基于协同进化理论的图书馆知识生态化机理与技术实现研究

发布时间：2017-05-13 16:26

  本文关键词：基于协同进化理论的图书馆知识生态化机理与技术实现研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着基于信息生态视角的知识组织研究不断深入，与图书馆知识生态化与组织方向相关的研究，也逐渐呈现出了与生态理论交叉演进式发展的局面，这种发展的实质是实现图书馆知识服务的生态化与可持续性发展。本文立足于图书馆的知识生态化实践，以协同进化的哲学生态观为指导，利用计算机科学与生命科学的相关方法，并从多角度对数字环境下的图书馆知识生态化原理与过程展开研究，从而，在理论与实践两个层面推进图书馆知识的全面生态化进程。 首先，从核心概念、理论基础以及研究进展三个方面对协同进化理论进行了述评，并给出了协同进化、知识生态系统以及自组织神经网络等关键词的定义，并对本研究所涉及的核心概念进行界定。接着，对协同进化理论的相关理论基础进行了详细的论述，并在分析各个理论基础内在联系的同时，研究协同进化理论得以产生与发展的根源。之后，在梳理协同进化理论与协同进化算法研究进展的基础上，分析其理论与算法发展的轨迹，通过总结与分析相关学者的关注重点，捋顺协同进化理论的研究脉络，一方面，可以为论文的后续研究提供坚实的理论基础和方法论依据，另一方面，可以在实际构建系统过程提供理论指导与支撑。以图书馆的知识生态化过程为研究对象，围绕着图书馆的读者知识服务需求，在借鉴协同进化相关理论研究成果的基础上，结合生态科学与计算机科学的相关方法分析了图书馆知识生态系统的可行性以及现实性，构建起了一套具备生命体特征的图书馆知识生态系统模型，在构成的基础要件、逻辑依据、运行机制和实现手段等方面，进行全面且有针对性的探讨，并进一步的展现了其运行机制与机理，阐释了基于协同进化理论的知识生态系统在知识生态化过程中扮演的角色以及所起到的作用。 其次，研究了如何构建基于协同进化的图书馆生态系统模型，对生态系统理论及协同进化理论进行了梳理，通过对多种图书馆生态系统构建基本因素的分析、评价与优化，完善了系统模块构成。在构建生态系统逻辑结构模型的基础上，研究了其各要素形态、组配方法以及生态化运行机制，深入分析了其类生命体的协同进化的特征，在为服务对象提供更高效知识的同时，进行知识再造、创新与增值，通过生态环境下各子系统协作处理、相互作用、相互促进的过程，为实现图书馆知识生态化奠定系统模型基础，同时，借鉴了生态学中协同进化的理论，在界定了图书馆知识协同进化内涵的同时，重点分析了竞争与协同对图书馆知识进化的影响，，在研究其自组织的过程与机理的基础上，阐明了知识协同进化是通过图书馆知识要素间的关联，来促进知识群落共同发展的自组织活动，根据知识进化内在动因，揭示知识协同进化的运作机理，从而，使图书馆中的知识种群可以在生态化过程中，达到全面协调可持续的发展。 再次，利用生物学中协同进化的概念，通过对协同进化理论的梳理，提出了图书馆知识协同进化的定义，即知识协同进化是基于图书馆知识群落内各要素之间的关联，研究其催化知识自身与其它群落共同发展的机制，最终达到共同进化的目的。分析了知识协同进化的两种模式，阐述了知识间协同进化的主要方式是协同，而主要形式是自组织。知识群落间普遍存在的既竞争又协作的辩证统一关系，直接促使知识个体通过自我完善的方式，影响自身所处的知识群落，处于同样进化过程中的其它知识群落又在某种程度上影响着这个知识个体发展的路线，最终促进整个图书馆知识系统达到最优化运行。图书馆作为一个生长着的有机类生命体，面对用户个性化的知识需求，经常会调整自身的数据结构或聚类方式，以适应用户需求。进而，在利用深度知识挖掘技术为图书馆生态化知识服务提供了坚实的数据基础的同时，通过对知识挖掘过程的跟踪以及挖掘相关技术的研究，为图书馆知识高效利用提供理论与技术支撑，并将自组织神经网络引入到图书馆知识聚合中来，在分析自组织神经网络的图书馆知识聚合模式基础上，结合自组织神经网络算法，完成了图书馆知识神经网络的训练，以构建评价函数发现知识聚类中心，在对离散分布状态下的知识进行实时标引、紧密关联的基础上，实现了资源与路径的关联知识聚合。 最后，对知识生态化过程中所涉及到的技术进行了论述，梳理了元数据抽取技术、数据挖掘技术与自组织人工神经网络技术等生态化技术的特点，在此基础上深入研究了元数据抽取过程中，并利用相关算法帮助图书馆知识实现了元数据化。进而分析了如何对大量的元数据进行深度数据挖掘，以便有效的对高度序化的元数据进行神经元组织，使其具有生命体的典型特征，从而促使知识个体与群落的协同进化，由此从技术层面实现构建了基于协同进化的图书馆知识生态化技术路线图。利用MATLAB软件工具完成对图书馆知识种群生态化的过程的可视化仿真，为图书馆知识协同进化过程的可视化模拟，提供了一种全面直观的解决方案。在上述工作的基础上，基于Linux内核系统平台，利用C++语言搭建图书馆知识生态系统程序模块，并将虚拟化封装技术引入图书馆知识生态系统的构建中。通过构建图书馆知识生态系统虚拟化模型，展现了其封装机制、实施方法以及应用优势，最终，实际构建起了可以完成图书馆知识生态化的软件系统。 综上所述，本文以图书馆知识生态化过程为研究对象，以协同进化理论为依托，围绕着图书馆读者知识的创新性服务需求，结合生态学与计算机科学的相关方法，详尽论述了图书馆知识生态系统的可行性以及现实性，在构成的基础要件、运行机制与实现手段等方面，进行全面且有针对性的探讨，以期能够完整阐释基于协同进化理论的图书馆知识生态系统在知识生态化过程中扮演的角色以及所起到的作用。
