機器智能環境下數字圖書館服務范式變革研究

蔡 蔚

（鹽城市第一人民醫院科教處，江蘇 鹽城 224000）

機器智能是探究實現機器智能化的原理和方法，是認知計算領域各種研究成果的集合，旨在讓機器具備分析、決策、感知、推理等獨特功能。它集成認知科學、腦科學、人工智能等多學科知識，是對人工智能的深化發展。德勒在《2017 技術趨勢》報告中指出，機器智能快速發展，已經衍生出無數新功能，并推動認知研究進入新時代。機器智能的廣泛應用，使機器設備具備模擬人腦思維方式的能力，促使智力轉化為生產力，不僅能夠改變多個行業的生產方式，也可以改變產業形態。機器智能凸顯了人機交互的作用，人不能代替機器，但機器卻成為人類生產的一部分[1]。在機器智能背景下，數字圖書館要實現技術革命，理應改變思維模式與服務范式。如今很多圖書館紛紛引入多種智能技術，搭建全球資源與用戶需求之間的橋梁，實現服務模式的泛在化、智能化。神經網絡、深度學習、機器自動化等技術的應用，讓數字圖書館具備智能感知、語音識別等更多新功能，給圖書館帶來深刻影響。作為全新的技術形態，機器智能正在推動數字圖書館變革，催生數字圖書館的新事物，進而打造一個高度智能化的圖書館新生態。

1 機器智能驅動數字圖書館內外部環境變化

1.1 數據資源的指數級增長

互聯網的普及和各種智能終端的應用，給信息生產傳播提供了便利，使得網絡資源的規模迅速擴大。而云計算、人工智能等技術的發展，將促進數據的分析、整合與共享，使數據資源增長的速度更快。從商業角度看，隱藏在網絡結構中的多源異構數據，具有很多潛在的價值，能夠轉化為具有商業價值的產品[2]。而數據資源管理是機器智能的組成部分，機器智能的應用，讓海量數據處理更加便利，能夠發現各種關聯、規律與影響，成為情報獲取的重要手段。數字圖書館要有效管理大規模數據，也需要依托機器智能等先進理念，掌握海量數據訪問、存儲、分析、整合的方法。

1.2 更強大的計算決策能力

如今數字化資源不斷增多，用戶的需求也日益多樣化，這使得信息環境變得越發復雜，也促使機器學習、數據挖掘等技術不斷進步，提高了計算機系統的整體性能。機器智能環境下我們可以選擇合適的技術，快速檢索、修改大量數據，以分布式網絡實現海量數據的可靠存儲，無縫對接各種基礎設施、平臺和應用。云計算強大的數據處理能力，讓數字圖書館可以高效管理各類數據，開發設計更加高級的機器系統，為解決復雜的問題提供決策依據。深度學習讓機器設備擁有自主學習能力，能夠模擬人類的學習行為，分析、預測事件發展態勢，在圖情界發揮更重要的作用。

1.3 更加智能化的行業生態

隨著機器智能的不斷發展，與之相關的智能算法更加強大，在圖情界的應用將會展現出更大的潛力。認知算法的不斷改進優化，可以提高計算機系統的性能，實現復雜決策與權衡的自動化[3]。作為大規模數據分析處理的核心，智能算法的應用貫穿于整個數據生命周期中，數字圖書館對數據資源的管理，從系統數據的輸入、引擎轉換、數據輸出，到提供知識產品和決策建議，都需要選用適宜的算法。尤其是神經網絡、深度學習、機器自動化等的發展，促進了多種算法的融合，可以更好地模擬人的思維，有助于數字圖書館挖掘更多有價值的信息，保障信息服務的精準、及時、有效，打造更加智能化的服務生態。

2 機器智能環境下數字圖書館服務范式變革

機器智能環境下先進技術的高速發展，內外部環境的變化，使得數字圖書館不得不正視自身存在的不足，以探索更加符合用戶需求的服務范式。數字圖書館力圖借助智能感知、云計算、虛擬現實等新興技術，將資源、設施設備、空間、讀者等聯系在一起，提供便捷、高效、人性化的服務，朝著智能圖書館的方向發展。

