馬進(jìn)

（山東電力高等?？茖W(xué)校，山東濟(jì)南 250002）

1 引言

青春期心理異?；蛐睦韱?wèn)題比較復(fù)雜多樣，也有其自己的特點(diǎn)，易產(chǎn)生各種心理障礙問(wèn)題。所以，在進(jìn)行心理咨詢時(shí)，有必要對(duì)青年心理問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入研究[1]。青年人通常在18至23歲之間，處于此年齡段的青年，智力處于黃金時(shí)期，但大多是在獨(dú)生子女家庭中長(zhǎng)大，心理發(fā)育不成熟。與此同時(shí)，青年難以適應(yīng)周圍的環(huán)境和生活，心理健康狀態(tài)處于一個(gè)極不穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程之中[2]。所以，在處理學(xué)習(xí)、工作、社交、情緒等問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生心理失衡和危機(jī)事件。為此，該領(lǐng)域研究者對(duì)青年者的心理相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，且取得了一定成果。

陳可等人提出設(shè)計(jì)智慧健康信息采集終端[3]。該采集終端設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)主要是為了滿足人們健康需求狀況，在USB 接口基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了個(gè)人健康信息采集終端系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括信息采集模塊以及軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)USB 接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。但該系統(tǒng)主要針對(duì)人體健康數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，但該系統(tǒng)針對(duì)青年心理健康數(shù)據(jù)考慮甚少，存在一定局限性。李召等人提出設(shè)計(jì)基于安卓音頻接口的多參健康檢測(cè)終端[4]。該系統(tǒng)的單片機(jī)是以Msp430，對(duì)人體數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，設(shè)置特殊的通信協(xié)議，借助手機(jī)音頻接口進(jìn)行傳送，該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的速度較快，但該系統(tǒng)采集的青年數(shù)據(jù)較少，存在一定誤差。

基于此，本文提出設(shè)計(jì)基于深度挖掘的青年心理健康信息采集系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)硬件及軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)青年心理健康數(shù)據(jù)的采集，具有一定可行性。

2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于深度挖掘的青年心理健康信息采集系統(tǒng)，主要包括三個(gè)部分：信息收集、采集控制服務(wù)器和信息發(fā)布服務(wù)器，如圖1所示。

由圖1可知，該系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置多個(gè)信息采集器進(jìn)行同時(shí)數(shù)據(jù)的并行采集，但采集控制服務(wù)器和信息發(fā)布服務(wù)器僅為一個(gè)。服務(wù)器可以分別安裝在3臺(tái)機(jī)器上，也可以兩臺(tái)機(jī)器任意組合安裝，如果空間允許，服務(wù)器也可以安裝在一臺(tái)機(jī)器上，但服務(wù)器必須通過(guò)修改監(jiān)聽(tīng)端信號(hào)，才能獨(dú)立操作，不相互干擾。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2.1 信息采集器

基于網(wǎng)絡(luò)信息挖掘引擎的一種信息采集系統(tǒng)，能在最短時(shí)間內(nèi)，從不同網(wǎng)站獲得最新信息，統(tǒng)一格式后，將信息及時(shí)發(fā)布到自己的網(wǎng)站上?？梢蕴岣咝畔⒌募皶r(shí)性，節(jié)省或減少工作量，信息收集器結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 信息采集器結(jié)構(gòu)

由圖2可知，信息采集器是一個(gè)聯(lián)機(jī)資訊資源收集工具，該系統(tǒng)能自動(dòng)收集因特網(wǎng)上的有效信息，包括文字、超鏈接文字、圖片、聲音、視頻、壓縮文件等，并能定期自動(dòng)更新站點(diǎn)原始信息[5]。支持自動(dòng)信息收集功能，通過(guò)分析指定范圍內(nèi)鏈接，搜索未知網(wǎng)站，用戶可以自動(dòng)查看并篩選未知網(wǎng)站。假定網(wǎng)站是有向圖，則網(wǎng)站中每個(gè)網(wǎng)頁(yè)都是圖中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，超文本文件中的鏈接是有向圖的邊緣。以用戶輸入的初始爬行頁(yè)面作為圖的根節(jié)點(diǎn)，采用圖寬優(yōu)先遍歷算法收集站點(diǎn)[6]。

2.2 核心交換機(jī)

核心交換機(jī)具有大容量的轉(zhuǎn)發(fā)功能，在48口上，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)必須支持高密度的10千兆板，實(shí)現(xiàn)48口10千兆板的全速轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)必須采用CLOS分布式交換架構(gòu)。

