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時(shí)間:2023-09-25 11:11:51
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中圖分類號(hào):TP183 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2013)14-3362-04
1 概述
數(shù)字識(shí)別在車輛牌照識(shí)別、銀行支票識(shí)別和郵政儲(chǔ)蓄票據(jù)識(shí)別等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,因而成為研究人員近年來研究的一個(gè)焦點(diǎn)[1]。而人腦神經(jīng)系統(tǒng)模型的建立為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生提供了理論模型依據(jù), 使其具有模擬人腦部分形象思維的能力[2],因而使其成為人工智能技術(shù)的重要組成部分和常用方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由簡單信息處理單元相互連接組成,通過簡單處理單元間的相互作用來實(shí)現(xiàn)對其所接收信息的處理。而隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,其為解決模式識(shí)別鄰域的相關(guān)問題提供了新的解決思路和方法,其突出的優(yōu)點(diǎn)在于它具有對接收信息可進(jìn)行并行分布式處理能力和自我學(xué)習(xí)反饋能力,因而吸引了眾多研究人員對其進(jìn)行廣泛和深入的研究。而誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)(Back-Propagation),即BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),是一種典型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它具有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的所有優(yōu)點(diǎn),因而在眾多技術(shù)鄰域有著廣泛的應(yīng)用[3]。該文首先對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,在分析了其基本原理的基礎(chǔ)上,針對數(shù)字識(shí)別問題,設(shè)計(jì)了一種利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字識(shí)別的方法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,該方法合理可行,且其識(shí)別效果正確有效。
2 相關(guān)原理與知識(shí)
由于本文針對數(shù)字識(shí)別問題,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對其進(jìn)行方法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),首先必須了解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理,即了解其具體構(gòu)成形式、模型分類和其功能特點(diǎn)。其次,在了解了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步了解其所處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和組成形式,并根據(jù)處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字識(shí)別方法。下面分別對它們進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法由數(shù)據(jù)信息流的前向計(jì)算,即正向信息流的正向傳遞,誤差信息的反向回饋兩個(gè)部分組成。當(dāng)信息流進(jìn)行正向傳遞時(shí),其傳遞方向?yàn)閺妮斎雽拥诫[層再到輸出層的順序,器每層神經(jīng)元所處的狀態(tài)只會(huì)影響下一層神經(jīng)元的狀態(tài)。若在最后的輸出層沒有得到理想的輸出信息,則應(yīng)立即進(jìn)入誤差信息的反向回饋過程[6]。最終經(jīng)過這兩個(gè)過程的相互交替運(yùn)行,同時(shí)在權(quán)向量空間使用誤差函數(shù)梯度下降策略,動(dòng)態(tài)迭代搜索得到一組權(quán)向量,使得該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的誤差函數(shù)值達(dá)到最小,從而完成對信息提取和記憶過程[7]。
2.2 BMP二值圖像文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
由于本文處理的數(shù)據(jù)源為BMP二值圖像,則必須了解其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),才能對其進(jìn)行進(jìn)一步的識(shí)別方法設(shè)計(jì)。由數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)知識(shí)可知,常見BMP二值圖像文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由以下三部分組成:(1)位圖文件頭,其包含了BMP二值圖像的文件類型、文件大小和位圖數(shù)據(jù)起始位置等信息;(2)位圖信息頭,它包含了BMP二值圖像的位圖寬度和高度、像素位數(shù)、壓縮類型、位圖分辨率和顏色定義等信息;(3)位圖數(shù)據(jù)體,其記錄了位圖數(shù)據(jù)每一個(gè)像素點(diǎn)的像素值,記錄順序在掃描行內(nèi)是從左到右,掃描行之間是從下到上。因此,根據(jù)BMP二值圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息,讀出所需要的圖像數(shù)據(jù),并對這些圖像數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的處理。在本文給定的訓(xùn)練圖像中,圖像數(shù)據(jù)大小為80個(gè)字節(jié),而圖像數(shù)據(jù)體距離其文件頭的偏移量為62個(gè)字節(jié)。但為了減少數(shù)據(jù)處理數(shù)量,該文在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)直接使用位圖數(shù)據(jù)體中的數(shù)據(jù),沒有通過讀出位圖文件頭來得到位圖數(shù)據(jù)體中的數(shù)據(jù)。
3 數(shù)字識(shí)別具體設(shè)計(jì)方法
由上文可知,該文使用數(shù)據(jù)源為圖像大小為20*20的BMP二值圖像,由于是對位圖數(shù)據(jù)體的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行操作,因此省去了對圖像其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的繁雜處理過程,將問題的核心轉(zhuǎn)向BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法步驟。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖4所示為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及測試結(jié)果圖。該文選擇10個(gè)訓(xùn)練樣本,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,由這10個(gè)訓(xùn)練樣本訓(xùn)練出來的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于訓(xùn)練樣本中的圖像數(shù)值識(shí)別率達(dá)100%,訓(xùn)練時(shí)間也比較短,其迭代次數(shù)大概為700次左右。對于一些含有噪聲的圖片,只要噪聲系數(shù)小于0.85個(gè)字符,其數(shù)字識(shí)別率可達(dá)96%。
5 結(jié)束語
針對二值圖像數(shù)字識(shí)別問題,該文在對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行分析后,設(shè)計(jì)了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字識(shí)別方法,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于數(shù)字識(shí)別的可行性和有效性。而對于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在的收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)和學(xué)習(xí)、記憶具有不穩(wěn)定性等問題,還有待于對其進(jìn)行一步研究。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號(hào):TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 14-0044-02
數(shù)字化校園是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化有機(jī)結(jié)合的新型教育、學(xué)習(xí)和研究的校園平臺(tái)。它是師生獲取豐富資源的渠道,是師生交互的樞紐、在教學(xué)和管理中起著極其重要的作用。由于數(shù)字化校園建設(shè)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,本文擬以南京郵電大學(xué)(三牌樓校區(qū))數(shù)字化校園建設(shè)為例,談?wù)勑@網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
一、現(xiàn)實(shí)與發(fā)展:校園網(wǎng)的不足與訴求
目前,校園網(wǎng)已存在嚴(yán)重不足,表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)出口帶寬不足,網(wǎng)絡(luò)諸塞、訪問速度慢;管理、計(jì)費(fèi)方式單一,智能化管理滯后;網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理,不安全因素增多;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備陳舊,制約網(wǎng)絡(luò)性能的發(fā)揮等。
現(xiàn)代化的數(shù)字化校園對網(wǎng)絡(luò)要求較高,中心層必須具有萬兆級帶寬和處理性能;設(shè)備、業(yè)務(wù)、鏈路的可靠性設(shè)計(jì);智能識(shí)別應(yīng)用事件、調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源的QOS需求;阻擊病毒和黑客的攻擊的安全保障等。
二、重構(gòu)與優(yōu)化:數(shù)字化校園的架構(gòu)設(shè)計(jì)
校園網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案將從學(xué)校的實(shí)際應(yīng)用出發(fā),結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,遵循實(shí)用、科學(xué)、合理、靈活和安全的設(shè)計(jì)原則。校園網(wǎng)的架構(gòu)主要是硬件系統(tǒng)架構(gòu),它包括綜合布線系統(tǒng)架構(gòu)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)中心架構(gòu)等,綜合布線系統(tǒng)采用模塊化的結(jié)構(gòu),按照每個(gè)模塊的不同作用,將工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和園區(qū)子系統(tǒng)等的架構(gòu)和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)六個(gè)子系統(tǒng)的統(tǒng)一和協(xié)調(diào);數(shù)據(jù)中心架構(gòu)即實(shí)現(xiàn)服務(wù)器系統(tǒng)的虛擬化和存儲(chǔ)系統(tǒng)的智能化等,本文側(cè)重于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。
(一)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
采用分層來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要用于局域網(wǎng)設(shè)計(jì),即將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分成幾個(gè)層次,每個(gè)層次著重于某些特定的功能,這樣就能夠使一個(gè)復(fù)雜的大問題變成許多簡單的小問題。中心層提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心任務(wù),它負(fù)責(zé)中心多層路由、交換能力,中轉(zhuǎn)層主要實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)的訪問控制,減輕了中心層路由交換機(jī)的負(fù)載,同時(shí)保證了設(shè)備的統(tǒng)一性,為將來網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理提供了極大的便利;接入層向用戶提供桌面,連接和本地的交換能力;中心層通過校園樓宇的光纖連接,可采用多條千兆鏈路捆綁技術(shù),提供高速的主干通道。這樣設(shè)計(jì)具有節(jié)省成本、易于理解、易于擴(kuò)展、易于排錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)。
重構(gòu)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1-1所示。
(二)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為中心層、中轉(zhuǎn)層和接入層。中心層的功能主要是實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸,它一直被認(rèn)為是所有流量的最終承受者和匯聚者,所以對中心層的設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求十分嚴(yán)格。中心層設(shè)備將占投資的主要部分。中轉(zhuǎn)層的功能主要是連接接入層節(jié)點(diǎn)和中心層中心,中轉(zhuǎn)層設(shè)計(jì)為連接本地的邏輯中心,仍需要較高的性能和比較豐富的功能。接入層的設(shè)計(jì)上主張使用性能價(jià)格比高的設(shè)備。接入層是最終用戶(教師、學(xué)生)與網(wǎng)絡(luò)的接口,應(yīng)該具備即插即用特性以及易于維護(hù)的特點(diǎn),在接入層面,通過定義相應(yīng)的訪問策略,實(shí)現(xiàn)訪問控制,內(nèi)外隔離。
1.中心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
