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    文學論文

    基于內容聚類的圖書信息查詢系統設計

    時間:2021年05月17日 所屬分類:文學論文 點擊次數:

    摘要:為提高圖書信息查詢系統的查詢速度,設計一種基于內容聚類的圖書信息查詢系統。首先對處理器、存儲器與控制器等系統硬件進行設計,選用型號為AM29F040存儲器的固化程序和保存圖書信息,并選用STM32F103芯片設計控制器,滿足存儲卡的讀/寫速度。在系統

      摘要:為提高圖書信息查詢系統的查詢速度,設計一種基于內容聚類的圖書信息查詢系統。首先對處理器、存儲器與控制器等系統硬件進行設計,選用型號為AM29F040存儲器的固化程序和保存圖書信息,并選用STM32F103芯片設計控制器,滿足存儲卡的讀/寫速度。在系統的軟件部分,定義書目關聯規則,然后對查詢后返回的書目信息進行內容聚類,以此完成基于內容聚類的圖書信息查詢系統的設計。實驗結果證明,此次研究的系統有效減少了系統的圖書信息查詢時間,并提高了查詢內容預測的準確度與用戶滿意度,具有實際應用意義。

      關鍵詞:圖書信息查詢;系統設計;內容聚類;用戶特征;關聯規則;內容預測

    圖書館管理信息

      0引言

      由于圖書信息資源越來越多,面對嚴重過載的信息,用戶很難快速定位到對自己有用的信息資源,從而耗費大量的時間搜尋自己想要的內容。為了方便用戶快速查詢到所需要的信息,國內有較多學者進行了相關研究。其中,黃容等人設計了數字圖書館數值知識元檢索系統[1],該系統主要對數值知識元進行深入分析,提出數字圖書館數值知識元識別、抽取、索引與檢索方法,并構建了面向數值知識元的檢索系統;王茜等對基于云平臺的智慧圖書館系統[2]進行了研究,該系統以云計算、大數據技術為理論基礎,與智慧圖書館緊密結合,以信息化、智能化為平臺支撐,對信息資源有效整合。

      圖書館論文范例:圖書館管理工作的創新路徑研究

      上述兩個系統在圖書信息集成上都有較好的應用效果,但是在信息查詢上應用效果較差,為此設計一個基于內容聚類的圖書信息查詢系統。內容聚類是將物理或抽象對象的集合分成由類似的對象組成的多個類的過程。由內容聚類產生的簇是一組數據對象的集合,這些對象與同一個簇中的對象相似,與其他簇中對象相異,能夠提高圖書信息查詢的速度,因此將該方法應用到查詢系統中具有重要意義。實驗結果證明,此次研究的系統比傳統系統的查詢時間短,并且提高了用戶的滿意度與預測準確性,滿足系統設計需求。

      1基于內容聚類的圖書信息查詢系統硬件設計

      1.1處理器設計

      采用Atmel公司推出的16/32位RISC芯片AT91RM9200,該處理器包含一個高速片上SRAM工作區及一個低等待時間的外部總線接口[3(]EBI),以對接片外存儲器與片內存儲器。AT91RM9200的主要特性如下所示:1)16KB的指令緩存;2)低功耗,待機模式的電流僅為3.1mA;3)包含附加的嵌入式存儲器,SRAM為16KB,ROM為128KB;4)外部總線接口豐富,并包含以太網卡接口和簡化的獨立媒體接口;5)包含4個同步、異步接收器與發送器;6)電壓為1.65~1.95V;7)提供208管腳的PQFP及256個球狀BGA兩種封裝。

      1.2存儲器設計

      選用型號為AM29F040存儲器,主要作用是固化程序和保存圖書數據。該存儲器主要采用5V單電源供電,其是一種可擦除與重新編程的器件,該器件由8個獨立的64KB塊組成。訪問速度較快,在55~150ns左右。其中,A0~A18為地址線,主要提供存儲區地址;A0~A7為選定某扇區的一個字節,扇區容量為256B;DQ0~DQ7代表數據輸入/輸出,在讀周期輸出數據,在寫周期接收數據;CE代表輸入功能,在低電平時允許寫操作;OE代表輸入/輸出使能,在低電平時打開數據輸出緩沖區[4];RA代表被讀出的存儲單元地址;PA代表被編程的存儲單元地址。

      1.3控制器設計

      隨著SD存儲卡本身的讀/寫速度越來越快,查詢系統的數據傳輸速度成為重點考慮的問題,因此設計控制器。采用控制器[5]后,可以給系統中CPU發送信號,使CPU將這些總線控制權釋放給控制器,可以令外圍設備能夠使控制器直接訪問內存,以提高查詢系統的數據傳輸速率。該控制器選擇STM32F103芯片,該芯片的采樣頻率為1MS/s的12位模數轉換器,模數轉換器的數字接口有三個主要功能,包括對簡單控制任務進行數據處理,連接芯片內部其他部件以及使STM32控制器的多路轉換器同步操作。

