学图书馆学报，2021，39（6）：23-29.

[3]MARIKAK，MASANORIK.Libraryasplace：conceptualmodelforpubliclibrariesandtheirtransition[J].JournalofDocumentation，2023，79（2）：376-397.

[4]肖喆光，刘宝瑞，刘岩.5G时代智慧图书馆服务功能再造模式研究[J].绥化学院学报，2024，44（5）：140-142.

[5]林建.图书馆建筑智慧化功能模型的构建[J].工程技术研究，2023，8（13）：29-32.

[6]叶海汕.高校智慧图书馆智慧服务功能及效用研究[J].河南图书馆学刊，2023，43（1）：72-76.

[7]肖奕夏.5G环境下的智慧图书馆研究[D].武汉：华中师范大学，2020.

[8]谢静，刘萍.人工智能与高校智慧图书馆建设[J].科技创新导报，2022，19（29）：120-123.