中心層是網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干,對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通起到至關(guān)重要的作用。中心層主要負(fù)責(zé)以下的工作,提供交換區(qū)塊間的連接、提供到其他區(qū)塊如服務(wù)器區(qū)塊的訪問、盡可能快地交換數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包等。它應(yīng)該具有如下幾個(gè)特性:可靠性、高效性、冗余性、容錯(cuò)性、可管理性、適應(yīng)性、低延時(shí)性等。在中心層中,應(yīng)該采用高帶寬的千兆以上交換機(jī)。
2.中轉(zhuǎn)層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
中轉(zhuǎn)層是網(wǎng)絡(luò)接入層和中心層的“中介”,就是在工作站接入中心層前先做匯聚,以減輕中心層設(shè)備的負(fù)荷,資源和服務(wù)先分散在節(jié)點(diǎn)上,避免了性能瓶頸,增強(qiáng)了擴(kuò)展性。中轉(zhuǎn)層具有實(shí)施策略、安全、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。在中轉(zhuǎn)層中,應(yīng)該采用支持三層交換技術(shù)和VLAN的交換機(jī),以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)隔離和分段的目的。
3.接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
接入層為用戶提供了接入網(wǎng)絡(luò)的能力,接入層通過堆疊方式連接到分布層中,然后再通過分布層連接到網(wǎng)絡(luò)的主干。應(yīng)注意要適度超前,分期實(shí)施,簡化設(shè)計(jì),安全隔離。在校園網(wǎng)絡(luò)中,接入層交換機(jī)包括將本地的信息點(diǎn)連接至骨干網(wǎng)絡(luò),同時(shí)因?yàn)椴捎昧硕询B的技術(shù),可以使分布層和接入層合而為一,不僅簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)也節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資。
(三)規(guī)劃IP地址
IP地址編址設(shè)計(jì)和分配利用時(shí),遵循自治、有序、可持續(xù)性和可聚合等原則。此次方案的設(shè)計(jì)中,采用“公私結(jié)合、動(dòng)靜結(jié)合”的原則,由于學(xué)校由多個(gè)子網(wǎng)組成,IP地址采用由32位二進(jìn)制數(shù)碼組成,8位為一組,分為4組,中間用"."隔開。每個(gè)子網(wǎng)中,路由器到交換機(jī)各端口起到網(wǎng)關(guān)的作用,為了讓網(wǎng)關(guān)IP地址有規(guī)律,路由器到以太網(wǎng)端口IP地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)都取"1"。
此次方案的設(shè)計(jì)中采用“公私”結(jié)合和“動(dòng)靜”結(jié)合,“公私”結(jié)合即根據(jù)所分配的公網(wǎng)IP地址和內(nèi)部私網(wǎng)IP地址相結(jié)合,地址可分為兩大塊,一塊是公網(wǎng)IP地址,作為和國際互聯(lián)網(wǎng)互連的地址,主要供網(wǎng)絡(luò)中心和圖書館、實(shí)驗(yàn)室專用;一塊是“私網(wǎng)”即校園網(wǎng)的普通用戶,使用內(nèi)部地址,如:192.168.xxx.xxx,采用上網(wǎng)的方式;由于網(wǎng)絡(luò)用戶較多,IP地址數(shù)量有限采用“動(dòng)靜”結(jié)合,靜態(tài)IP地址分配給一些公共的、常用的用戶使用,動(dòng)態(tài)IP由于所有用戶在同一時(shí)間上網(wǎng)的可能性不大,誰需要上網(wǎng)采取自動(dòng)獲取的方式獲得IP地址,這就需要中心交換機(jī)支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的IP地址分配,并支持動(dòng)態(tài)IP地址分配方式下DHCP-Relay功能。
三、測試與分析:數(shù)字化校園的優(yōu)點(diǎn)突顯
(一)經(jīng)測試,優(yōu)化方案實(shí)施后與原有校園網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對比如表2
(二)該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
解決了用戶存在的帶寬、安全、管理計(jì)費(fèi)、靈活擴(kuò)展等問題,有效地減輕了流量負(fù)荷,使設(shè)備時(shí)刻保持穩(wěn)定和高效,保持了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、通暢和安全,也有利于未來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充和升級。
[分類號(hào)]G250
1 問題提出
危機(jī)是任何對象實(shí)體發(fā)展過程中都伴隨的現(xiàn)象。長期以來,人們一直都試圖找出對危機(jī)進(jìn)行管理和控制的方法策略,但真正意義上的危機(jī)管理理論直到20世紀(jì)60年代才在管理學(xué)領(lǐng)域建立起來。20世紀(jì)70年代的世界性資本主義經(jīng)濟(jì)危機(jī),喚起了人們對危機(jī)管理的高度重視,使危機(jī)管理研究延伸到了經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域;20世紀(jì)80年代后,隨著跨國公司的發(fā)展和市場競爭的加劇,企業(yè)管理領(lǐng)域也開始大量引入危機(jī)管理理論與實(shí)踐;到20世紀(jì)90年代,伴隨國際政治、經(jīng)濟(jì)格局的劇烈變化,危機(jī)管理開始走進(jìn)社會(huì)研究領(lǐng)域,尤其是9,
1.1 事件后,危機(jī)管理理論與實(shí)踐在公共管理領(lǐng)域得到迅猛發(fā)展。
圖書館作為社會(huì)公共領(lǐng)域,在其發(fā)展過程中也必然會(huì)遇到各種各樣的危機(jī)事件。這種危機(jī)事件不僅來源于環(huán)境的各種變化引發(fā)的圖書館與環(huán)境間的不適應(yīng)性,也包含圖書館自身矛盾運(yùn)動(dòng)所引發(fā)的各類問題。當(dāng)前,隨著信息環(huán)境的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,人類信息獲取方式正發(fā)生前所未有的突變,人們的信息意識(shí)也空前提高和覺醒,人類正面臨“信息爆炸性增長與知識(shí)貧乏”的悖論困境。社會(huì)信息環(huán)境的劇烈變化和圖書館自身矛盾運(yùn)動(dòng)引發(fā)的各類問題,都要求我們強(qiáng)化圖書館的危機(jī)意識(shí),加強(qiáng)對圖書館的危機(jī)管理研究,促進(jìn)圖書館適應(yīng)環(huán)境的發(fā)展要求并實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。本文主要對圖書館危機(jī)研究的現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行梳理,并從總體上探討圖書館危機(jī)的產(chǎn)生根源和主要類型以及圖書館危機(jī)管理的研究方法與技術(shù),為后面的系統(tǒng)具體研究奠定基調(diào)與基礎(chǔ)。
2 圖書館危機(jī)與危機(jī)管理的相關(guān)研究
2.1 國內(nèi)外圖書館危機(jī)與危機(jī)管理的相關(guān)研究
文獻(xiàn)調(diào)研表明,國內(nèi)圖書館危機(jī)的研究最早始于1982年,而危機(jī)管理的研究最早始于2002年;國外對圖書館危機(jī)的關(guān)注始于1968年,圖書館危機(jī)管理的研究始于1984年。因此,國內(nèi)外發(fā)展歷程表明都是先注重由圖書館自身矛盾引發(fā)的各種常態(tài)性危機(jī)的研究,然后才是與具體災(zāi)難、災(zāi)害等相關(guān)的突發(fā)性危機(jī)事件的相關(guān)管理研究。
常態(tài)性的“圖書館危機(jī)”和“危機(jī)管理”研究方面,基本上都是基于系統(tǒng)思想與方法,從外部環(huán)境或內(nèi)部因素出發(fā),分析圖書館當(dāng)前生存與發(fā)展所面臨的困境與問題,并提出解決之道。就國內(nèi)來說,主要是針對某種具體的圖書館危機(jī)類型展開討論,分析其成因、表現(xiàn)以及應(yīng)對的策略,如圖書館經(jīng)費(fèi)危機(jī)、圖書館藏書建設(shè)危機(jī)、圖書館期刊管理危機(jī)、圖書館服務(wù)危機(jī)、圖書館人才危機(jī)、圖書館形象危機(jī)、圖書館版權(quán)危機(jī)、圖書館安全危機(jī)、圖書館生存危機(jī)及圖書館學(xué)教育危機(jī)等,代表性的研究成果如北京大學(xué)劉茲恒主持的有關(guān)圖書館危機(jī)管理項(xiàng)目的研究,李丹、潘梅、陳家寶等的學(xué)位論文,上海圖書館“管理創(chuàng)新與圖書館服務(wù)一第三屆上海國際圖書館論壇”收錄的部分論文。國外關(guān)于圖書館的常態(tài)性危機(jī)研究也是如此,主要涉及各種類型圖書館(如公共圖書館、學(xué)術(shù)圖書館、音樂圖書館、高校圖書館、醫(yī)院圖書館等)在技術(shù)進(jìn)步的大環(huán)境下或者圖書館工作的各個(gè)環(huán)節(jié)中(如采訪、編目、典藏、參考咨詢服務(wù)等)所遇到的挑戰(zhàn)和存在的問題,其中由各種原因造成的經(jīng)費(fèi)危機(jī)、圖書館學(xué)教育及人才危機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益發(fā)展對圖書館的影響、期刊價(jià)格上漲帶來的期刊訂購危機(jī)等成為關(guān)注熱點(diǎn)??傊瑖鴥?nèi)外都充分認(rèn)識(shí)到圖書館作為一個(gè)社會(huì)存在當(dāng)前已經(jīng)遇到了前所未有的挑戰(zhàn),其生存問題隨著社會(huì)信息環(huán)境的變化而岌岌可危,因而如何重新界定與設(shè)置圖書館的社會(huì)職能、確立圖書館職業(yè)的核心價(jià)值成為當(dāng)前圖書館領(lǐng)域的重要課題。
突發(fā)性的“圖書館危機(jī)”和“圖書館危機(jī)管理”研究,國內(nèi)研究更多的是綜合、全面地介紹圖書館危機(jī)或圖書館危機(jī)管理的各個(gè)方面,包括其研究背景及意義、相關(guān)的基本概念、圖書館危機(jī)的類型劃分、圖書館危機(jī)的解決途徑以及圖書館危機(jī)管理的內(nèi)容、管理原則和管理方法等,尤其是通過分析一個(gè)或幾個(gè)具體的圖書館的危機(jī)案例(如圖書館遭受水災(zāi)、地震、颶風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害,或人為造成的火災(zāi)、恐怖活動(dòng)等安全危機(jī)),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),進(jìn)而得出解決此類危機(jī)的原則、方法、步驟等,典型的如汶川大地震引發(fā)的圖書館建筑問題、國圖事件、蘇圖事件,等等。國外這方面的研究主要是強(qiáng)調(diào)圖書館制訂災(zāi)難計(jì)劃的必要性與重要性,介紹災(zāi)難計(jì)劃的各組成部分和制訂要點(diǎn)、步驟以及提供災(zāi)難恢復(fù)的方法,如英國圖書館關(guān)于災(zāi)難預(yù)案編制及評估的研究等。比較而言,國外研究更注重實(shí)際案例的分析,而國內(nèi)更多是一股意義上的論述。
另外,國外較之國內(nèi)的一個(gè)重要特點(diǎn)是圖書館專業(yè)協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)在圖書館危機(jī)管理(災(zāi)難管理)研究與實(shí)踐中的突顯作用。這些專業(yè)學(xué)會(huì)通過召開相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議、組織大型的研究項(xiàng)目、傳播相關(guān)的研究成果、制定相關(guān)的指導(dǎo)性文件以及編制實(shí)用的圖書館災(zāi)難管理手冊等來積極推動(dòng)圖書館危機(jī)及危機(jī)管理研究和實(shí)踐的發(fā)展。
2.2 當(dāng)前圖書館危機(jī)及危機(jī)管理研究存在的主要問題
?現(xiàn)有的國內(nèi)外研究成果多是注重預(yù)防由圖書館自身發(fā)展在社會(huì)環(huán)境激變過程中的不適應(yīng)性引發(fā)的生存危機(jī)或由于自然災(zāi)害、疾病、人為破壞、偷竊等突發(fā)性事件和公共關(guān)系問題造成的危害,對這些危機(jī)與危害的解決辦法大多通過移植企業(yè)危機(jī)管理理論、參照建立社會(huì)公共危機(jī)管理體系等方法來解決;對于社會(huì)環(huán)境變化、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、數(shù)字化信息環(huán)境變化引起的圖書館面臨的新挑戰(zhàn)則很少涉及,對網(wǎng)絡(luò)時(shí)代關(guān)系圖書館生存發(fā)展的重大問題如資源管理存儲(chǔ)、服務(wù)創(chuàng)新、組織變革等方面的危機(jī)研究多有缺失。而這些深層次危機(jī)問題往往才是導(dǎo)致各種表層性突發(fā)危機(jī)事件爆發(fā)的根源,亟需加強(qiáng)對這些深層次的研究。
?現(xiàn)有的國內(nèi)外有關(guān)圖書館危機(jī)管理的研究框架性強(qiáng)、理論色彩濃厚,有利于樹立圖書館危機(jī)意識(shí),但可能無益于圖書館實(shí)踐,有些仍缺乏實(shí)地考察,實(shí)證研究不足。切實(shí)需要對圖書館系統(tǒng)進(jìn)行剖析,深入地分析圖書館系統(tǒng)中各層面的危機(jī)機(jī)理,深入調(diào)查研究,提出針對性強(qiáng)的危機(jī)管理策略。相對來說,國外在實(shí)證研究方面較國內(nèi)要好,但由于環(huán)境的差異,國外的經(jīng)驗(yàn)與理論不一定能適合我國的實(shí)際需要。
?對中小型圖書館生存危機(jī)關(guān)注不夠。中小型圖書館因?yàn)樽陨淼慕Y(jié)構(gòu)功能簡單,抗擊危機(jī)的能力相對較弱,很可能在突發(fā)的或自身的矛盾運(yùn)動(dòng)中被扼殺,而它們卻是整個(gè)社會(huì)信息服務(wù)的重要組成部分。因而,在新的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化環(huán)境下,中小型圖書館不僅面臨突發(fā)性自然災(zāi)害和事件的危險(xiǎn),更主要的是會(huì)面
臨嚴(yán)峻的生存危機(jī),急需對中小型圖書館危機(jī)進(jìn)行深入分析,形成中小型圖書館危機(jī)管理策略,進(jìn)行理論與實(shí)踐上的指導(dǎo)。這不僅對強(qiáng)健圖書館系統(tǒng)機(jī)體本身具有重要意義,而且對于豐富與完善社會(huì)信息共享的基礎(chǔ)實(shí)施有現(xiàn)實(shí)意義。
?國外有關(guān)對災(zāi)難預(yù)警的編制評估等對我國圖書館災(zāi)難預(yù)防有一定的借鑒作用,但顯然應(yīng)針對我國圖書館的特殊性進(jìn)行專門的設(shè)計(jì);已有的國內(nèi)研究成果如一些預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等還缺乏可操作性。因而,我們不僅要分析研究事物的成因,更應(yīng)該提出問題的解決辦法,其中,提出對危機(jī)識(shí)別、預(yù)測、管理與控制的技術(shù)方法并形成有良好操作性的預(yù)警系統(tǒng)是當(dāng)前研究的重要內(nèi)容。