2.1 數字圖書館資源結構優化

機器智能環境下，數字圖書館引入多種數據處理技術和工具，使得館藏資源在規模、結構、質量等方面發生了天翻地覆的變化。數字圖書館的實體資源、數字資源進一步融合，呈現從實體館藏轉向虛擬館藏的趨勢，與多種媒體設施的關聯性更強[4]。面對新變化，數字圖書館要充分采集多源信息，繼續對館藏資源進行補充完善，構建更加豐富的館藏資源體系。同時數字圖書館可以借助語義分析、數據挖掘等技術，從海量異構數據資源中發掘有價值的內容，揭示可供圖書館利用的規律，在可視化分析基礎上構建知識圖譜，以便讓廣大用戶更容易檢索、理解和使用。泛在化的信息環境，弱化了單個圖書館的資源建設能力。為保障館藏建設與無限增長的數據資源之間的匹配，數字圖書館開始尋求跨界合作，以建立信息服務聯盟的方式，實現信息資源共建共享，共同為用戶提供優質服務。

2.2 數字圖書館服務技術革新

機器智能作為推動人類生產、生活方式變革的動力，為數字圖書館帶來新的發展機遇。以機器學習等為代表的新技術，成為支撐社會發展的基礎性設施，也為數字圖書館搭建智能服務系統提供了基礎架構[5]。Gartner發布的《2017年十大戰略技術趨勢》中指出，虛擬現實、大數據等戰略技術，成為圖書館未來技術應用的主要方向，將深度融入圖書館各項服務中。人工智能、大數據、區塊鏈等核心技術，極大地優化了計算機程序性能，讓機器具備智能感知、語義識別、自主學習等多種能力。作為先進科技研究與應用的場所，作為秉承開放、兼容理念的社會文化服務機構，數字圖書館不可避免地會吸納新技術，并將這些技術應用于資源建設與服務中，不斷創新服務手段，全方位提高服務的深度與廣度。

2.3 數字圖書館服務空間再造

機器智能環境下，數字圖書館的實體空間功能更為復合化，能夠滿足用戶多樣化的需求；虛擬空間的服務內容也更加多樣，能夠帶來更加新穎的體驗。實體空間與虛擬空間的結合，催生出“智能空間”這一全新的概念，成為數字圖書館實現服務拓展的新方向[6]。目前國內圖書館正在積極探索虛實空間融合的新模式，致力于打造用戶身邊的智能圖書館。在文獻服務的基礎上，對實體空間布局進行優化，建設創客空間、信息共享空間等，為用戶創設個性化的學習情境。通過引入智能機器人等智能設備，借助微信、微博等新媒體工具，創設豐富的線上空間服務模式，并促進線上線下服務的有機結合（如圖1 所示）。為了迎合用戶空間服務的新需求，數字圖書館需要熟悉用戶的行為習慣，融入低碳環保、生態管理新理念，設計合理的空間管理規章，創設更多舒適、個性化的空間環境。

圖1 數字圖書館虛實空間融合的框架

3 機器智能環境下數字圖書館服務的創新實踐

機器智能環境下，人機交互不再成為障礙，融合語音識別、人工智能等多重技術的智能機器人，為數字圖書館提供了新的服務手段，有助于數字圖書館開展全新的服務實踐，帶給用戶更為豐富的體驗。

3.1 智能信息流通

如今數字圖書館的信息流通量不斷擴大，可以利用射頻識別、二維碼等技術，實現對文獻資料的批量處理、科學分類，縮短文獻盤點時間，提高文獻資源查詢、借還效率[7]。同時數字圖書館可以借助人工智能技術，打造智能信息管理倉儲，以跨界合作的方式解決大規模數據資源的集中存儲問題，并以自動化、智能化的設施設備，實現文獻資源的遠程自主檢索，實現信息資源的隨機隨網獲取。例如杭州圖書館與郵政合作，搭建智能倉儲O2O服務中心，不僅可以實現對實體資源的動態、智能化管理，也可以通過交互式高清顯示屏，為到館用戶展示各類資源，方便用戶到館借閱，或者借助互聯網瀏覽下載虛擬館藏。

3.2 智能信息咨詢

信息咨詢是數字圖書館的重要業務之一，對館員的知識儲備、業務素養均有較高的要求。借助機器智能打造智能咨詢服務模式，可以彌補人工咨詢響應度低、準確率低的不足，讓用戶隨時隨地獲得咨詢信息。在這個過程中，用戶可以借助智能手機等終端設備，在線向數字圖書館發送請求。而服務系統依托語義識別、機器學習等技術，能夠自動分析用戶請求，在線與用戶智能交互[8]。然后把接收到的操作指令發送至館藏數據庫中，自動調取相匹配的信息資源，最后通過人工智能程序和顯示適配器等，將咨詢結果傳遞給用戶，其基本流程如圖2 所示。例如哈爾濱工業大學設計的微信智能咨詢系統，就可以根據用戶的在線請求，自動獲取圖書館的相關信息，主動推送用戶所需的資源，極大提升了咨詢服務水平。

