本發(fā)明涉及圖書館管理，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于人工智能的動態(tài)圖書館管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前許多圖書館已經(jīng)引入了計算機管理系統(tǒng)，利用條形碼、rfid技術(shù)、借閱管理系統(tǒng)等手段進行書籍的管理，然而，如何利用人工智能技術(shù)對圖書館進行區(qū)域劃分和動態(tài)調(diào)整，以實現(xiàn)更精細化的管理，仍是一個值得深入研究的方向；

2、圖書館的管理調(diào)整往往基于人工經(jīng)驗，缺乏科學的數(shù)據(jù)分析和模型支持，難以實現(xiàn)精準和高效的優(yōu)化，現(xiàn)有的區(qū)域劃分一旦確定，往往在很長時間內(nèi)不會調(diào)整，無法適應(yīng)讀者需求的變化和書籍流通的動態(tài)變化，導致管理效率低下。

3、為了解決上述缺陷，現(xiàn)提供一種技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種基于人工智能的動態(tài)圖書館管理方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于人工智能的動態(tài)圖書館管理方法，具體包括以下步驟：

4、s1：根據(jù)圖書館中存放書籍的特征，劃分成不同種類的書籍，并根據(jù)書籍的種類對書籍進行擺放，對圖書館進行初始區(qū)域的劃分；

5、s2：根據(jù)圖書館初始劃分的區(qū)域，采集區(qū)域中的圖書信息和環(huán)境信息，通過邏輯回歸算法建立圖書館區(qū)域劃分的區(qū)域判斷模型，優(yōu)化圖書館劃分區(qū)域；

6、s3：根據(jù)圖書館劃分的區(qū)域，通過聚類算法確定區(qū)域內(nèi)圖書的借閱信息，并通過監(jiān)測設(shè)備采集圖書的管理信息，將借閱信息和管理信息綜合評估，確定圖書管理點的位置；

7、s4：確定當前圖書館的圖書管理點的位置，并與過去圖書館的圖書管理點的位置進行比較，動態(tài)調(diào)整圖書管理點的位置。

8、在一個優(yōu)選地實施方式中，采集區(qū)域中的圖書信息和環(huán)境信息，包括：

9、圖書信息通過圖書豐富度系數(shù)表示，環(huán)境信息通過流通度系數(shù)和空間系數(shù)表示，設(shè)置監(jiān)測區(qū)間；

10、所述圖書豐富度系數(shù)的獲取邏輯為：在監(jiān)測區(qū)間內(nèi)，獲得圖書館初始區(qū)域內(nèi)書籍種類數(shù)量，并將圖書館初始區(qū)域內(nèi)書籍種類數(shù)量標記為：zl，獲得圖書館初始區(qū)域內(nèi)不同書籍id的書籍數(shù)量，并將圖書館初始區(qū)域內(nèi)不同書籍id的書籍數(shù)量標記為：idi，其中，i＝1、2、3、……、i，i為正整數(shù)，i為不同書籍id的編號；

11、獲得圖書館初始區(qū)域內(nèi)不同書籍id的書籍數(shù)量的平均值，并將圖書館初始區(qū)域內(nèi)不同書籍id的書籍數(shù)量的平均值標記為：idavg，其中，

12、計算圖書豐富度系數(shù)，圖書豐富度系數(shù)的計算公式為：ffts＝idavg×izl；其中，ffts為圖書豐富度系數(shù)；

13、所述空間系數(shù)的獲取邏輯為：獲取圖書館的建筑平面圖和書架布局圖，根據(jù)書架的布局，計算每個書架圍成的區(qū)域面積，獲得圖書館每個初始區(qū)域的面積，并將圖書館每個初始區(qū)域的面積標記為：sq，其中，q＝1、2、3、……、q，q為正整數(shù)，q為圖書館初始劃分的區(qū)域的編號；

14、獲得圖書館初始劃分的區(qū)域面積的平均值，并將圖書館初始劃分的區(qū)域面積的平均值標記為：savg，其中，

15、計算空間系數(shù)，空間系數(shù)的計算公式為：其中，kjts為空間系數(shù)，s～為初始區(qū)域的面積；

16、所述流通度系數(shù)的獲取邏輯為：在監(jiān)測區(qū)間內(nèi)，獲得初始區(qū)域內(nèi)進入初始區(qū)域的人數(shù)，并獲得每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度，將每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度標記為：sjn，其中，n＝1、2、3、……、n，n為正整數(shù)，n為進入初始區(qū)域中每個人的編號；

17、設(shè)置時間長度閾值，將每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度與時間長度閾值進行對比，獲得大于時間長度閾值的每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度，并對大于時間長度閾值的每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度重新標記為：sjm，其中，m＝1、2、3、……、m，m為正整數(shù)，m為大于時間長度閾值的每個人進入初始區(qū)域所停留的時間長度的編號；