3 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館危機(jī)
圖書館作為一個(gè)社會(huì)信息處理系統(tǒng)(見圖1),它一方面表現(xiàn)為一個(gè)信息資源體系,另一方面表現(xiàn)為一個(gè)信息服務(wù)體系,都受到社會(huì)信息環(huán)境的深刻影響。圖書館系統(tǒng)內(nèi)部的主要構(gòu)成要素是人員、服務(wù)及資源,無論哪個(gè)部分都受到具體信息環(huán)境的影響。如外部環(huán)境中信息的存在形態(tài)、信息的數(shù)量與質(zhì)量、信息的流通渠道與載體形式等,都深刻影響圖書館的信息資源體系;信息用戶的信息需求狀態(tài)、用戶信息需求的滿足形式與方法、用戶的信息行為模式與范式等,直接決定了圖書館的信息服務(wù)體系構(gòu)成。圖書館系統(tǒng)作為開放的非線性系統(tǒng),要從環(huán)境獲得各種物質(zhì)、能量與信息,系統(tǒng)功能是利用自身擁有或控制的資源為相關(guān)用戶服務(wù),環(huán)境的各種變化引發(fā)的各種漲落與擾動(dòng)都將影響圖書館系統(tǒng)的生存及發(fā)展演化。
當(dāng)前,圖書館系統(tǒng)面臨的最大變化是信息交流環(huán)境的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化以及基于此環(huán)境變遷而引發(fā)的用戶信息需求滿足的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化依賴和各種數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化信息提供商的涌現(xiàn)。因而產(chǎn)生了以下一些矛盾:①圖書館資源、服務(wù)、人員素質(zhì)水平與用戶需求滿足的不適應(yīng)性;②圖書館與信息交流環(huán)境的不匹配性;③圖書館與其他信息提供商的競爭博弈關(guān)系。所有這些矛盾的任何微小危機(jī)都可能引發(fā)雪崩式的放大效應(yīng)。
那么,應(yīng)該如何來認(rèn)識(shí)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各種可能因素引發(fā)的圖書館危機(jī)呢?我們認(rèn)為,圖書館危機(jī)是由各種不可調(diào)和的矛盾運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的對圖書館系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅或破壞、需要圖書館人立即反應(yīng)的高度震蕩狀態(tài)以及對圖書館系統(tǒng)發(fā)展有深刻長遠(yuǎn)影響的各種因素交互作用的積累涌現(xiàn)形態(tài)。基于此,圖書館危機(jī)大致可分為兩大類:①由于環(huán)境的變化引起的快擾動(dòng),需要圖書館人立刻對之進(jìn)行處理,解決的是突發(fā)性矛盾問題,可稱之為突發(fā)性危機(jī);②由于圖書館系統(tǒng)自身矛盾運(yùn)動(dòng)引起的慢漲落,需要圖書館人持續(xù)長久的關(guān)注,它是決定圖書館系統(tǒng)發(fā)展演化的基本動(dòng)力,可稱之為常態(tài)性危機(jī)。
圖書館系統(tǒng)的突發(fā)性危機(jī)是指那種不可預(yù)測的、破壞和影響比較大的、發(fā)生概率比較小的由自然或人為因素引發(fā)的各種災(zāi)難或?yàn)?zāi)害,如水災(zāi)、火災(zāi)、兵災(zāi)、地震、颶風(fēng)、海嘯、泥石流等自然災(zāi)害引發(fā)的危機(jī),以及特定環(huán)境下特定人、物關(guān)系矛盾引發(fā)的危機(jī)(如國圖事件)。
圖書館系統(tǒng)的常態(tài)性危機(jī)是由圖書館系統(tǒng)自身的矛盾運(yùn)動(dòng)引發(fā)的發(fā)展演化過程過的不適應(yīng)性,主要涉及圖書館系統(tǒng)自身的組成要素及與之緊密關(guān)聯(lián)的環(huán)境要素,如圖書館人才危機(jī)、資源危機(jī)、服務(wù)危機(jī)、制度危機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全危機(jī)等。
4 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館危機(jī)管理
針對圖書館系統(tǒng)存在的各類危機(jī),應(yīng)如何進(jìn)行相應(yīng)的危機(jī)管理呢?我們認(rèn)為,首先要認(rèn)識(shí)清楚圖書館系統(tǒng)危機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)在原因,其次是要開發(fā)危機(jī)管理的技術(shù)方法。
4.1 危機(jī)管理的理論研究
危機(jī)管理的理論研究主要是探討圖書館危機(jī)的產(chǎn)生機(jī)制,并依據(jù)產(chǎn)生機(jī)制的差異制定危機(jī)管理的策略方案。根據(jù)前面對圖書館系統(tǒng)因素的分析,我們認(rèn)為圖書館系統(tǒng)危機(jī)的產(chǎn)生機(jī)制是圖書館各要素結(jié)構(gòu)及相互作用導(dǎo)致的系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡而形成的與環(huán)境不相適應(yīng)的過程與狀態(tài)。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化信息環(huán)境下,主要的危機(jī)有:
?資源危機(jī)。資源是圖書館系統(tǒng)的基礎(chǔ),沒有資源的圖書館也就不成其為圖書館。通過調(diào)查當(dāng)前不同類型的圖書館(如公共圖書館、高校圖書館、專業(yè)圖書館)的資源狀況,分析圖書館資源建設(shè)(資源類型、資源結(jié)構(gòu)、資源比例、資源布局、資源獲取方式等方面)存在的問題及有可能引發(fā)的危機(jī),如資源長期保存危機(jī),通訊網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、著作權(quán)法等環(huán)境變化引起資源建設(shè)危機(jī),資源國家保藏危機(jī)等,分析危機(jī)產(chǎn)生機(jī)理并提出應(yīng)對方案。
?人才危機(jī)。人才是圖書館系統(tǒng)存在與發(fā)展的關(guān)鍵,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)時(shí)代對圖書館人力資源提出了更高的綜合素質(zhì)需求。從人力結(jié)構(gòu)、工作業(yè)績、薪酬福利、崗位培訓(xùn)、工作滿意度等多個(gè)方面對圖書館現(xiàn)有人力資源管理狀況進(jìn)行測量考察,歸納出影響優(yōu)秀圖書館員缺失和離職風(fēng)險(xiǎn)的主要因素,并建立一套核心館員的評估識(shí)別機(jī)制、防范和應(yīng)對優(yōu)秀館員流失的危機(jī)管理機(jī)制。
?服務(wù)危機(jī)。圖書館作為一種公共信息產(chǎn)品提供制度,為社會(huì)公眾提供信息服務(wù)是其核心功能。通過調(diào)查和分析數(shù)字網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的交流方式,研究新的交流方式下用戶對圖書館信息資源服務(wù)的需求與資源供給方面存在的矛盾,探索現(xiàn)有的服務(wù)方式對未來發(fā)展存在的可能風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防體系和應(yīng)對方案。調(diào)查國內(nèi)外圖書館外延服務(wù)方式、服務(wù)功能、服務(wù)對象的變化對圖書館存在的潛在威脅,分析威脅的類型、程度,研究可能的解決方案。
?制度危機(jī)。圖書館制度設(shè)計(jì)是保障一個(gè)社會(huì)的信息公平的基本措施。通過分析現(xiàn)有圖書館制度機(jī)制上存在的利與弊,從制度研究、管理視角和經(jīng)濟(jì)層面分析圖書館現(xiàn)有制度的合理性以及對圖書館未來發(fā)展可能造成的危機(jī),改進(jìn)和提出合理的制度設(shè)計(jì),完善制度的執(zhí)行機(jī)制和評價(jià)體系。
?網(wǎng)絡(luò)安全危機(jī)。現(xiàn)代圖書館系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字資源體系與服務(wù)體系,因而網(wǎng)絡(luò)安全是整個(gè)圖書館系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施與支撐條件。通過調(diào)查掌握當(dāng)前數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中圖書館在資源建設(shè)、服務(wù)提供等方面帶來的深刻影響與變化、存在的主要危機(jī),分析危機(jī)的主要類型以及對圖書館功能實(shí)現(xiàn)的影響程度,制定出危機(jī)解決的基本策略與方案。
4.2 危機(jī)管理的技術(shù)方法研究
數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展使信息技術(shù)成為社會(huì)執(zhí)行力的重要組成部分,圖書館危機(jī)管理也必須充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決。
首先,應(yīng)該開發(fā)一套危機(jī)管理預(yù)案生成的標(biāo)準(zhǔn)方法。關(guān)于危機(jī)預(yù)案的生成方法在國內(nèi)外已經(jīng)有比較成熟的做法(尤其是公共危機(jī)管理領(lǐng)域),圖書館領(lǐng)域可借鑒相關(guān)的國內(nèi)外危機(jī)預(yù)案生成方法,開發(fā)適合我國圖書館領(lǐng)域需求的危機(jī)預(yù)案生成方法。
中圖分類號(hào):U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)01(a)-0115-05
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了適用于不同背景環(huán)境的通信標(biāo)準(zhǔn),每種標(biāo)準(zhǔn)都有其特定的調(diào)制方式和工作頻段,為了滿足人們實(shí)現(xiàn)不同標(biāo)準(zhǔn)間互通的需求,軟件無線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它利用可升級、可替代的軟件來完成盡可能多的通信功能硬件模塊,將多種類型的信號(hào)處理基于一體。為了能夠處理不同類型的調(diào)制信號(hào),必須首先識(shí)別出信號(hào)的調(diào)制類型,然后才能進(jìn)行下一步處理。因此,調(diào)制信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),就成了軟件無線電技術(shù)中的關(guān)鍵。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的信息分布式存儲(chǔ)、大規(guī)模自適應(yīng)并行處理和高度的容錯(cuò)性等特點(diǎn),是用于模式識(shí)別的基礎(chǔ)。特別是其學(xué)習(xí)能力和容錯(cuò)性對不確定性模式R別具有獨(dú)到之處。其中BP網(wǎng)絡(luò)長期以來一直是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的熱點(diǎn),由于它理論發(fā)展成熟,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰,因此得到了廣泛應(yīng)用?;贏.K. Nandi和E.E. Azzouz從瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)幅度和瞬時(shí)相位中提取的特征參數(shù),我們就可以用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對常用的數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分類。
1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
根據(jù)T. Koholen的定義:“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由具有適應(yīng)性的簡單單元組成的廣泛并行互連的網(wǎng)絡(luò),它的組織能夠模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)對真實(shí)世界物體做出交互反應(yīng)?!比斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)代神經(jīng)學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的模仿人腦信息處理機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它由大量簡單的人工神經(jīng)元廣泛連接而成,反映了人腦功能的若干特性,可以完成學(xué)習(xí)、記憶、識(shí)別和推理等功能。
2 數(shù)字調(diào)制信號(hào)特征參數(shù)的提取
計(jì)算機(jī)處理的信號(hào)都是對調(diào)制信號(hào)采樣后的采樣信號(hào)序列,因此設(shè)采樣序列為(n=0,1,2,…,Ns),采樣頻率為。對采樣序列進(jìn)行希爾伯特變換,得如下解析表達(dá)式:
(1)
采樣序列的瞬時(shí)幅度:
(2)
瞬時(shí)相位:
(3)
由于是按模計(jì)算相位序列,當(dāng)相位的真值超過,按模計(jì)算相位序列就會(huì)造成相位卷疊。載波頻率引起的線性相位分量,是造成相位卷疊的主要因素。因此,必須對進(jìn)行去相位卷疊。去相位卷疊后的相位序列為,再對進(jìn)行去線性相位運(yùn)算,得到真正相位序列。瞬時(shí)頻率為:
(4)
在上述基礎(chǔ)上,提取下面5個(gè)特征參數(shù)。
(1)是被截取信號(hào)片段的零中心歸一化瞬時(shí)幅度的譜密度的最大值,定義為:
(5)
其中為零中心歸一化瞬時(shí)幅度在t=i/fs(i=1,2,…,Ns)時(shí)刻的值;為采樣速率;為每一個(gè)信號(hào)樣本采樣點(diǎn)的樣本個(gè)數(shù)。定義如下:
-1 (6)
其中:
, (7)
(2)為非弱信號(hào)段中瞬時(shí)相位非線性分量的絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,定義如下:
(8)
其中為經(jīng)過零中心化處理后瞬時(shí)相位的非線性分量在時(shí)刻的值;為判斷弱信號(hào)段的一個(gè)幅度判決門限電平,在門限以下信號(hào)對噪聲非常敏感,這里??;C為全部取樣數(shù)據(jù)中大于判決門限的樣本數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。
(3)為非弱信號(hào)段中瞬時(shí)相位非線性分量的標(biāo)準(zhǔn)偏差,定義如下:
(9)
(4)為零中心歸一化非弱信號(hào)段瞬時(shí)幅度絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,定義如下:
(10)
(5)為零中心歸一化非弱信號(hào)段瞬時(shí)頻率絕對值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,定義如下:
(11)
其中,,,,rs為數(shù)字序列的符號(hào)速率。
3 基于BP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別