【关键词】：知识生态系统 图书馆知识生态化 协同进化 生态化仿真 知识生态化组织
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.13;G250.7
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-36
• 1.1 研究背景、目的及意义14-17
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究目的15
• 1.1.3 研究意义15-17
• 1.2 国内外研究综述17-26
• 1.2.1 国外研究现状17-20
• 1.2.2 国内研究现状20-22
• 1.2.3 研究综述22-26
• 1.3 研究内容及研究方法26-29
• 1.3.1 研究内容26-28
• 1.3.2 研究方法28-29
• 1.4 研究思路与研究框架29-34
• 1.4.1 研究基本思路29-31
• 1.4.2 研究框架31-34
• 1.5 研究创新点34-36
• 第二章 相关理论基础36-52
• 2.1 相关概念36-38
• 2.1.1 协同进化36-37
• 2.1.2 知识生态系统37
• 2.1.3 自组织神经网络37-38
• 2.2 生态学理论38-41
• 2.2.1 生态学理论内涵38-39
• 2.2.2 生态学的基本特征39
• 2.2.3 生态种群间关系39-41
• 2.3 进化理论41-43
• 2.3.1 拉马克进化学说41
• 2.3.2 达尔文进化论41-42
• 2.3.3 孟德尔遗传学42-43
• 2.4 协同进化理论43-51
• 2.4.1 协同学43-45
• 2.4.2 协同优化论45-47
• 2.4.3 协同遗传算法47-50
• 2.4.4 协同神经网络50-51
• 2.5 本章小结51-52
• 第三章 图书馆知识生态系统构建52-76
• 3.1 图书馆知识生态系统的内涵及特征52-55
• 3.1.1 知识生态系统的内涵53-54
• 3.1.2 知识生态系统的特征54-55
• 3.2 图书馆知识生态系统的构建要素55-60
• 3.2.1 中心要素56-58
• 3.2.2 内在要素58-59
• 3.2.3 外在要素59-60
• 3.3 图书馆知识生态系统的模型构建60-65
• 3.3.1 系统建模需求分析60-62
• 3.3.2 系统功能建模原则62-64
• 3.3.3 系统逻辑结构组配64-65
• 3.4 图书馆知识生态系统的架构分析65-68
• 3.4.1 知识生态化模块分析65-67
• 3.4.2 知识协同多系统模块分析67
• 3.4.3 主体与环境模块分析67-68
• 3.5 图书馆知识生态系统的生态化机制68-74
• 3.5.1 生态化合作机制69-70
• 3.5.2 生态化保障机制70-72
• 3.5.3 生态化变异机制72-73
• 3.5.4 生态化循环机制73-74
• 3.6 本章小结74-76
• 第四章 基于协同进化的图书馆知识生态化机理76-96
• 4.1 图书馆知识生态化与知识协同进化概述76-80
• 4.1.1 知识生态化与知识协同进化的内涵76-78
• 4.1.2 知识生态化与协同进化的关联分析78-80
• 4.2 图书馆的知识协同进化的方法80-84
• 4.2.1 多知识个体协同进化方法80-81
• 4.2.2 知识协同竞争进化方法81
• 4.2.3 知识协同合作进化方法81-82
• 4.2.4 协同进化方法比较研究82-84
• 4.3 图书馆知识生态化要素分析84-87
• 4.3.1 知识生态化的关联过程84
• 4.3.2 知识生态化的概念建模84-85
• 4.3.3 知识生态化的种间组织过程85-86
• 4.3.4 知识生态化的协同与自组织过程86-87
• 4.4 基于协同进化的图书馆知识生态化协同机理87-89
• 4.4.1 多样性协同过程87-88
• 4.4.2 遗传协同繁殖过程88
• 4.4.3 进化协同种群控制过程88-89
• 4.5 基于协同进化的图书馆知识生态化自组织机理89-95
• 4.5.1 知识自组织内涵89-90
• 4.5.2 知识生态化自组织的模式90-91
• 4.5.3 知识生态化自组织过程91-93
• 4.5.4 知识自织织过程中的竞争互补93-95
• 4.6 本章小结95-96
