人工智能服務在智能化圖書館中的應用探究

魯儲珊

(武漢職業技術學院 湖北武漢 430074)

隨著信息技術的不斷發展，以人工智能為代表的新一代信息技術應用在各行各業中越來越廣泛。近年來，隨著計算機視覺、機器學習等算法逐漸成熟，人工智能已經從理論研究進入了實際運用階段。人工智能技術可以實現對人的分析識別和理解，在自動駕駛、自動醫療以及機器人等領域都發揮著巨大作用。圖書館作為公共文化場所，不僅是信息資源的集聚地，更是一個重要的文化傳播平臺與服務中心。隨著智能時代的到來，人們對圖書館需求越來越高，而智能化圖書館建設也得到了迅速發展。

在智能化圖書館方面，主要采用了射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID），結合現代人工智能技術和云計算技術，開發了一套智能化的RFID智能圖書館，將RFID 技術應用到圖書館的智能化管理中，簡化了圖書的借還過程，提升了流通效率，大幅度降低圖書盤點和檢索的工作量，擴大圖書館服務的時間與空間，提高讀者服務的水平與科學管理水平。

所謂的人工智能，其實就是利用電腦，模擬人的思想與行動，模擬人的學習與思考，然后對智能設備發出指令，以達到輔助人處理各種問題的目的。隨著人工智能的發展，其應用領域越來越廣泛，技術發展也越來越快，在一些崗位上已經逐漸取代了人工，而在圖書館工作中，其運用也是一個很重要的發展趨勢[1]。

1 人工智能技術概述

因為人工智能技術的發展，要求將多種信息技術相融合，所以，該系統的總體架構相對較為復雜，由多個子系統組成，各子系統之間的作用也不盡相同。目前，在人工智能技術的研發方面，在國內外都已花費了大量的時間和金錢，當前較為順利的是寧國慧芯信息技術有限公司研發的RFID智能圖書館系統，它包含了知識庫、人機界面等內容，主要是將一些智能化的軟件添加到被改造的對象中，通過智能的應用來解決現實生活中的問題。在人工智能中，推理編譯與知識儲存分析是一項重要的技術，它可以從現有的數據中，對使用者的需求進行分析，并得出相應的結論[2]。

2 圖書館智能化服務應用分析

圖書館的工作是圖書的流動，它的管理工作就是保持圖書館的基本運轉，讓讀者過上更好的讀書生活，并在圖書館與讀者之間建立起一套良好的制度，根據讀者的需要，制定出一套完善的工作制度，而智慧圖書館就是把人工轉換為智能[3]。利用SQL數據庫技術，高效、智能、方便、實用、好用，在減少人力成本的前提下，利用互聯網、云計算、阿里云、百度云，利用智能化設備與管理系統（如圖1 所示），實現了對圖書館的智能管理[4]。

圖1 圖書館智能化設備與管理系統

2.1 智能感應裝置

目前，在圖書館建設和發展過程中，許多圖書館都引入了云計算、大數據等相關技術，在某種程度上提高了信息化水平，這對我國高校圖書館向智慧借書發展起到了促進作用。通過使用智慧監測技術與電腦自動辨識技術，完成了與圖書館的數據、資料、實物的對比，建立了一個智慧的感應體系。此外，還可以通過傳感器對藏書閣中的物品進行跟蹤，如目前最常用的智能傳感器掃描、二維碼掃描等[5]，安全門禁設備（見圖2）：在用戶從系統進入和離開圖書館的過程中，如果沒有完成借閱，系統將會自動提示，并且可以在同一時間內發現多個不同的標記。RFID技術是一種高效、安全的技術，它的廣泛應用將極大地提高圖書館的工作效率，提高圖書館的服務水平[6]。

圖2 感應安全門禁設備

2.2 智能化信息處理系統

當今世界，各種行業的發展和競爭，都離不開資訊科技的支持。近年來，由于云技術的迅速發展，使圖書館在提供更多的資源時，其資源的利用率也有了很大的提升。云計算技術以計算機為基礎，通過對數據的有效分配，提升了整個體系的運算性能，并強化了對閑置的數據的使用與管理。本項目擬借助云計算技術，將各個獨立的數據中心整合為一體，并以此為基礎進行數據中心的建設，從而達到數據中心建設的目的[7]。例如：FIDR標簽轉換裝置，其功能是讀取、寫入、編碼、分發RFID標簽，并將其用于識別和追蹤圖書館文獻所需要的信息，包括書號、書名、檢索號、借閱人信息、借閱日期等。該裝置利用RFID 標簽對貨架上的數據進行掃描，完成錯架、排架、倒架、剔除、讀取、統計、數據采集和處理[8]。

2.3 智能資料處理系統

利用大數據技術，使傳統的數據資源分析功能發生了變化，能夠為用戶提供強大的數據分析、數據采集、并行分析等功能。所以，建立一個智能化的信息分析系統，可以有效地解決用戶信息和資源信息冗余的問題，從而提高用戶信息的可用性。利用情報分析技術，深入研究讀者的借閱、使用和數據瀏覽，挖掘出讀者的隱含的需要，從而提升圖書館的智能化水平；與此同時，本項目還將進一步加強對國際、國內相關問題的認識，獲取相關信息，促進學科發展[9]。例如：館員工作站有集成RFID識別系統、讀卡器識別系統、條碼槍、充磁退磁儀、顯示器等設備，它具有館員管理、讀者自助操作、雙面同步展示等功能，可同時借還多本書磁化和消磁，對于整個圖書館工作效率的提高與服務質量的提升具有重大意義[10]。

