高校数字图书馆信息检索用户认知模型研究

李小燕

（商洛学院图书馆，陕西 商洛 726000）

高校数字图书馆信息检索用户认知模型研究

李小燕

（商洛学院图书馆，陕西 商洛 726000）

［摘要］介绍了高校数字图书馆认知信息检索的概念、发展与特点，指出用户认知能力、知识结构与情感体验等因素，都会对信息检索过程产生影响。研究了高校数字图书馆信息检索用户认知模型的构建，提出高校数字图书馆面向用户认知的信息检索服务的实施方法。

［关键词］高校数字图书馆信息检索信息认知认知模型

互联网技术的日臻成熟，极大提高了信息化程度，使得繁杂动态的信息资源迅速增多。互联网的广泛应用，为高校数字图书馆发展提供了良好条件。而图书馆传统的信息检索模式，也逐渐暴露出各种问题，如无法准确理解用户的信息检索意图，直接影响了用户服务的满意度。在高新科技发展背景下，用户在信息检索中的心理需求与认知行为千差万别，加上信息情境、信息检索内容复杂多变，无疑增加了高校数字图书馆开展信息检索服务的难度。认知科学的发展改变了高校数字图书馆传统的信息观，信息检索服务也向“用户认知主导”方面转变。当前如何根据用户认知意识、思维模式等构建用户认知模型，挖掘用户的潜意识需求，为图书馆信息检索系统建设提供决策，这是需要重点研究的问题。

1　高校数字图书馆认知信息检索简述

1.1认知信息检索的概念

信息检索就是按照一定的规则对信息进行整合组织，并根据用户需求查找结果的过程。认知信息检索，即以认知科学为基础开展的信息检索活动。认知信息检索依据认知心理学理论，对用户认知信息进行模拟和加工，注重对用户信息检索过程中一系列认知行为的深入分析。它充分考虑了用户知识结构、检索环境、认知能力等因素，属于检索系统与用户之间信息交互的检索模式［1］。高校数字图书馆作为应用信息检索系统较早的文化机构，在认知信息检索方面与传统图书馆存在差异，在用户需求处理方面更加规范，元数据、叙词表等技术标准的应用也提高了检索效率。

1.2认知信息检索的发展

上世纪六十年代后，信息检索研究领域出现三大研究趋势，即用户导向、系统导向与认知导向。认知信息检索在发展之初主要面向中介，随着对信息检索认知的进一步深化，人们注意到用户信息检索行为并非一成不变的，改变了以个体信息情境与行为作为研究主体的观念，变为关注信息检索过程中的所有交互行为，并将信息交互、用户认知等作为研究重点。无论何种信息的处理，都需要依靠某个概念或范畴体系，我们可以将其称作信息处理的概念模型。国外学者在对图书馆用户行为进行长期研究的基础上，提出个体的信息检索分为起始、选择、探索等6个阶段（如图1），揭示了认知信息检索的大致流程。

图1　认知信息检索的六阶模型

1.3认知信息检索的特点

认知信息检索以用户认知为导向，将用户信息检索中的一系列行为，从认知科学的角度进行分析，而非看作单纯的机械运动。个体是信息活动的主导者，并且借助自身的知识结构与认知水平，在特定的信息情境下进行自主学习，并根据环境变化不断调整检索行为来满足自身需求。基于用户认知的信息检索，以用户与系统之间的交互实现认知统一，在相互理解中减少对用户的限制，让用户充分表达自身需求，发挥主导作用。同时认知信息检索利用了人工智能技术，使得检索系统具备模拟和学习能力，能够结合信息情境与用户行为特点，及时对知识库进行重构更新。而人机交互界面的设计以用户习惯和认知为依据，不仅具有亲和力，还能够极大满足用户需求，同时具有稳定性与实用性。

2　高校数字图书馆用户认知因素对信息检索的影响

高校数字图书馆面向用户认知的信息检索，包括关键词确定、检索策略制定、检索结果反馈等过程，而用户认知因素对信息检索全过程都存在重要影响。

2.1用户知识结构的影响

用户自身的知识结构与学科背景，与他们的受教育程度、工作环境有关，也是他们在长期社会实践中或与周围环境作用中，对信息的组织与再加工形成的。用户对事物的认知，对事物的直观理解，以及对周围事物的深入思考等，都是知识结构的一部分［2］。在高校数字图书馆认知信息检索中，用户具有不同的检索经验与知识结构，其信息检索交互行为也存在巨大差异。用户产生的初始信息需求，往往并没有特定的方向，也是较为模糊的。由于用户文化背景、知识体系的差异，他们对信息检索需求的表达方式不同，所选择的检索方式、检索工具也存在差异，这些均影响到信息检索交互行为与最终检索结果。