把BP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別,是應(yīng)用了其簡單的結(jié)構(gòu)和非線性映射的本質(zhì)。將特征參數(shù)映射成與其對應(yīng)的調(diào)制信號(hào),是此方法的基本思路。
3.1 調(diào)制信號(hào)識(shí)別的基本原理
由上述得到的5個(gè)特征參數(shù)區(qū)分多種數(shù)字調(diào)制信號(hào)的原理,可用圖1簡單示意。
用于區(qū)分是否包含幅度信息的信號(hào);用于區(qū)分是否包含絕對相位信息的信號(hào);用于區(qū)分是否包含直接相位信息的信號(hào);用于區(qū)分是否包含絕對幅度信息的信號(hào);用于區(qū)分是否包含絕對頻率信息的信號(hào)。
3.2 BP網(wǎng)絡(luò)
BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上是一個(gè)多層感知器,其基本算法是反向傳播算法,反向傳播(BP)算法是一種有師學(xué)習(xí)算法,BP算法的學(xué)習(xí)過程由正向傳播和反向傳播兩部分組成,在正向傳播過程中,輸入向量從輸入層經(jīng)過隱含層神經(jīng)元的處理后,傳向輸出層,每一層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元狀態(tài)。如果在輸出層得不到期望輸出,則轉(zhuǎn)入反向傳播,此時(shí)誤差信號(hào)從輸出層向輸入層傳播并沿途調(diào)整各層間連接權(quán)值和閾值,以使誤差不斷減小,直到達(dá)到精度要求。
標(biāo)準(zhǔn)的BP算法如下(以單隱層結(jié)構(gòu)為例)。
W和b分別為輸入層與隱層神經(jīng)元之間的權(quán)值和閾值;x為輸入層的輸入;u和v分別為隱層的輸入和輸出;為輸出層的輸入;為隱層與輸出層之間的權(quán)值;y為網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出;d為網(wǎng)絡(luò)的期望輸出;e為誤差。
(1)正向傳播過程。
輸入層:特征參數(shù)向量組x為網(wǎng)絡(luò)的輸入。
隱含層:其輸入值u為輸入層的加權(quán)和(當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為單隱層時(shí))。
(12)
輸出為:
(13)
式中為神經(jīng)元的激勵(lì)函數(shù),通常為Sigmoid函數(shù)。
(14)
輸出層:輸出層神經(jīng)元的激勵(lì)函數(shù)通常為線性函數(shù),所以輸出值為輸入值的加權(quán)和。
(15)
由y和d求出誤差e。若e滿足要求或達(dá)到最大訓(xùn)練次數(shù),則算法結(jié)束,網(wǎng)絡(luò)完成訓(xùn)練,否則進(jìn)入反向傳播過程。
(2)反向傳播過程。
首先定義誤差函數(shù):
(16)
BP學(xué)習(xí)算法采用梯度下降法調(diào)整權(quán)值,每次調(diào)整量為:
(17)
式中,η為學(xué)習(xí)率,0
①對于輸出層與隱含層之間的權(quán)值修正量:
(18)
其中
②對于隱含層與輸入層之間的權(quán)值修正量:
(19)
式中,則下一次迭代時(shí):
(20)
(21)
(3)BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。
由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論可知,具有至少一個(gè)帶偏差的S形隱含層和一個(gè)帶偏差的線性輸出層的網(wǎng)絡(luò),能夠逼近任意的有理函數(shù)。因此該設(shè)計(jì)采用3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
①輸入層:輸入層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)就是輸入向量的維數(shù)。
②隱含層:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)M與輸入層神經(jīng)元個(gè)數(shù)N大致有如下關(guān)系:M=2N+1,又考慮到計(jì)算精度的問題,因此隱層設(shè)計(jì)為5。一般說來,隱節(jié)點(diǎn)越多,計(jì)算精度越高,但是計(jì)算時(shí)間也會(huì)越長。
③輸出層:一般說來輸出層神經(jīng)元的個(gè)數(shù)等于要識(shí)別的調(diào)制類型的個(gè)數(shù),但是還要具體情況具體分析。
結(jié)合該次設(shè)計(jì)實(shí)際,網(wǎng)絡(luò)采用1-5-2結(jié)構(gòu)。
(4)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別的步驟。
在此將該文方法實(shí)現(xiàn)的步驟歸納如下。
①由接收到的調(diào)制信號(hào)求其采樣序列,進(jìn)而得到其復(fù)包絡(luò)。
②由信號(hào)的復(fù)包絡(luò)求其瞬時(shí)幅度,順勢相位和瞬時(shí)頻率。
③由信號(hào)的瞬時(shí)參量求其5個(gè)特征參數(shù)。
④用信號(hào)的特征參數(shù)向量組訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。
⑤用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對調(diào)制信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。
(5)MATLAB仿真。
為對用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)制信號(hào)自動(dòng)識(shí)別的方法進(jìn)行性能驗(yàn)證,下面對2FSK和2PSK做MATLAB仿真試驗(yàn):基帶信號(hào)的碼元速率為50 kHz,載波頻率為150 kHz,采樣速率為1 200 kHz,對于2FSK信號(hào),載波之差為50 kHz。將網(wǎng)絡(luò)調(diào)整到最佳狀況,對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了100次的仿真訓(xùn)練,隨機(jī)抽取了一組數(shù)據(jù)的收斂均方誤差曲線如圖2所示。
對訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能測試。仿真識(shí)別實(shí)驗(yàn)分別對2FSK和2PSK信號(hào)采用SNR=10 dB,15 dB,20 dB和∞ 4組數(shù)據(jù)進(jìn)行。在對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了100次仿真識(shí)別的基礎(chǔ)上得到以下數(shù)據(jù),見表1。
由表1可以看出,用標(biāo)準(zhǔn)BP算法訓(xùn)練出來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對2PSK信號(hào)有著較理想的識(shí)別成功率,在信噪比等于10 dB的情況下,依然可以達(dá)到99.5%以上的識(shí)別成功率。而對2FSK信號(hào)的識(shí)別成功率就不盡如人意,雖然在信噪比等于20 dB的情況下可以完全識(shí)別信號(hào),但在信噪比等于10 dB的情況下,識(shí)別率較低。
4 結(jié)語
基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字調(diào)制信號(hào)自動(dòng)識(shí)別的研究雖然初見成果,但是整體上看,它未對更多的調(diào)制類型進(jìn)行測試,而且對某些類型的調(diào)制信號(hào)識(shí)別的效果還不甚理想。在仿真試驗(yàn)中,不可避免地出現(xiàn)了收斂速度慢、存在局部極小值和概率極小的不收斂現(xiàn)象這3個(gè)BP網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上的缺陷。采用改進(jìn)的BP算法或者其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以改善網(wǎng)絡(luò)性能和提高R別成功率。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)制識(shí)別方法的可行性已初見端倪,與其他方法相比,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的信息分布式存儲(chǔ)、大規(guī)模自適應(yīng)并行處理和高度的容錯(cuò)性等特點(diǎn),使其非常適合于調(diào)制識(shí)別,而且它簡單有效,極易用軟件或硬件實(shí)現(xiàn),相信神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在軟件無線電領(lǐng)域發(fā)揮它獨(dú)特而重要的作用。
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0 引言
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,用電需求高速增長,電網(wǎng)發(fā)展不斷提速,對輸變電工程建設(shè)提出了更高的要求[1]。電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),供應(yīng)緊張,國民經(jīng)濟(jì)要求加快電力建設(shè),而投入的資金有限,工程造價(jià)又呈上升趨勢,在這種情況下,如何有效和合理地預(yù)測輸變電工程的造價(jià)已成為電力企業(yè)面臨的一個(gè)重要問題。
輸變電工程靜態(tài)投資預(yù)測的關(guān)鍵是找到一個(gè)能生成最佳預(yù)測結(jié)果的模型,能結(jié)合現(xiàn)有工程對未來的可能發(fā)生的工程給予指導(dǎo)性意見,而不是最適合歷史數(shù)據(jù)、最能解釋歷史數(shù)據(jù)的模型[2-4]。最適合歷史數(shù)據(jù)的模型不一定是最好的預(yù)測模型,預(yù)測模型可能很適合模擬歷史數(shù)據(jù),但預(yù)測結(jié)果仍然欠佳,這說明模型的內(nèi)在和外在的正確性之間存在著很大的差異。
本文結(jié)合2013年1月1日-2013年12月31日期間國網(wǎng)某電力有限公司年度范圍內(nèi)竣工投產(chǎn)的110kV變電工程的決算數(shù)據(jù),運(yùn)用蒙特卡洛模擬,測算各分項(xiàng)費(fèi)用及靜態(tài)投資的先驗(yàn)概率密度,并利用典型技術(shù)方案,指導(dǎo)測算之間的聯(lián)合條件概率分布,通過建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了預(yù)測,為今后類似輸變電工程投資決策提供參考。
1 某地區(qū)110kV輸變電工程概況
2013年期間,國網(wǎng)某電力有限公司范圍內(nèi)竣工投產(chǎn)的110千伏交流輸變電工程共收集單項(xiàng)工程樣本28項(xiàng),其中,新建變電工程14項(xiàng),變電容量為1510MVA,靜態(tài)投資55143.62萬元,擴(kuò)建主變工程4項(xiàng),變電容量為276MVA,靜態(tài)投資為3608.69萬元,擴(kuò)建間隔工程10項(xiàng),靜態(tài)投資為1643.42萬元[5]。由于新建變電工程往往規(guī)模較大、建設(shè)周期較長、投資占比較多,因此,選取110kV新建變電工程作為分析預(yù)測的對象。
通過統(tǒng)計(jì)本期主變臺(tái)數(shù)、單臺(tái)主變?nèi)萘亢团潆娧b置型式可以得出2013年國網(wǎng)某電力有限公司110kV新建變電工程主要有如下6種技術(shù)方案,如表1所示:
2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian network)是一個(gè)有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph,DAG),由代表變量節(jié)點(diǎn)及連接這些節(jié)點(diǎn)有向邊構(gòu)成。節(jié)點(diǎn)代表隨機(jī)變量,節(jié)點(diǎn)間的有向邊代表了節(jié)點(diǎn)間的互相關(guān)系,用條件概率表達(dá)關(guān)系強(qiáng)度,沒有父節(jié)點(diǎn)的用先驗(yàn)概率進(jìn)行信息表達(dá)[6]。
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具有形象直觀的表達(dá)形式,不僅可以結(jié)合概率統(tǒng)計(jì),對已有的信息要求低,可以進(jìn)行信息不完全、不確定情況下的推理預(yù)測,具有良好的可理解性和邏輯性;而且可使現(xiàn)有典型工程技術(shù)方案與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合,在預(yù)測的過程中就加入已有工程數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)情況作為主觀指導(dǎo)信息,對預(yù)測結(jié)果更具有實(shí)際的指導(dǎo)意義[7]。
由于輸變電工程靜態(tài)投資與其各分項(xiàng)費(fèi)用本身具有一定的邏輯關(guān)系,即各分項(xiàng)費(fèi)用的投資多少受工程建設(shè)投資規(guī)模的影響,而各分項(xiàng)費(fèi)用的投資波動(dòng),又往往對最終的造價(jià)水平產(chǎn)生一定的浮動(dòng),因此,本文將各分項(xiàng)費(fèi)用的投資花費(fèi)作為父節(jié)點(diǎn),最終建設(shè)工程靜態(tài)投資總額作為子節(jié)點(diǎn),則用于預(yù)測的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如圖1所示:
圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)變量,節(jié)點(diǎn)之間的有向弧線表示各變量之間的因果關(guān)系,沒有弧線連接的則表示條件獨(dú)立。
3 實(shí)證分析
在建立完貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型后,對各分項(xiàng)費(fèi)用的概率分布擬合,并根據(jù)統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)據(jù),得出各自的先驗(yàn)概率表;然后再分析現(xiàn)有測量不確定性的研究方法,選用合適的靜態(tài)投資測算方法,對其進(jìn)行估算,得出其先驗(yàn)概率表;最后根據(jù)已有的新建變電工程及相應(yīng)典型工程的歷史數(shù)據(jù),測算聯(lián)合條件概率,為最終的靜態(tài)投資預(yù)測做好基礎(chǔ)。
3.1 各分項(xiàng)費(fèi)用的先驗(yàn)概率測算
根據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年110kV輸變電工程建筑工程費(fèi)、設(shè)備購置費(fèi)、安裝工程費(fèi)及其他費(fèi)用數(shù)據(jù)(共計(jì)14組),采用水晶球軟件進(jìn)行各分項(xiàng)費(fèi)用數(shù)據(jù)的擬合,結(jié)果如圖2所示:
根據(jù)柯爾莫哥羅夫-斯米爾諾夫檢驗(yàn)可知,當(dāng)柯爾莫哥羅夫-斯米爾諾夫值小于0.03時(shí)表明緊密擬合,故選取最佳K-S值的分布作為各分項(xiàng)費(fèi)用的分布函數(shù),由圖可知,建筑工程費(fèi)服從Min=533.39/Max=2375.23的BetaPERT分布,設(shè)備購置費(fèi)服從shape=6.06/σ=1971.04的Weibull分布,安裝工程費(fèi)服從Scale=48.33/Shape=6.42的Gamma分布,其他費(fèi)用服從Min=411.08/Max =1505.73的Beta分布,則各分項(xiàng)費(fèi)用先驗(yàn)概率分布情況如表2-表5所示:
