數字人推動智慧圖書館創新發展：技術、優勢與實現路徑*

摘 要 數字人作為元宇宙的重要元素和入口，在智慧圖書館與元宇宙融合發展的背景下，為智慧圖書館創新發展提供了新的切入點。論文通過梳理數字人概念、起源、分類，以及建模、驅動、對話等核心技術，總結出數字人具有超越真人局限、IP打造和多人協同、定制化服務、全時段工作、自動創作等應用優勢，探討其在智慧圖書館建設領域的潛在應用場景，從而推進智慧圖書館建設的理論創新、管理創新、服務創新。此外，論文還從成本控制、自然人權力保障、讀者自控能力影響等方面對數字人在智慧圖書館應用的潛在風險進行了分析。

關鍵詞 數字人；智慧圖書館；創新發展

分類號 G252

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2024.09.009

Digital Human Drive Innovation in Smart Libraries： Technology， Advantages and Implementation Paths

Zheng Cong， Bai Xue， Lv Yan’e， Chen Mang

Abstract As an important element and entrance to the meta-universe， digital human provides a new entry point for the innovative development of smart libraries in the context of the integration and development of smart libraries and meta-universe. By sorting out the concept， origin and classification of digital human， as well as the core technologies of modeling， driving and dialogue， we conclude that digital human has application advantages such as transcending the limitations of real people， IP creation and multi-person collaboration， customized services， full time work and automatic creation， and explore its potential application scenarios in the field of smart library construction， so as to promote theoretical innovation， management innovation and service innovation in smart library construction. In addition， the potential risks of digital people in the application of smart libraries are analyzed in terms of cost control， natural person power guarantee， and the influence of readers’ self-control ability.

Keywords Digital human. Smart libraries. Innovative development.

0 引言

隨著技術的進步，社會正在朝著元宇宙時代邁進[1]。元宇宙業態為智慧圖書館創新建設帶來了無限可能，作為元宇宙三大要素之一和重要入口的數字人也愈發引起圖書館行業關注。與此同時，元宇宙與人工智能的跨越式發展給圖書館造成了很大的沖擊，在現代技術的加持下，豐富多樣的信息源正在逐步吸引用戶的注意力，如果要避免圖書館在信息服務中的邊緣化，就需要積極擁抱新技術，利用新技術契機進行業務創新與變革，將用戶注意力重新吸引回圖書館[2]。因此，本文在梳理數字人相關起源、概念的基礎上，嘗試將數字人理論、技術與智慧圖書館建設進行融合，探索其應用場景、優勢和潛在風險，以期為促進智慧圖書館創新服務工作提供思路。

1 數字人起源及發展

數字人最早依托于虛擬偶像概念，誕生于20世紀80年代，第一代虛擬偶像如日本的林明美、英國的Max Headroom等，以平面繪畫為載體，開始涉足演藝、電影等行業，取得了較大成功[3]。醫學領域也開始建立虛擬人計劃（Virtual human Project，VHP）[4]。進入到21世紀，隨著QQ的普及，QQ秀這一虛擬形象逐漸被網絡玩家接受，中國網絡用戶也可以低成本的擁有自己的虛擬形象，這可以算是國內較早大規模普及的平面型數字人前身。后來隨著CG、動作捕捉等技術的逐漸興起，數字人創造進入到一個嶄新的階段，實現了立體化、擬人化等質的飛躍，數字人形象逐漸豐滿。而人工智能則為數字人注入了靈魂，數字人可以自主完成語音對話、情緒表達等類人行為，從而提升數字人內涵；元宇宙的飛速發展和落地則為數字人提供了廣袤的生存土壤，數字人應用的場景也逐漸多元化。

數字人也叫做虛擬人或者虛擬數字人，其名稱相似度較高，但是根據特征的細化，在概念上“數字人＞虛擬人＞虛擬數字人”。數字人強調運行環境為數字世界，數字人按照現實世界人物進行設定，如果場景、人物完全與現實相同就實現了數字孿生；虛擬人則沒有實體依托，身份與形象完全虛擬化，但是其具備人類外觀和行為模式；虛擬數字人則指存在于非物理世界中，由計算機圖形學、圖形渲染、動作捕捉等計算機手段創造及使用，并具有多重人類特征如外貌特征、人類表演能力、人類交互能力等的綜合產物[5]。

