语义网环境下数字图书馆信息服务模式研究

黄素君（广东省委党校图书馆，广东广州510053）



语义网环境下数字图书馆信息服务模式研究

黄素君
（广东省委党校图书馆，广东广州510053）

[摘要]介绍了当前数字图书馆信息服务中存在的局限性，阐述了语义网技术的层次结构，分析了语义网在数字图书馆中的应用优势，并对语义网环境下数字图书馆的几种信息服务模式进行了探讨。

[关键词]语义网数字图书馆信息服务服务模式

[分类号]G253

数字图书馆引入了各种现代高新技术，是一种可以承载海量数字化信息的资源库，也是一种全新的网上信息资源服务模式，它能够有效摆脱当前信息资源使用限制与分布不均的问题。在互联网技术高速发展的今天，数字图书馆开始逐渐得到人们的重视，但同时在信息服务方面也逐渐凸显出不足，如智能化信息服务水平不高、信息反馈机制不健全、很难完全满足用户多样化的信息需求，这也在一定程度上影响到信息资源共享。当前信息环境发生了很大的变化，实际应用中很多信息系统存在语义、信息过载等问题，这就需要在互联网环境下提高信息服务的实效性与准确度，保障海量信息能够得到有效利用和互通。基于信息检索的图书馆传统信息服务模式已经不适应读者的需求，在这种情况下，将语义网应用于数字图书馆信息服务成为一种有效的解决模式。

1图书馆信息服务中存在的问题

在互联网技术的推动下，读者获取信息资源的渠道逐渐增多，这就要求数字图书馆能够为用户提供个性化的信息服务。在这个过程中，数字图书馆首先需要了解用户对信息的具体需求，然后主动搜集信息资源，并形成个性化的信息资料库，及时向用户反馈刊物订阅、热点链接等信息。从这个角度来说，数字图书馆提供给用户的信息是否具有时效性、针对性以及准确度，是评判信息服务质量的一个重要标准[1]。

①信息异构、分散的问题。当前数字图书馆为用户提供个性化的信息服务，其针对的信息系统与用户群体均是特定的，而在信息异构、分散的环境下服务很难开展。若出现信息异构、分散的服务环境，如何实现各种信息资源的互通，如何在信息系统中准确获取用户的需求信息，如何保障获取信息的准确性与时效性，这些均是图书馆需要考虑的问题。

②集成数据与推送方式问题。数字图书馆在当前信息服务过程中的推送模式较为单一，并且很多信息系统能够提供给用户的只是部分信息。在数字图书馆发展过程中，图书馆应尽可能地为用户提供更多可用的信息，并通过多种方式继承数据，运用多样化的信息推送方式，以此适应不同的信息服务环境。

③服务质量问题。当前数字图书馆为用户提供信息服务的模式，依然在沿用传统的关键词检索方法，并没有引入支撑系统的语义[2]。这样系统很难对用户的需求进行准确理解与分析，也很难快速了解搜集资源中是否具备语义数据，同时由于信息系统在算法等方面还存在一些不足，这些均可能导致信息服务质量难以提高，而在信息推送服务中也可能出现很多不匹配的信息。

④时效性问题。数字图书馆在信息服务中要同时保障精确度与时效性还存在一定的难度，这是因为大部分用户并没有耐心等待，这样系统可能在保障时效性的同时无法兼顾质量。因此，如何在信息异构以及分散的情况下也能够保证信息服务的时效性就显得尤为关键。

2语义网技术及其在数字图书馆的应用

2.1语义网的层次结构

语义网这一概念的提出改变了传统的信息资源共享模式，它可将各种语义信息通过本体来描述，进而实现语义资源共享。何绍华、宫兆晖在《基于语义网的网络信息检索相关性研究》一文中曾给出语义网的层次结构图，其基本模型如图1所示。笔者通过对其详细的分析，以期促进语义网在数字图书馆环境下的应用。语义网的构建充分融合了RDF 和XML技术，其层次结构的基本模型如图1所示[4]。

