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移动云计算环境下数字图书馆信息服务协同机制研究

更新时间:2016-07-05

1 引言

近年来,通过移动智能设备获取信息资源广泛普及,数字图书馆随之成为重要的信息资源提供者。与传统图书馆相比,数字图书馆能够提供在线信息服务,使读者更加方便和快捷地共享知识。随着互联网的不断建设和发展,越来越多的信息资源可以通过在线数字图书馆获取[1]

数字图书馆容纳了类型繁多的海量信息资源。由于数据规模和用户数量庞大,如何实现用户对信息资源的有效访问,快速响应用户检索请求,为用户指定决策提供统计信息或数据挖掘服务,满足用户多样化的信息需求,成为数字图书馆的首要任务。

为有效处理大规模数据并提供信息服务,数字图书馆需要大容量的数据存储能力以及高性能的计算能力。在过去的十余年中,网格计算曾经作为科学计算领域的首选方案,而随着数据的激增,与大规模数据存储和集成化高性能计算相适应的云计算技术应运而生,满足了数字图书馆信息服务的实际需要[2][3]

在社会经济的快速发展过程中,传统的手工成本核算方法已无法适应现代化企业的发展需求,而在企业内部成本核算过程中引进ERP系统恰好能为企业提供最先进的、最系统的、最科学的信息化管理技术,对传统且过于复杂的成本核算过程加以简化,使成本核算具有科学性和高效性,使ERP系统在企业管理过程中更加具有适用性。ERP系统能提取并处理好企业的所有数据,还能对账务软件中的费用直接进行核算,最大限度的降低了传统人工核算过程中所需消耗的工作量和核算时间,大幅降低了企业的成本。此外,ERP系统在数据信息的查询与录入功能上更加多元化,能在短时间内形成相对准确的成本分析报告,从而保证了企业成本控制管理工作的顺利开展。

目前,网络数据传输方式分为两种:有线通信和无线通信。有线通信与无线通信相比,具有信号稳定、高带宽的优势。随着无线通信技术的发展以及通信基站的不断建设,无线通信能够扩展更大的覆盖范围,为我们日常工作和生活带来极大的便利。借助无线通信技术,用户可以随时随地访问数字图书馆,因此,数字图书馆如何在移动计算环境中为用户提供高效的信息服务成为一项重要工作。

2 移动环境下数字图书馆的信息服务

数字图书馆主要提供以下三方面的信息服务:信息检索、资源推荐和资源下载。为了提高移动计算环境下数字图书馆信息服务的质量,需要做好以下两方面的工作:(1)精确的资源推荐机制,即根据用户的偏好推荐相关的信息资源;(2)离线计算和信息推送机制。在用户向服务器提交检索等操作指令后,即使用户处于离线状态,服务器端仍然能够将操作结果以邮件形式推送给用户或推送至用户个人云空间。

目前,移动智能设备访问数字图书馆仍然存在以下问题[4]:首先,网络连接的不持续性导致数据传输时间延长,提高了数据传输的成本;其次,移动环境下用户数量增长导致访问带宽变窄,数据传输速度变慢;第三,移动智能设备存储空间有限,用户需要定期删除文件;第四,触控操作交互方式的便捷性低于操作鼠标和键盘的交互方式。

本文针对移动计算的特点以及局限性提出了在云计算和移动计算环境下,数字图书馆提供信息服务的协同机制,该机制能够保证数字图书馆、移动智能设备以及用户个人云空间三者之间协同有效地工作,满足用户的信息需求。

3 实现方法

3.1 信息检索类型及处理原则

(2)延时检索。在这种方式下,用户提交检索请求后不需要立刻得到处理结果,数字图书馆服务器有充足的时间处理用户请求。当用户处理离线状态时,可将处理结果以邮件形式发送给用户或者发送至用户个人云空间。

(1)实时检索。在这种方式下,由于用户需要立刻得到检索结果,因此,数字图书馆服务器应该迅速处理用户的检索请求,并在尽可能短的时间内为用户提供精确且简明扼要的检索结果。

根据数字图书馆的响应时间,用户通过移动智能设备发出的检索操作请求可以分为以下两类:

完善现代化的测报传输手段,包括对设区市边界河流湖泊断面及大中型水库水量监测站网的建设,对重要地下水水源地、地下水超采区、海水入侵区的监测站网建设,及对重点水功能区、入河排污口水质监测站网的建设。加快应急机动监测能力建设,采购了1台移动监测车和多台移动监测设备,提高突发性水污染事件的应急反应能力。组织实施全省水资源监控能力建设项目,2013年完成了水源地在线监测、省级水环境监测中心实验室设备、省级信息平台、第一批国控取用水户监测点建设的招标采购工作。

