《Data & Knowledge Engineering》：Resource Optimization and User Interaction Enhancement in Digital Libraries: A Hybrid Framework Incorporating ABC Optimization and Blockchain Technology
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數字圖書館面臨資源管理與用戶交互挑戰，本文提出三層框架：底層采用用戶間資源聚類提升利用率，中層通過區塊鏈確保交易透明可信，上層運用深度學習與人工蜂群算法優化用戶排名與QoS參數（吞吐量、PDR、延遲）。實驗顯示該框架性能優于現有方法，但存在高并發瓶頸和區塊鏈成本問題。
作者：Shallu Sharma、Balraj Singh、Harwant Singh、Ranbir Singh、Saurabh Kumar
所屬機構：印度旁遮普邦Phagwara市Lovely Professional大學計算機應用學院
摘要
一個組織的信息資源種類繁多，結構、內容和格式各異。數字圖書館能夠通過高效的信息提交、存儲、檢索和傳播方式，解決與信息資源數字化管理相關的問題。在數字圖書館中管理數據資源并模擬用戶交互這一挑戰顯得尤為重要。因此，本文提出了一種新的三層框架，旨在提升資源管理和用戶交互效果，同時遵循數據完整性的原則。底層采用用戶間（U2U）交互聚類技術，以實現更高效的資源利用；中間層將所有交易記錄在防篡改的區塊鏈上，確保所有合法行為的可追溯性和可訪問性；上層則利用機器學習分類技術對用戶進行培訓與排序，使用戶在資源分配中發揮更積極的作用。深度神經網絡（DNN）引擎的超參數設置提高了系統的分類準確性。我們開發了一種基于人工蜂群（ABC）算法的超參數優化系統，這種混合方法有效處理了用戶間資源共享中的信任、責任性和真實性等問題。為此，我們從系統質量指標（如服務質量QoS參數：吞吐量、數據包傳輸率PDR和延遲）方面評估了該框架的性能。此外，我們還通過精確度、召回率和F1分數等量化指標比較了不同學習算法的優劣。
我們的研究結果表明，與現有方法相比，該框架在性能指標上有了顯著提升，證明了其有效性。借助基于ABC的超參數優化技術和混合框架，我們希望助力開發出更能適應用戶和資源需求的數字圖書館系統。
章節摘錄
引言
數字圖書館已從簡單的數字存儲庫發展為復雜且動態的信息生態系統。隨著數字內容（文本、多媒體、研究成果和用戶生成資源）量的快速增長，現代圖書館面臨存儲、檢索、可擴展性和互操作性等方面的諸多挑戰。隨著機構越來越依賴數字基礎設施來支持學習、研究和知識共享，資源種類和數量也在不斷增加。
相關工作
文獻研究了云計算、多方計算、物聯網（IoT）、霧計算、智能家居以及區塊鏈技術應用中的數據安全、資源分配和通信等方面。相關參考文獻展示了當前最先進的方法和模型。Divayana等人的研究利用Alkin-WP數字圖書館評估程序，評估了數字圖書館的效能。
提出的工作
為應對數字圖書館中資源分配的迫切需求，本文提出了一種三層綜合系統，旨在解決其中的復雜性問題。該系統結構合理，能夠確保資源的高效管理和分配。數據在用戶層、區塊鏈層和云層之間的流動形成了一個交互式系統，用于處理用戶請求。
結果與討論
我們從數字圖書館的角度評估了該框架的適用性和有效性，采用了定性和定量分析方法。具體評估了吞吐量、數據包傳輸率（PDR）和延遲等服務質量（QoS）參數，這些參數是評估信息交換效率、資源利用效率以及數字圖書館系統可靠性的關鍵指標。
結論
本文提出了一種結合人工蜂群（ABC）算法的三層深度學習架構，用于超參數調優，以解決數字圖書館中的復雜問題，如資源分配、數據建模和用戶界面設計。通過對50至500名學生群體的分析，驗證了該架構的優越性和穩定性。深入的延遲和數據包傳輸率評估結果反映了系統的響應能力和性能表現。
局限性與未來發展方向
盡管該三層混合框架在提升吞吐量、數據包傳輸率（PDR）、延遲和基于機器學習的排名方面優于現有技術，但仍存在局限性。首先，當大量用戶同時請求訪問時，用戶層和云層可能會成為性能瓶頸，導致認證和機器學習排名計算請求量激增；其次，引入區塊鏈以提高透明度會增加成本。
未引用參考文獻
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作者聲明
所有作者均對稿件進行了徹底修訂。
CRediT作者貢獻聲明
Shallu Sharma： 負責撰寫、審稿和編輯工作。
Balraj Singh： 負責監督工作。
Harwant Singh： 負責監督工作。
Ranbir Singh： 負責監督工作。
Saurabh Kumar： 負責監督工作。
作者簡介
Shallu Sharma女士是印度旁遮普邦Phagwara市Lovely Professional大學計算機科學系的研究學者，擔任計算機應用助理教授十年，目前任職于Bathinda市的APS機構。她發表了11篇學術論文，包括期刊文章、會議論文和書籍章節，研究領域包括區塊鏈技術、網絡安全和人工智能。