      除此之外,該控制器的主要特點如下所示:1)工作頻率[6]較高,可達72MHz,2.0~3.6V供電與I/O管腳;2)支持睡眠、停機與待機模式;3)內嵌帶校準的40kHz的RC振蕩器,4~16MHz晶體振蕩器;4)具有3個12位模數轉換器,多達21個輸入通道,轉換范圍0~3.6V;5)包含2通道12位D/A轉換器,并包含112個快速I/O端口;6)4個16位定時器,每個定時器有多達4個用于輸入捕獲/輸出比較的通道和增量編碼器輸入[7];7)看門狗定時器2個,2個16位基本定時器用來驅動DAC;8)通信接口為13個,主要包含2個I2C接口、5個USART接口、3個SPI接口、CAN接口、USB2.0接口、SDIO接口。

      2基于內容聚類的圖書信息查詢系統軟件設計

      在上述基于內容聚類的圖書信息查詢系統硬件設計完成的基礎上,設計基于內容聚類的圖書信息查詢系統軟件。在系統軟件部分,主要對圖書信息聚類[8],提高信息聚類速度,建立圖書信息表[9]。信息聚類的主要步驟如下:

      1)用戶輸入查詢關鍵字[10]。這一步驟是此次研究的查詢系統操作的第一步,是用戶輸入書名的關鍵字信息,關鍵字信息可以是書名、作者名、主題名與出版社等。

      2)對關鍵字的分詞以及查詢處理。因為一些用戶可能不記得書目的完整信息[11],因此對書目定義關聯規則。將關鍵字等價定義為最適合用戶需要的更小的關鍵字進行查詢,從而返還多個查詢結果。其關聯規則[12]的表達式為:q=Q(m+sj)v(1)式中:sj代表第j個圖書的查詢記錄;m代表圖書查詢關聯規則;v代表查詢支持度;Q代表查詢信息的頻繁項集。

      3)內容聚類。對步驟2)查詢后返回的書目信息進行內容聚類,首先初始化聚類中心[13],采用聚類算法確定初始聚類中心,假設有n個對象,將n個對象劃分到不同的簇中,目的是將內容相似度高的對象盡可能地聚集到同一個簇中。

      3實驗對比

      為驗證此次研究的基于內容聚類的圖書信息查詢系統的有效性,進行實驗,測試的硬件平臺為1臺DELL筆記本,配置為IntelⓇCoreTMi5⁃3230M2GHz處理器,所有實驗均在Windows2007的操作系統環境下運行,所有程序均采用Matlab7.0實現。實驗中選取的對象為某校研究生,以學生2016年6月1日到2017年6月1日時間段內的借閱數據作為測試數據集,進行此次實驗。為了保證實驗的嚴謹性,將傳統的數字圖書館數值知識元檢索系統、基于云平臺的智慧圖書館系統與此次設計的基于內容聚類的圖書信息查詢系統進行對比,對比這三種系統的有效性。

      4結語

      本文設計一種基于內容聚類的圖書信息查詢系統,并通過實驗驗證了此次研究的系統的有效性。通過此次設計的系統不僅提高了系統內容推薦的準確度,還減少了查詢內容的查詢時間與用戶的滿意度,具備實際應用意義?偟膩碚f,本文設計的系統基本達到設計要求,但仍存在一定的不足,在查詢結果的展現形式上還需要進一步研究,對推薦信息的原因做出必要的解釋,以進一步提高系統的性能。最后,還是希望此次研究的系統能夠為實際系統的應用與實施起到一定的推動作用。

      參考文獻

      [1]黃容,何楊煜琪,王忠義,等.數字圖書館數值知識元檢索系統設計[J].圖書情報工作,2018,62(14):125⁃132.

      [2]王茜,張黎.基于云平臺的智慧圖書館系統的設計與實現[J].圖書館,2019(2):46⁃50.

      [3]許新龍,楊永霞.新一代智慧圖書館信息系統研究[J].國家圖書館學刊,2018,27(6):48⁃53.

      [4]嚴中華,孟亞琪,程秀峰.社會化閱讀平臺的信息查詢提示機制優化[J].圖書館論壇,2019,39(4):101⁃109.

      [5]莊倩,韓正彪.社會標注系統質量對用戶標注意愿的影響機理[J].圖書館論壇,2019,39(6):71⁃79.

      [6]李月琳,何鵬飛.游戲化信息檢索系統理論模型的構建[J].圖書情報工作,2018,62(6):69⁃76.

      [7]王軍輝,錢慶,周琴,等.數字圖書館移動身份認證系統研究與實踐[J].圖書館理論與實踐,2018(10):98⁃103.

      [8]馬曉亭.面向智慧決策的圖書館可視化分析系統研究[J].圖書館理論與實踐,2019(1):74⁃78.

      作者:郭天兵

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