当用户移动智能设备处于离线状态时,数字图书馆能够将信息服务处理结果发送至用户个人云空间。在传统的信息服务方式下,信息资源的下载必须在用户移动智能设备与数字图书馆服务器保持连接的状态下才能完成,若网络连接断开,信息传输也会终止。在本文提出的信息服务协同机制中,信息资源传输工作的执行可以根据用户的指令完成。由于用户个人云空间一直处于在线状态,当用户向服务器发出服务请求后,即使用户移动智能设备处于离线状态,数字图书馆仍然能够提供信息服务。

由于移动智能设备屏幕尺寸有限,且通过触控方式输入各种检索条件不甚便利,因此键入的检索式尽可能是与信息资源元数据相关的检索词,如题名、作者、关键词等。如果数字图书馆能够充分了解用户的信息需求,便可以主动为用户推荐所需的信息资源而无需用户键入检索词。此外,由于移动网络带宽狭窄且易发生掉线,因此通过实时检索获得的检索结果应尽可能的简明扼要,内容尽可能基于元数据,对于以全文下载形式获得的检索结果多用于延时检索方式。处理检索请求和信息资源推荐等由数字图书馆服务器执行,用户使用的移动智能设备仅用于获取检索结果。

为了克服移动网络通信的局限性,在数字图书馆服务器设置缓存功能,在移动智能设备设置预读取功能,都可以提高信息服务的质量。将经常提交的检索请求在数字图书馆服务器缓存,该方式能够将缓存中的处理结果迅速提供给用户,以实现快速响应。由于移动网络带宽有限,可以在用户进行浏览的同时,将相关的信息和数据进行预读取。预读取策略是基于用户所浏览的内容与用户所下载的信息资源之间的关联程度计算得出的,能够提升用户的使用体验。

3.2 协同机制的设计

术后化疗前组的纳入标准:(1)术后的女性乳腺癌患者,年龄为30周岁~60周岁;(2)视听能力正常;(3)简易精神状态量表总分≥24分,一般认知功能正常。术后化疗前组的排除标准:(1)继发性乳腺癌患者;(2)晚期恶病质者及除腋窝淋巴结外远处转移者;(3)接受过新辅助化疗者;(4)曾患重大躯体疾病或脑部创伤者;(5)有酒精或药物依赖史者;(6)患精神疾病并服用精神类药物者。化疗组的入组及排除标准同上,并要求化疗后时间不超过5年。健康对照组的入组标准:身体健康,无重大躯体疾病史,无认知障碍和精神疾病史,无酒精或药物依赖史。所有被试均签署知情同意书志愿参加实验。

(4)用户身份验证。数字图书馆服务器端的身份验证保证用户通过移动智能设备和个人云空间安全访问服务器;个人云空间端的身份验证保证数据从服务器端安全传送至云空间和用户通过移动智能设备安全访问云空间;移动智能设备端的身份验证能够保证授信用户访问数字图书馆服务器和用户个人云空间。

(2)云服务提供商。云计算服务存储了用户所下载的信息资源,并将用户的偏好信息提供给数字图书馆服务器。无论移动智能设备是否处于在线状态,云计算服务始终保持持续工作,以备用户随时通过各种设备访问数字图书馆服务器,因此它是服务器和移动智能设备之间连接的纽带。

图1 协同机制模型图

(3)移动智能设备。用户通过移动智能设备向数字图书馆提供检索请求、订阅资源、接收处理结果以及访问个人云空间的数据。由于移动智能设备由用户进行操作,因此它可以看作是整个协同机制的发起端。

西北油田一方面做大经济可采储量、摊薄折耗;另一方面创新管理、降低开发成本,使西达里亚油田原油产量、经济可采储量达近年最高水平,重获新生。

(1)数字图书馆服务器。用于存储各类数字化信息资源、处理用户的检索请求、提供历史下载日志服务以及信息资源推荐服务。

现有文献中,Sarkar曾提出企业环境行为是企业为了平衡环境和经济效益而推行的一系列战略措施,其目的可能是响应来自外界的压力,或是主动减轻企业经营生产对社会环境造成的危害。[2]在此之后,学者们又将企业环境行为的内涵逐渐细化至具体方向及措施。学者王宇露指出企业为响应环境问题而采取的绿色行为包括处置废弃物、降低能源消耗、采购生态友好型产品等。[3]结合国内外学者的观点,企业环境行为就是企业在其生产经营中对环境造成影响的行为,同时为挽救这些负面影响所采取的一系列措施以及为平衡企业经济利益与社会环境效益而施行的决策。