核心交換機(jī)是指網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶或接入網(wǎng)絡(luò)的部分為接入層，在接入層和核心層之間的部分稱為分散層或會(huì)集層。接入層的目的是使終端用戶與網(wǎng)絡(luò)相連。因此，接入層交換機(jī)成本低，端口密度高；聚合層交換機(jī)是多訪問(wèn)層交換機(jī)的集合體[7]。該系統(tǒng)必須能夠處理接入層設(shè)備的所有流量，并提供上行連接到核心層。核心層的主要目標(biāo)是提供一個(gè)可靠的主干傳輸結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信息高效傳輸，保證核心層交換機(jī)應(yīng)用的可靠性。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)

資料庫(kù)是以某種方式儲(chǔ)存的一組已處理資料，可供多個(gè)使用者分享及減少冗余，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

由圖3可知，資料庫(kù)伺服器是儲(chǔ)存資料庫(kù)及執(zhí)行資料庫(kù)管理系統(tǒng)及相關(guān)軟體的電腦。為了穩(wěn)定存儲(chǔ)，大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是具有超級(jí)存儲(chǔ)空間和獨(dú)立磁盤冗余的多處理器服務(wù)器。單獨(dú)磁盤冗余陣列是為了確保在磁盤損壞或出現(xiàn)故障時(shí)能夠恢復(fù)數(shù)據(jù)。

3 軟件功能設(shè)計(jì)

由于青年健康信息系統(tǒng)的需要以及系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，特別是為了提高系統(tǒng)用戶的作用，采用parameter-driven 和表格數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可提高系統(tǒng)的安全性能、穩(wěn)定性和靈活性，從而減少系統(tǒng)維護(hù)的工作量。

依靠數(shù)據(jù)庫(kù)定義數(shù)據(jù)字典來(lái)進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)查詢和分析，使之能適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的變化和調(diào)整，并能通過(guò)系統(tǒng)提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問(wèn)界面。

3.1 信息深度挖掘

青年心理健康信息數(shù)據(jù)的特征向量不同頻率成分在整個(gè)特征變化過(guò)程中，高頻功率越大，說(shuō)明心理變動(dòng)速率越快，反之則慢[8]。信息深度挖掘流程如圖4所示。

圖4 信息深度挖掘流程

青年心理健康信息經(jīng)過(guò)一定時(shí)間累積后，根據(jù)功率譜密度估計(jì)青年心理特征變化趨勢(shì)，其功率譜是由心理特征向量元素構(gòu)成的功率，根據(jù)該變化提取設(shè)備中有限數(shù)據(jù)。

設(shè)ρx(a)表示青年心理特征向量x(n)的相關(guān)線性函數(shù)；Pxx(ω)表示功率譜密度，其計(jì)算公式為：

式中，e表示青年心理出現(xiàn)疾病的事件，j表示采集次數(shù)。

相關(guān)線性函數(shù)ρx(a)表達(dá)式為：

式(2)代入公式(1)可得到功率譜密度：

對(duì)公式(3)求取平均值為：

在實(shí)際數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，由于針對(duì)某個(gè)青年心理，只能全局心理特征序列監(jiān)測(cè)，因此，使用有限數(shù)據(jù)序列x(0)，x(1)，x(2)，…x(N)估計(jì)功率譜密度，由此得到：

通過(guò)上述公式可知，當(dāng)青年心理情緒波動(dòng)較大時(shí)，功率譜密度將變大，產(chǎn)生高頻反饋，這些信息注入心理特征后，更新頻率絕對(duì)值之和，將反映出青年心理反應(yīng)狀況。

3.2 青年心理數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)排查

通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)態(tài)心理跟蹤，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確危機(jī)預(yù)警，每個(gè)班級(jí)的心理學(xué)家每?jī)芍艿剿奚崽顚懸淮巍皩W(xué)生心理健康動(dòng)態(tài)表格”，并通過(guò)學(xué)生心理健康跟蹤評(píng)估系統(tǒng)，向班主任和二級(jí)學(xué)院的心理輔導(dǎo)員報(bào)告。班主任或二級(jí)學(xué)院心理咨詢師通過(guò)系統(tǒng)(上一次數(shù)據(jù)訪問(wèn)記錄表和獲得的心理普查測(cè)試結(jié)果)，選擇需要關(guān)注的人，將青年的信息記錄在案，并將問(wèn)題危機(jī)預(yù)警、報(bào)告和信息“存檔”。

3.3 信息采集流程設(shè)計(jì)

