基于词汇树检索的图书馆书目智能查询系统设计

摘要：传统查询系统未在语义相似度上进行探讨，已不能满足图书馆智能化发展需求。为此，设计一种基于词汇树检索的图书馆书目智能查询系统，用户在用户管理模块登录自己账号进入图书馆主页，在图书馆主页进到提问式书目查询界面，选取分类查询途径输入分类号，用户上传分类号之后书目数据库通过基于词汇树的书目查询方法，判断查询书目与书目数据库中书目的相似度，完成书目智能查询，最后用户在查询结果界面可查看查询结果。经验证，所设计系统可高效率地区性完成高精度的图书馆书目智能查询任务，且查询操作简单易行，查询性能显著优于同类查询系统。

关键词：图书馆书目;智能查询;词汇树检索;系统设计;书目数据库;对比分析

中图分类号：TN915-34; TP391

文献标识码：A

文章编号：1004-373X（ 2019）24-0180-03

0 引 言

伴随信息化社会的发展脚步，提取与共享信息成为人们工作生活的重要组成部分[1]。在这信息繁杂的生活背景下，人們怎样高效与快速地获取信息是目前科研人员关注的热点问题[2]。

现图书馆信息查询系统存在查询效率低的缺点，为进一步提升查询效率，本文设计一种基于词汇树检索的图书馆书目智能查询系统，以期实现高精度、高效率且操作简单的图书馆书目智能查询[3]。

1 图书馆书目智能查询系统设计

1.1 系统硬件设计

本文设计的查询系统由用户管理模块、书目分类导航模块以及数据库构成[4]。用户进到提问式书目查询界面，输入分类号，在查询结果界面即可查看结果。系统整体结构图如图1所示。

1）用户管理模块

此模块用于管理用户信息，为其修改密码，建立档案[5]。用户管理模块的整体结构图见图2。

2）书目分类导航模块

书目分类导航模块整体结构图如图3所示。

为了确保书目分类导航模块完成五项基本功能，构建《中国图书馆分类法》。用户进入提问式书目查询界面，选取分类号，之后通过书目对数据库查询。用户通过超链接进到三级类目导航界面后进到查询程序，向书目数据库传输查询申请[6-8]。

3）数据库

因为图书馆数据库中存在的数据量较大，本文使用Access数据库构建数据库ztf.mdb，当中包含《中国图书馆分类法》表ztf.dbf与分类统计表fltj.dbf，详情见表1和表2。

1.2 系统软件设计

系统软件部分使用基于词汇树的方法。向SIFT特征训练库实行分层K-means聚类，获取层数有分支因子依次是A与B的词汇树，标记成C（A，B）。此词汇树里的各个节点都描述一个书目单词ur，其中，上标Z描述此节点在词汇里所处的层数，上标ht描述此节点在此层数节点里的索引[9]。

基于式（6）获取的相似度便可完成书目库中与用户查询书目相关信息的查询[10]。

2 实验分析

将本文系统应用在某高校图书馆中，设定科技、数学、动物、军事、医学、天文、地理7种类型，使用本文系统进行书目查询的准确率高达99.99%。结果表明本文系统可有效完成图书馆书目的智能查询。

采用本文系统、图书智能检索系统、基于RFID的图书查询系统进行对比实验。

2.1 查准率与查全率

使用查准率与查全率进行性能对比，查准率与查全率分别为：

查准率=查询获取的有关书目×100% （7）

查询获取的全部书目

查全率=查询获取的有关书目×100% （8）

全部书目

由实验数据得知，本文系统的查准率与查全率均大于95%，图书智能检索系统与基于RFID均低于本文系统，本文查询性能优势显著。

2.2 查询效率

采用系统响应耗时与用户查询耗时作为三种系统的对比指标，三种系统的响应耗时与查询耗时对比结果如表3所示。

分析表3数据可知，本文系统的综合查询效率平均值为0.10 ms;传统方法效率平均值依次为2.64 ms、7.14 ms，本文系统综合查询效率最高。

2.3 复杂度

设定10次书目查询实验，对比三种系统的查询复杂度，对比结果见图4。

分析图4数据可知，本文系统的查询复杂度未大于0.1，且始终低于图书智能检索系统与基于RFID的图书查询系统，表明本文系统的查询操作较为简单，易于掌握。

3 结论

本文的查询系统应用于某高校图书馆后，经验证明，本文系统对7种类型的查询准确率高达99.99%;与传统方法对比，本文系统的查准率、查全率以及查询效率均更好，且查询复杂度最低，查询性能显著。

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作者简介：周洪宾（1975-），女，山东聊城人，图书馆馆员，研究方向为电子图书档案管理、计算机应用。