在移动通信覆盖范围内,用户通过移动智能设备访问个人云空间和数字图书馆。通过移动通信网络,移动智能设备将用户的检索请求和操作指令发送至数字图书馆服务器。当用户的操作指令简短时,适合移动通信传输。当用户操作要求复杂,处理结果数据量大且需要更大的存储空间时,适合通过用户个人云空间实现用户智能设备与数字图书馆服务器之间的通信和交互。

为了能够实现2G网络兼容,需要进行部分基于嵌入式的开发。其他功能模块则可以通过3G网络登录的用户与其他网络用户进行信息交互。无线标识语言(Wireless Markup Language,WML)是基于XML标准制定的,适合于移动终端,如手机和PDA。SSH与WML整合成为构建基于3G终端的教学管理系统的合适方案[4],针对移动终端的数据的保存可以利用嵌入式移动数据库[5]。整个 Web端体系结构如图2所示。

3.3 特点及优势

与传统的数字图书馆信息服务方式相比,本文提出的信息服务协同机制具备以下优势。

不同学历的乡村教师在教育目的、课程、教学、教师四个层面上的信念以及教师教育信念的整体层面均无显著差异(p>0.05),说明教师的学历水平与乡村教师教育信念无显著相关。但在学生方面的信念(p=0.033,p<0.05),硕士及以上学历的乡村教师得分最高,大专学历的乡村教师得分最低,不同学历的乡村教师在学生方面的信念存在显著差异。

3.3.1 摆脱网络连接的限制,持续提供信息服务

《孙子兵法·虚实篇》中提出“夫兵形象水,水之形,避高而趋下;兵之形,避实而击虚。”在战争中,“实”和“虚”实战争中的两种基本态势。如:防守坚固时就是“实”;防守薄弱就是“虚”;人数和兵力占优的时候就是“实”,反之就是“虚”;进攻的火力强大就是“实”,进攻的火力薄弱就是“虚”。这种“实”和“虚”实相对的,并在一定条件下互相转化的。所以善战者首先要理清“实”和“虚”的辩证关系和转化条件,并且做好针对性的部署才能取得最终的胜利。

根据检索请求响应时间的不同,数字图书馆设置相应的信息服务队列,有效完成各项检索请求。

为了满足用户的信息需求,需要在数字图书馆服务器、移动智能设备和用户个人云空间建立相应的协同机制。数字图书馆服务器和移动智能设备协同工作,使用户获得良好的使用体验,关键在于服务器、移动智能设备以及用户个人云空间实现了有效的同步。在同步的过程中,用户个人云空间成为连接前两者的纽带。三者之间的协同机制如图1所示。

3.3.2 摆脱移动设备存储空间的限制,访问更多的信息资源

云计算技术能够为用户提供更大的存储空间以及更强的处理能力,节省了通过移动智能设备访问信息资源的时间和通信成本。此外,根据云空间中保存的历史访问记录,能够分析出用户的兴趣爱好以及可能的信息需求。历史访问记录有助于在正确的时间向合适的用户推荐合理的信息资源,这种服务机制是知识管理和知识服务的最终目标。在云计算环境中,用户个人云空间保存着用户所需的信息资源,用户使用移动智能设备或计算机通过Internet对各自云空间进行访问。

3.3.3 用户个人云空间能够提供更强的移动通信能力

基于以上的协同机制,信息服务方式可以分为被动服务和主动服务两种类型。被动服务是移动计算环境下传统的信息服务方式,环节如下:用户通过移动智能设备向数字图书馆服务器发出检索请求,服务器接收请求后进行处理并将处理结果发送回用户。在处理请求的过程中,服务器访问用户个人云空间获取用户偏好信息,以便于为用户提供更加精确和个性化的信息检索服务。主动服务方式是指数字图书馆服务器能够根据用户偏好主动为用户提供个性化的信息服务。用户的偏好信息可以通过被动获取和主动获取两种方式获得。前者通过用户填写有关个人兴趣爱好的表单由用户进行提供,后者根据用户信息资源检索和下载操作产生的历史数据进行数据挖掘获取,数据挖掘的过程在用户个人云空间完成,并对用户的偏好信息实时更新。

总之,本文提出的协同机制涵盖了云计算、移动通信的优势,有助于提高数字图书馆信息服务的水平,便于用户持续有效地访问和使用信息资源。

4 数据管理

为了保证移动云计算环境下数字图书馆信息服务协同机制的有效运行,数据管理同样是一项重要工作。图2展示了协同机制下的数据管理机制,共分为三部分,分别为数字图书馆中的数据管理、用户设备中的数据管理和云空间中的数据管理。