2.2用户认知能力的影响

高校数字图书馆认知信息检索中，用户认知能力对信息检索效率、准确率有直接影响。个体对信息构成、事物之间的关联、事物发展方向的分析能力，就是所谓的信息认知能力。认知能力反映了大脑对信息的存储与利用效率，包含思维、记忆、语言等要素［3］。信息检索本身属于用户对信息的认知过程中，高校数字图书馆用户认知能力的高低，直接影响到用户与检索环境、检索系统的交互行为。每个用户对信息资源的感知、分析与理解存在差异，在产生信息需求后，大脑对信息材料的感性认知与理性转化程度不同，影响到他们对信息检索中出现问题的判断与处理，进而影响到检索任务的完成效果。

2.3用户情感体验的影响

用户信息检索活动具有特定的情境，信息检索是用户对信息的再获取过程，也是用户利用检索进行知识转化的过程。该过程中认知情境发挥着重要作用，用户利用信息检索解决问题，也时刻存在与系统、环境的交互作用，而用户对知识的获取行为也影响着周围环境。信息检索中用户情感体验的变化，都会影响其对信息检索的认知。研究表明，当用户确立检索任务后，积极自信的情感体验，能够帮助他们更快完成检索任务，而消极情绪对于信息检索过程是不利的［4］。高校图书馆通过设计人性化信息检索界面，基于用户认知激发他们的积极性，将促进用户提高检索成功率。

3　高校数字图书馆信息检索用户认知模型的构建

高校数字图书馆现有的信息检索服务存在查准率、查全率不高等缺陷，依据认知科学构建信息检索用户认知模型，为分析用户潜在检索意图，完善信息检索流程，提升信息检索效率提供了途径。

3.1信息检索用户认知模型的架构

用户信息检索行为受到知识结构、情感体验的影响，反过来用户行为也影响着周围环境。高校数字图书馆可以根据认知心理学知识，对信息检索活动中特定的交互行为进行分析，构建信息检索用户认知模型，基本架构如图2。整个模型分为信息对象生成、检索系统结构设计、信息查询与认知需求分析4个模块，目的在于了解用户认知对信息检索活动的影响，实现用户认知与信息情境、信息系统的有机融合，最终完成信息检索任务。高校数字图书馆信息检索用户认知模型，将用户认知作为全程关注的重点，充分考虑用户可能出现的所有认知行为。由于在检索过程中，用户的初始认知并不具有目标性，而是从模糊到逐渐清晰的过程，因此这个过程中的交互行为也是动态变化的，也影响着与信息检索相关的情境要素。

图2　高校数字图书馆信息检索用户认知模型架构

3.2信息检索用户认知模型的功能分析

信息对象生产模块的功能在于提供潜在信息，供图书馆员或用户查询使用。从用户向数字图书馆提出检索请求开始，系统接收信息后根据用户的检索方式，对用户认知意识与信息需求进行全面分析，进一步了解用户与信息情境的交互作用。信息检索系统设计模块的功能在于对人机交互界面进行设计，确定合理的检索系统索引算法，探讨设计者自身认知水平对检索系统的影响，以保障符合用户多样化的认知需求。信息查询模块的功能是研究用户信息检索策略、查询方式对系统的影响，并结合信息情境开展初始信息查询。在系统完成信息检索任务全过程中，用户认知以及不同构成部分之间的交互，都会影响信息检索方式与策略。而用户的检索方式也在时刻变化与调整，并以最终的满意度作为检索活动的终止。认知需求分析模块结合用户所处的信息环境，以及用户自身的知识结构与认知水平，采用数据挖掘、统计分析法，从用户数据中深入挖掘用户对信息检索的偏好。同时分析用户检索中的一系列认知交互行为，引导用户更好地利用信息检索系统，并在明确用户需求的基础上为检索策略优化提供依据。

3.3信息检索用户认知模型的技术支持

信息检索用户认知模型中需要应用认知需求挖掘、认知需求表达等技术。认知需求挖掘即从用户日志、用户信息数据库中发掘零散、异构的用户数据，深入分析用户在某段时间内对不同检索主题的检索行为，以及用户对不同主题的关注程度。若用户在某段时间内对某个主题关注度高，表明其检索的概率更大［5］。用户对检索主题的关注是动态的，认知需求挖掘不仅需要准确分析用户某段时期的关注重点，也需要分析用户对检索主题的转移趋势。认知需求表达技术的应用，旨在对用户认知需求进行准确表达，以方便后续进行高效利用［6］。在表达用户认知需求之前，通过主题树对用户需求进行分类，将用户认知需求限定在一定范围内，可过滤掉不必要的信息。用户需求建模即对认知信息进行初始化，对用户需求进行模拟与解析，是用户需求管理的核心环节。