3.2 靜態(tài)投資的先驗(yàn)概率測算
由于各分項(xiàng)費(fèi)用對最終靜態(tài)投資的影響不是簡單的對應(yīng)確定關(guān)系,總是在一定范圍內(nèi),成一定概率性的相關(guān)關(guān)系,因此,為了更好的得到靜態(tài)投資的概率分布情況,選用蒙特卡羅模擬方法,以隨機(jī)抽樣作為理論基礎(chǔ),模擬之間的隨機(jī)性。
根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、蒙特卡羅模擬和前面的擬合結(jié)果,可以得出靜態(tài)投資測算模型如下:
其中,按照前面的擬合結(jié)果,S1為建筑工程費(fèi),服從BetaPERT分布;S2為設(shè)備購置費(fèi),服從Weibull分布;S3為安裝工程費(fèi),服從Gamma分布;S4為其他費(fèi)用,服從Beta分布,各分布具體參數(shù)如前,在置信水平為95%情況下,模擬結(jié)果數(shù)據(jù)如圖3所示:
則110kV新建輸變電工程靜態(tài)投資先驗(yàn)概率分布表如表6所示:
3.3 各分項(xiàng)對靜態(tài)投資的聯(lián)合條件概率測算
受建設(shè)規(guī)模的影響,一定的靜態(tài)投資和一定的各分項(xiàng)費(fèi)用總是相關(guān)的,故首先考察2013年110kV新建變電工程中14項(xiàng)工程的靜態(tài)投資與建筑工程費(fèi)、設(shè)備購置費(fèi)、安裝工程費(fèi)及其他費(fèi)用的散點(diǎn)關(guān)系,并利用MATLAB軟件CFTOOL工具箱進(jìn)行散點(diǎn)擬合,選擇最優(yōu)擬合曲線,如圖4所示:
而擬合曲線總與實(shí)際情況存在著一定的誤差,以建筑工程費(fèi)為例,通過將14個(gè)工程的靜態(tài)投資代入擬合函數(shù),求得與實(shí)際建筑工程費(fèi)之間的誤差情況,并運(yùn)用SPSS進(jìn)行配對P-P檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)誤差水平符合Gamma分布,如圖5所示:
上述檢驗(yàn)意味著,當(dāng)靜態(tài)投資為一定值時(shí),通過擬合曲線的估算,得出的建筑工程費(fèi)估算值總會(huì)與實(shí)際情況有一定出入,但對于該擬合函數(shù)的估算,具體誤差值的多少符合Gamma分布,并結(jié)合典型技術(shù)方案的情況,通過蒙特卡洛進(jìn)行500次的隨機(jī)模擬,證明了誤差分布的可靠性,如圖6所示:
因此,結(jié)合2013年14項(xiàng)110kV新建變電工程靜態(tài)投資與建筑工程費(fèi)關(guān)系,并通過蒙特卡洛模擬情況的統(tǒng)計(jì),得出擬合曲線測算時(shí)不同大小的誤差發(fā)生的概率,即在一定的區(qū)間下,其實(shí)際情況在這個(gè)區(qū)間內(nèi)發(fā)生的可能性,如表7所示:
x
同理可得靜態(tài)投資對設(shè)備購置費(fèi)、安裝工程費(fèi)及其他費(fèi)用的聯(lián)合條件概率表,此處不再贅述。
3.4 對新建變電工程靜態(tài)投資的預(yù)測
從之前分析可以看出,每個(gè)變量的狀態(tài)都會(huì)對最終靜態(tài)投資產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)先前歷史資料可得到各分項(xiàng)費(fèi)用的先驗(yàn)概率,即P(x1)、P(x2)、P(x3)、P(x4),以及通過蒙特卡洛模擬的靜態(tài)投資的先驗(yàn)概率P(y)。并且,通過靜態(tài)投資對各分項(xiàng)費(fèi)用之間的聯(lián)合概率密度分布的測算,得到了在已知一定靜態(tài)投資的條件下,各分項(xiàng)費(fèi)用投資多少的概率分布,由此,通過貝葉斯學(xué)習(xí)的過程,即貝葉斯公式:
可獲得在概率條件下的各項(xiàng)費(fèi)用與靜態(tài)投資之間的對應(yīng)參考關(guān)系以及對未來工程建設(shè)的費(fèi)用預(yù)測。以當(dāng)各分項(xiàng)費(fèi)用發(fā)生區(qū)間劃分,以其所對應(yīng)靜態(tài)投資最大可能區(qū)間統(tǒng)計(jì)(表中概率均為其所有情況中最大可能發(fā)生的情況所占概率),結(jié)果如下所示:
以設(shè)備購置費(fèi)為例,如表9所示,當(dāng)設(shè)備購置費(fèi)為1000-1400萬元時(shí),靜態(tài)投資在3000- 3400萬元的可能性最大,為78.33%;當(dāng)設(shè)備購置費(fèi)為1400-1700萬元時(shí),靜態(tài)投資有23.08%的可能性在3400-3600萬元;而當(dāng)設(shè)備購置費(fèi)在1700-2000萬元時(shí),靜態(tài)投資有52.22%的可能性在3500-3800萬元;當(dāng)設(shè)備購置費(fèi)在2000-2400萬元時(shí),由于此時(shí)隨著靜態(tài)投資的增加,設(shè)備購置費(fèi)處于下降低谷,即此時(shí)設(shè)備購置費(fèi)的增加不是靜態(tài)投資增加的主要原因,故此時(shí)靜態(tài)投資的增加幅度出現(xiàn)斷點(diǎn),跳至4800萬元開始,故測算有18.80%的概率在4800-5200萬元。
4 結(jié)論
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)預(yù)測不同于傳統(tǒng)預(yù)測方法。傳統(tǒng)預(yù)測方法在預(yù)測過程中只利用過去的數(shù)據(jù)信息,建立統(tǒng)計(jì)預(yù)測模型,產(chǎn)生常規(guī)預(yù)測結(jié)果,以純粹的機(jī)械形式將輸入信息轉(zhuǎn)化為輸出信息,因此,經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)預(yù)測方法不能處理異常情況的發(fā)生。
而本文建立的基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的輸變電工程靜態(tài)投資預(yù)測模型,在預(yù)測過程中不僅利用模型信息和樣本數(shù)據(jù)信息,還利用了典型技術(shù)方案信息,不僅在預(yù)測過程中可以處理不確定性問題的發(fā)生,而且概率化預(yù)測結(jié)果,保證預(yù)測結(jié)果的可靠性以及具有實(shí)際的指導(dǎo)意義,因此采用貝葉斯理論進(jìn)行新建變電工程靜態(tài)投資預(yù)測更具有實(shí)際的意義。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)G251 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)85-0203-02
網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人們生活中的一個(gè)重要組成部分,其影響深入到了各個(gè)領(lǐng)域,圖書館建設(shè)也不例外,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下深化圖書館行業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為了重要趨勢,基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享也成為了諸多圖書館工作者所研究的熱點(diǎn)課題?;诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享基于快捷滿足不同用戶對信息資源的差異性需求,以網(wǎng)絡(luò)為主要平臺(tái),以信息技術(shù)為支撐,整合開發(fā)和協(xié)作利用館藏、網(wǎng)絡(luò)信息資源,實(shí)現(xiàn)圖書館信息資源在網(wǎng)絡(luò)上的共建和共享。可以說基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享是時(shí)展所需,能夠發(fā)揮無可替代的作用。
1基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享必要性
知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來使信息資源得到了快速的增加,這就給圖書館領(lǐng)域帶來了資金、人力等諸多方面的強(qiáng)大壓力,不利于圖書館的持續(xù)發(fā)展。而就在圖書館藏書規(guī)模受到限制的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)信息資源的發(fā)展規(guī)模日漸壯大,與傳統(tǒng)紙質(zhì)文獻(xiàn)相比,網(wǎng)絡(luò)信息資源載體提供了多元化的信息需求,以更全面、更豐富信息資源吸引著廣大讀者。在這樣一種局面的驅(qū)動(dòng)下,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館信息資源共建共享越來越重要。
2基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享措施
2.1豐富信息資源
就我國網(wǎng)絡(luò)圖書館發(fā)展現(xiàn)狀來看,起步較晚,各項(xiàng)發(fā)展體系還不完善,需要向國際性標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)和演變。所以圖書館工作人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)研究,注重規(guī)范網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。需認(rèn)真研究國際相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),在借鑒積極因子的基礎(chǔ)上研制出符合我國國情和適合我國讀者閱覽的網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源建設(shè)模式,并加強(qiáng)多種內(nèi)容、各類信息資源的數(shù)據(jù)庫建設(shè)。圖書館是信息資源的集中地,所以擁有海量的信息容量是其本質(zhì)要求更是其存在的重要保證,一切活動(dòng)都應(yīng)圍繞著多元豐富的信息存貯為中心。
2.2建立特色資源
雖然現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息資源發(fā)展迅猛,但不難發(fā)現(xiàn)資料重復(fù),特色資源少成為各大網(wǎng)絡(luò)圖書館的一個(gè)通病。可以說具有獨(dú)一無二的特色資源是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館信息資源共建共享的關(guān)鍵,更是網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享首要考慮的問題。網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源建設(shè)就如品牌發(fā)展一樣,需要特色資源的支撐才會(huì)有持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力和競爭優(yōu)勢,不然就會(huì)在信息時(shí)代被淘汰。特色資源建立的基本前提是收集特色文獻(xiàn),要根據(jù)圖書館藏館信息實(shí)情確定特色文獻(xiàn)的收集內(nèi)容和范圍,要注重特色文獻(xiàn)的真實(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性及價(jià)值性,可通過交換、開發(fā)、購置等多種途徑來實(shí)現(xiàn)。
2.3創(chuàng)新技術(shù)體系
網(wǎng)絡(luò)圖書館技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是支持多種系統(tǒng)平臺(tái)和集成各種功能,網(wǎng)絡(luò)圖書館系統(tǒng)不僅要滿足其使用者所提出的各種需求,還必須與其它的數(shù)字圖書館或者信息系統(tǒng)進(jìn)行相互操作,以實(shí)現(xiàn)真正的共建和共享。因此,對于網(wǎng)絡(luò)圖書館技術(shù)體系的研發(fā)和創(chuàng)新是一個(gè)孜孜不倦的追求過程,不斷以其技術(shù)的優(yōu)越性來吸引讀者的眼球,讓讀者在其構(gòu)建的體系中享受最全面最精致的服務(wù)。在如今快速的生活節(jié)奏中,方便、快捷是吸引人們最大的法寶,因此網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享要利用技術(shù)創(chuàng)新發(fā)揮其便捷性優(yōu)勢,為讀者提供快捷服務(wù),以獲得不敗之地。
2.4健全法律機(jī)制
所有社會(huì)活動(dòng)都應(yīng)在法律的監(jiān)督下才會(huì)井然有序,因此網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源的共建共享也需要建立法律機(jī)制來作為保障。我國網(wǎng)絡(luò)圖書館發(fā)展尚處于起步階段,缺乏權(quán)威部門的監(jiān)督和管理,而且網(wǎng)絡(luò)信息資源的共建共享需要圖書館之間以及圖書館與其它行業(yè)之間的溝通協(xié)作,迫切需要健全網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享法制機(jī)制,以明確各方權(quán)責(zé)和規(guī)范各方行為,從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享的良性發(fā)展。
2.5提高人員素養(yǎng)
網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源的共建共享需要大幅度提高信息的可獲得性,以此降低信息獲取的綜合成本。因此,網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源的共建共享需要高品質(zhì)的圖書館工作人才。在人才吸收方面,除了引進(jìn)圖書館專業(yè)人才外,還要增加相關(guān)技術(shù)學(xué)科人才,如計(jì)算機(jī)、通信等,最好是圖書館與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的復(fù)合型人才。網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享的一個(gè)重要前提條件就是各種網(wǎng)絡(luò)圖書館信息系統(tǒng)的有效整合,但從目前各個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖書館軟件應(yīng)用現(xiàn)狀來看,存在著較大的差異性,整合起來較為困難。這就對軟件使用圖書館工作人員提出了更高的要求,需要工作人員具有熟練的專業(yè)技術(shù),因此對人才的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。
2.6加大資金投入
