基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法

摘要：該文提出基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法。首先，基于云計算構建智慧圖書館管理機制，采用四元分組方法，對文獻資源的基礎特性進行確定；其次，將智慧圖書館文獻資源進行集成調(diào)度，設計出科學、高效的集成調(diào)度策略；最后，設置智慧圖書館文獻信息資源共享模式，明確涉及的各方面之間的權利與義務。實驗結果證明，基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法能夠有效滿足不同類型作業(yè)的性能要求，與傳統(tǒng)方法相比，通過云計算平臺，不同圖書館的文獻資源得以共享。

關鍵詞：云計算；智慧圖書館；文獻資源；共享集成

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.020

中圖分類號：D 26.4；TP 3 文獻標志碼：B 文章編碼：1672-7274（2024）07-00-03

A Method for Integrating and Sharing Literature Resources in Smart Libraries Based on Cloud Computing

YANG Bangwei

（Guizhou University for Nationalities， Guiyang 550025， China）

Abstract： This article proposes a cloud computing based method for integrating and sharing literature resources in smart libraries. Firstly， based on cloud computing， a smart library management mechanism is constructed， and a four element grouping method is adopted to determine the basic characteristics of literature resources. Secondly， the smart library literature resources are integrated and scheduled to design a scientific and efficient integrated scheduling strategy. Finally， a smart library literature information resource sharing mode is set up to clarify the rights and obligations among all parties involved. The experimental results demonstrate that the cloud computing based method for integrating and sharing literature resources in smart libraries can effectively meet the performance requirements of different types of tasks. Compared with traditional methods， literature resources from different libraries can be shared through the cloud computing platform.

Keywords： cloud computing; smart Library; literature resources; shared integration

智慧圖書館是一種基于新一代信息技術和先進管理理念打造而成的新型圖書館，它以智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化為主要特征，旨在為用戶提供高效、便捷、個性化的文獻資源服務和知識服務。在智慧圖書館的建設中，文獻資源的集成共享是核心和基礎。然而，傳統(tǒng)的文獻資源集成共享方法存在著一些問題和挑戰(zhàn)，如資源重復建設、信息孤島、管理效率低下等。而云計算技術的興起則為智慧圖書館文獻資源的集成共享提供了新的解決方案。云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計算模式，它將計算資源、存儲資源和應用程序等服務通過互聯(lián)網(wǎng)進行交付和管理。它具有彈性擴展、按需付費、靈活管理等優(yōu)勢，可以為智慧圖書館文獻資源的集成共享提供強大的支持[1]。

1 基于云計算的智慧圖書館文獻資源集

成共享方法設計

1.1 基于云計算構建智慧圖書館管理機制

存儲是智慧圖書館信息化管理中的一個關鍵環(huán)節(jié)，如果不能對文獻資源進行有效的保存，就很難實現(xiàn)文獻資源信息的集成和管理。在云計算環(huán)境下，智慧圖書館管理機制在Winbond核心芯片中進行存儲，實現(xiàn)對海量文獻資源數(shù)據(jù)的有效存儲與共享。Winbond核心芯片的參數(shù)見表1[2]。

為解決多主體協(xié)同作用于智慧圖書館資源信息化管理層時可能導致的部分集成共享功能異常問題，本文采用云計算技術構建了智慧圖書館信息化管理機制。相比于傳統(tǒng)計算，云計算通過虛擬化空間創(chuàng)造虛擬資源，而非僅依賴物理資源。該機制主要由一個資源管理中心及多個虛擬主機構成。其中，資源管理中心是在單一物理主機上運行的軟件或服務，具備監(jiān)控、管理以及分配虛擬主機中各項資源的功能。在物理主機與虛擬主機之間，存在著虛擬化層，這一層次代表了虛擬化技術的具體應用[3]。