4　高校数字图书馆面向用户认知的信息检索服务实施

高校数字图书馆认知信息检索服务的开展，需要对信息资源进行有序整合，围绕用户需求进行分析与动态管理，并在准确把握用户需求的基础上，实现与信息检索相关的信息匹配、文本归类等功能。

4.1信息资源整合与处理

高校数字图书馆对信息资源的整合处理，利用语义关联对信息资源进行标注，充分描述图书馆数字资源的知识结构。在构建不同资源领域本体过程中，结合学科馆员经验发现相关知识，在提供相关领域共同认知词汇的基础上，从多个角度对词汇与关联关系进行定义，方便用户迅速检索与利用。高校数字图书馆对信息资源的整合，还需要随着信息环境的动态变化进行调整，不断适应用户的多变需求。为方便用户之间的信息交流共享，可以利用元数据进行信息规范化存储，方便系统进行识别与处理。为解决数字图书馆元数据标准不统一的问题，可以利用XML组织文档，根据用户需求提取相应的元数据信息，并通过整合排序生成可用信息存储在数据库中，以方便信息传递和利用。

4.2用户需求的动态管理

对用户需求的深入挖掘与动态管理，是高校数字图书馆信息检索系统的重要内容，也是保障系统与用户认知交互的核心环节，对于全面、准确把握用户需求是有益的。在数字图书馆信息资源进行采集、整理与主题树构造后，系统需对用户相关信息进行采集与记录，包括访问时间、用户IP、检索模式等，依据用户检索需求构建特征向量，将特征向量对应的主题特征信息提取出来。在用户与检索系统信息交互过程中，通过用户传递信息对用户需求进行模拟，然后分析不同反馈信息的重要性，从中解析出用户某段时期内的信息需求主题偏好，进而为用户认知信息检索服务奠定基础。

4.3信息检索功能的实现

高校数字图书馆对认知信息检索系统中的文档进行集合归类，然后构建信息索引数据库，可以实现用户请求信息与数据库中文本的迅速匹配。索引数据库中的信息是动态变化的，必须随着新文本的加入不断更新［7］。信息检索系统中可利用检索匹配功能，实现检索请求与数据库文本的查询匹配，这些文本信息不会直接提供给用户，而需要进行主题分类与相关性排序，之后将最优结果提供给用户。图书管理员可设置数据库的使用规则，方便不同区域的用户进入数字图书馆访问所需信息，实现广泛的图书馆资源共享。用户进入图书馆信息检索界面后，向信息查询与检索系统发送请求，而经过信息查询与文本匹配后，系统会对检索结果进行相关度排序，并将结果反馈至用户界面，实现了个性化信息检索服务。

5　结语

用户认知能力、知识结构与情感体验，直接影响到信息检索中的交互行为，而用户信息检索需求的产生，检索策略的选择，对用户所处情境中的相关因素也存在影响。高校数字图书馆信息检索用户认知模型的构建，其主要目的在于准确感知用户认知元素，全面掌握用户的潜在需求，引导用户更好地查询所需信息。在开发信息检索系统与提供服务时，高校数字图书馆应该重点关注信息情境、用户认知行为、用户兴趣偏好等因素，并积极引入新技术、新理念，进一步提高认知信息检索水平。

参考文献：

［1］张云秋，安文秀，于双成.探索式搜索中用户认知的实验研究［J］.情报理论与实践，2013（6）：73-77.

［2］柯青，王秀峰.认知风格与信息搜寻行为整合研究［J］.情报理论与实践，2011（4）：35-39.

［3］过仕明，刘岩芳.基于知识图谱的我国移动图书馆研究热点分析［J］.情报科学，2014（5）：85-90.

［4］姜丰伟，顾朝兵.全媒体时代下的数字阅读与经典阅读推广［J］.四川图书馆学报，2014（2）：55-58.

［5］周瑛，牛浏.基于粒度计算的覆盖算法在文本挖掘中的应用研究［J］.电脑知识与技术，2014（11）：2548-2552.

［6］吴江.基于用户认知风格的知识导航要素使用实证研究［J］.情报探索，2015（6）：64-69.

［7］顾朝兵，姜丰伟.以公众文化需求为导向的图书馆信息资源服务［J］.内蒙古科技与经济，2014（18）：123-124.

李小燕女，1977年生，馆员。研究方向：高校现代图书馆发展方向及有效管理措施。

［分类号］G258.6

收稿日期：（2016-04-14；责编：王天泥。）