18、計算流通度系數(shù)，流通度系數(shù)的計算公式為：其中，ltts為流通度系數(shù)。

19、在一個優(yōu)選地實施方式中，通過邏輯回歸算法建立圖書館區(qū)域劃分的區(qū)域判斷模型，包括：

20、定義區(qū)域判斷模型的輸出標簽，輸出標簽是區(qū)域判斷模型要分類的目標變量，輸入特征信息與輸出標簽之間存在線性關(guān)系，使用邏輯函數(shù)將線性輸出映射到概率值，其中，區(qū)域判斷模型中邏輯函數(shù)表示為：其中，σ(z)為輸出標簽的概率，將輸出標簽的概率標記為合理性系數(shù)，z是輸入特征的線性組合，z＝α1ffts+α2ltts-α3kjts，α1、α2、α3為圖書豐富度系數(shù)、流通度系數(shù)、空間系數(shù)的比例系數(shù)，α1、α2、α3均大于0。

21、在一個優(yōu)選地實施方式中，優(yōu)化圖書館劃分區(qū)域，包括：

22、設(shè)置合理性系數(shù)閾值，將圖書館中每個初始區(qū)域的合理性系數(shù)與合理性系數(shù)閾值對比，若合理性系數(shù)大于合理性系數(shù)閾值，則將區(qū)域標記為合理區(qū)域，若合理性系數(shù)小于合理性系數(shù)閾值，則將區(qū)域標記為不合理區(qū)域；

23、獲得合理區(qū)域的數(shù)量和不合理區(qū)域的數(shù)量，計算劃分評估系數(shù)，并將劃分評估系數(shù)標記為：hfpg，其中，式中，slbh?l為圖書館中不合理區(qū)域的數(shù)量，slh?1為圖書館中合理區(qū)域的數(shù)量。

24、設(shè)置劃分評估系數(shù)閾值，將劃分評估系數(shù)與劃分評估系數(shù)閾值對比，若劃分評估系數(shù)小于劃分評估系數(shù)閾值，則說明圖書館劃分的初始區(qū)域較好，不需要重新劃分區(qū)域，若劃分評估系數(shù)大于劃分評估系數(shù)閾值，則說明圖書館劃分的初始區(qū)域較差，需要對圖書館重新進行劃分區(qū)域，并獲得重新劃分后圖書館的劃分評估系數(shù)，并重復與劃分評估系數(shù)閾值對比，直至劃分評估系數(shù)小于劃分評估系數(shù)閾值。

25、在一個優(yōu)選地實施方式中，通過聚類算法確定區(qū)域內(nèi)圖書的借閱信息，并通過監(jiān)測設(shè)備采集圖書的管理信息，包括：

26、將區(qū)域內(nèi)圖書的借閱信息通過借閱熱度系數(shù)表示，將區(qū)域內(nèi)圖書的管理信息通過圖書規(guī)整系數(shù)表示。

27、所述借閱熱度系數(shù)的獲取邏輯為：獲得監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中借閱的書籍數(shù)量，并將監(jiān)測區(qū)間內(nèi)每個區(qū)域中借閱的書籍數(shù)量作為每個區(qū)域的數(shù)據(jù)點，根據(jù)每個區(qū)域的數(shù)據(jù)點，使用k均值聚類法對每個區(qū)域借閱的書籍數(shù)量進行聚類，通過使用輪廓系數(shù)法，確定聚類數(shù)量，獲得圖書館的聚類中心；

28、獲得圖書館在監(jiān)測區(qū)間內(nèi)借閱書籍的總數(shù)量，并將圖書館在監(jiān)測區(qū)間內(nèi)借閱書籍的總數(shù)量標記為：jyall，獲得圖書館劃分區(qū)域的數(shù)量，并將圖書館劃分區(qū)域的數(shù)量標記為：qysl，獲得平均區(qū)域借閱書籍的數(shù)量，并將平均區(qū)域借閱書籍的數(shù)量標記為：jyavg，其中，

29、獲得聚類中心借閱書籍的數(shù)量，并將聚類中心借閱書籍的數(shù)量標記為：jyzx，計算借閱熱度系數(shù)，借閱熱度系數(shù)的計算公式為：

30、所述圖書規(guī)整系數(shù)的獲取邏輯為：獲得監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍錯誤擺放的次數(shù)，獲得監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍缺失的數(shù)量，設(shè)置書籍錯誤擺放次數(shù)的標準值和書籍缺失數(shù)量的標準值；

31、將書籍錯誤擺放次數(shù)的標準值與監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍錯誤擺放的次數(shù)相比，獲得監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍錯誤擺放的次數(shù)偏差，并將書籍缺失數(shù)量的標準值與監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍缺失的數(shù)量相比，獲得監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍缺失的數(shù)量偏差；