云端上可用的文獻資源是虛擬的，因此在進行有效的資源管理調(diào)度時，需要預設一個可調(diào)度的虛擬單元，并生成資源調(diào)度的二元組。因此，在云端中的不同虛擬服務器的可調(diào)度單元的表達公式如下：

（1）

式中，為虛擬服務器的內(nèi)存容量；為云端智慧圖書館管理機制的主頻。結合上述的可調(diào)度單元，可以得出云端智慧圖書館的可使用文獻資源的總數(shù)量，其計算公式如下：

（2）

式中，為虛擬服務器資源的集成數(shù)量。

本文構建的云計算智慧圖書館管理機制采用了四元分組方法，對文獻資源的基礎特性進行了確定，為后續(xù)的資源集成共享奠定了堅實的基礎[4]。

1.2 智慧圖書館文獻資源的集成調(diào)度

智慧圖書館的性能在很大程度上取決于其任務調(diào)度，現(xiàn)有的調(diào)度算法都是在假設集群中各硬件資源具有同構關系，且應用以線性方式運行。但是，對于一些規(guī)模較小、用于科研的小型智慧圖書館的云計算數(shù)據(jù)中心等非大規(guī)模商業(yè)應用，其硬件資源具有異構性，且其上運行的應用種類繁多，因此，如何設計合適、高效的集成調(diào)度策略，以適應該需求，提升程序的執(zhí)行效率至關重要[5]。

通過對智慧圖書館的集群進行監(jiān)控，可以獲得集群的負載狀態(tài)以及空閑運算容量。如何在保證任務執(zhí)行效率的前提下，提升集群的資源利用效率，是一個最優(yōu)調(diào)度問題。設定在智慧圖書館運行狀態(tài)下，有個空閑節(jié)點，其不同節(jié)點具有不同的性能與配置[6]，確定有個已被證實能在該節(jié)點上執(zhí)行的任務，每個節(jié)點都能完成某一種或幾種任務，但其執(zhí)行各種任務的效率與成本卻各不相同。在此基礎上，為各節(jié)點進行任務分配，從而實現(xiàn)文獻資源的集成調(diào)度的優(yōu)化。設為無向圖，首先，將分為、，并且，。其次，使該無向圖中的每條邊的兩個端點均一個屬于，一個屬于，可以定義該無向圖為二部圖，并且、為互補頂點子集，則此時為W1、W2、E。其中，，，，若此時，則可以使中的任意兩條邊永不相交。基于以上分析，可以看出是的一個最小權極大匹配[7]。

智慧圖書館的使用程序的執(zhí)行效率可以用時間、空間兩種復雜度來表示。但是，對于某一特定應用程序，其表現(xiàn)如何，目前還不能進行量化描述。因此，本文引入新的方法——Begg模型，用來考慮同一任務在不同節(jié)點上的調(diào)度表現(xiàn)，以及在同一節(jié)點上執(zhí)行多個任務時的相對表現(xiàn)，進而得到集群的效率矩陣[8]。由于智慧圖書館中具有多種文獻資源與指定任務，其程序的不同狀態(tài)的因素和外部環(huán)境也會互相影響，本文將結合其因素中所有的特征和參照對象，實現(xiàn)因素與文獻資源期待相平衡，該算法為分配性正義，其評估函數(shù)的表達公式如下：

（3）

式中，代表實際分配，意義是使用者在智慧圖書館中實際獲得的資源；表示均衡性常量；代表正義分配，意義是其他使用者通過正義分配而產(chǎn)生的期待分配。當時，該函數(shù)表示為正義分配。

基于以上分析，可以在智慧圖書館進行文獻資源的集成調(diào)度，該程序中所有的數(shù)據(jù)節(jié)點采用名稱節(jié)點進行管理，并在其指定的文件目錄中添加基于二部圖的極小權重文獻資源匹配調(diào)度算法，在程序啟動時自動載入。在某個節(jié)點提出一個任務時，由上述決策行為對其進行指派，以實現(xiàn)最大的效率。

