人工智能時(shí)代新型數(shù)字圖書館建設(shè)：機(jī)遇與挑戰(zhàn)

朱 昊

（重慶圖書館，重慶 400037）

人工智能是讓機(jī)器模擬人的思維與行為，進(jìn)而完成各種智能任務(wù)的技術(shù)。人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，深刻改變著人們的生活方式，也滲透至醫(yī)療、交通、移動(dòng)通訊等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能涵蓋了神經(jīng)科學(xué)、信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，目前涉及的技術(shù)研究領(lǐng)域包括深度學(xué)習(xí)、遺傳算法、自然語言處理等。近年來，全球科學(xué)界與工業(yè)界紛紛布局人工智能戰(zhàn)略，如谷歌推出“谷歌大腦”計(jì)劃，微軟建立人工智能研究院等。我國(guó)國(guó)務(wù)院2016年發(fā)布的十三五規(guī)劃綱要中，也提出要大力發(fā)展人工智能，并制定了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》。2017年國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將人工智能發(fā)展列為國(guó)家重要戰(zhàn)略[1]。人工智能時(shí)代的到來，正在引領(lǐng)第四次產(chǎn)業(yè)革命，以智能汽車、智能機(jī)器人等為代表的智能產(chǎn)品層出不窮。圖書館作為信息技術(shù)應(yīng)用的前沿陣地，將人工智能應(yīng)用于數(shù)字圖書館服務(wù)中，融合數(shù)字化與智能化技術(shù)，促進(jìn)數(shù)字圖書館向智能化轉(zhuǎn)型，提高數(shù)字圖書館服務(wù)水平，這就形成了新型數(shù)字圖書館。尤其是近年來圖情界提出“第三代圖書館”的實(shí)踐設(shè)想，以及推行的一系列變革措施，都將使人工智能在數(shù)字圖書館建設(shè)中大有作為。

1 人工智能給數(shù)字圖書館發(fā)展帶來新機(jī)遇

自上世紀(jì)70年代至今，人工智能逐漸被應(yīng)用于圖書館服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，為新型數(shù)字圖書館建設(shè)提供了支持。尤其是近年來深度學(xué)習(xí)、云計(jì)算等新興技術(shù)的應(yīng)用，給數(shù)字圖書館發(fā)展帶來新機(jī)遇，有助于數(shù)字圖書館重塑服務(wù)模式，逐步向智能化的新型數(shù)字圖書館轉(zhuǎn)型。

1.1 提升資源建設(shè)效率

如今數(shù)字化資源迅速增多，多元、海量、異構(gòu)的信息增長(zhǎng)趨勢(shì)，給數(shù)字圖書館信息處理帶來難度。人工智能技術(shù)以強(qiáng)大的信息整合、計(jì)算與處理能力，能夠發(fā)現(xiàn)不同資源之間潛在的規(guī)律，將數(shù)據(jù)處理問題定量化，提升館藏資源建設(shè)效率。智能算法作為人工智能的核心部分，可以依托深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力，將各類資源轉(zhuǎn)化為機(jī)器可以理解的語義信息，提高信息檢索的準(zhǔn)確度。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，可以提高信息處理效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量資源的高效整合，全面提高數(shù)字圖書館館藏量?？梢哉f，人工智能有助于重塑館藏建設(shè)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的智能感知，讓用戶獲得更加便捷準(zhǔn)確的信息服務(wù)。

1.2 改變信息服務(wù)面貌

人工智能技術(shù)在模擬人腦思維方式基礎(chǔ)上，依托計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力，起到放大人類智慧的作用，能夠完成人類無法完成的工作。借助智能感知設(shè)備與高通量計(jì)算機(jī)，人工智能可以提高信息整合效率，深入到信息服務(wù)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)匹配，延展信息服務(wù)維度，保障所提供信息與用戶需求的無縫對(duì)接。數(shù)字圖書館也可以利用智能算法，建立輿情監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，掌握信息環(huán)境的變化，預(yù)測(cè)目標(biāo)群體動(dòng)態(tài)需求，提高對(duì)信息服務(wù)的掌控能力。如紐約大學(xué)圖書館設(shè)計(jì)的個(gè)性化推薦系統(tǒng)，以機(jī)器學(xué)習(xí)的方式理解檢索內(nèi)容，根據(jù)用戶需求分析結(jié)果，自動(dòng)篩選關(guān)鍵詞、核心內(nèi)容等，為用戶提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)。

1.3 促進(jìn)圖書館轉(zhuǎn)型升級(jí)