4.1 数字图书馆中的数据管理

数字图书馆中的数据量庞大,数据类型复杂,其中包括信息资源数据和用户数据。

(1)原始数据。原始数据是指数字图书馆中保存的各类信息资源,包括文本、视频、音频等。当用户选择适合的原始数据进行下载时,这些原始数据传输至用户设备或用户个人云空间中。

2.习作板块设计。习作板块的设计多种多样,符合小学生的心理。据统计,人教版小学语文教材习作板块有图像的占31.2%(包括学习伙伴等图像),有例文的占6.2%,而既没有图像又没有例文的占56.2%。在教学中,习作教学这一专项是一大难题,出现师难教、生难写尴尬局面。习作板块的编排需要进一步完善,图片、例文、资料等可以增多一些,才能真正激发学生习作的兴趣。

(2)元数据。元数据是指对信息资源的相关描述性信息,包括题名、作者、出版时间、出版社等。这些元数据有助于用户发现和理解信息资源的内容,在用户进行信息资源检索时使用。

图2 数据管理

(3)缓存数据。由于数字图书馆通常会接收大量类似的信息服务需求,对于需求量较大的检索处理结果通常在数字图书馆服务器缓存中保存,以便于缩短响应时间。由于用户对于信息资源的检索主题会发生改变,因此缓存数据也要随之变化。当缓存数据量庞大时,需要经常清理缓存。

(4)历史数据。在数字图书馆提供信息服务的过程中,服务器会记录数字图书馆为所有用户、用户智能设备以及用户个人云空间的服务日志。通过对数字图书馆服务器和个人云空间中的历史数据进行挖掘,可以发现用户偏好;对用户设备中的历史数据进行挖掘,可以减少重复提交检索请求以及对信息资源的重复下载,提高使用效率。

4.2 用户设备中的数据管理

在数字图书馆为用户提供信息服务的过程中,用户设备中的数据与用户联系紧密。这些数据包括用户提交检索请求的数据、用户所下载的信息资源数据以及设备中的预读取数据。

(1)检索请求数据。用户向数字图书馆服务器提交检索请求分为“点播(on demand)”和“广播(broadcast)”两种方式。与之相对应,检索请求处理结果也分为“点播式结果”和“广播式结果”。点播式信息服务是用户向服务器提交检索请求并获得检索结果的“一对一”服务模式。当数字图书馆向所有用户通知信息资源的变化时,则选择广播式服务方式。

3.2.2 尿道狭窄 对尿道狭窄患者可试行尿道扩张,若扩张不满意,可行尿道内切开术;若狭窄严重,可考虑行暂时性经会阴尿道造口。

(2)下载数据。当用户发现所需的信息资源时,会将这些数据下载至设备或个人云空间中。这些下载的数据反映了用户的兴趣偏好,对下载数据进行分析便于获取用户潜在的信息需求。

(3)预读取数据。当用户使用移动智能设备进行在线浏览时,可以选择在设备中使用预读取数据,以便获得流畅的使用体验。不过,如果预读取机制所下载的数据并非用户所需要的,则会提高数据传输的成本。

4.3 用户云空间中的数据管理

云计算服务是连接用户设备和数字图书馆服务器的纽带。由于用户在个人云空间中的数据量远高于用户智能设备的存储量,因此用户通常会选择个人云空间数据中的一个子集与用户设备保持同步。由于用户云空间会记录用户对数字图书馆的访问情况,因此,个人云空间中的数据量会不断增加。除此之外,云空间同样会保存用户身份验证数据,以保证用户通过个人云空间与移动智能设备和数字图书馆的正常访问。

5 结语

随着无线网络技术的发展和移动智能设备的普及,移动计算环境下的数字图书馆信息服务能够满足用户多样化的信息需求。本文提出了在移动云计算环境中,数字图书馆服务器、用户个人云空间以及用户个人移动智能设备三者之间同步的实现机制。这种同步机制有助于促进知识传播,提升信息服务的质量和水平,拓展图书馆的服务范围。

参考文献

[1] 胡昌平,万华.云环境下移动数字图书馆跨系统服务平台构建与实现[J]. 国家图书馆学刊,2013,22(2):40-48,71.

[2] 秦晓珠,张兴旺,李晨晖.移动云计算环境下的数字图书馆云服务模式构建研究[J]. 情报理论与实践,2012,35(5):90-93,72.

[3] 赖永波.从数字图书馆到移动数字图书馆:服务功能演进与实现途径[J].情报杂志,2011,30(5):165-168.

[4] 赖永波.移动数字图书馆服务功能拓展与实现途径[J]. 图书馆学研究,2011(5):42-45.

王刚,张屹
《大学图书情报学刊》2018年第03期文献

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