基于情境感知的移动图书馆服务实施策略研究

习海旭，何 胜，蒋红芬（江苏理工学院计算机工程学院）

随着移动互联网的应用持续深化，手机成为最普遍的上网方式，截至2021 年12 月，我国使用手机上网的网民数量达10.32 亿［1］，网民使用手机上网的比例达99.7%。同时，移动阅读成为大众阅读的主要方式，智能手机、平板电脑等手持式移动通信工具正在拓展阅读领域的时间和空间。“第十八次全国国民阅读调查”结果显示，2020 年我国各类数字化阅读方式（网络在线阅读、手机阅读、电子阅读器阅读、Pad 阅读等）的接触率较2019 年增长79.4%。［2］越来越多的用户通过移动智能终端登录图书馆获取知识和服务，由此积累了海量的移动设备端的图书馆用户数据。如何从移动图书馆的特点出发，分析用户对移动图书馆的多样化需求，开展创新服务研究，从而构建更具开放性、更符合新时代读者需求的移动图书馆信息服务平台，已成为一个研究热点。

1 基于情境感知的移动图书馆服务内涵

“意义建构理论”认为，用户的信息需求会随着情境的变化而改变［3］。在移动环境下，用户的信息需求根据不同的情境会表现出不同的特点，相比传统或数字化环境，具有更强的情境敏感特征。以读者情境信息为驱动的移动图书馆服务能够使读者方便快捷地获得立体丰富的图书馆资源，为不同知识背景和学习动机的读者提供情境化、个性化和多样化的知识服务。

1.1 移动图书馆的情境感知服务需求维度

在时间维度上，用户的信息活动具有碎片性、临时性和实用性的特点［4］，相应的信息需求与时间情境信息有关，如旅途中、等候时“碎片阅读”的内容聚合，内容提供的恰当时机（特定阶段爱好特定的东西）等。在空间维度上，用户的信息活动空间具有本地性和目的性的特征［5］，相应的信息需求与地点情境信息有关，如馆藏图书定位和附近图书馆的书籍推荐等。在用户维度上，用户有不同的身份、生物信息等用户特征以及不同兴趣爱好、行为特征、借阅历史等用户偏好［6］，相应的信息需求与用户的情境信息有关。在社交维度上，用户信息需求与用户评论、用户之间的互动交流及社群、分享等与用户所处的社会情境信息（如法律、习俗等）［7］有关。

1.2 基于情境感知的移动图书馆服务特征

随着移动智能终端计算、采集和存储能力的优化升级以及移动互联网的日益成熟，移动环境下结合情境感知计算实现了移动情境感知，使得基于情境感知的移动图书馆服务呈现出以促进用户认知效率为核心的情境和个性化深度融合特征。

首先，移动图书馆服务借助移动情境感知技术，满足了读者在移动环境下的情境感知服务需求。相比传统图书馆环境下部署的传感器系统，以智能手机为代表的移动智能终端搭建了由内嵌传感器、物理传感器、融合传感器和通信传感器组成的传感器系统，能够更加高效地感知有关用户和环境的多维度情境信息，提升移动图书馆业务管理效率，优化移动图书馆服务功能，提供更加符合用户当前情境需求的信息和服务。

其次，现有的图书馆信息或功能推荐服务主要涉及读者和资源两个维度，推荐过程忽略了移动环境下读者的情境因素，如在不同时间、地点、物理环境或生理心理、社会文化等情境下读者的不同资源需求。基于移动情境感知技术感知的多维度情境信息，通过读者全面的精准画像，能够主动为读者提供基于情境的个性化服务推荐。

最后，从促进用户认知效率出发，移动情境感知技术和图书馆移动服务相互融合和促进，丰富了图书馆移动服务内容，创新了服务形式。如针对移动阅读中浅阅读和碎片化的特点，为了促进读者学习认知和减轻读者理解负担，使用形象具体化的方式呈现阅读内容的细粒度知识。因此，在移动阅读服务中，除了有屏幕亮度、阅读姿态自动感知调整功能之外，还加入了学术论文知识元及提要、基于地理位置的读友圈、扫描翻译和增强式虚拟阅读场景等创新功能支持。

