語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館信息服務(wù)模式研究

黃素君（廣東省委黨校圖書館，廣東廣州510053）

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語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館信息服務(wù)模式研究

黃素君
（廣東省委黨校圖書館，廣東廣州510053）

[摘要]介紹了當(dāng)前數(shù)字圖書館信息服務(wù)中存在的局限性，闡述了語義網(wǎng)技術(shù)的層次結(jié)構(gòu)，分析了語義網(wǎng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用優(yōu)勢，并對語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的幾種信息服務(wù)模式進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]語義網(wǎng)數(shù)字圖書館信息服務(wù)服務(wù)模式

[分類號]G253

數(shù)字圖書館引入了各種現(xiàn)代高新技術(shù)，是一種可以承載海量數(shù)字化信息的資源庫，也是一種全新的網(wǎng)上信息資源服務(wù)模式，它能夠有效擺脫當(dāng)前信息資源使用限制與分布不均的問題。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的今天，數(shù)字圖書館開始逐漸得到人們的重視，但同時在信息服務(wù)方面也逐漸凸顯出不足，如智能化信息服務(wù)水平不高、信息反饋機(jī)制不健全、很難完全滿足用戶多樣化的信息需求，這也在一定程度上影響到信息資源共享。當(dāng)前信息環(huán)境發(fā)生了很大的變化，實際應(yīng)用中很多信息系統(tǒng)存在語義、信息過載等問題，這就需要在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下提高信息服務(wù)的實效性與準(zhǔn)確度，保障海量信息能夠得到有效利用和互通?；谛畔z索的圖書館傳統(tǒng)信息服務(wù)模式已經(jīng)不適應(yīng)讀者的需求，在這種情況下，將語義網(wǎng)應(yīng)用于數(shù)字圖書館信息服務(wù)成為一種有效的解決模式。

1圖書館信息服務(wù)中存在的問題

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，讀者獲取信息資源的渠道逐漸增多，這就要求數(shù)字圖書館能夠為用戶提供個性化的信息服務(wù)。在這個過程中，數(shù)字圖書館首先需要了解用戶對信息的具體需求，然后主動搜集信息資源，并形成個性化的信息資料庫，及時向用戶反饋刊物訂閱、熱點鏈接等信息。從這個角度來說，數(shù)字圖書館提供給用戶的信息是否具有時效性、針對性以及準(zhǔn)確度，是評判信息服務(wù)質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)[1]。

①信息異構(gòu)、分散的問題。當(dāng)前數(shù)字圖書館為用戶提供個性化的信息服務(wù)，其針對的信息系統(tǒng)與用戶群體均是特定的，而在信息異構(gòu)、分散的環(huán)境下服務(wù)很難開展。若出現(xiàn)信息異構(gòu)、分散的服務(wù)環(huán)境，如何實現(xiàn)各種信息資源的互通，如何在信息系統(tǒng)中準(zhǔn)確獲取用戶的需求信息，如何保障獲取信息的準(zhǔn)確性與時效性，這些均是圖書館需要考慮的問題。

②集成數(shù)據(jù)與推送方式問題。數(shù)字圖書館在當(dāng)前信息服務(wù)過程中的推送模式較為單一，并且很多信息系統(tǒng)能夠提供給用戶的只是部分信息。在數(shù)字圖書館發(fā)展過程中，圖書館應(yīng)盡可能地為用戶提供更多可用的信息，并通過多種方式繼承數(shù)據(jù)，運用多樣化的信息推送方式，以此適應(yīng)不同的信息服務(wù)環(huán)境。

③服務(wù)質(zhì)量問題。當(dāng)前數(shù)字圖書館為用戶提供信息服務(wù)的模式，依然在沿用傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞檢索方法，并沒有引入支撐系統(tǒng)的語義[2]。這樣系統(tǒng)很難對用戶的需求進(jìn)行準(zhǔn)確理解與分析，也很難快速了解搜集資源中是否具備語義數(shù)據(jù)，同時由于信息系統(tǒng)在算法等方面還存在一些不足，這些均可能導(dǎo)致信息服務(wù)質(zhì)量難以提高，而在信息推送服務(wù)中也可能出現(xiàn)很多不匹配的信息。