• 第五章 基于协同进化的图书馆知识生态化技术实现96-116
• 5.1 图书馆知识协同进化技术概述96-97
• 5.1.1 元数据96
• 5.1.2 数据挖掘96
• 5.1.3 人工神经网络96-97
• 5.2 图书馆知识协同进化技术的特征分析97-98
• 5.2.1 知识生态化元数据提取技术分析97
• 5.2.2 知识生态化数据挖掘技术分析97-98
• 5.2.3 知识生态化神经元网络技术分析98
• 5.3 图书馆知识协同进化的元数据准备与预处理98-100
• 5.3.1 图书馆知识元数据的采集98-99
• 5.3.2 元数据的分布式筛选算法应用99-100
• 5.3.3 知识组织元数据构建及处理过程100
• 5.4 图书馆知识协同进化的数据挖掘聚类分析100-106
• 5.4.1 知识元数据数据挖掘的关联特征100-102
• 5.4.2 数据挖掘关键要素分析102-103
• 5.4.3 图书馆知识抽取算法的应用及挖掘的过程103-104
• 5.4.4 图书馆知识挖掘聚类模型构建104-106
• 5.5 图书馆知识自组织人工神经网络协同实现过程106-111
• 5.5.1 知识自组织进化的算法106-107
• 5.5.2 图书馆知识的神经网络协同结构107-108
• 5.5.3 图书馆知识协同进化的神经网络设计108
• 5.5.4 图书馆知识的神经网络协同进化过程108-111
• 5.6 图书馆知识生态化聚合过程实例分析111-114
• 5.6.1 自组织神经网络环境下图书馆知识的抽取111-112
• 5.6.2 自组织神经网络环境下知识生态的语义网络构建112-113
• 5.6.3 自组织神经网络环境下知识生态化聚合113-114
• 5.7 本章小结114-116
• 第六章 基于生态化算法的图书馆知识生态化仿真116-136
• 6.1 知识生态化仿真概述116-119
• 6.1.1 知识生态化仿真术语116-117
• 6.1.2 知识生态化算法使用原则117-118
• 6.1.3 标准算法选项118-119
• 6.2 图书馆知识生态化仿真关键要素119-121
• 6.2.1 知识生态化算法119
• 6.2.2 初始化知识种群119-120
• 6.2.3 生态化子辈关系120-121
• 6.3 知识生态化仿真函数准备121-122
• 6.3.1 知识生态化的局部最小值函数处理121-122
• 6.3.2 使用进化混合函数122
• 6.3.3 设置知识个体最大代数122
• 6.4 图书馆知识生态化仿真122-135
• 6.4.1 知识种群的多样性仿真123-125
• 6.4.2 知识种群适应度测量125-128
• 6.4.3 知识种群进化仿真128-129
• 6.4.4 知识生态化交叉概率数据分析129-132
• 6.4.5 知识生态化前后对比分析132-135
• 6.5 本章小结135-136
• 第七章 图书馆知识生态系统实现与封装136-162
• 7.1 图书馆知识生态系统的虚拟化136-137
• 7.1.1 图书馆知识生态虚拟化模型136-137
• 7.1.2 图书馆虚拟化封装辅助技术137
• 7.2 知识生态系统软件结构及工作原理137-139
• 7.2.1 知识生态系统软件底层结构137-138
• 7.2.2 知识生态系统工作原理138-139
• 7.3 知识生态系统虚拟化基础构建139-140
• 7.3.1 知识生态系统虚拟化基础创建流程139
• 7.3.2 知识生态系统虚拟异常处理机制和代码流程139-140
• 7.4 知识生态系统的主要模块代码及系统功能140-152
• 7.4.1 主要模块代码140-149
• 7.4.2 知识生态系统主要功能界面149-152
• 7.5 图书馆知识生态系统的虚拟化封装模式与要素分析152-156
• 7.5.1 图书馆知识生态系统虚拟化技术的类型152-153
• 7.5.2 图书馆知识生态系统虚拟化封装模式的实现形式153
• 7.5.3 图书馆知识生态系统虚拟化封装模式的对比153-155
• 7.5.4 图书馆知识生态系统虚拟化的要素分析155-156
• 7.6 图书馆知识生态系统的虚拟化实施156-160
• 7.6.1 图书馆知识生态系统虚拟基础架构设计156-157
• 7.6.2 图书馆知识生态系统封装模型构建157-158
• 7.6.3 图书馆知识生态系统的虚拟化技术方法应用158
• 7.6.4 图书馆知识生态系统虚拟化封装过程158-160
• 7.7 本章小结160-162
• 第八章 总结与展望162-168
• 8.1 研究结论162-164
• 8.2 研究局限与展望164-168
• 8.2.1 研究局限164-165
• 8.2.2 研究展望165-168
• 中文参考文献168-172
• 英文参考文献172-178
• 作者简介与研究成果178-180
• 致谢180-181