我國各級財(cái)政部門作為圖書館建設(shè)投資主體,應(yīng)該認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源的共建共享的重要性,把加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)圖書館的建設(shè)提到日程上來,切實(shí)加大對知識(shí)產(chǎn)業(yè)和信息服務(wù)業(yè)的資金投入。必要的經(jīng)費(fèi)支持是推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源共建共享的重要保證,更是網(wǎng)絡(luò)信息共建共享能否順利發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以加大資金投入對網(wǎng)絡(luò)信息資源的共建共享具有舉足輕重的作用。
3結(jié)論
網(wǎng)絡(luò)圖書館信息資源的共享共建可以說是時(shí)代進(jìn)步的產(chǎn)物,也是滿足讀者多樣的需要?;诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖書館信息資源共建共享是任何一個(gè)情報(bào)單位無法孤立完成的,因此,除了筆者所述以上措施外,還需統(tǒng)一籌劃、多方位、多渠道、立體化的共建共享圖書館信息資源,以確實(shí)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館信息資源共建共享所產(chǎn)生的綜合意義。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):G253 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)08-0250-02
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息時(shí)代,傳統(tǒng)的圖書館和圖書館聯(lián)盟將面臨的生存壓力越來越大。融入網(wǎng)絡(luò)潮流,建立網(wǎng)絡(luò)圖書館已成為圖書館和圖書館聯(lián)盟的必然需求,具有廣闊的應(yīng)用前景。
一、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館是基于各成員館之間深度合作,在自愿、平待、互利為原則,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以館藏資源共享為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)圖書館,是一種基于網(wǎng)絡(luò)的圖書館聯(lián)盟,目的是為了加強(qiáng)圖書館之間的合作和資源庫建設(shè)的知識(shí)共享。隨著科技的發(fā)展,知識(shí)和信息的更新速度越來越快,人們對資源信息的需求越來越大。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,用戶越來越關(guān)注事實(shí)和數(shù)據(jù)方面的信息。他們需要圖書館能夠超越時(shí)間和空間的限制提供高質(zhì)量的文字信息以及聲音資源、圖像資源等多媒體信息資源。而傳統(tǒng)的以提供紙質(zhì)文獻(xiàn)信息服務(wù)借閱的圖書館已不能滿足用戶的需求。
二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館資源共建共享實(shí)現(xiàn)策略
網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛,傳統(tǒng)的以圖書文獻(xiàn)實(shí)物的共享共建已經(jīng)發(fā)展到圖書館各成員館聯(lián)合起來全方為地為用戶提供包括數(shù)字資源在內(nèi)的各種信息資源的共享共建。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館資源共建共享實(shí)現(xiàn)的策略有以下幾個(gè)方面。
1.圖書館成員館之間信息管理的共享共建。在共享共建之前,各個(gè)成員館自身均有豐富的館藏資源,也都有強(qiáng)大、獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫支持,如果要實(shí)現(xiàn)成員館之間的信息管理的共享共建,就必須對成員館的各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效的整合。采用統(tǒng)一的接入標(biāo)準(zhǔn),使各成員館在業(yè)務(wù)工作上規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,只有這樣,才能夠保證整個(gè)圖書館聯(lián)盟正常高效的運(yùn)行。
2.利用有限的資金聯(lián)合起來和供應(yīng)商進(jìn)行價(jià)格談判。信息化時(shí)代,書籍的種類越來越豐富,價(jià)格也越來越高。為了使用有限的資金獲得最大的效益,各成員館可以以集團(tuán)的名義,統(tǒng)一采購,統(tǒng)一和供應(yīng)商或出版發(fā)行商進(jìn)行價(jià)格談判,用最少的錢購買最多的圖書館設(shè)備和各種文獻(xiàn)信息資源,達(dá)到少花錢,多辦事的目的。
3.圖書館成員館統(tǒng)一規(guī)范對文獻(xiàn)進(jìn)行聯(lián)機(jī)聯(lián)合編目。為了讓各成員館文獻(xiàn)信息資源實(shí)現(xiàn)在范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享,就必須對圖書文獻(xiàn)進(jìn)行聯(lián)機(jī)聯(lián)合編目,統(tǒng)一、規(guī)范地對各成員館文獻(xiàn)資源進(jìn)行聯(lián)合編目,并建立統(tǒng)一、暢通的網(wǎng)絡(luò)編目檢索平臺(tái),提高用戶在檢索文獻(xiàn)編目的效率,減少重復(fù)檢索,實(shí)現(xiàn)了成員館間的文獻(xiàn)信息資源和人力資源的共享。
4.圖書館成員館分工協(xié)作,聯(lián)合典藏。為了避免本地區(qū)或者本系統(tǒng)因重復(fù)建設(shè)館藏文獻(xiàn)資源而造成不必要的浪費(fèi),各成員館可進(jìn)行分工協(xié)作,突出本館館藏的優(yōu)勢和特色,聯(lián)合典藏,減少重復(fù),最大程度地豐富文獻(xiàn)典藏的種類,提高其文獻(xiàn)信息的服務(wù)能力。
5.圖書館成員館館間互借、文獻(xiàn)傳遞共享。為了豐富館藏資源,各成員館開展館際互借、文獻(xiàn)傳遞共享是必須的,也是可行的。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),對電子圖書等電子文獻(xiàn)資源在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行傳遞共享是很容易實(shí)現(xiàn)的,讀者可以不定時(shí)間,不定地點(diǎn),只要有網(wǎng)絡(luò),就可以很便捷地從網(wǎng)絡(luò)中查閱電子圖書,使得圖書館的流通值能得以升華,也是圖書館實(shí)現(xiàn)信息資源共享的重要標(biāo)志。
6.圖書館成員聯(lián)合開展網(wǎng)上虛擬參考咨詢。網(wǎng)上虛擬參考咨詢是指以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為載體,以各成員館現(xiàn)有的文獻(xiàn)信息和參考咨詢館員為資源,通過用戶的信息需求來促進(jìn)圖書館各成員館文獻(xiàn)信息的共享和人才資源的共享,它是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館開展文獻(xiàn)信息資源共享的一種形式。聯(lián)合網(wǎng)上虛擬咨詢不是單純的文獻(xiàn)資源物理移動(dòng)或復(fù)印,而是對某一專題文獻(xiàn)資源的系統(tǒng)歸納和分析,是在網(wǎng)上咨詢的基礎(chǔ)上,基于小組、集團(tuán)或聯(lián)盟的運(yùn)作模式,采用分布式多咨詢臺(tái)的合作咨詢服務(wù)模式,是目前圖書館館藏資源共享的高級形式。
7.成員館進(jìn)行聯(lián)合館員培訓(xùn)和用戶教育。圖書館得以生存發(fā)展的關(guān)鍵是人才。受到眾多因素的制約,傳統(tǒng)的單獨(dú)進(jìn)行的館員培訓(xùn)效果不甚理想。圖書館各成員館實(shí)現(xiàn)共建共享后,各圖書館為全面提高圖書館工作者的業(yè)務(wù)素質(zhì),可以聯(lián)合對工作人員進(jìn)行全方位的業(yè)務(wù)培訓(xùn),培養(yǎng)各級圖書管理干部隊(duì)伍,使他們既有專業(yè)知識(shí)、又懂技術(shù)、還會(huì)管理,培養(yǎng)一批技術(shù)骨干隊(duì)伍,使他們能熟練掌握數(shù)據(jù)庫建設(shè)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等知識(shí),深入推動(dòng)圖書館的共建共享。為了提高用戶在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境下獲取和利用圖書館資源信息的能力,圖書館還可以聯(lián)合對用戶開展從“圖書館利用教育”向“信息認(rèn)知能力教育”轉(zhuǎn)向教育。
8.圖書館成員館行政管理進(jìn)行聯(lián)合。圖書館成員館行政管理進(jìn)行聯(lián)合,給決策層和領(lǐng)導(dǎo)層行使宏觀指導(dǎo)、微觀調(diào)整及整合資源和服務(wù)提供科學(xué)依據(jù),有必要讓圖書館各成員館領(lǐng)導(dǎo)層及時(shí)、了解各分館的館藏文獻(xiàn)資源建設(shè)動(dòng)態(tài)、服務(wù)水平、文獻(xiàn)資源分布、管理工作動(dòng)態(tài)等基本情況,這有利于各成員館行使行政管理職能時(shí)避免人力、財(cái)力和物力的無謂消耗,并有針對性地制定相應(yīng)的政策,采取切實(shí)可行的措施,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖書館的各項(xiàng)功能,達(dá)到文獻(xiàn)信息資源和人力資源的合理分配及有效配置。
9.成員館開展研究開發(fā)項(xiàng)目合作。對于一些各成員圖書館無力獨(dú)立承擔(dān)的難度較大研究項(xiàng)目,如技術(shù)或產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目、新技術(shù)和方法的試驗(yàn)項(xiàng)目,大型數(shù)字圖書館建設(shè)等,各成員圖書館可以聯(lián)合集資招標(biāo),集中人力、物力和財(cái)力委托專門的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
10.成員館進(jìn)行統(tǒng)一的信息。在網(wǎng)絡(luò)背景下,圖書館可以以統(tǒng)一的網(wǎng)站主頁形式,或者內(nèi)部電子郵件、論壇、QQ群向其成員館通報(bào)系統(tǒng)最新動(dòng)態(tài),如職業(yè)培訓(xùn)、技術(shù)與產(chǎn)品動(dòng)態(tài)等,便于各成員館決策。
三、國內(nèi)國外圖書館在這方面的實(shí)踐
目前國內(nèi)外在這方面有許多成功的案例,如成立于1989年的美國俄亥俄州圖書館網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)有17所公立大學(xué)、44所私立大學(xué)和學(xué)院、23所社區(qū)及技術(shù)學(xué)院以及俄亥俄州立圖書館等共計(jì)85個(gè)成員單位,藏書總量超過4480萬冊,967萬條書目記錄,100多個(gè)各類書目和全文數(shù)據(jù)庫,6400種學(xué)術(shù)性電子期刊,1.8萬種電子圖書,受益人數(shù)超600多萬,可同時(shí)為4500個(gè)用戶提供檢索服務(wù)。國內(nèi)有上海教育網(wǎng)絡(luò)圖書館和北京高校網(wǎng)絡(luò)圖書館等,上海教育網(wǎng)絡(luò)圖書館成立于2000年12月,成員館有252多個(gè),建立了4個(gè)數(shù)據(jù)庫的鏡像(本地服務(wù))服務(wù)器,極大地滿足了用戶對資源的需求,受益學(xué)校有152所。北京高校網(wǎng)絡(luò)圖書館開通于2002年6月,管理中心設(shè)置在首都師范大學(xué)圖書館,充分發(fā)揮北京市屬重點(diǎn)高校圖書館的優(yōu)勢,帶動(dòng)一批基礎(chǔ)條件較弱的高校圖書館,使其在軟硬件及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)資源、隊(duì)伍建設(shè)及信息服務(wù)等方面有較大的改善,使北京市屬市管高校圖書館的整體水平有較大的提高,為北京地區(qū)高校的教學(xué)、科研提供信息支持和咨詢服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)圖書館不再是一個(gè)全新的概念,建立網(wǎng)絡(luò)圖書館已成為圖書館和圖書館聯(lián)盟必然的需求,其前景不可估量。
參考文獻(xiàn):
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一、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息資源建設(shè)的基本概念
(一)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的圖書館資源信息
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,圖書館的資源主要包括文獻(xiàn)資源、數(shù)字信息資源和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源這三個(gè)部分。我們把在科研、經(jīng)營活動(dòng)、文化活動(dòng)和其他一切活動(dòng)中產(chǎn)生的各種成果和各種原始記錄合并起來稱之為信息資源。從信息資源的類型上來看,可以把它分為現(xiàn)實(shí)類型館藏和虛擬類型館藏兩個(gè)部分。在借書時(shí),陳列在書架上的一排排書叫做實(shí)體館藏,而報(bào)刊、雜志和文獻(xiàn)也是實(shí)體館藏中的一部分。虛擬館藏是指的羅列在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的可以進(jìn)行共享的館外的信息資源。
(二)圖書信息資源建設(shè)的主要內(nèi)容
一是對整體的信息資源進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善。把由于各個(gè)要素相互聯(lián)系和作用而形成的一個(gè)統(tǒng)一整體叫做信息資源體系。而依據(jù)信息資源體系的相關(guān)功能要求來對整個(gè)體系中的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的過程叫做信息資源體系規(guī)劃。從微觀的角度上來說,每個(gè)圖書館根據(jù)自己本身的性質(zhì)和讀者相應(yīng)的需求形成自己獨(dú)特的模式。在此基礎(chǔ)上,再建立一個(gè)富有特色的信息資源體系,里面包含學(xué)科收藏、學(xué)科內(nèi)容、信息種類、語言類型和其他種種形式。從大的角度上來說,就是從系統(tǒng)、地區(qū)甚至更大的范圍出發(fā),對整個(gè)信息資源的建設(shè)進(jìn)行布局和規(guī)劃,讓各種類型的圖書館和各種類型的信息機(jī)構(gòu)能夠合理協(xié)作。最終,呈現(xiàn)在我們面前的是一個(gè)相互聯(lián)系、相互已存的信息資源體系。
二是圖書館藏的數(shù)字化模式和數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,數(shù)字化的館藏資源在信息資源建設(shè)中占據(jù)著重要的位置。在網(wǎng)絡(luò)還沒有進(jìn)入我們國家之前,傳統(tǒng)的文獻(xiàn)只有通過人工整理才能為我們所享用。而自從網(wǎng)絡(luò)普及以后,這些資源都能夠通過網(wǎng)絡(luò)給更多的人帶來益處,也因此我們懂得數(shù)據(jù)庫的建設(shè)在數(shù)字信息化資源的建設(shè)中占據(jù)著重要的地位。每一個(gè)圖書館的數(shù)據(jù)庫都包含基本的書目數(shù)據(jù)庫和特色數(shù)據(jù)庫。前者主要提供了圖書館中藏書的一些基本信息,后者則主要反應(yīng)了圖書館中的極具特色的數(shù)據(jù)資源,是圖書館個(gè)性的體現(xiàn)。個(gè)性數(shù)據(jù)庫也為提高圖書館在社會(huì)中的影響力和競爭力發(fā)揮了重要的作用。