2 基于情境感知的移动图书馆服务现状

2.1 情境感知服务系统

该实践领域集中在情境信息建模与处理、系统框架设计和系统应用三个方面。在情境信息建模方面，出现了Cobra 模型、ASC 模型、网络用户可信评估模型等，用户情境本体模型也被关注。Razmerita 提出了一种基于本体的模拟用户行为的建模方法，并对这种用户建模的学习效果进行了分析［8］；汤汉伊等提出了一种情境感知的网络用户可信评估模型，该模型通过对用户访问时所处的情境计算恶意行为的惩罚力度［9］。情境信息的处理方法大多是借助智能设备中各类传感器采集数据，再使用智能信息处理技术来提高感知数据的准确性。Bieber 等通过融合智能手机内置的加速度传感器和麦克风获取的情境数据，提出了一种用户行为识别的新方法［10］；Baun 等对人群的室内运动模式进行联合识别，利用信息融合技术将Wi-Fi、加速度和指南针等多模态数据进行结合，提高了识别精度，使得在最佳设置下，识别准确度F 值高达87%［11］；王兴超等通过搭建无线传感器网络，获得了用户情境感知数据，并基于RFID 技术实现了终端设备信息的自动获取，让个性化信息关联匹配，为自动推送奠定了基础［12］。在系统框架设计方面，Sanfilippo 提出了基于规则引擎的情境推理框架（ECRF），有效地提升了情景感知系统的灵活性［13］；莫同等提出了情境感知服务系统框架CBS3，给出了情境信息与业务服务的配置模型和构造机制［14］。

2.2 移动图书馆服务模型

该研究主要从基于应用技术、相关理论和应用需求三个角度展开。基于应用技术所提出的服务模型会融入应用技术的特点，赋予特定的服务内容和功能，如基于Widget、微信、百度直达号等的移动图书馆服务模式。柳益君等结合高校移动图书馆场景化资源推荐服务中的重要场景化要素，设计了基于Hadoop 云平台的推荐系统模型［15］。基于相关理论的服务模型研究则主要以用户需求和行为、服务交互、用户接受等理论为指导。如任军虎从用户与移动图书馆信息服务的多维关系入手，分析其服务交互过程，构建了社会化网络环境下的移动图书馆服务交互模型［16］。基于应用需求的服务模型则关注移动读者的实际需求，如曾子明等在智慧图书馆、智慧服务概念和内涵辨析的基础上，从智慧知识服务的个性化推荐需求出发，提出了智慧图书馆的个性化推荐服务模型体系架构［17］。

2.3 基于情境感知的移动图书馆服务

该研究和实践领域主要包括移动图书馆情境模型构建和移动图书馆个性化推荐服务。在移动图书馆情境模型构建方面，Markus 等分析了影响图书馆推荐服务的情境因素，构建了基于情境感知—目标用户—资源协同驱动推荐模型［18］；周玲元等针对移动环境下情境动态变化特点，设计了基于SOA 的图书馆情境感知中间件架构模型，该模型能够感知用户情境，同时具有组合自适应机制，将服务单元通过信道连接起来动态组合完成预订服务功能［19］。在移动图书馆个性化推荐服务方面，Afify 等通过建立偏好树，构建了图书用户模型和图书云服务模型，为用户推荐匹配度较高的图书云服务［20］；洪亮等结合移动数字图书馆的资源布局及推送特征，设计了一种基于情境感知的个性化资源推荐方式［21］。

3 基于情境感知的移动图书馆服务存在的问题

3.1 基于情境感知的移动图书馆个性化服务体现不足

情境感知计算应用于移动图书馆服务，可以更全面准确地获得移动读者的需求，更好地为移动读者提供个性化服务。目前，基于情境感知的移动图书馆服务内容和方式大多还是基于用户单方面的情境信息或用户行为信息，缺乏全面的用户情境信息获取和融合，包括用户基本信息、用户偏好、用户所处物理环境等情境信息的整合。因此，个性化服务效果还较为初级，还需充分利用移动设备的感知和智能化优势，深入研究融合情境信息的用户建模和用户画像技术以及个性化推荐技术，以提供更为精准的移动图书馆个性化服务。