2.4 智能分類管理系統

隨著時間的推移，圖書館的資源將會越來越多，如何進行科學的管理，是當前圖書館工作中亟待解決的問題。隨著我國信息化建設的不斷深入，對館藏資源進行分級管理已成為一種新的趨勢。在數據資源的存儲過程中，智能分類器可以根據數據資源的種類和內容等不同的特征對數據資源進行分類，確保了數據資源的層次性。此外，該系統還可以根據不同的語義進行判別，從而提高檢索速度[11]。例如：新友好圖書館的智慧分類和還書系統，是在物流和儲存產業中最先進的機器人分類技術的基礎上，由15 個分揀機器人（如圖3所示）和2臺搬運機器人組成的，機器人外表憨憨，但卻很聰明、很靈活，在讀者們歸還書籍后，它們會按照最優的路線，自動避開障礙，來到對應的分揀格口，對書籍進行分揀，等書格滿了，搬運機器人會第一時間把書格托運出來，并及時提醒工作人員。智能的分揀機器人不但很聰明，工作效率也很高。它們分工協作，完成18個不同館藏地點的圖書分揀，每小時可以分揀圖書1 500冊，效率是傳統系統的10倍[12]。

圖3 圖書館智能化分揀機器人

3 運用人工智能技術建設圖書館智能化服務系統

近年來，隨著網絡技術的飛速發展，人們的思想、行為模式發生了巨大的變化，圖書館的軟件、硬件設施也得到了進一步改善，為其應用打下了堅實的基礎。與此同時，在圖書館的發展與建設過程中，科研管理者也在不斷地嘗試新的方式來提高自己的服務能力。將大數據技術應用于智能化服務體系的構建，必須根據目前的圖書館系統建設情況，從人工智能等方面進行深入的剖析，以保證整個系統的科學、合理[13]。

3.1 總體框架

首先是用戶交流層，主要負責理解用戶的需求，并通過對用戶信息的展示，為用戶提供個性化服務；其次是情報的智能化層面，它的主要作用是當使用者得到資訊后，將資訊加工成數據，然后執行相關的工作流程；最后是對資料進行分級管理，實現了圖書館文獻資料的分級管理，便于以后的管理和查詢。

3.2 總體功能設計

運用智能技術，促進圖書館信息化，提高圖書館的信息化程度。在傳統的圖書管理模式中，用戶僅憑一張閱讀卡就可以直接進入圖書館，通過借閱卡來實現對圖書的閱讀，同時還可以通過借閱機來實現對文獻的查詢與檢索。人工智能技術的應用重點是在智能服務方面，從而提升了圖書館的服務水平，讓讀者可以通過人臉識別的方法進入圖書館，還可以通過語言、關聯輸入等方法來進行詢問，并且還可以按照用戶的特征來對用戶進行智能的甄別，最后把符合用戶需要的數據和信息提供給用戶。

3.3 功能模塊設計

在此基礎上，引入人工智能技術，建立了一個以模塊為基礎的、以模塊為核心的、以模塊為核心的智能服務平臺。在該系統中，用戶交互層的設計主要有對用戶進行數據比對、對數據進行數據錄入、對數據進行查詢、處理這幾個部分。情報的智能化分析，就是將情報搜集、篩選、比對的過程，包括情報的更新和知識的更新；設計創新資訊、館藏資訊、個性化資訊、操作系統、資訊智能化等資訊管理[14]。

4 人工智能技術在圖書館智能化服務系統中的優越性

在當前的圖書館建設和發展過程中，將人工智能技術引入圖書館的服務體系中，是順應時代發展的一種新型的服務方式，能夠提高圖書館的服務質量。其優越性體現在以下幾個方面。

4.1 提高作業效率和便利程度

在以前的圖書館平臺開發過程中，讀者要拿著借閱卡，借閱圖書、期刊等，而在人工智能的幫助下，讀者可以不用借閱卡、借閱圖書，而是要經過人臉識別，經過身份驗證，系統會根據學生的借閱習慣，分析出學生的喜好，從而做出更精確、更個性化的信息。這樣的系統運行，不僅可以減少館員的工作壓力，還可以提高借閱、查詢的效率。

4.2 可提供個性化的信息服務

在原有的圖書館工作中，需要分析用戶的個人信息，分析讀者的借閱、信息檢索等，并根據用戶的特征，運用人工智能技術，把大數據技術運用到圖書館，跟蹤并及時地確定他們的位置，同時還可以分析各種類型的書籍在書架上停留的時間、閱讀的內容等，通過大數據技術進行個體化的分析，從而更加準確和有針對性。

4.3 提供更精確的信息檢索服務

在傳統的資料庫管理方法中，用戶主要是在圖書館內搜索各類文獻，然后根據要求進行整理和整理。運用人工智能技術，可以通過模糊算法、神經網絡學習、知識庫技術等技術，根據用戶的偏好對搜索結果進行分類，并抽取有關的信息，根據知識庫中的數據源進行檢索，以獲得更加準確的查詢結果。

4.4 使圖書館的資源得到充實

館藏是一個圖書館長久發展的保障，在原有圖書館的基礎上，通過商業收購和文獻轉讓等方式，對已有文獻進行了擴充。在圖書館智能化服務系統中，運用人工智能技術，利用云計算等方法，可以大幅度地擴大圖書館的已有資源，而且還可以從原有的數據中發掘出更多的潛能，利用網絡資源的共享、網絡的數據收集等方法，為讀者提供更多的信息服務[15]。

5 結語

隨著科學技術的不斷進步，人工智能、大數據、云計算等技術得到了越來越多的應用，并深刻地影響著人們生活的各個方面。在圖書館的建設和發展中，要將人工智能技術應用到圖書館的服務系統中，加強服務系統的智能服務，重視對它的總體結構和功能的設計，提升它的智能化程度，充實圖書館的藏書，為讀者提供更加快捷和準確的服務，推動圖書館的智能化發展。