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浅析智能化技术与科普信息服务平台融合的技术框架
□ 咸阳师范学院 刘敏娜

  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中第二篇提出坚持科技创新驱动发展,全面塑造发展新优势,强化国家战略科技力量,建设科技创新应用平台。科普信息服务平台是科技创新应用平台中的一种,起着针对大众群体宣传科普信息,展示前沿科普资讯的重要作用。现有的很多科普平台是通过微信小程序、微信公众号或web网站来展示信息。这些平台存在信息来源单一、推荐信息缺乏针对性、信息展示方式较单一、信息无法长期保存等问题。随着数字化时代的到来,在人工智能、VR、区块链等新兴技术的冲击下,科普信息服务平台同样需要改革,需要拥抱新兴技术,实现与新兴技术深度融合,从而为用户打造更加个性化的科普服务。
  智能化技术
  人工智能技术是使用机器实现对自然和社会的认知并进行计算和推理,它的目标是模拟或拓展人类的认知和思维。人工智能源于数学和计算科学,经过半个多世纪的探索和发展,已经涉及大部分自然科学和社会科学学科领域。基于机器学习的智能推荐系统能够根据用户的兴趣挖掘相应的信息并推荐给用户。推荐系统主要利用用户的行为数据,分析用户的行为日志,从而提供不同的推荐页面,提高用户的满意度以及网站的点击率和转化率。常见的推荐系统的推荐形式主要有三种:个性化推荐、相关推荐和热门推荐。个性化推荐经常以“猜你喜欢”“发现”等形式在首页出现;相关推荐经常以“相关推荐”“看了又看”等形式放在内容详情页;“热门推荐”按照各类数据的统计结果进行推荐。
  VR技术,Virtual Reality,2006年赵沁平院士同样在《虚拟现实综述》一文中,对VR给出以下定义:VR是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。VR从技术层面看,是指用计算机和先进的传感设备构造出来并可以使人与之产生交互作用的人工环境。
  区块链技术是一项颠覆性技术,在信息不完全、不对称环境下打造了一个低成本的信任机器,将人类从个人信任、制度信任的时代推到了机器信任时代。在机器信任的时代,人们可以信任公开透明、多方计算、多方存储的分布式账本,相信代码即法律。而基于机器的信任将颠覆现实世界里各行各业的商业逻辑。
  智能化技术应用在科普信息平台的技术框架
  融合智能化技术的科普平台框架结构如图1所示。框架从上到下依次是用户层、业务层、网络层和数据存储层。最底层是数据存储层,区块链和传统的数据库共同用来存储平台的不同类型的数据。在网络层,主要承载平台数据的传输与交换,包括P2P网络、传播机制和验证机制。业务层根据需求主动发布和在线搜索业务活动实现供需匹配,智能搜索算法、大数据分析算法部署到这个层次。用户层描述参与资源融合活动的主体。在用户层中用户之间可以通过点对点的连接,解决连接过程的信任问题。
  数据存储模块
  数据存储模块的主要功能有两个,一是将科普信息数据上链保存,二是将用户注册的信息保存在MySQL数据库。数据在上链之前为了增加安全性,需要通过公钥加密,并由数据创建者的私钥进行签名操作。
  网络模块
  网络模块的主要功能有三个,一是数据发布和传输,数据发布和传输有3种方式,分别是一对一、一对多和多对多。二是数据存储和检索,数据存储和检索分为基于结构化的P2P网络方法和基于非结构化的P2P网络方法。结构化的P2P网络也就是基于分布式哈希表的P2P网络,这个也是目前应用最广泛的,它的网络拓扑结构是确定的。而非结构化的P2P网络的资源存储通常与网络拓扑结构无关,例如Gnutella。三是分布式数据处理,目前,大多数分布式数据处理技术采用的是mas-ter/slave的架构。而基于P2P网络,也能够进行分布式的数据处理。
  业务模块
  业务模块的主要功能有三个,一是融合大数据技术,引入对用户访问数据的分析功能,根据历史操作数据分析用户的喜好从而给与智能推荐。二是融合VR技术,将系统建好的模型呈现三维效果显示,用户通过拖曳鼠标可以展现不同视角。三是融合智能推荐算法,根据大数据分析结果,用户兴趣去匹配相应的话题或专栏,从而实现智能推送功能。
  用户模块
  用户模块的主要功能是提供用户注册、用户管理等功能。为资源创建方和资源使用方搭建一个数据共享的平台。
  区块链技术可以解决数据确权、数据安全、数据溯源、数据版权等问题,同时使得科普资源数据永久保存。大数据技术可分析用户喜好,人工智能技术可根据用户喜好实现科普信息的智能推荐。VR技术将科幻场景进行虚拟仿真展示,增加科普信息的趣味性。这些技术的融合,将为用户创造个性化的科普服务平台。
  陕西省公众科学素质研究计划项目(项目编号:2021PSL40)

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