④時效性問題。數(shù)字圖書館在信息服務(wù)中要同時保障精確度與時效性還存在一定的難度，這是因為大部分用戶并沒有耐心等待，這樣系統(tǒng)可能在保障時效性的同時無法兼顧質(zhì)量。因此，如何在信息異構(gòu)以及分散的情況下也能夠保證信息服務(wù)的時效性就顯得尤為關(guān)鍵。

2語義網(wǎng)技術(shù)及其在數(shù)字圖書館的應(yīng)用

2.1語義網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)

語義網(wǎng)這一概念的提出改變了傳統(tǒng)的信息資源共享模式，它可將各種語義信息通過本體來描述，進(jìn)而實現(xiàn)語義資源共享。何紹華、宮兆暉在《基于語義網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息檢索相關(guān)性研究》一文中曾給出語義網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)圖，其基本模型如圖1所示。筆者通過對其詳細(xì)的分析，以期促進(jìn)語義網(wǎng)在數(shù)字圖書館環(huán)境下的應(yīng)用。語義網(wǎng)的構(gòu)建充分融合了RDF 和XML技術(shù)，其層次結(jié)構(gòu)的基本模型如圖1所示[4]。

圖1　語義網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)

從中可以看出，語義網(wǎng)一共可分為7層，其中的Unicode 和URI奠定了整個結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。語義網(wǎng)中所有信息資源的編碼與標(biāo)識均在該層完成，可以保障信息查詢的精確度。第二層中的XML語言可以分離網(wǎng)絡(luò)資源的結(jié)構(gòu)、形式以及內(nèi)容，并為系統(tǒng)與其他以XML為基礎(chǔ)資源無縫對接提供支撐。第三層主要功能是描述互聯(lián)網(wǎng)上各種類別的資源，并為信息資源的集成提供解決方案。其中RDF為信息資源的描述制定了一些準(zhǔn)則與詞匯表，在進(jìn)行資源描述時必須按照這些準(zhǔn)則執(zhí)行。第四層即本體，是該結(jié)構(gòu)中比較重要的部分，可以賦予網(wǎng)絡(luò)資源一定的語義以理解人的意圖。這一層主要用于收集、表示與理解相關(guān)領(lǐng)域的信息，并從多個層次與形式來明確定義信息以及詞匯表之間的關(guān)系。第五層主要是對第四層的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯推理。第六層是在前幾層的基礎(chǔ)上進(jìn)行驗證，而最后一層為信任層，可以讓用戶與系統(tǒng)之間建立一定的信任關(guān)系。

在該層次結(jié)構(gòu)中，二三四層是最為重要的部分，主要是對信息資源進(jìn)行語義描述，它也是很多學(xué)者研究的重點內(nèi)容。語義網(wǎng)中各種類型的資源均可以在收集后被計算機(jī)獲取，然后通過準(zhǔn)則并被理解后進(jìn)行處理，進(jìn)而與用戶建立一定的連接，保障智能設(shè)備可以輕松訪問、檢索分散異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)資源。在這樣的技術(shù)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)資源可以實現(xiàn)全面的語義上的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)信息數(shù)據(jù)智能化的應(yīng)用[5]。

2.2語義網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字圖書館模型

語義網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字圖書館的應(yīng)用，一方面可以對信息資源進(jìn)行語義描述，另一方面可以保障系統(tǒng)各種負(fù)載信息的平衡，并有合適的耦合度，以此為整合用戶需求信息提供便利。圖2為語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的基本模型[5]。

圖2　語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的模型

圖2顯示，在語義網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字圖書館可分為4層。其中分布式資源層涵蓋了多種類型的資源，它既為圖書館存儲海量信息創(chuàng)造了條件，同時也是圖書館開展各項智能化服務(wù)的基礎(chǔ)。數(shù)字圖書館信息資源的搜集、整合、計算以及調(diào)度主要在網(wǎng)格服務(wù)層中完成，并可以提供應(yīng)用接口和共享信息、數(shù)據(jù)、計算等服務(wù)。從語義的角度來描述、整合信息資源，并運用本體知識處理信息主要是在語義服務(wù)層完成的，這是整個系統(tǒng)的核心，可以提供計算、數(shù)據(jù)處理以及調(diào)度信息等多種服務(wù)。知識服務(wù)層則主要提供知識服務(wù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)格等技術(shù)來提供應(yīng)用接口，并保障信息資源之間的互聯(lián)和語義匹配，然后向用戶及時反饋各種需求信息。