3.2 基于情境感知的移动图书馆服务有效性欠佳

基于情境感知的移动图书馆服务方式上，大多体现于用户交互体验的优化，如服务提醒、阅读屏幕自适应和亮度调节等；在服务内容上，已有加入情境信息的个性化推荐研究和实践，但大多还是粗粒度的内容推荐，如整本图书或整篇文献；在服务模式上，大都是传统图书服务和数字阅读服务移植到移动终端。因此，基于情境感知的移动图书馆服务的有效性还有较大的上升空间，可从最新的移动图书馆理论与实践以及情境感知设备和技术的互相借鉴启发及双向适应的视角，将情境感知与移动图书馆深度融合，在现有系统中丰富更多新颖便捷的移动图书馆服务。同时，还需要充分考虑移动读者的需求、学习认知规律和移动学习活动特点，结合情境感知服务，为用户提供更有效的移动图书馆服务。

3.3 缺乏基于情境感知的移动图书馆服务效果评估

基于情境感知的移动图书馆服务系统的应用实证研究还没有真正开展，大部分是基于单个移动感知功能（如QR 码）的应用研究，或本质上是对情境感知功能需求的调研研究。对基于情境感知的移动图书馆系统应用过程中的整体服务效果评估、存在的问题、制约因素大都是采用文献研究法，所提出的应对策略缺乏针对性。因此，应该将具有情境感知功能的系统付诸实际应用，充分采用观察法、访谈法和调查法等多种形式评估系统使用的效果。

由此，基于情境感知的移动图书馆创新服务需要从情境感知与移动图书馆服务的深度融合、多维情境感知的场景个性化推荐以及移动图书馆服务应用实证与评估等三个方面优化实施策略，同时结合移动读者的情境化、个性化需求和移动学习活动的特点，从技术实施路径和实施内容设计两方面开展服务实施策略研究。

4 基于情境感知的移动图书馆服务实施策略

4.1 基于情境感知的移动图书馆服务技术实施策略

情境感知服务以及有效的图书馆移动服务是基于情境感知的移动图书馆服务实施的两大关键。情境感知服务需要全面挖掘丰富多样的情境信息，满足读者对移动图书馆随情境变化的及个性化的信息和服务需求。有效的图书馆移动服务需要针对移动阅读过程中浅阅读和碎片化的特点［22］，高效组织和呈现经过细粒度加工的内容并创新移动图书馆服务模式，让读者在较短的时间内和较少的认知负担下快速掌握信息和知识。因此，基于情境感知的移动图书馆服务的技术实施策略是围绕对信息组织和知识表示、用户画像、推荐算法及情境感知服务的研究，为读者提供个性化、人性化的信息和知识服务。

如图1 所示，以知识管理理论为指导，在图书资料或学术文献中抽取知识元生成知识结构，进行知识发现，构建一种包含显性和隐性知识的知识库，同时基于信息组织原理和方法，以合理的方式聚合、组织信息资源，为用户提供信息检索的接口。知识抽取、知识图谱和内容摘要的生成和信息组织都需要采用文本挖掘等相关技术。情境感知技术通过各种软硬件技术手段动态感知和计算用户当前所处情境的动态场景信息（如时空、生物特征、设备环境等）；情境信息建模和用户信息建模分别对动态场景信息和静态的用户基本信息（如个性、职业、心理等）进行定义、表示和合理组织，上述两个模型融合形成完整的移动图书馆用户模型。用户画像通过收集和挖掘移动图书馆用户模型数据，建立能够区分不同用户群体的特征化标签。情境感知服务基于移动图书馆用户画像，采用个性化推荐算法，以经过合理组织的信息资源和挖掘出来的知识资源为内容，为用户提供个性化、人性化的移动图书馆信息服务。

图1 基于情境感知的移动图书馆服务技术实施路径

在基于情境感知的移动图书馆服务中，个性化推荐在满足用户的多样化需求、提高图书馆服务质量中起到了重要的作用。情境感知及其计算使得个性化推荐系统中的用户数据更为多元化、多维度、准确而丰富，分布式、云计算为用户画像提供了计算能力支持，大数据、数据挖掘技术为知识服务和个性化推荐提供了计算方法支持。个性化情境感知服务研究可为用户提供更实时、更准确、更多样、更人性化的个性化信息和服务。

