面向大数据的数字图书馆移动视觉搜索机制及应用

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《自动化技术与应用》2019年第38卷第5期行业应用与交流IndustrialApplicationsandCommunications

TechniquesofAutomation&Applications面向大数据的数字图书馆移动视觉搜索机制及应用马佳立(榆林学院,陕西榆林719000)

摘要:视觉大数据资源属于现代大数据中的主要组成部门,其产生价值的机理和转换规律具有一定的领域依赖性。基于此,本文就对面向大数据的数字图书馆移动视觉搜索机制和应用进行的研究。基于数字图书馆移动视觉搜索引擎领域的依赖性,使用模块化设计思想分析了业务流程,基于此提出了自适应、领域导向的数字图书馆移动视觉搜索引擎,最后对此引擎的功能模块进行分析。关键词:大数据;数字图书馆;移动视觉搜索机制中图分类号:TP391文献标志码:A文章编号:1003-7241(2019)05-0179-04

MobileVisualSearchMechanismandApplicationofLargeDataOrientedDigitalLibraryMAJia-li(YulinUniversity,Yulin719000China)Abstract:Visuallargedataresourcesarethemaincomponentsofmodernlargedata.Themechanismofitsvaluegenerationandthelawofconversionhascertaindomaindependence.Basedonthis,thispaperstudiesthemobilevisualsearchmechanismandapplicationofdigitallibraryfacingthebigdata.Withthedependenceofthemobilevisualsearchengineinthedigitallibrary,toanalyzthebusinessprocessusingthemodulardesignidea.Duetothis,anadaptiveanddomainorienteddigitallibrarymobilevisualsearchengineisproposed.Finally,thefunctionalmodulesofthisengineareanalyzed.Keywords:bigdata;digitallibrary;mobilevisualsearchmechanism

收稿日期:2018-06-051引言在互联网及信息检索机制不断发展的过程中,图像、文本及视频等视觉资源和关联信息也在不断的融合,通过全新的方式对视觉资源主题、语义及事件进行描述,并且成为不同数字图书馆中的主要载体及搜索引擎的主要处理对象。目前,图书馆视觉资源在不断的增加。面对大量的视觉资源,如何实现有效的描述、组织、表达及处理,使用户能够方便的寻找最具有价值的信息,已经成为信息检索、数字图书馆等领域中需要解决的问题[1]。视觉资源价值发现需求和移动互联网技术、语义检索的结合促进了移动视觉搜索理论、技术和模型的发展。对于互联网、智能终端和移动应用等发展的过程中,使视觉搜索从计算机端朝着移动终端发展。另外,各种技术的之间

成熟也成为数字图书馆移动视觉搜索的主要技术。那么,本文就基于大数据,研究数字图书馆移动视觉搜索机制和应用。

2数字图书馆移动视觉搜索应用需求移动视觉搜索是指使用移动智能终端得出物理世界中图像、视频等相关视觉对象作为查询对象,利用移动互联网对相应信息进行检索的信息获取方式。在移动互联网、云计算及大数据不断发展的过程红,图片、文本及视频等逐渐成为现代数字图书馆的主要信息载体。目前,对于视频、图片及3D模型等视觉对象信息检索一般都是利用关键词标准的方式实现的,但是基于关键词信息检索模式的标注信息缺少精准性,传统认为标注方式不仅会浪费大量精力及时间,还无法保证标注精准性,并且基于大数据环境中,此种人为标准方式并不可行。并且移

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TechniquesofAutomation&Applications动互联网、智能终端及移动应用不断发展,从而成为从视觉搜索从计算机端朝着移动终端发展提供了软件及硬件支持[2]。在此背景中,直接将视频、图片及3D模型等检索对象信息检索模式备受数字图书馆研究人员的重视,视频搜索能够使用户通过视频大数据快速寻找自己所感兴趣的信息。典型数字图书馆移动视频搜索的案例详见图1。图1典型数字图书馆移动视频搜索的案例用户在图书馆中想要观看某个图书中的信息,利用移动智能终端见图书照片进行拍摄,实现相应搜索参数的设置,数字图书馆移动视觉搜索引擎在得到此搜索请求之后执行,然后将和此书相关的搜索结果对用户移动智能终端设备屏幕中进行反馈。虽然移动视觉搜索技术和系统已经被研发,但是目前并没有广泛使用,其还处于发展过程中,尤其是数字图书馆领域[3]。3数字图书馆移动视频搜索的依赖性移动视觉搜索是在2009年被提出的,在多年的发展中,其理论和应用研究都有了进一步的发展,但是因为受到视觉处理及互联网环境的影响,目前此方面的研究存在一定的局限性,大部分研究重点主要是在模式探讨、视觉资源处理、架构分析和机制创建方面,对数字图书馆自身领域特点及移动视觉搜索引擎的研究和创建视觉知识库等内容忽略。其和互联网、大数据的信息资源非结构化及泛在化不同,各种数字图书馆的专业性、可扩展性及领域性各不相同,并且在视觉大数据资源描述、语义组织方面存在依赖性处理需求。图2为是视觉资源的语义鸿沟,视觉资源地层视觉特征一般都处于高维空间,无法实现分析和处理,此问题对于其领域较为依赖。视觉资源高层语义信息包括视觉主体行为数据、视觉场景语义、视觉主体情感语义,此高层予以信息分析及处理具有较大的难度,并且知识领域较多,具有较强的领域依赖性[4]。