1.3 設置智慧圖書館文獻信息資源共享模式

云計算環(huán)境下的智慧圖書館，以資源集成和共享為目標，積極拓寬共享渠道，力爭建立一種適應性強、低成本、可擴展性高、高標準化的高科技文獻信息資源共享平臺。該智慧圖書館的文獻資源的集成共享涉及到資源使用方與提供方，因此，設置智慧圖書館文獻信息資源共享模式，也為明確涉及的各方面之間的權利與義務、規(guī)范資源共享流程、提高資源共享效率方面提供了更好的方法。

本文構建的智慧圖書館文獻信息資源采用P2C共享模式，該模式中的云資源被存儲在云端服務器上，由云服務器模擬成云資源，供用戶自己或者其他使用者調(diào)用。在該共享模式中，智慧圖書館只提供云計算平臺，既是信息資源共享的載體，又是文獻資源的提供、使用用戶，可以極大地減少信息資源的利用率。作為云計算的資源提供者，智慧圖書館不僅可以免費獲取大量的服務，還可以為更多的讀者分享各項服務。圖1為智慧圖書館文獻信息資源共享模式下的文獻資源的流動方向。

圖1 文獻信息資源共享模式

在P2C共享模式中，智慧圖書館利用云計算平臺，為讀者提供文獻資源的集成共享。使用者要想利用這些服務，首先要和某個智慧圖書館或者通過云計算系統(tǒng)與多家智慧圖書館達成集成共享協(xié)議。在協(xié)議中，對智慧圖書館在文獻資源共享中采用的收費方法進行詳細的說明，可采用按信息級別計費、按流量計費、按項目計費或動態(tài)浮動計費等不同方式。同時，還約定智慧圖書館的文獻資源的質(zhì)量水平和服務能力，以保護讀者的利益不被侵犯。服務協(xié)議中應包括服務時間、服務范圍、信息集成性、更新速度、提供方式等因素的集成共享的質(zhì)量等級。

2 實驗測試與分析

2.1 實驗準備

本次實驗以驗證基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法的性能為目標，結合實驗測試的需求，搭建一個測試平臺，開展相關測試。

選取Windows 10的MATLAB軟件平臺作為智慧圖書館文獻資源集成共享的測試平臺，并使用Visual Studio作為主要開發(fā)工具，同時將SQL Server作為測試數(shù)據(jù)庫，利用互聯(lián)網(wǎng)信息服務進行系統(tǒng)測試。在系統(tǒng)測試之前，部署有效的測試引擎，以確保智慧圖書館文獻資料的集成共享需求得到滿足。此次實驗設置用戶與作業(yè)列表，表2為本次實驗的作業(yè)類型。

2.2 實驗結果與分析

本次測試以作業(yè)類型2中的文獻資源共享時間，即該程序的運行效率為實驗指標，將本文方法與傳統(tǒng)圖書館資源共享的時間進行對比。表3為此次測試的實驗結果。

由上述實驗結果可以看出，本文提出的基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法能夠有效滿足不同類型作業(yè)的性能要求，與傳統(tǒng)方法相比，通過云計算平臺，不同圖書館的文獻資源得以共享，減少了重復采購的成本，提高了資源的利用效率。

3 結束語

通過將云計算技術與智慧圖書館的深度融合，本文提出一種創(chuàng)新的文獻資源集成共享方法，旨在實現(xiàn)更高效、更靈活、更智能的文獻資源管理和服務。通過研究發(fā)現(xiàn)基于云計算的智慧圖書館文獻資源集成共享方法可以顯著提高文獻資源的利用效率和共享范圍，降低管理成本和服務門檻，為圖書館和用戶帶來更多的便利和價值。未來，將進一步研究和改進該方法，使其更具實踐性和可操作性，為智慧圖書館的建設和發(fā)展提供有力的支持和指導。

參考文獻

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