數字人的分類可以從多個維度展開，常見的有技術、角色、設計風格、商業模式、產業應用、結構組成、視覺效果等維度。例如從技術維度可以劃分算法驅動型和真人驅動型，前者使用AI實時生成數字人，后者則通過動作捕捉進行數字人驅動；從數字人扮演的角色可以分為完美偶像型、前沿實驗型、真實生活型、智能助手型、行業專家型等；按設計風格可劃分為動漫型、類人型、超寫實型、科幻型等；從商業模式可劃分為IP型和非IP型，IP型一般包含娛樂型、品牌型、明星型等數字人，非IP型一般為身份型、功能型、學術型數字人。

2 數字人技術

數字人技術一般可分為硬件技術和軟件技術，硬件技術包括使用數字人所要的相關設施、設備等，如顯示設備、VR設備、光學設備、專用芯片、傳感器等；軟件技術包括數字人建模技術、數字人驅動技術、數字人及場景渲染技術等。數字人軟件技術相較于硬件技術發展較為迅猛，并且逐漸通過軟件技術降低專用硬件使用量，使數字人的實現成本進一步降低。因此圖書館作為數字人應用場景，需要關注建模技術、驅動技術等較為核心的數字人軟件技術，通過現有硬件的改造和適配實現數字人應用。

2.1 建模技術

數字人建模技術是數字人技術的重中之重，解決數字人的創造問題。數字人建模可以分為軟件建模、儀器采集建模和自動化建模三種。

軟件建模利用3D軟件如3DMax、Maya等直接建模，該方式經過長時間的發展較為成熟，是目前應用較多的建模手段，但是建設周期較長，在真人還原精度方面不可控。

儀器采集建模又細分為靜態建模和動態建模，靜態建模使用掃描技術，例如結構光掃描和相機陣列掃描，其中相機陣列掃描可以實現超高速的拍攝和細節重建；動態建模則主要指動態光場重建，可以重塑人物的幾何模型，同時還可以一次性獲取不同視角下人體的高質量光影模型數據，視覺保真度更高。

而目前最為火熱的是依托AI進行自動化建模，分為兩個思路，一個是通過采集的平面照片利用AI算法從2D構建出3D模型，一般是對人臉進行2D到3D的轉換，而身體則在模型庫中選取，然后進行拼接；另一個是通過AI算法直接生成人臉、身體等模型。自動化建模目前還不是很成熟，仍在實驗室研究階段，但是就其使用方式來看，是最接近現實使用環境的，能將數字人建模降低到無需特定設備、無需特定場所、無需專業人員就能完成的水平，能極大地促進數字人應用范圍。

2.2 驅動技術

驅動技術簡單來講是通過一些技術手段讓已經建立好的數字人模型動起來。在驅動之前需要對數字人做一個驅動初始化操作，該操作在數字人模型上找尋關鍵點，比如手肘、手腕、膝蓋、腳踝、眼皮、嘴角、眉頭等，通過關鍵點位可以操作數字人的動作、表情等。在具體實現時，往往是先創建一個骨骼系統，里面標記好了通用的關鍵點位，然后將骨骼系統按照比例與數字人模型進行整合和聯動，最后進行參數的調優，使數字人的運動和表情更加自然。

模型初始化后就涉及如何進行驅動使用，整體上驅動類型可分為互動型驅動和非互動型驅動，非互動型驅動較為簡單，通過預先設置好的流程、動作、文本等讓數字人動起來、說起來、演起來，跟傳統動畫片較為類似，驅動過程中無法與使用者進行交互。

互動型驅動則較為復雜，數字人需要接收外界信息并予以反饋，實現上有真人驅動和AI驅動兩類。真人驅動是比較傳統的驅動方式，大規模應用于影視行業，使用光學捕捉、慣性捕捉等技術從真人身上采集動作和表情信息，然后傳遞給數字人進行驅動，也就是一個數字人或一批數字人背后需要有一個真人對外界信息進行反饋，由于光學捕捉和慣性捕捉需要穿戴大量設備，所以限制了其應用范圍。相比較之下，AI驅動無需真人干預，通過對AI技術如CV[6]（Computer Vision，計算機視覺）、TTS[7]（Text to Speech，語音合成技術）、ASR[8]（Automatic Speech Recognition，語音識別技術）等進行整合來驅動數字人，該方案具有成本低、靈活性大等特點，但是受限于AI技術發展現狀，其只能在某一特定垂直領域進行訓練和應用。