圖2 數字圖書館智能咨詢服務流程

3.3 智能機器人知識庫建設

在將智能機器人應用于數字圖書館的過程中，借助智能語音交互系統和深度學習技術，能夠采集大量高質量數據資源，憑借自主學習能力完成各項指令，支持個性化語音識別、音頻融合和智能對話，輕松應對多樣化的服務場景。如上海圖書館將智能機器人作為線上信息交互、線下信息咨詢的新平臺，以減輕館員工作壓力，優化用戶服務體驗。然而，目前智能機器人的應用目前還處于摸索階段，其為用戶提供的服務相對有限，需要攻克的技術難關還有很多。為了更好地發揮智能機器人的作用，國內部分圖書館嘗試建立機器人知識庫系統，結合智能機器人服務中存在的問題，如語義分析不準確、詞條檢索不全等，綜合考慮智能機器人服務所需的條件，將相關網絡資源、技術問題、館藏資源等納入知識庫中，以改進和優化機器人服務模式，提高服務的精準度與有效性。

4 機器智能環境下數字圖書館服務變革帶來新體驗

機器智能環境下數字圖書館服務范式的變革，讓數字圖書館擁有全新的面貌，將以更加智能化、個性化的手段，為用戶帶來全新的感官、場景與情感體驗，更好地提升用戶對圖書館的黏度。

4.1 豐富多樣的場景體驗

如今云計算、物聯網等技術的普及，各種智能媒體工具的應用，促進了用戶行為、空間、環境等因素的融合，打通了線上線下的資源與服務，提供了更加多樣化的場景與服務模式。每一個場景都可鏈接、觸發新的場景，帶來更多新的流量，用戶也可以迅速參與到不同的碎片化場景中。數字圖書館可以綜合運用各種智能化技術，打造更多符合用戶需求的服務場景，它不僅能夠滿足用戶的個性化需求，也能夠激發他們的自主創造、學習能力。在物理場景打造方面，數字圖書館可以選擇智能感知設備，對館內環境進行動態跟蹤監測，準確掌握入館人數、文獻流通情況等信息，進而調整內部資源與服務方式，滿足用戶對自由、交互、智能的場景服務需求。在虛擬場景打造方面，數字圖書館可以設計線上講座、虛擬展廳等，以虛擬現實技術讓用戶擁有身臨其境的感受。

4.2 不斷強化的感官體驗

機器智能的發展，催生出數字圖書館全新的服務業態，人機交互的應用更加普及，讓廣大用戶擁有更加直接的感官體驗。在多樣化的場景服務中，虛實交錯的環境，讓用戶可以充分調動視覺、聽覺、觸覺等感觀，獲得模擬真實、超越真實的體驗。如基于虛擬現實的館內文獻展示，依托可穿戴設備讓用戶有立體的視覺體驗，有更真實的觸感。這樣的感官刺激不僅會給用戶帶來新鮮感，也會影響他們的心理，讓他們強化對圖書館服務的認知。而用戶的行為、心理等各項數據也會被智能設備采集，成為可以被存儲、分析與利用的資源，方便數字圖書館掌握用戶的個性化需求，創設更多智能服務體驗。

4.3 增進用戶黏度的情感體驗

數字圖書館用戶在獲取各項服務的過程中，本身對服務有期待和認知。借助人工智能等新技術，數字圖書館可以突破線上線下的時空界限，借助微信等工具與用戶進行無障礙互動，為他們帶來更加愉悅的情感體驗。智能化的設施設備，能夠以人性化的程序設計與操作規范，實現與用戶的友好對話，避免人工服務存在的效率不高、態度不佳等問題，獲得用戶心理上的認同。數字圖書館也可以借助智能化數據處理方式，全方位挖掘用戶的行為偏好，獲得精準的用戶畫像，給他們帶來更加貼近需求的服務。當用戶的個性化需求得到滿足，部分用戶樂于將良好的體驗分享出去時，就會實現提高圖書館影響力的同時，也能帶來了更高的用戶黏度。

5 結語

機器智能如同強有力的技術引擎，將會對社會帶來全方位的沖擊，它促進了多個行業的融合與轉型。機器智能以應用便捷、成本低廉、智能高效的優勢，給數字圖書館服務革新注入了新的動力。充分利用多種智能新技術，實現無障礙的人機交互與協同，將有助于打造更加智能化的圖書館服務生態，全方位改善數字圖書館服務條件，形成虛實結合的空間環境，進而提供更加符合用戶期待的服務，讓數字圖書館事業邁向更高的臺階。