三是選擇相關(guān)的信息資源并進(jìn)行組織管理。在對信息資源組織管理的過程中,主要的類型有印刷型文獻(xiàn)的選擇、電子刊物的選擇、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的選擇和多種方面。在選擇完畢之后,我們要對刊物中的重點(diǎn)信息進(jìn)行采集,對管內(nèi)的相關(guān)信息進(jìn)行排序、加工、布局和排列等措施,并較好地對各種數(shù)字化的資源進(jìn)行整合,最終把自己建立的數(shù)據(jù)庫和購買的數(shù)據(jù)庫有機(jī)地融為一體。
二、建立圖書館信息資源數(shù)據(jù)庫的必要性
圖書館要想取得好的發(fā)展就一定要建立可靠的信息資源,這樣才能夠在最大限度上滿足廣大用戶的相關(guān)需求。在網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,每個(gè)圖書館的信息資源類型和館藏的結(jié)構(gòu)都發(fā)生了根本的變化。傳統(tǒng)的圖書館已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代的發(fā)展要求,正逐步地向數(shù)字圖書館轉(zhuǎn)變。所以我們必須盡力加強(qiáng)圖書館本身的信息資源建設(shè)。
(一)有利于實(shí)現(xiàn)信息資源的共建共享
未來網(wǎng)絡(luò)會(huì)普及到我們生活中的方方面面,所以要想讓圖書館取得更好的發(fā)展,我們就一定要實(shí)現(xiàn)信息的共建和共享。而隨著人們生活和工作的需要,知識(shí)信息量正在呈現(xiàn)爆炸式的增長。單個(gè)圖書館的信息容量是有限的,而且由于外部因素的影響,現(xiàn)下圖書館的藏書量變得很低,僅僅依靠有限的藏書是不能夠囊括時(shí)時(shí)處處都在增長的信息量的。每個(gè)圖書館都無法為用戶提供盡善盡美的信息服務(wù)。所以,建立一個(gè)多方位、立體化和能夠盡可能地容納更多信息量的圖書館就顯得尤為重要了。
(二)有利于節(jié)約資源,提高圖書館中文獻(xiàn)的利用率
現(xiàn)階段,全世界各個(gè)國家的圖書出版數(shù)量正在逐步上升。而圖書館的擴(kuò)建已經(jīng)不能夠容納下不斷增多的信息。除此之外,書籍的價(jià)格漲幅巨大,在物價(jià)飛漲的今天,人們已經(jīng)沒有足夠的能力去購買文獻(xiàn)和書籍。而且僅僅憑借書籍上面的知識(shí)是不能夠很好地滿足讀者的實(shí)際需求的。所以,由于我??的通信技術(shù)還沒有完全被普及,所以各地尤其要加強(qiáng)信息資源建設(shè)。各地的圖書館要進(jìn)行藏書的交換和協(xié)調(diào),以達(dá)到文獻(xiàn)共享的目的。圖書館信息化資源工程的建設(shè)一方面可以有效地減少各圖書館收入書籍的成本,另外一方面也能夠進(jìn)一步滿足廣大借書者對于文獻(xiàn)的查閱需要。
(三)突破現(xiàn)代圖書館的發(fā)展的瓶頸
雖然網(wǎng)絡(luò)的存在能夠讓人們更好地實(shí)現(xiàn)資源共享,但是仍然存在著明顯的缺陷。第一,圖書館內(nèi)部多數(shù)還是采用多元化的管理制度,這使得圖書館的管理在很大程度上不能夠協(xié)調(diào)一致,容易出現(xiàn)管理效率低下和管理混亂等問題。第二,目前全國各地圖書館普遍存在經(jīng)費(fèi)不足的情況,這使得各地圖書館的自動(dòng)化發(fā)展普遍存在不均衡的情況。據(jù)調(diào)查的情況來看,很多圖書館的管理甚至都沒有采用最普遍的計(jì)算機(jī)管理模式。而即便很多圖書館已經(jīng)采用了計(jì)算機(jī)管理的方法,但是電腦的機(jī)型和軟件并不統(tǒng)一,導(dǎo)致管理模式混亂。公用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的缺失也使得各個(gè)圖書館中的資源不能夠互相分享,從而圖書館的資源不能夠得到最大限度的利用。第三,整個(gè)信息資源的保障體系還存在很多不合理的地方。很多圖書館的工作規(guī)定和流程非常復(fù)雜,收藏的文獻(xiàn)重復(fù)的情況也時(shí)有發(fā)生。很多人在進(jìn)行文獻(xiàn)管理的過程中,缺乏全局觀念和精神。而要解決這些細(xì)節(jié)上面的問題,全社會(huì)都要制定合理的政策,同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)圖書館中的信息資源建設(shè)。
三、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息資源建設(shè)的相關(guān)措施
(一)制定相關(guān)的宏觀政策全力支持圖書館的信息資源建設(shè)
一是統(tǒng)一規(guī)劃,完善相關(guān)機(jī)制。要進(jìn)行圖書館信息資源庫的相關(guān)建設(shè),需要有強(qiáng)大的科學(xué)技術(shù)作為其后盾。這個(gè)過程不僅需要有大量的信息對其進(jìn)行支撐,更加需要各種高新技術(shù)進(jìn)行支持。要實(shí)現(xiàn)這些都需要強(qiáng)大的財(cái)力對整個(gè)計(jì)劃進(jìn)行支持。所以最可靠的方法是在全國范圍內(nèi)建立一個(gè)信息資源管理的機(jī)構(gòu),對全國的資源建設(shè)、信息布局和信息共享優(yōu)勢進(jìn)行具體的規(guī)劃,并集中全國各地區(qū)的圖書館信息資源,對其內(nèi)部的信息進(jìn)行合理的配置。此外,從橫向的角度來看,各省都要學(xué)會(huì)對圖書館中的信息資源進(jìn)行優(yōu)化整合和開發(fā)利用,加強(qiáng)彼此間的信息共享,減少重復(fù)建設(shè)和投資的情況。從縱向的角度看,各個(gè)系統(tǒng)都要對上一級加強(qiáng)相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo),在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,對各個(gè)部門和地區(qū)的組織、部門和單位進(jìn)行改革,集合各部門的力量共同進(jìn)行圖書館信息資源的建設(shè)。
二是制定相應(yīng)的法律法規(guī)。圖書館信息濟(jì)源工程的建立并不是單一的組織或者個(gè)人就可以完成的,它需要各行各業(yè)的專業(yè)人員的參與和合作。為了協(xié)調(diào)不同行業(yè)人員之間的利益和明確他們各自的職責(zé),我們一定要制定相應(yīng)的法律法規(guī)和固定的政策,用以規(guī)范圖書館內(nèi)部各個(gè)部門和各個(gè)人員的行為,盡最大可能?f調(diào)各方利益。國家的權(quán)威部門應(yīng)該出臺(tái)與之適應(yīng)的法律法規(guī),優(yōu)化整合圖書館信息的相關(guān)資源,同時(shí)協(xié)調(diào)經(jīng)費(fèi),讓各個(gè)成員之間的權(quán)利和義務(wù)最大化的得以保障。此外,我們應(yīng)該從全局的角度來看待問題,預(yù)測可能會(huì)產(chǎn)生的各種問題,并隨機(jī)應(yīng)變地想出相應(yīng)的解決辦法。
中圖分類號(hào)TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)47-0236-02
數(shù)字水印技術(shù)是目前信息安全技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)新方向,是一種可以在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保護(hù)數(shù)字作品版權(quán)和認(rèn)證來源及完整性的新型技術(shù)。本文根據(jù)小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),提出了一種基于小波包變換及Hopfield網(wǎng)絡(luò)的變換域水印算法。該水印算法利用小波包變換,選擇中低頻嵌入水印信息,實(shí)現(xiàn)了特定頻帶的水印嵌入,以此來抵抗濾波攻擊;利用離散余弦變換使子圖像能量更加集中,以此來有效抵抗旋轉(zhuǎn)攻擊;利用Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了水印的檢測,不僅提高了水印檢測的正確率,而且增強(qiáng)了水印的提取效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法能較好的抵抗裁剪攻擊、壓縮攻擊;能抵抗一定量的噪聲攻擊和縮放攻擊;對于濾波攻擊和旋轉(zhuǎn)攻擊具有較強(qiáng)的魯棒性[1-13]。
1 水印嵌入算法
1)水印序列的生成
本文將大小為90×58的二值水印圖像wa進(jìn)行離散余弦變換DCT,然后按列重排得到一維水印序列dwap,大小為5220。
2)對原始宿主圖像作變換
先對宿主圖像I做一級離散小波變換,得近似分量CA,水平細(xì)節(jié)分量CH,垂直細(xì)節(jié)分量CV,對角細(xì)節(jié)分量CD,這四個(gè)子圖拼圖為圖1中的(b);再分別對CH和CV這兩個(gè)分量做一級離散小波變換,對CH做一級離散小波變換,得近似分量CHA,水平細(xì)節(jié)分量CHH,垂直細(xì)節(jié)分量CHV,對角細(xì)節(jié)分量CHD;對CV做一級離散小波換,得近似分量CVA,水平細(xì)節(jié)分量CVH,垂直細(xì)節(jié)分量CVV,對角細(xì)節(jié)分量CVD,這些子圖拼圖為圖1中的(c);最后對CA,CHH,CVV分別作離散余弦變換DCT,拼圖為圖1中的(d);圖1中的(a)為原始宿主圖。
3)水印嵌入位置的選取
本算法選擇小波子帶CA,CHH,CVV作為水印的嵌入頻帶,嵌入時(shí)先分別CA,CHH,CVV作DCT變換,再分別將各自的DCT系數(shù)按從大到小排列;再將水印信息的DCT系數(shù)按從大到小排列,前3220個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CA的DCT的前3220個(gè)系數(shù)中;中間1000個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CHH的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中;最后1000個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CVV的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中。
4)利用水印嵌入公式進(jìn)行水印的嵌入
水印的嵌入分三個(gè)階段進(jìn)行:
第一階段將水印信息的前3220個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CA的DCT的前3220個(gè)系數(shù)中,嵌入公式如下:
(1)
其中,vk為CA子圖像DCT的第k大系數(shù),sk為水印圖像DCT的第k大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
第二階段將水印信息的中間1000個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CHH的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中,嵌入公式如下:
(2)
其中,vk為CHH子圖像DCT的第k大系數(shù),sk+3220為水印圖像DCT的第k+3220大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
第三階段將水印信息的最后1000個(gè)DCT系數(shù)嵌入子圖CVV的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中,嵌入公式如下:
(3)
其中,vk為CVV子圖像DCT的第k大系數(shù),sk+4220為水印圖像DCT的第k+4220大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
5)在水印位全部嵌入后,進(jìn)行反離散余弦變換IDCT及反離散小波變換IDWT,得到嵌入水印圖像nI。
6)建立Hopfield網(wǎng)絡(luò),以二值水印圖像wa為目標(biāo)向量,調(diào)用函數(shù)newhop便返回反饋網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值,網(wǎng)絡(luò)一定會(huì)在目標(biāo)向量點(diǎn)上得到穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。
2 水印提取算法
1)將含水印圖像nI進(jìn)行圖像變換,如圖1;
2)將原始宿主圖像I進(jìn)行圖像變換,如圖1;
3)利用水印提取公式進(jìn)行水印提?。?/p>
水印的提取分三個(gè)階段進(jìn)行
第一階段是在含水印圖像的子圖CA的DCT中前3220個(gè)系數(shù)中提取水印信息的前3220個(gè)DCT系數(shù),提取公式如下:
(4)
其中,vk為原始宿主圖像I的CA子圖像DCT的第k大系數(shù),為含水印圖像nI的CA子圖像DCT的第k大系數(shù),sk為水印圖像DCT的第k大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
第二階段是在含水印圖像的子圖CHH的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中提取水印信息的中間1000個(gè)DCT系數(shù),提取公式如下:
(5)
其中,vk為原始宿主圖像I的CHH子圖像DCT的第k大系數(shù),為含水印圖像nI的CHH子圖像DCT的第k大系數(shù),sk+3220為水印圖像DCT的第k+3220大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
第三階段是在含水印圖像的子圖CVV的DCT的前1000個(gè)系數(shù)中提取水印信息的最后1000個(gè)DCT系數(shù),提取公式如下:
(6)
其中,vk為原始宿主圖像I的CVV子圖像DCT的第k大系數(shù),為含水印圖像nI的CVV子圖像DCT的第k大系數(shù),sk+4220為水印圖像DCT的第k+4220大系數(shù),嵌入強(qiáng)度,。
4)將提取的水印序列按密鑰進(jìn)行重排,進(jìn)行反離散余弦變換得水印圖像。
5)由Hopfield網(wǎng)絡(luò)聯(lián)想記憶出水印圖像。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)環(huán)境MATLAB7.0,用于實(shí)驗(yàn)的原始宿主圖像I40_256.bmp為數(shù)字圖像庫中大小為的灰度圖像,水印圖xuet9.bmp為繪圖軟件中自制圖片,大小為的彩色圖像。實(shí)驗(yàn)前先將原始宿主圖像變?yōu)殡p精度浮點(diǎn)型,水印圖像變?yōu)槎邓D像,再變?yōu)殡p精度浮點(diǎn)型。圖2和圖3分別是原始宿主圖和原水印,圖4是含水印圖像,圖5是提取出的水印圖像,圖6是經(jīng)過Hopfield網(wǎng)絡(luò)聯(lián)想記憶的水印。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,宿主圖像和含水印圖像有一些細(xì)微差別,但并沒有影響圖像質(zhì)量,從視覺上說是可以接受的,水印的不可感知性較好。計(jì)算峰值信噪比PSNR=20.8978,提取出的水印與原水印的相似度系數(shù)NC=0.9908。