2.3 對話式AI

建模技術和驅動技術解決了數字人長什么樣子、怎么動起來的問題，而對話式AI則決定數字人講什么話的問題。對話式AI從技術角度可以分為基于規則對話、基于模塊對話、召回式對話、生成式對話等。

基于規則對話使用符號主義和專家系統這一類AI 設計方法，通過邏輯運算規則可以最終實現類人AI，但是在1980 年之后這一類方法逐漸沉寂，現在大家已經基本否決了通過專家經驗或是規則這一類方式就能達到自由對話的可能性。基于模塊對話通常包含幾個固定的模塊，使用自然語言理解、對話狀態追蹤、策略學習等流程，將狀態映射為動作，最終通過自然語言生成模塊來生成出想要的回復。召回式對話使用語料庫去找匹配貼近用戶需求的答案，回復質量完全受限于語料庫的覆蓋范圍，在復雜、寬泛場景下效果要低于簡單、垂直領域場景。

目前使用前景最好的是生成式對話，時下火熱的ChatGPT正是基于1750億參數的超大規模模型完成對話生成[9-10]，作為一個通用型語言模型，Chat GPT已經可以在諸多專業領域回答特定問題，并根據需要生成內容文檔。有了文檔之后，上游的數字人只需要驅動數字人面部完成對話，就可以達到真人水準。

3 數字人優勢應用

數字人最大的優勢就是超越真人局限，做到真人館員無法做到的事情。例如場景切換、語言切換、著裝切換、表情設計、動作設計等，真人館員無法在活動中進行頻繁切換，而數字人則可以借助手段實現，更有甚者可以使用全息投影方式，讓數字人與讀者同臺演繹，共同體驗元宇宙圖書館樂趣。因此，圖書館可對數字人進行以下的開發應用。

3.1 可進行IP打造和多人協同

傳統閱讀推廣依賴于專業館員，專業館員的推廣方式、語言、語氣、人格等諸多特性帶入推廣工作，就會形成較為鮮明的推廣特征，形成獨特的推廣品牌。這對圖書館來講其實是把雙刃劍，一方面向讀者提供了較為豐富、可選擇的閱讀方案，另一方面讀者也會產生閱讀依賴，如果推廣人員發生外在或內在的變動會給讀者帶來一定困擾。閱讀推廣數字人則可以規避此類問題，一個圖書館可以只打造一個或幾個數字人，館員則置身數字人背后，成為其內容提供者或決策者，利用專業知識通過數字人發起閱讀推廣，這樣就可以形成唯一IP，讀者的閱讀習慣將會最大限度得到保留。同時，閱讀推廣內容出口的統一也可以讓館員進行多人協同工作，分工更加精細化，提升閱讀推廣工作效率。

3.2 可開展定制化服務

定制化服務可以按照讀者的需求提供服務。讀者在圖書館生態系統中處于消費者地位，消費者天然的帶有個性化服務需求，圖書館作為閱讀服務提供方最理想化的是為讀者提供一對一方案，更有甚者是為讀者提供多套方案。但是在傳統場景下，受制于人工成本和技術手段等因素，這種設想往往無法實現。數字人場景下，人工成本會極大地壓縮，如果使用了人工智能驅動的全自動數字人，人工成本甚至會壓縮至極限，通過數字人全時段、全場景、全學科的給讀者提供一對一定制化閱讀服務將成為可能。同時，在人工智能挖掘技術和知識生產技術的助力下，數字人也可以根據館藏形成自己的知識體系結構，從而更加智能、準確地為讀者提供定制服務。

3.3 可設置全時段工作

數字人可以無休無眠的一直工作，只要有穩定的電力供應和持續的數據輸入，數字人就可以根據設定好的人工智能算法自主工作和提供服務。全時段工作說明數字人可以不用像人類一樣休息，同時更能體現數字人可以長時間、高強度工作而不會產生疲勞和偏差，知識輸出和服務質量可以在較大時間跨度下保持穩定的優勢。