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙振领;李后卿;;关于知识生态系统的理论研究[J];图书与情报;2008年05期

2 陈曙;信息生态研究[J];图书与情报;1996年02期

3 张臻竹;;知识管理的SECI模型在供应链管理中的应用分析[J];电子科技大学学报(社科版);2006年03期

4 姚媛;;数字化、电子化、网络化和虚拟化名词的本质概念及应用[J];大学图书馆学报;2009年05期

5 李征;;云计算在图书馆建设与信息服务中潜在价值探析[J];大学图书馆学报;2011年01期

6 徐桂荣,王永标,龚淑云;协同进化——生物发展的全球观[J];地质科技情报;1998年02期

7 李碧,雍正正;基于多层竞争的高效并行遗传算法[J];电子学报;2002年S1期

8 王子龙;谭清美;许箫迪;;集群企业生态位协同演化模型研究[J];工业技术经济;2005年09期

9 林丽萍;;基于知识协同进化的竞争力及其对中小企业的启示[J];工业技术经济;2006年07期

10 王海龙,戚飞虎,任庆生;协同神经网络中参数的优化[J];红外与毫米波学报;2001年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 申彦;大规模数据集高效数据挖掘算法研究[D];江苏大学;2013年

2 刘立坤;海量文件系统元数据查询方法与技术[D];清华大学;2011年

  本文关键词：基于协同进化理论的图书馆知识生态化机理与技术实现研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：363067