4数字图书馆移动视觉搜索框架的创建4.1模型模块模型模块在数字图书馆移动视觉搜索机制中属于最为复杂的模块,其中的每个数字图书馆都具有相应的内部视觉资源,并且能够将原本数据本体转化成为视觉资源关联数据,从而实现数据互联。另外,不仅是单一数字图书馆内部视觉资源互联,不同数字图书馆内部视觉资源也互联。为了能够有效满足关联数据标准需求,要以外部资源和互联网相互连接为基础,创建全方位数据及。视觉资源数据的本体为模型模块的基础,在网络信息组织中的作用尤为重要[5]。图3为创建视觉资源关联数据集的步骤。4.2视图模块视图模块能够和用户交互,其作用主要包括:其一,为用户提供人性化的精索入口。此入口与传统检索框式搜索入口不同,其能够提供大量多元化及便捷的入口。移动视频搜索用户的终端不仅包括手机,还能够使用其他可穿戴设备实现。其二,视图模块能够提高搜索结果的精简性、生动性,并且将关联信息充分的展现出来。视图模块中的问题也可以称之为信息可视化问题,传统信息的搜索都是以文本方式进行输入。在此方面不断发展的过程中,才逐渐转变成为图片进行搜索。移动视觉搜索的主要来源为图片及文本视频以外内容,两者在搜索

图2是视觉资源的语义鸿沟180《自动化技术与应用》2019年第38卷第5期行业应用与交流IndustrialApplicationsandCommunications

TechniquesofAutomation&Applications安航空学院图书馆2010年已经基本建成国内领先、设备完善的数字图书馆。将移动视觉搜索机制应用到此数字图书馆中,为读者提供网络文献、书籍、期刊、论文等信息,并且还能够发表论文,对于满足条件的论文进行服务奖励。数字图书馆整合了使国内数据资源目录、专业资源导航等数据库,数据覆盖面包括化学化工、生命科学、先进制造、环境资源、电子信息等领域,用户能够根据学科及服务实现分类查询,并且申请数据共享。5.2数字图书馆视觉搜索机制的使用流程平台在创建过程中的主要目的就是实现资源整合,使用户利用移动设备及电脑等设备对自己所需要的结果进行查询,今后平台的发展基础就是服务。以下为数字图书馆实现搜索的使用流程:其一,识别并且收集大数据资源。基于大数据环境中,视觉大数据资源都是分源、分散且异构的。在收集大数据资源并且识别的过程中,要研究视觉大数据的用途、结构、类型及数据成分的特点,对此特征对于视觉大数据资源获得及处理的影响进行判断,从而创建领域或者行业中满足视觉大数据资源特性的移动视觉搜索模型。其二,分析并且存储大数据资源。目前对于视觉大结果中不同。传统的搜索都是利用文本列表及线性列表实现结构的组织及展现。从而不仅是结果更加的生动,还能够充分展现出事物之间的联系[6]。

4.3控制器模块控制器模块是视图连接模型的桥梁,其主要目的就是将检索对象描述进行有效的提取,从而实现查询条件的创建实施查询,最后到查询结果中传递给视图。因为模型模块自身属于高度关联及语义化数据集,所以控制器模块职责能够简化。在移动视觉搜索中,用户所提交的检索对象一般都是图片,也就是图片搜索图片或者图片搜索文字。在数字图书馆创建移动视觉搜索框架温度时候,要想实现特征提取技术的深入研究并不容易,那么就可以融入成熟技术,实现查询条件及操作的创建。此方面与检索对象特征提取结果密切相关,因为关联数据要将RDF进行描述,所以就要以RDF为基础实现查询语言,从而突破关系数据库查询语言一次只能够在单一数据库中的查询局限,快速获得信息[7]。

5数字图书馆移动视觉搜索应用案例5.1数字图书馆移动视觉搜索使用思路为了对本文数字图书馆移动视觉搜索机制的有效性进行分析,本文就将其应用到西安航空学院图书馆中,使用面向大数据技术,将本文所研究的移动视觉搜索机制嵌入到西安航空学院图书馆平台。图4为数字图书馆移动终端界面,以下为数字图书馆移动视觉搜索的应用思路。西安航空学院网络图书馆平台一共有十个子系统,共有四个模块,包括科学数据共享、科技文献服务、仪器设备公用、资源条件保障等构成基础模块,通过专业技术及行业监测构成针对图书馆需求提供专业化的模板。西

图4数字图书馆移动终端界面

图3创建视觉资源关联数据集的步骤181