2.3語義網(wǎng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用優(yōu)勢

在數(shù)字圖書館信息服務(wù)過程中，互聯(lián)網(wǎng)頁面對信息服務(wù)效率有一定的影響，而信息系統(tǒng)的很多功能均受到超文本語言的限制。而引入語義網(wǎng)的概念可以改變傳統(tǒng)的通過關(guān)鍵詞匹配的模式，賦予計算機(jī)理解人的意圖的能力，進(jìn)而促進(jìn)數(shù)字圖書館信息服務(wù)質(zhì)量的提升。在數(shù)字圖書館信息資源服務(wù)中應(yīng)用語義網(wǎng)技術(shù)，其優(yōu)勢主要有以下幾個方面。

①應(yīng)用可擴(kuò)展標(biāo)記語言。可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）的語法功能非常強(qiáng)大，對于用戶自己標(biāo)記的字段以及語言也給予支持，并且可以方便地通過字段結(jié)合來表達(dá)數(shù)字圖書館中較為少見的信息。與超文本語言不同，運用該語言編寫的頁面可以區(qū)分元信息與信息，并可以保障信息的嵌套，增強(qiáng)了信息檢索的功能，也提高了信息資源的查詢與檢索的準(zhǔn)確性。

②RDF的應(yīng)用。數(shù)字圖書館中應(yīng)用RDF可增強(qiáng)系統(tǒng)的搜索能力，并發(fā)揮強(qiáng)大的信息導(dǎo)航作用。它可以對信息結(jié)合之間的關(guān)系進(jìn)行語義表述，保障知識之間的交互與共享[6]。同時可以對相對獨立的文集進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)槌Ｓ玫腤eb頁面，并對該頁面的知識產(chǎn)權(quán)給予說明。這樣有助于數(shù)字圖書館對信息資源進(jìn)行有效利用、管理和維護(hù)，也可以達(dá)到保護(hù)網(wǎng)上資源產(chǎn)權(quán)的目的。

③本體的應(yīng)用。數(shù)字圖書館常用的信息檢索模式是關(guān)鍵詞，這樣獲取的信息資源沒有必要由語義來連接，而網(wǎng)上資源本身較為分散，這樣就無法提高信息服務(wù)的效率。通過對用戶的需求進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)他們要求圖書館搜集、獲取以及處理知識與信息的方式更加靈活多樣。要想滿足用戶對信息資源組織的要求，可以將本體技術(shù)應(yīng)用于信息資源服務(wù)中，實現(xiàn)對信息資源語義的重復(fù)利用與共享，便于不同類型、領(lǐng)域之間的信息交流。

3語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的信息服務(wù)模式探究

語義網(wǎng)是在網(wǎng)格以及Web技術(shù)上的進(jìn)一步擴(kuò)展，它可以從語義層對知識進(jìn)行閱讀，并且具備強(qiáng)大的計算能力，將語義網(wǎng)應(yīng)用于數(shù)字圖書館中，可以構(gòu)建良好的信息檢索環(huán)境，有效整合用戶與信息資源，有助于數(shù)字圖書館為讀者提供優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)，豐富數(shù)字圖書館信息服務(wù)的內(nèi)容與模式。通過對數(shù)字圖書館的相關(guān)研究與實踐，語義網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的信息服務(wù)模式主要有以下幾種。