32、計算圖書規(guī)整系數(shù)，圖書規(guī)整系數(shù)的計算公式為：其中，gzts為圖書規(guī)整系數(shù)，cwcs為監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍錯誤擺放的次數(shù)，qscs為監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍缺失的數(shù)量，cwpc為監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍錯誤擺放的次數(shù)偏差，qspc為監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館不同區(qū)域中書籍缺失的數(shù)量偏差。

33、在一個優(yōu)選地實施方式中，將借閱信息和管理信息綜合評估，確定圖書管理點的位置，包括：

34、通過借閱熱度系數(shù)和圖書規(guī)整系數(shù)的加權(quán)計算，生成圖書管理點評估系數(shù)，圖書管理點評估系數(shù)的計算公式為：pggl＝β1rdjy-β2gzts；其中，pggl為圖書管理點評估系數(shù)，β1、β2為借閱熱度系數(shù)、圖書規(guī)整系數(shù)的比例系數(shù)，β1、β2均大于0；

35、設(shè)置圖書管理點評估系數(shù)閾值，將區(qū)域的圖書管理點評估系數(shù)與圖書管理點評估系數(shù)閾值對比，若圖書管理點評估系數(shù)小于圖書管理點評估系數(shù)閾值，則不將區(qū)域標記為圖書管理點，若圖書管理點評估系數(shù)大于圖書管理點評估系數(shù)閾值，則將區(qū)域標記為圖書管理點。

36、在一個優(yōu)選地實施方式中，動態(tài)調(diào)整圖書管理點的位置，包括：

37、確定上一個監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館圖書管理點的位置，獲得當前圖書館圖書管理點的位置，獲得當前圖書館圖書管理點的位置與上一個監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館圖書管理點的位置相同的圖書管理點，獲得當前圖書館圖書管理點的數(shù)量，將當前圖書館圖書管理點的位置與上一個監(jiān)測區(qū)間內(nèi)圖書館圖書管理點的位置相同的圖書管理點數(shù)量與當前圖書館圖書管理點的數(shù)量相比，獲得圖書管理點變化評估系數(shù)；

38、設(shè)置圖書管理點變化評估系數(shù)閾值，將圖書管理點變化評估系數(shù)與圖書管理點變化評估系數(shù)閾值相比，若圖書管理點變化評估系數(shù)大于圖書管理點變化評估系數(shù)閾值，則表示當前圖書管理點能夠繼續(xù)使用，若圖書管理點變化評估系數(shù)小于圖書管理點變化評估系數(shù)閾值，則表示需要更換圖書管理點。

39、在一個優(yōu)選地實施方式中，一種基于人工智能的動態(tài)圖書館管理系統(tǒng)，包括初始區(qū)域劃分模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、邏輯回歸模型模塊、綜合評估模塊以及動態(tài)調(diào)整模塊，模塊之間信號連接；

40、初始區(qū)域劃分模塊，用于提取書籍的特征信息，使用分類算法對書籍進行分類，并生成分類標簽，根據(jù)書籍的分類結(jié)果，對圖書館進行初始區(qū)域的劃分；

41、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集每個區(qū)域的圖書信息和環(huán)境信息，對采集的信息進行特征提取和處理；

42、邏輯回歸模型模塊，用于使用邏輯回歸算法建立區(qū)域判斷模型，根據(jù)模型輸出結(jié)果，優(yōu)化圖書館的區(qū)域劃分；

43、綜合評估模塊，用于獲得借閱信息和管理信息，并將借閱信息和管理信息綜合分析，確定最優(yōu)的圖書管理點位置；

44、動態(tài)調(diào)整模塊，用于記錄和分析歷史圖書管理點的位置和效果，基于實時數(shù)據(jù)和歷史對比，動態(tài)調(diào)整圖書管理點的位置。

45、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

46、1、本發(fā)明根據(jù)邏輯回歸算法構(gòu)建圖書館的區(qū)域判斷模型，通過重復對圖書館進行區(qū)域劃分，并根據(jù)區(qū)域判斷模型的輸出結(jié)果，確定圖書館區(qū)域劃分的結(jié)果，有助于動態(tài)調(diào)整各區(qū)域的布局，并提升圖書館的管理效率；

47、2、本發(fā)明根據(jù)圖書館劃分區(qū)域，通過k均值聚類法，確定區(qū)域內(nèi)圖書的借閱信息，將區(qū)域內(nèi)圖書的借閱信息和管理信息綜合評估，確定圖書管理點的位置，并優(yōu)化圖書管理點調(diào)整方案，有助于提高資源利用率，提升運營效率。