图1　语义网的层次结构

从中可以看出，语义网一共可分为7层，其中的Unicode 和URI奠定了整个结构的基础。语义网中所有信息资源的编码与标识均在该层完成，可以保障信息查询的精确度。第二层中的XML语言可以分离网络资源的结构、形式以及内容，并为系统与其他以XML为基础资源无缝对接提供支撑。第三层主要功能是描述互联网上各种类别的资源，并为信息资源的集成提供解决方案。其中RDF为信息资源的描述制定了一些准则与词汇表，在进行资源描述时必须按照这些准则执行。第四层即本体，是该结构中比较重要的部分，可以赋予网络资源一定的语义以理解人的意图。这一层主要用于收集、表示与理解相关领域的信息，并从多个层次与形式来明确定义信息以及词汇表之间的关系。第五层主要是对第四层的信息数据进行逻辑推理。第六层是在前几层的基础上进行验证，而最后一层为信任层，可以让用户与系统之间建立一定的信任关系。

在该层次结构中，二三四层是最为重要的部分，主要是对信息资源进行语义描述，它也是很多学者研究的重点内容。语义网中各种类型的资源均可以在收集后被计算机获取，然后通过准则并被理解后进行处理，进而与用户建立一定的连接，保障智能设备可以轻松访问、检索分散异构的网络资源。在这样的技术环境下，网络资源可以实现全面的语义上的关联，促进信息数据智能化的应用[5]。

2.2语义网环境下的数字图书馆模型

语义网技术在数字图书馆的应用，一方面可以对信息资源进行语义描述，另一方面可以保障系统各种负载信息的平衡，并有合适的耦合度，以此为整合用户需求信息提供便利。图2为语义网环境下数字图书馆的基本模型[5]。

图2　语义网环境下数字图书馆的模型

图2显示，在语义网环境下的数字图书馆可分为4层。其中分布式资源层涵盖了多种类型的资源，它既为图书馆存储海量信息创造了条件，同时也是图书馆开展各项智能化服务的基础。数字图书馆信息资源的搜集、整合、计算以及调度主要在网格服务层中完成，并可以提供应用接口和共享信息、数据、计算等服务。从语义的角度来描述、整合信息资源，并运用本体知识处理信息主要是在语义服务层完成的，这是整个系统的核心，可以提供计算、数据处理以及调度信息等多种服务。知识服务层则主要提供知识服务，应用数据挖掘、网格等技术来提供应用接口，并保障信息资源之间的互联和语义匹配，然后向用户及时反馈各种需求信息。

2.3语义网在数字图书馆中的应用优势

在数字图书馆信息服务过程中，互联网页面对信息服务效率有一定的影响，而信息系统的很多功能均受到超文本语言的限制。而引入语义网的概念可以改变传统的通过关键词匹配的模式，赋予计算机理解人的意图的能力，进而促进数字图书馆信息服务质量的提升。在数字图书馆信息资源服务中应用语义网技术，其优势主要有以下几个方面。

①应用可扩展标记语言。可扩展标记语言（XML）的语法功能非常强大，对于用户自己标记的字段以及语言也给予支持，并且可以方便地通过字段结合来表达数字图书馆中较为少见的信息。与超文本语言不同，运用该语言编写的页面可以区分元信息与信息，并可以保障信息的嵌套，增强了信息检索的功能，也提高了信息资源的查询与检索的准确性。

②RDF的应用。数字图书馆中应用RDF可增强系统的搜索能力，并发挥强大的信息导航作用。它可以对信息结合之间的关系进行语义表述，保障知识之间的交互与共享[6]。同时可以对相对独立的文集进行转换，变为常用的Web页面，并对该页面的知识产权给予说明。这样有助于数字图书馆对信息资源进行有效利用、管理和维护，也可以达到保护网上资源产权的目的。

③本体的应用。数字图书馆常用的信息检索模式是关键词，这样获取的信息资源没有必要由语义来连接，而网上资源本身较为分散，这样就无法提高信息服务的效率。通过对用户的需求进行分析，可以发现他们要求图书馆搜集、获取以及处理知识与信息的方式更加灵活多样。要想满足用户对信息资源组织的要求，可以将本体技术应用于信息资源服务中，实现对信息资源语义的重复利用与共享，便于不同类型、领域之间的信息交流。

3语义网环境下数字图书馆的信息服务模式探究

语义网是在网格以及Web技术上的进一步扩展，它可以从语义层对知识进行阅读，并且具备强大的计算能力，将语义网应用于数字图书馆中，可以构建良好的信息检索环境，有效整合用户与信息资源，有助于数字图书馆为读者提供优质的信息服务，丰富数字图书馆信息服务的内容与模式。通过对数字图书馆的相关研究与实践，语义网环境下数字图书馆的信息服务模式主要有以下几种。