人工智能經(jīng)過六十多年的發(fā)展，與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)相互作用，形成全新的計(jì)算機(jī)技術(shù)生態(tài)，極大提升了語音識(shí)別、圖像處理等方面的能力。數(shù)字圖書館是研究與應(yīng)用新知識(shí)、新技術(shù)的場(chǎng)所，其轉(zhuǎn)型發(fā)展離不開先進(jìn)技術(shù)的支持[2]。目前我國(guó)圖情界緊密圍繞知識(shí)創(chuàng)新需求，建立了圖書館人工智能體系，不僅促進(jìn)了人工智能的傳播，也促進(jìn)了新技術(shù)與文化、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的融合。數(shù)字圖書館基于人工智能的全新管理模式，可以實(shí)現(xiàn)用戶與資源之間的互通互聯(lián)，擴(kuò)大信息的傳播范圍，增進(jìn)基于知識(shí)的協(xié)作與共享，這也必將推動(dòng)圖書館在智能語音服務(wù)、智能檢索、智能教育等方面取得突破性進(jìn)展。

2 人工智能時(shí)代新型數(shù)字圖書館建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)數(shù)字圖書館雖然引入人工智能技術(shù)，致力于促進(jìn)數(shù)字圖書館向智能化轉(zhuǎn)型，但大部分應(yīng)用尚處于理論階段，實(shí)際操作中依然面臨多方面的挑戰(zhàn)。

2.1 人工智能研究投入不足

數(shù)字圖書館引入人工智能技術(shù)，需要采購相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，也需要在研究、管理、服務(wù)等階段投入大量資金，進(jìn)而更好地發(fā)揮人工智能的作用[3]。由于圖書館屬于公益性服務(wù)機(jī)構(gòu)，其經(jīng)費(fèi)來源主要依靠政府財(cái)政撥款，并且對(duì)資金使用有明確的限制。且由于圖書館大多數(shù)資金被用于文獻(xiàn)采訪工作中，或者用于支付員工薪酬，鮮少用于配置人工智能相關(guān)設(shè)施設(shè)備的采購。加上目前人工智能的應(yīng)用并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很多圖書館僅處于摸索階段，尚不明確新技術(shù)能夠帶來的效益，這就難以獲得政府財(cái)政支持。此外，人工智能屬于社科類研究項(xiàng)目，圖書館在這方面本身分配的科研經(jīng)費(fèi)較少，導(dǎo)致人工智能研究資金缺口大，這也影響到新型數(shù)字圖書館的建設(shè)進(jìn)程。

2.2 缺乏專業(yè)人才隊(duì)伍

從現(xiàn)階段我國(guó)圖書館人工智能的實(shí)踐現(xiàn)狀來看，由數(shù)字圖書館獨(dú)立開發(fā)的人工智能應(yīng)用并不多，大部分為直接采購獲得，或者由高新技術(shù)企業(yè)與圖書館合作完成開發(fā)工作。究其原因，在于從事人工智能研究工作需要專業(yè)人才，而在人工智能行業(yè)人才緊缺的大背景下，數(shù)字圖書館在引進(jìn)人才方面并沒有優(yōu)勢(shì)，致使在人工智能研發(fā)方面也存在較多障礙。同時(shí)很多圖書館不了解人工智能的最新發(fā)展趨勢(shì)，缺乏創(chuàng)新思維與開闊的視野，只能被動(dòng)接受企業(yè)研發(fā)的各類智能應(yīng)用，無法根據(jù)自身需求選擇適宜的技術(shù)與工具。新型數(shù)字圖書館建設(shè)并非一蹴而就，要求圖書館強(qiáng)化與企業(yè)的協(xié)同合作，努力彌補(bǔ)在人才、技術(shù)方面存在的不足[4]。

2.3 大數(shù)據(jù)采集利用存在障礙

數(shù)字圖書館引入人工智能技術(shù)的目的之一，在于有效處理海量大數(shù)據(jù)資源，提升館藏資源建設(shè)效率。而日益增多、來源復(fù)雜、異構(gòu)分布的數(shù)字化資源，本身加大了圖書館采集、理解與處理的難度，也對(duì)數(shù)字圖書館信息技術(shù)工具的應(yīng)用提出更高的要求[5]。若館員數(shù)字化處理方式不當(dāng)，或者無法掌握適宜的智能算法，很難保障大數(shù)據(jù)采集處理的有效性。同時(shí)在大數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)字圖書館還需要做好與出版社、數(shù)據(jù)庫運(yùn)營(yíng)商等機(jī)構(gòu)的協(xié)商工作，爭(zhēng)取獲得他們的支持，確保資源建設(shè)的豐富完整性。此外，為保障用戶權(quán)益，數(shù)字圖書館在數(shù)據(jù)挖掘階段，還需要建立隱私保護(hù)與版權(quán)保護(hù)相關(guān)規(guī)范，避免由此引發(fā)的法律糾紛。