3.1以語義關(guān)聯(lián)為基礎(chǔ)的信息服務(wù)模式

數(shù)字圖書館在處理信息資源時充分應(yīng)用語義網(wǎng)技術(shù)，可以幫助用戶快速發(fā)現(xiàn)平臺中的資源。通過語義導(dǎo)航體系可以汲取資源與數(shù)據(jù)集合中相關(guān)聯(lián)的信息，并將這些資源根據(jù)著者、種類以及研究領(lǐng)域表述為不同的主題，并將各種主題資源通過主題圖的形式展現(xiàn)出來，然后根據(jù)主題的區(qū)別來為用戶提供信息導(dǎo)航服務(wù)。通過這種導(dǎo)航的方式，在科研與資源開發(fā)過程中的所有相關(guān)信息均會被用戶輕松獲取，這也為研究創(chuàng)新提供了思路。同時數(shù)字圖書館可以應(yīng)用該技術(shù)對用戶提供的信息進(jìn)行映射與匹配，增加圖書館信息資源的瀏覽量，而在用戶進(jìn)行信息檢索時也可以給出相關(guān)的類別以及資源數(shù)量等信息[7]。語義導(dǎo)航可以同時支持信息的瀏覽與檢索，促進(jìn)用戶與系統(tǒng)之間的溝通，而對于用戶的每一步操作，系統(tǒng)均能快速作出反應(yīng)，以幫助用戶去發(fā)現(xiàn)與獲取信息。

若系統(tǒng)中的各類信息有規(guī)范的組織體系，并保障各詞匯表之間映射的有效性，就可以得到一個與各詞匯表關(guān)系對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而為不同的RDF提供查詢服務(wù)。該技術(shù)與適宜的多媒體技術(shù)的融合，能夠為梳理各信息類別的語義關(guān)系提供便利，也有助于信息資源的發(fā)現(xiàn)與共享。

3.2跨越空間的移動信息服務(wù)模式

移動通信技術(shù)的發(fā)展以及移動通訊設(shè)備的廣泛應(yīng)用，為用戶便捷、泛在、高效地獲取信息提供了多樣的途徑。而智能手機(jī)、GPS等移動服務(wù)方式的推廣，也為數(shù)字圖書館提供移動信息服務(wù)創(chuàng)造了條件。在語義網(wǎng)這種全新的技術(shù)環(huán)境下，數(shù)字圖書館的移動服務(wù)將有充足的空間，并可以整合用戶驅(qū)動、在線支付和網(wǎng)上社區(qū)等社交服務(wù)模式。讀者可以通過移動信息服務(wù)來搜索、預(yù)約以及借閱圖書館提供的資源，促進(jìn)知識、信息的發(fā)現(xiàn)與共享并拓展信息推薦、用戶交流等移動社交服務(wù)模式。

3.3結(jié)合科研動態(tài)的信息鏈接服務(wù)模式

語義網(wǎng)的提出與發(fā)展為研究者提供了新的數(shù)字化環(huán)境，在科研過程中的各項信息均可以被計算機(jī)獲取，并在通過可視化、信息關(guān)聯(lián)等方式進(jìn)行處理后被展示出來，這樣就可以幫助用戶了解科研設(shè)施、基本理論、觀察數(shù)據(jù)以及模擬分析等方面的動態(tài)信息。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，科研人員需要獲取更深入的信息資源，而在科研中涉及的人員、數(shù)據(jù)、設(shè)施以及項目等重要的信息資源，均會在計算機(jī)中進(jìn)行數(shù)字化標(biāo)識與表述。利用語義網(wǎng)可以發(fā)現(xiàn)這些數(shù)字化資源之間的相互關(guān)系，進(jìn)而可以為科研人員提供有效的信息鏈接服務(wù)。數(shù)字圖書館通過語義網(wǎng)等技術(shù)可以實現(xiàn)信息資源的一站式鏈接，這樣分散于各個圖書館中的資源可以被有效整合與關(guān)聯(lián)，形成云知識產(chǎn)物，即便是異構(gòu)、分散的復(fù)雜信息資源，也可以通過相關(guān)分析工具為用戶提供知識鏈接服務(wù)。

4　結(jié)語

移動通訊與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，提升了人們對信息資源的需求量，在各類信息資源迅速增多的同時，由于用戶信息檢索技能以及系統(tǒng)無法理解用戶需求等問題，反而增加了用戶獲取信息資源的難度。將語義網(wǎng)引入數(shù)字圖書館信息資源服務(wù)中，提出以語義關(guān)聯(lián)為基礎(chǔ)、跨越空間并結(jié)合科研動態(tài)進(jìn)行語義檢索的模式，其目的在于進(jìn)一步提高信息服務(wù)的高效性與準(zhǔn)確性，以此為廣大用戶獲取信息提供便利。

參考文獻(xiàn)：

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黃素君女，1979年生。碩士，館員。研究方向：圖書館服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

收稿日期：（2014-12-30；責(zé)編：楊新寬。）