3.1以语义关联为基础的信息服务模式

数字图书馆在处理信息资源时充分应用语义网技术，可以帮助用户快速发现平台中的资源。通过语义导航体系可以汲取资源与数据集合中相关联的信息，并将这些资源根据著者、种类以及研究领域表述为不同的主题，并将各种主题资源通过主题图的形式展现出来，然后根据主题的区别来为用户提供信息导航服务。通过这种导航的方式，在科研与资源开发过程中的所有相关信息均会被用户轻松获取，这也为研究创新提供了思路。同时数字图书馆可以应用该技术对用户提供的信息进行映射与匹配，增加图书馆信息资源的浏览量，而在用户进行信息检索时也可以给出相关的类别以及资源数量等信息[7]。语义导航可以同时支持信息的浏览与检索，促进用户与系统之间的沟通，而对于用户的每一步操作，系统均能快速作出反应，以帮助用户去发现与获取信息。

若系统中的各类信息有规范的组织体系，并保障各词汇表之间映射的有效性，就可以得到一个与各词汇表关系对应的数据模型，进而为不同的RDF提供查询服务。该技术与适宜的多媒体技术的融合，能够为梳理各信息类别的语义关系提供便利，也有助于信息资源的发现与共享。

3.2跨越空间的移动信息服务模式

移动通信技术的发展以及移动通讯设备的广泛应用，为用户便捷、泛在、高效地获取信息提供了多样的途径。而智能手机、GPS等移动服务方式的推广，也为数字图书馆提供移动信息服务创造了条件。在语义网这种全新的技术环境下，数字图书馆的移动服务将有充足的空间，并可以整合用户驱动、在线支付和网上社区等社交服务模式。读者可以通过移动信息服务来搜索、预约以及借阅图书馆提供的资源，促进知识、信息的发现与共享并拓展信息推荐、用户交流等移动社交服务模式。

3.3结合科研动态的信息链接服务模式

语义网的提出与发展为研究者提供了新的数字化环境，在科研过程中的各项信息均可以被计算机获取，并在通过可视化、信息关联等方式进行处理后被展示出来，这样就可以帮助用户了解科研设施、基本理论、观察数据以及模拟分析等方面的动态信息。在现有的技术条件下，科研人员需要获取更深入的信息资源，而在科研中涉及的人员、数据、设施以及项目等重要的信息资源，均会在计算机中进行数字化标识与表述。利用语义网可以发现这些数字化资源之间的相互关系，进而可以为科研人员提供有效的信息链接服务。数字图书馆通过语义网等技术可以实现信息资源的一站式链接，这样分散于各个图书馆中的资源可以被有效整合与关联，形成云知识产物，即便是异构、分散的复杂信息资源，也可以通过相关分析工具为用户提供知识链接服务。

4　结语

移动通讯与互联网技术的高速发展，提升了人们对信息资源的需求量，在各类信息资源迅速增多的同时，由于用户信息检索技能以及系统无法理解用户需求等问题，反而增加了用户获取信息资源的难度。将语义网引入数字图书馆信息资源服务中，提出以语义关联为基础、跨越空间并结合科研动态进行语义检索的模式，其目的在于进一步提高信息服务的高效性与准确性，以此为广大用户获取信息提供便利。

参考文献：

[1]何绍华，宫兆晖.基于语义网的网络信息检索相关性研究[J].情报杂志，2010（12）.

[2]王文峰，赵莉.语义网中的本体对象研究及应用[J].枣庄学院学报，2011（2）.

[3]王松林，王玉媛.语义网的技术体系结构及其对图书馆的影响[J].图书馆学刊，2012（12）.

[4]谷琦.对语义网及其在数字图书馆信息检索中的应用[J].数字图书馆技术，2010（3）.

[5]代金晶，纪希禹.基于语义网的智能搜索引擎在数字图书馆中的应用[J].图书馆学研究，2011（9）.

[6]黄果，周竹荣，周亭.基于语义网的信息检索研究[J].西南大学学报：自然科学版，2011（1）.

[7]陈骏.基于本体的语义网在数字图书馆中的应用[J].科技情报开发与经济，2012（34）.

黄素君女，1979年生。硕士，馆员。研究方向：图书馆服务、网络和数字技术、数据库建设。

收稿日期：（2014-12-30；责编：杨新宽。）