3 人工智能應(yīng)用于新型數(shù)字圖書館的技術(shù)路徑

人工智能技術(shù)在圖書館各項(xiàng)業(yè)務(wù)中的滲透，促進(jìn)了圖書館服務(wù)內(nèi)容、理念與技術(shù)的變革，也加快了新型數(shù)字圖書館的建設(shè)步伐。人工智能作為新型數(shù)字圖書館的重要支撐，為了真正實(shí)現(xiàn)圖書館的智能化，就有必要把握人工智能的應(yīng)用路徑，讓人工智能幫助館員做更多細(xì)致、全面、高效的工作。

3.1 資源維度：智能資源建設(shè)

作為提供信息化服務(wù)的基礎(chǔ)，資源建設(shè)一直是圖書館的核心業(yè)務(wù)[6]。新型數(shù)字圖書館的構(gòu)建，應(yīng)該依托適宜的人工智能技術(shù)，提高對(duì)用戶數(shù)據(jù)的智能分析能力，制定科學(xué)合理的資源建設(shè)方案，形成基于用戶需求驅(qū)動(dòng)的資源建設(shè)機(jī)制。這樣不僅體現(xiàn)了以用戶為中心的服務(wù)理念，也可以避免資源重復(fù)建設(shè)，完善資源采訪管理模式，降低資源建設(shè)成本?；谌斯ぶ悄艿男畔⒉杉到y(tǒng)，可以通過深度學(xué)習(xí)的方式，主動(dòng)挖掘用戶個(gè)性化需求，對(duì)多源異構(gòu)信息進(jìn)行高效采集、識(shí)別與處理，自動(dòng)匹配符合條件的信息資源，保障館藏資源利用率。如美國(guó)楊百翰大學(xué)圖書館借助讀者決策采購系統(tǒng)，全面掌握讀者對(duì)資源建設(shè)的訴求，根據(jù)用戶意愿程度觸發(fā)系統(tǒng)采購指令，極大地提升了館藏利用率。

3.2 空間維度：智能感知空間

人工智能時(shí)代各種智能化設(shè)備的應(yīng)用，如射頻識(shí)別、智能交互技術(shù)等，有助于提高圖書館系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境的感知能力，提高數(shù)據(jù)采集處理效率，營(yíng)造具有智能感知功能的新型服務(wù)空間。新型數(shù)字圖書館的構(gòu)建，可以借助多樣化的智能應(yīng)用，打造能夠感知周圍環(huán)境，自動(dòng)采集監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)，全面提高建筑智能化水平的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館內(nèi)部照明、通風(fēng)、供暖、安防等系統(tǒng)的智能化調(diào)控。智能化設(shè)施設(shè)備的應(yīng)用，讓數(shù)字圖書館擁有智能感知能力，促進(jìn)了圖書館文獻(xiàn)、資源、空間的智能化關(guān)聯(lián)，可以營(yíng)造良好的用戶服務(wù)環(huán)境[7]。而館員借助智能手機(jī)等移動(dòng)工具，能夠輕松操控各類智能設(shè)備，或者指揮智能機(jī)器人開展各項(xiàng)工作，提升信息服務(wù)的便捷舒適度。

3.3 服務(wù)維度：智能信息服務(wù)

面對(duì)用戶日益多元化的信息需求，數(shù)字圖書館需要借助人工智能等新技術(shù)，全面掌握不同類型用戶的差異，進(jìn)而提供更有針對(duì)性的服務(wù)。圖書館每年接待的用戶人數(shù)眾多，要想對(duì)這些用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以引入人臉識(shí)別技術(shù)。它通過對(duì)用戶面部特征信息進(jìn)行采集，自動(dòng)跟蹤識(shí)別人臉，進(jìn)而分辨一般用戶與重點(diǎn)用戶群體，幫助數(shù)字圖書館開展用戶分類管理，掌握不同類型用戶的行為規(guī)律，主動(dòng)推送符合其需求的信息。數(shù)字圖書館也可以利用智能化工具，構(gòu)建具備智能采集、分類、推送等功能的個(gè)性化服務(wù)系統(tǒng)，在主動(dòng)分析用戶數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，提升信息服務(wù)的智能化水平。例如，大連圖書館依托人工智能技術(shù)，建立了包括用戶層、中間層、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的信息服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的智能化處理，能夠根據(jù)用戶偏好自動(dòng)匹配個(gè)性化服務(wù)內(nèi)容（如圖1所示）。