在本單元內(nèi)，基本健康信息的收集提供了添加和修改健康調(diào)查問(wèn)卷的功能。該系統(tǒng)首先為用戶提供收集基本健康信息的查詢頁(yè)面。用戶可以通過(guò)此功能創(chuàng)建新的個(gè)人通用信息，增加功能與普通信息維護(hù)功能一致。標(biāo)準(zhǔn)搜索完成后，系統(tǒng)顯示符合搜索條件的人員列表，選擇列表中需要收集基本健康信息的個(gè)人記錄，雙擊進(jìn)入常規(guī)信息確認(rèn)頁(yè)面，并填寫個(gè)人確認(rèn)常規(guī)信息正確。如有錯(cuò)誤，可在此頁(yè)面選擇要修改的修改功能。如果信息正確，單擊確定后填充基本健康信息。各種類型報(bào)告完成和提交后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)報(bào)告內(nèi)容顯示結(jié)論和建議。青年心理健康基礎(chǔ)信息見(jiàn)表1。

表1 青年心理健康基礎(chǔ)信息

基于此，設(shè)計(jì)的信息采集流程，如圖5所示。

圖5 信息采集流程

由圖5可知，信息采集執(zhí)行過(guò)程包括添加、查詢、刪除和修改個(gè)人總信息，并可導(dǎo)出查詢的個(gè)人信息列表。輸入到常規(guī)信息維護(hù)頁(yè)面，可進(jìn)入“新建頁(yè)面”，添加新人員信息；同時(shí)也可以查詢現(xiàn)有的個(gè)人資料。如果是系統(tǒng)全局管理員，可以用三種方法查詢ID號(hào)、名字、單元；如果是單元管理員，第三種方法是查看單元的用戶，在列表中顯示查詢結(jié)果，可以查看、刪除和修改列表，由此獲取最精準(zhǔn)列表信息。

4 實(shí)驗(yàn)分析

在Visual Studio2010可視化開發(fā)平臺(tái)下，對(duì)基于深度挖掘的青年心理健康信息采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析。當(dāng)前最新版本為10.0版本，通過(guò)該平臺(tái)可以可視化展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4.1 測(cè)試環(huán)境

系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境可以分為如下層次：

界面層：運(yùn)行Web界面，為測(cè)試結(jié)果提供客戶端；

服務(wù)器層：在Web 界面層，提供網(wǎng)絡(luò)接口，并部署網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層：該層次支持?jǐn)?shù)據(jù)訪問(wèn)，管理數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)。

在該環(huán)境下，系統(tǒng)可以單機(jī)運(yùn)行。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

將語(yǔ)句覆蓋率最低不能小于80%、測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率應(yīng)達(dá)到100%為指標(biāo)，通過(guò)對(duì)比本文系統(tǒng)以及其他兩種傳統(tǒng)系統(tǒng)，將兩種傳統(tǒng)系統(tǒng)分別設(shè)為W1和W2，將本文系統(tǒng)設(shè)為W3，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析。

4.2.1 語(yǔ)句覆蓋率

語(yǔ)句覆蓋率計(jì)算公式為：

公式(7)中，M表示被評(píng)價(jià)語(yǔ)句數(shù)量；N表示可執(zhí)行語(yǔ)句總數(shù)。分別使用三種系統(tǒng)語(yǔ)句覆蓋率，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如表2所示。

表2 三種系統(tǒng)對(duì)比語(yǔ)句覆蓋率

由表2可知，基于深度挖掘采集系統(tǒng)語(yǔ)句覆蓋率較高。

4.2.2 測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率

用例執(zhí)行覆蓋率計(jì)算公式為：

公式(8)中，T表示至少被執(zhí)行一次的用例數(shù)；T＇表示總用例數(shù)。實(shí)際情況下，測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 實(shí)際情況下測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率

區(qū)域1為重合部分，區(qū)域7為無(wú)效用例，紅色圈表示測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率覆蓋到的范圍。分別使用三種系統(tǒng)測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率，對(duì)比結(jié)果如圖7所示。

圖7 三種系統(tǒng)測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率

由圖7可知，使用W1 系統(tǒng)進(jìn)行信息采集系統(tǒng)測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率比實(shí)際情況下的覆蓋率面積要小，使用W2信息采集系統(tǒng)測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率比實(shí)際情況下的覆蓋率面積要大，使用基于深度挖掘采集系統(tǒng)測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率與實(shí)際情況覆蓋率面積一致。

通過(guò)上述分析結(jié)果，可確定基于深度挖掘采集系統(tǒng)語(yǔ)句覆蓋率高、測(cè)試用例執(zhí)行覆蓋率與實(shí)際情況一致，由此說(shuō)明采集效率較高。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于深度挖掘的青年心理健康信息采集系統(tǒng)是將深度挖掘技術(shù)與心理學(xué)知識(shí)相結(jié)合，通過(guò)排查青年心理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，初步實(shí)現(xiàn)信息采集目的。根據(jù)學(xué)生測(cè)評(píng)結(jié)果，可驗(yàn)證該系統(tǒng)信息采集全面且精準(zhǔn)度較高，為學(xué)生逐一溝通提供方便。