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展打破了傳統(tǒng)媒體對時(shí)間、空間的限制,為讀者提供了大量的信息,但是信息量過大也使讀者無從選擇,高校圖書館在電子資源的建設(shè)過程應(yīng)與實(shí)體印刷資源一樣,應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則。
1.1.1目的性原則:針對本校的學(xué)科建設(shè)、文獻(xiàn)基礎(chǔ)、發(fā)展規(guī)劃等因素圍繞學(xué)校專業(yè)設(shè)置的重點(diǎn)對本館的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行收集與整理,盡可能的去滿足本館讀者的需求,適宜本館當(dāng)前和今后較長時(shí)間的發(fā)展需要。因?yàn)楦鞲咝D書館的性質(zhì),規(guī)模等的不同,在收集文獻(xiàn)資源的過程中不可一成不變,要結(jié)合本館的實(shí)際情況去開展網(wǎng)絡(luò)資源收集的工作。
1.1.2科學(xué)性原則:網(wǎng)絡(luò)資源繁雜無序,質(zhì)量魚龍混雜,高校圖書館應(yīng)根據(jù)信息資源編輯與提供機(jī)構(gòu)、編寫人員的權(quán)威性及檢索引擎的評價(jià)意見,選擇有一定內(nèi)容質(zhì)量保障的網(wǎng)絡(luò)資源,使收集到的資源具有科學(xué)性和可利用價(jià)值。圖書館工作人員必須披沙揀金從眾多的信息中選出最有用的,最有參考性的資源。
1.1.3系統(tǒng)性原則:收集網(wǎng)絡(luò)資源之間要有系統(tǒng)性,某一學(xué)科、某一專題的資源要連貫、系統(tǒng),為求為讀者提供全面的信息。網(wǎng)絡(luò)資源的收集是一項(xiàng)長期的工作,為各高校重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)的文獻(xiàn)信息資源提供服務(wù)是長期的任務(wù),應(yīng)完整地收集網(wǎng)絡(luò)信息資源以滿足讀者長期的信息需求。
1.1.4經(jīng)濟(jì)型原則:高校圖書館的經(jīng)費(fèi)有限,不可能收集到所有的網(wǎng)絡(luò)資源,因此應(yīng)盡可能的遵循經(jīng)濟(jì)性原則,做到以最小的支出獲得最多的網(wǎng)絡(luò)資源。
1.2收集方法
1.2.1了解本學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科及特色資源的特點(diǎn)和分布狀況,如國內(nèi)外重要的科研機(jī)構(gòu)、信息機(jī)構(gòu)的網(wǎng)址、及準(zhǔn)確地獲取這些權(quán)威機(jī)構(gòu)的消息,也可以通過一些專業(yè)的搜索引擎取特定領(lǐng)域最新的科研動(dòng)態(tài)。
1.2.2利用網(wǎng)絡(luò)工具下載、編輯網(wǎng)絡(luò)資源,并將其放在圖書館網(wǎng)站上。圖書館主頁上可鏈接讀者利用率較高的網(wǎng)址,及時(shí)轉(zhuǎn)載網(wǎng)絡(luò)資源,通過館員對信息資源的重新組織、分類、將最重要的信息、新聞、動(dòng)態(tài)提供給讀者并提供檢索功能。
1.2.3借助信息技術(shù)工具。可以利用掃描儀、數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)等工具把紙本素材轉(zhuǎn)化為電子格式。
1.2.4建立讀者反饋意見欄目。高校圖書館的最終服務(wù)對象是讀者,讀者對網(wǎng)絡(luò)資源的利用最有發(fā)言權(quán),可以通過反饋欄目了解讀者的需求,現(xiàn)有資源的利用情況、學(xué)術(shù)水平、編輯質(zhì)量等,讀者的反饋是做好網(wǎng)絡(luò)資源收集和整合的重要保護(hù)。
2.高校圖書館網(wǎng)絡(luò)資源整合的現(xiàn)狀及存在問題
2.1高校圖書館網(wǎng)絡(luò)資源整合的現(xiàn)狀
隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為世界上最具有活力、最有前景的信息來源,但是,互聯(lián)網(wǎng)信息資源在組織上無序,內(nèi)容繁雜,加工索引差,針對性差等特點(diǎn),給讀者用戶高效地獲取有價(jià)值信息帶來很大困難。為解決這一難題,人們紛紛開始對網(wǎng)絡(luò)資源的整合進(jìn)行研究。國外對該問題的研究起步較早,歐美等發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)90年代開始對數(shù)字資源進(jìn)行整合。
2.2高校圖書館網(wǎng)絡(luò)資源整合中存在的問題
當(dāng)前,我國高校圖書館以期刊導(dǎo)航整合、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)航整合及學(xué)科導(dǎo)航為主,但導(dǎo)航整合僅定位于數(shù)字資源整合的表現(xiàn)層,主要針對信息源進(jìn)行,不涉及資源的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、不能解決異構(gòu)、交叉所帶來的使用上的問題,達(dá)不到真正的數(shù)據(jù)整合。同時(shí)管理不統(tǒng)一,無論是網(wǎng)絡(luò)資源提供商還是高校圖書館之間都缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào),沒有很好的合作,造成資源的重復(fù)建設(shè),經(jīng)費(fèi)浪費(fèi),用戶檢索效率低下,資源共享能力差?,F(xiàn)有的數(shù)字資源整合方案在技術(shù)體系架構(gòu)上帶有較大的隨意性,研究結(jié)果應(yīng)確定網(wǎng)絡(luò)資源整合方案中必不可少的技術(shù)成分和根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整的可變因素,以及對這些因素的合理、優(yōu)化姐合。
3.加強(qiáng)高校圖書館圖絡(luò)資源整合與共享的策略
3.1高校圖書館需明確資源整合類型與范疇
G633.6
初中數(shù)學(xué)數(shù)字教學(xué)資源庫是一種新型的教學(xué)模式,其主要是利用文字、動(dòng)畫、聲音、視頻等將抽象的知識(shí)生動(dòng)形象在教學(xué)過程中得以展示。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,教學(xué)數(shù)字資源平臺(tái)在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。尤其在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建和利用,符合新時(shí)代背景下社會(huì)對人才綜合素質(zhì)和技術(shù)技能的要求。數(shù)字課程資源庫在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的構(gòu)建與共享,實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生素養(yǎng)、能力的培養(yǎng)。
一、初中數(shù)學(xué)數(shù)字資源庫建設(shè)的現(xiàn)狀特征
(一)教學(xué)資源的短缺
我國很多初中雖然建立了數(shù)字化的課程資源庫,但是經(jīng)費(fèi)和技術(shù)的等多方面的影響,校園信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)沒有的豐富的教學(xué)資源,不能最大程度的發(fā)揮校內(nèi)教學(xué)資源共享平臺(tái)的功能和作用,不能有效促進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)和教研工作的持續(xù)性發(fā)展。
(二)校內(nèi)資源分散
初級中學(xué)在教育的競爭方面存在一定的劣勢,所以現(xiàn)在我國很多初中學(xué)校在教育信息化和數(shù)字化上下了很多功夫。例如,在校內(nèi)建立大量的多媒體教室,為相關(guān)學(xué)科的教師配置筆記本電腦,要求教師盡量利用多媒體來進(jìn)行教育教學(xué)。很多教師制作的教學(xué)課件是非常重要的教學(xué)資源,但是很難實(shí)現(xiàn)師生共享。例如,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,很多教學(xué)資源具有參考的價(jià)值,但是這些資源主要分散在各個(gè)數(shù)學(xué)教師的手中,在一定程度上造成了資源的浪費(fèi)。
(三)數(shù)字教學(xué)資源不足
現(xiàn)在還有很多的初級中學(xué)為應(yīng)對上級的檢查和評估,大量置辦紙質(zhì)的圖書資料,在數(shù)字教學(xué)資源庫建設(shè)相對較少,雖然有的初中學(xué)校建立了數(shù)字教學(xué)資源的平臺(tái),但是缺乏專業(yè)的數(shù)字教學(xué)資源,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在初中學(xué)生和教師發(fā)展的需求。
(四)硬件、軟件設(shè)施不足
大部分的初中雖然建立了數(shù)字教學(xué)資源庫,但是服務(wù)器的數(shù)量較少,存儲(chǔ)空間嚴(yán)重不足,存放的教學(xué)資源的數(shù)量是有限的,不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教研的需要,一定程度上限制了數(shù)學(xué)教學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展。各種客觀條件的限制,數(shù)字教學(xué)資源庫利用率不是很高。并且建立的教學(xué)資源平臺(tái)經(jīng)常存在網(wǎng)頁形式過于簡單,頁面的布局不合理,檢索教學(xué)資源比較復(fù)雜,不能及時(shí)對教學(xué)資源進(jìn)行更新,基本沒有管理和互動(dòng)形式,其主要的原因是缺乏一套專業(yè)的資源整合平臺(tái)軟件。
二、初中數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字教學(xué)資源庫建設(shè)的思路
(一)數(shù)字資源庫的縱向構(gòu)建
以數(shù)學(xué)教學(xué)為主體,構(gòu)建從數(shù)學(xué)教學(xué)的素材到教學(xué)的課程,再到教學(xué)專業(yè)性的資源平臺(tái),就是數(shù)字資源庫的縱向構(gòu)建。它構(gòu)建的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:第一,教學(xué)素材資源的構(gòu)建。針對教學(xué)的知識(shí)重難點(diǎn),制作成簡單的視頻片段,也可以用圖文的方式將知識(shí)點(diǎn)融入教師的教學(xué)課件中,最終在資源庫平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)課件的共享;第二,教學(xué)課程資源的構(gòu)建。教學(xué)課程資源在縱向資源系統(tǒng)中發(fā)揮了承接的作用。在課程素材得到延伸和發(fā)展的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了課程資源的專業(yè)性,所以在縱向資源構(gòu)建過程中,教學(xué)課程資源的構(gòu)建是一項(xiàng)至關(guān)重要的組成部分,為中職院校的教研工作起到了促進(jìn)作用。
(二)視頻資源的橫向構(gòu)建
縱向教學(xué)資源體現(xiàn)了資源構(gòu)建的層次問題,但是在數(shù)學(xué)數(shù)字教學(xué)資源庫建立中是不夠的,還應(yīng)該構(gòu)建橫向的教學(xué)資源。橫向數(shù)字?jǐn)?shù)字資源的建立主要包括以下的幾個(gè)方面:第一,不同年級數(shù)學(xué)教學(xué)資源的構(gòu)建。第二,個(gè)性化數(shù)學(xué)教學(xué)資源的構(gòu)建。每個(gè)學(xué)生的性格、愛好都是不同的,個(gè)性化數(shù)學(xué)教學(xué)資源的構(gòu)建,學(xué)生可以根據(jù)自己的的愛好,作為切入點(diǎn)選擇合適的教學(xué)資源;并且通過視頻共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)合,為我國初中數(shù)學(xué)的教育資源優(yōu)化整合提供專業(yè)性的保障。
三、初中數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字教學(xué)資源庫建設(shè)的意義
現(xiàn)在我國大部分初中的數(shù)學(xué)教學(xué)資源的規(guī)劃是不統(tǒng)一的,相關(guān)機(jī)制也不夠健全。所以學(xué)校應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到數(shù)字教學(xué)資源在教學(xué)工作中的重要性,針對校內(nèi)各個(gè)年級數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn),展開數(shù)字課程資源庫構(gòu)建。各個(gè)學(xué)校要根據(jù)自身實(shí)際情況,構(gòu)建符合自己特色的數(shù)字課程資源庫。其次,針對不同的年級構(gòu)建專業(yè)性數(shù)學(xué)數(shù)字課程資源庫的時(shí)候采用標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的。但是很多學(xué)校沒有統(tǒng)一的資源分類、存儲(chǔ)和管理的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致資源的兼容性出現(xiàn)了一定的偏差?,F(xiàn)在很多初中數(shù)學(xué)資源內(nèi)容還存在質(zhì)量上的問題,很大程度上制約了數(shù)學(xué)教學(xué)工作的進(jìn)步和發(fā)展。所以學(xué)校要針對這些問題構(gòu)建完善的管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一規(guī)劃,最大程度的發(fā)揮校內(nèi)數(shù)字教學(xué)資源的優(yōu)勢。將各個(gè)專業(yè)性的教學(xué)資源構(gòu)建在統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)上,從資源的制作、存儲(chǔ)到資源的使用和管理,都實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化整合。改變學(xué)校內(nèi)部自制資源的兼容性,最終建立科學(xué)完善的資源共享模式,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。
結(jié)語
綜上所述,初中數(shù)學(xué)教學(xué)資源逐漸呈現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn),必須要建立教學(xué)資源庫實(shí)現(xiàn)資源共享。但是在數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫的構(gòu)建中存在很多的問題,制約著資源庫構(gòu)建的專業(yè)化和科學(xué)化,學(xué)校應(yīng)該實(shí)現(xiàn)資源橫向和縱向的共同構(gòu)建,完善構(gòu)建管理的機(jī)制,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)字課程資源庫的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)