圖1 基于人工智能的信息服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

4 人工智能時(shí)代新型數(shù)字圖書館的建設(shè)策略

在數(shù)字圖書館朝著智能化方向發(fā)展方面上，人工智能技術(shù)的推動(dòng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。新型數(shù)字圖書館的建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工程，為了保障服務(wù)全面、功能多樣，需要從創(chuàng)新思維方式、培養(yǎng)人工智能服務(wù)團(tuán)隊(duì)、促進(jìn)科技孵化等角度著手，真正解決現(xiàn)階段存在的難題，營(yíng)造更好的圖書館信息服務(wù)生態(tài)（如圖2所示）。

圖2 新型數(shù)字圖書館的建設(shè)策略

4.1 建立具有創(chuàng)新思維的智能圖書館

人工智能時(shí)代開放、互聯(lián)、共享的信息環(huán)境，讓用戶具有多樣化的信息獲取渠道，也使得數(shù)字圖書館提供的服務(wù)更為便捷高效[8]。為了加快新型數(shù)字圖書館建設(shè)，提升信息服務(wù)的智能化、智慧化水平，數(shù)字圖書館還需要?jiǎng)?chuàng)新思維模式，主動(dòng)掌握最新科研進(jìn)展，積極引入新理念、新設(shè)備與新技術(shù)，全面優(yōu)化資源建設(shè)與服務(wù)模式。數(shù)字圖書館可以促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”與人工智能相結(jié)合，拓展人工智能應(yīng)用范圍，將基于人工智能的新型服務(wù)模式引入咖啡館、地鐵站等場(chǎng)景中，讓更多的讀者享受到人工智能帶來的便利。同時(shí)依托人工智能平臺(tái)，強(qiáng)化知識(shí)開發(fā)、創(chuàng)新與利用能力，將多樣化的知識(shí)片段連接起來，形成符合特定主題的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，為讀者決策提供可靠的依據(jù)。

4.2 培養(yǎng)掌握人工智能技術(shù)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)

人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，在為數(shù)字圖書館提供便利的同時(shí)，也對(duì)館員提出了更高的要求。數(shù)字圖書館應(yīng)該制定科學(xué)的人才培養(yǎng)規(guī)劃，督促圖書館員學(xué)習(xí)新技能，掌握各種智能設(shè)備的操作方法，使其具備較高的信息智能應(yīng)用能力，并且能夠通過自主學(xué)習(xí)提高創(chuàng)新能力，更好地滿足用戶個(gè)性化服務(wù)需求。面對(duì)智能化應(yīng)用，圖書館員還需要加強(qiáng)與人工智能相關(guān)的研究工作，掌握人工智能的發(fā)展方向，學(xué)習(xí)有關(guān)人工智能服務(wù)知識(shí)，爭(zhēng)取成為新時(shí)代的復(fù)合型人才。數(shù)字圖書館要為館員提供良好的工作環(huán)境，以專家講座、定期考核等方式，提高館員的學(xué)習(xí)積極性，提高其自身綜合素質(zhì)。

4.3 提升圖書館科技創(chuàng)新與孵化能力

如今人工智能已成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的科技熱點(diǎn)，與之相關(guān)的硬件、算法與工具的價(jià)值日益提高，必然增加新型數(shù)字圖書館建設(shè)的資金壓力。為了應(yīng)對(duì)這一難題，數(shù)字圖書館一方面需要拓展資金來源，通過與行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)等機(jī)構(gòu)合作，以建立基金會(huì)、設(shè)立科研項(xiàng)目的方式募集資金，提高對(duì)人工智能應(yīng)用的投入力度。另一方面，數(shù)字圖書館通過與高新技術(shù)企業(yè)合作投資，積極引入創(chuàng)新創(chuàng)意資源，在資源、人才互補(bǔ)基礎(chǔ)上建立科技孵化項(xiàng)目，構(gòu)建更加可靠的軟硬件開發(fā)平臺(tái)，推動(dòng)熱點(diǎn)研究獲得突破性進(jìn)展，全面提高自身的社會(huì)服務(wù)價(jià)值。今后數(shù)字圖書館還需要開展更多創(chuàng)意性探索，強(qiáng)化智能化應(yīng)用研發(fā)能力，建立更為便捷智慧的圖書館服務(wù)體系。

5 結(jié)語

如今人工智能的研究與應(yīng)用正逐漸成為世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，也成為推動(dòng)各行各業(yè)發(fā)展的新引擎。人工智能相關(guān)學(xué)科的發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)了社會(huì)各領(lǐng)域從數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)型，也給數(shù)字圖書館發(fā)展帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。雖然目前數(shù)字圖書館在人工智能實(shí)踐方面，還需要克服很多難題，但相信隨著人工智能與圖情界的深度融合，以及智能化應(yīng)用模式的逐步成熟，數(shù)字圖書館必將迎來更大的發(fā)展空間。