4.2 基于情境感知的移动图书馆服务内容设计策略

基于情境感知的移动图书馆服务实施以情境感知技术及其应用为出发点，思考如何实现移动图书馆环境下知识服务新模式，以满足不同用户、不同场景的个性化服务需求。如图2 所示，该内容设计主要包括基于情境感知的移动图书馆服务系统设计、基于情境感知的移动图书馆服务模型构建和应用评估优化三部分内容。

图2 基于情境感知的移动图书馆服务实施内容设计

（1）基于情境感知的移动图书馆服务系统设计，主要从移动互联网和情境感知技术特点及“移动”读者需求的契合点出发进行基于情境感知的移动图书馆服务系统的技术架构和功能模块设计，重点对基于情境的移动图书馆服务模型进行设计。其中系统的技术架构和模块设计是在移动图书馆服务系统的基础上研究服务系统的整体技术架构，系统模块中情境感知与计算调用，情境信息管理以及情境信息与服务、资源、业务关联的具体需求和功能。基于情境感知的移动图书馆服务模型设计是基于情境感知相关软硬件技术，从松耦合、触发式服务调用和自适应等特征出发，设计情境感知服务的层次和模型，具体包括数据采集与处理层、情境信息推理层和情境感知服务层。

（2）基于情境感知的移动图书馆服务模型构建。主要实现用户当前或历史情境信息的建模和融合，构建基于情境感知的用户模型，并进一步进行移动图书馆用户画像，最终实现基于情境感知的移动图书馆服务推荐。其中基于情境的用户建模是对移动图书馆服务过程中捕获的时间、地点、周围环境、用户生物特性、智能终端特性等情境数据进行定义和表示。对用户的多维情境信息进行融合和推理，形成用户完整的情境信息，然后提取情境特征项，确定用户情境特征项权重值，对包含物理情境、基本信息情境、社会网络情境的用户模型进行表示和描述。融合情境的“移动”读者画像主要包括数据采集、集成和过滤，对读者特征标签的抽取、归类和关联，形成多级的读者分类标签体系，最后进行读者识别和预测，构建读者画像库，可视化用户画像并进行移动图书馆服务的分析和应用。基于情境感知的信息服务推荐是基于神经网络图，组合不同的服务形式或从信息和知识资源库匹配出符合用户情境偏好模型的数字化资源推荐给用户。

（3）基于情境感知的移动图书馆服务模型应用。基于两大应用场景，搭建基于情境感知的移动图书馆服务系统。应用该系统，对场景中系统的应用效果进行分析和对比，从情境感知服务评估角度反馈和调优系统模型的各个模块，基于用户技术接受模型提出系统优化应对策略。应用场景一是基于情境感知的移动阅读服务应用研究，将情境感知引入面向公众用户的移动阅读服务，例如传统图书借阅服务，实现图书馆的借书、还书、藏书准确定位，移动阅读、增强虚拟现实体验和个性化图书推荐等功能；应用场景二是基于情境感知的学科研究知识服务应用研究，将情境感知引入面向科研用户的学科学术知识服务平台，实现文献知识搜索、知识图谱、文献摘要，研究方向前沿推荐，提供学者地图、学者合作推荐等功能。还可以实现基于情境感知的手机阅读体验和基于情境感知的个性化推荐等相关功能。

5 结语

移动图书馆是数字图书馆在移动环境下的进一步发展，情境感知推荐服务是未来手机阅读信息服务的一个重要方向，它将有效地满足移动用户的个性化需求，使得信息获取和知识学习更加便利。研究情境感知理论与技术以及移动图书馆服务理论与实践相融合的移动图书馆情境感知个性化服务解决方案，探讨该方案的应用对策，能够为移动图书馆情境感知服务理论的发展与应用提供新的依据，还能进一步深刻掌握移动图书馆的发展规律，有助于提高图书馆个性化服务质量，提升信息增值潜力，丰富和完善移动图书馆知识服务理论，并具有重要的社会及应用价值。