融合情境的智慧图书馆移动视觉搜索服务研究

　　摘要：[目的/意义]移动视觉搜索是智慧图书馆知识服务创新的重要内容。移动环境下，根据动态变化的情境推断用户意图，为用户提供合适的资源是智慧型知识服务的必然要求。[方法/过程]在分析融合情境的智慧图书馆移动视觉搜索服务模型构建动因的基础上，归纳模型的内在特征，对模型体系框架和关键问题进行了设计和论述，并提出相应的技术要点。[结果/结论]将情境计算应用于移动视觉搜索服务中，是弥补语义鸿沟、提高查询相关度和用户满意度的有效途径。该研究可为智慧图书馆个性化知识服务的优化提供参考。

　　关键词：智慧图书馆：移动视觉搜索：情境感知：知识服务

　　《大学图书情报学刊》(双月刊)创刊于1983年，是安徽省高等学校图书情报工作委员会主办的图书馆学、情报学、档案学等方面的综合性学术刊物。

　　随着物联网、云计算、大数据和人工智能等信息技术的高速发展，以及用户对深层次、个性化、泛在化知识服务的质量要求的不断提高，图书馆学界掀起了一场“智慧”革新。智慧化已成为图书馆未来发展的必然趋势、主导模式和最高形态[1]。智慧图书馆以数字化、智能化、网络化的信息技术为基础，其真正的内在特征表现为互联、高效和便利[2]。图书馆应借助智能技术，敏锐感知读者情境，充分理解读者需求，无缝嵌入到读者的工作、科研、学习活动中，提供资源类型丰富、高效率、泛在化、个性化的智慧型知识服务。

　　由于大数据技术的发展以及一系列文化资源数字化工程的开展，以图书馆为代表的一批文化服务机构生成、积累了大量的视觉资源，图像、视频、几何模型、地图等视觉资源逐渐成为知识内容的重要信息载体。与此同时，随着移动互联网产业的高速发展，移动智能终端的普及，以及云计算和大数据等技术应用的不断深入，用户对多媒体信息的移动便捷性、查询意图精确性提出了进一步的要求。移动视觉搜索( Mobile Visual Search，MVS)以智能手机、平板电脑等移动终端为载体，从摄像头获取现实对象的图像或视频作为检索对象，通过无线网络查询视觉对象及其关联信息并在移动终端显示[3]。用户使用移动智能终端的摄像头捕捉视觉对象并利用触摸屏交互修正查询意图进行检索，相比于传统的检索模式，由手动输入文本关键词转变为文字、图像、体感及情境信息的综合输入，检索信息更丰富，交互性更强，因此有助于减少查询的语义鸿沟，提升用户体验。可以看出，图书馆借助MVS技术扩展其信息资源检索服务模式有其合理性和可行性，能够更好地为读者提供智慧化知识服务，二者的有机结合势在必行。

　　在图书情报领域，目前研究主要集中于移动视觉搜索服务机制和资源建设，仅仅意识到用户移动情境的动态变化特性导致了用户个性化信息需求的变化，较少有全面研究融合情境的智慧图书馆MVS的构建动因、内在特征与体系架构;缺乏深度挖掘用户在MVS任务下的情境要素与情境感知需求，而用户情境感知才是真正关系到MVS结果质量，决定了智慧图书馆信息服务的精准性。针对这些问题，本文将情境计算应用到MVS服务中，针对MVS的特点采用分层和模块化思想，构建了融合情境的智慧图书馆MVS服务模型，分析其内在特征、体系框架及关键问题，为移动情境下智慧图书馆知识服务优化提供思路。

　　1 相关研究

　　1.1 移动视觉搜索

　　2009年，在斯坦福大学主办的第一届移动视觉搜索研讨会上首次系统提出移动视觉搜索概念，吸引了学术界和产业界的广泛关注。目前MVS在国外市场营销、电子商务、旅游服务等领域已有较为成熟的应用，如谷歌“Goggoles”、亚马逊“Snaptell”和“Kooaba”，在国内，淘宝、京东等电商平台上也已推出了移动图像搜索人口。学术界研究的重点在技术发展和理论研究两方面。

　　Girod B等[3]提出了一个完整的MVS流程，包括特征提取、特征匹配和几何验证等，对各环节设计了适用于移动环境的技术解决方案。为了更好地应对移动环境下设备内存、电量、网络带宽有限的挑战，一些新的移动视觉识别方法被开发出来改善MVS体验，研究者提出了一些压缩视觉特征的移动端编码方法，例如SURF[4]、ChoC[5]、BoHB[6]。除了分析圖像内容，情境信息(位置、时间、方向等)也被利用来提高视觉识别性能，例如，Chen D M等利用GPS信息缩小搜索空间，进行地标图片识别[7]; Ji R等设计了基于GPS的词汇编码，实现了对移动地标搜索的极低比特速率查询传输[8];Runge N等建议使用位置名称和时间段来标记图像[9]。

　　国内图书馆领域对MVS的研究主要集中在服务机制探讨、视觉资源建设和应用实现3个方面。张兴旺等分析了数字图书馆移动视觉搜索机制建设的内涵、分类和架构设计，提出软硬件资源局限性、用户体验质量、用户需求多样性、协同管理、互操作性等关键要素[10]。赵宇翔等提出了移动视觉搜索在大数据环境下的游戏化机制设计[11]。李晨晖等对基于大数据的文化遗产领域移动视觉搜索机制的基本原理、业务流程、体系结构、功能模块等进行了研究[12]。张亭亭等提出建设数字图书馆移动视觉资源库的众包模式[13]。齐云飞等探讨关联数据在移动视觉搜索方法中的应用，实现了语义搜索和移动视觉搜索的融合[14]。曾子明等将去中心化思想和云计算、区块链等技术应用于智慧图书馆MVS资源管理[15]。胡蓉等以学术期刊中文内图像为研究对象，探索文内视觉资源的移动搜索实现框架并开发原型系统进行了验证[16]。

　　1.2 情境感知

　　目前学术界普遍采用Dey的关于情境的定义：情境( Context)是指任何可以描述实体特征的信息，该实体可以是与人和应用的交互相关的物理或虚拟的对象，包括人和应用本身[17]。情境感知( Context Awareness)是试图利用人机交互或传感器提供给计算设备关于人和设备环境等情境信息，并让计算设备给出相应的反应，实际上反映了从以计算机为中心到以人为中心的转变[18]。图书情报领域对情境感知的研究主要关注理论探讨和方法研究方面。潘旭伟等提出采用本体和情境感知的方法实现自适应的个性化信息服务，以解决获取用户信息需求的准确性、可靠性和自适应性较差等问题[19]。袁静认为具有环境导向性、情景适应性、智能性和主动性等特征的个性化情景感知服务是图书馆信息服务未来发展的方向，可应用于检索、推荐和咨询等服务[20]。李枫林等基于本体建模、语义关联的实例相似度算法和情境后过滤模式为用户推荐符合当前情境和用户兴趣偏好的项目，并进行实验验证了方法有效性[21]。陈氢等采集多维情境数据提取用户特征，再结合情境的相似度为用户进行个性化推荐[22]。周朴雄等结合BP神经网络方法和项目协同过滤算法实现情境化信息推荐[23]。

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文章名称： 融合情境的智慧图书馆移动视觉搜索服务研究

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