數字人的全時段工作并不是擠占了傳統館員的工作空間，相反數字人可以進一步釋放館員的創造活力。這在當下已經有了較為鮮明的例子，比如RFID的推行實現了全開架的讀者自助借還，釋放了大量的勞動力，這些館員并不會因為RFID技術的接入而失去工作，他們轉而能將精力投入到閱讀推廣、學科服務等更加具有創造性的領域中。所以數字人改變工作，館員創造工作。

3.4 在知識圖譜基礎上進行自動創作

數字人也可以使用知識圖譜技術實現自動創作，知識圖譜技術脫胎于知識工程，是人工智能領域最先發展起來的三個方向之一，現代知識圖譜技術以圖結構化的知識描述世界中的概念、關系、屬性等。圖書館資源由于具有較好的組織性和層級結構，因此非常適合于轉化為知識圖譜形式，在知識圖譜基礎上數字人可以完成概念理解、資源分類、個性推薦、知識推理等工作，進而產生數字人自己的想法，即完成數字人的自動創作，形成數字人的知識圖譜大腦，讓其像人類一樣思考。

4 智慧圖書館數字人構建路徑

通過對數字人建模技術、驅動技術、對話式AI等方面使用優勢的梳理，并結合智慧圖書館建設實際情況，本文總結出智慧圖書館數字人構建路徑如圖1所示。語料來源為智慧圖書館數字人的現實基礎，需要對圖書館相關檔案、網站、公眾號、規章制度、常見問題等進行凝練和匯總，并以易于計算機處理的Markdown格式進行存儲，形成數字人問答提供現實依據；知識庫在語料的基礎上進行分類、向量化、分片、標注等工作，將連續的文本描述進行拆分，使其適合匹配，提高命中效率；將知識庫內容導入到語言模型中，可以給通用語言模型增加具有本館特色的知識資源，從而提升私域知識領域的問答準確度；通過語言模型開放的接口，可以將公共知識與私域知識融合提供給數字人驅動平臺，形成智慧圖書館數字人問答能力。

圖1 智慧圖書館數字人構建路徑

依據圖1的構建路徑，本文使用開源軟件進行智慧圖書館數字人實現探索如圖2所示，其中語料來源為華南地區某高校圖書館部分檔案、運行日志、網站、規章制度、常見問題、公眾號等。

第一步將語料資源導入到Max KB知識庫，并對在線語料與離線語料進行向量化、分片、標注與存儲，如圖2所示。

圖2 根據語料創建知識庫

第二步使用Ollama平臺創建llama2大語言模型，并根據知識庫內容優化參數，如圖3所示。

圖3 在知識庫中進行語料向量化和分片

第三步在大語言模型之上創建圖書館數字人問答支撐平臺，如圖4所示。

圖4 在Ollama中構建語言模型

第四步通過調用AI數字人驅動平臺，完成圖書館數字人上線進行領域知識問答，如圖5所示。

圖5 使用知識庫和語言模型創建問答支撐平臺

5 數字人推動智慧圖書館創新發展

智慧圖書館理論框架是圖書館基本理論在智慧技術上的進一步延伸，而數字人的引入將讓智慧圖書館內涵與特征、圖書館管理與服務上更加深動和豐富。

5.1 進一步提升圖書館的智慧形態

智慧圖書館體系結構包含基礎標準、技術標準、資源標準、服務標準、空間標準、管理標準等[11]，其架構是從全國圖書館標準化技術委員會標準體系結構演化而來。隨著數字人技術成熟與應用，智慧圖書館體系結構將面臨新的升級，需要明確數字人的基礎硬件、軟件、環境，制定數字人服務標準、劃定服務范圍，并且將物理空間向虛擬空間擴展，增加與數字人相關的管理內容，例如數字員工管理規定、數字人服務評價機制、數字人信息安全、數字人數據資產管理等，進一步提升圖書館智慧體形態，使得圖書館全時段、高精度的虛擬參考咨詢服務成為可能，實現圖書館真正意義上的“全時域”服務。

5.2 進一步提升圖書館管理的智慧程度

智慧技術對圖書館管理工作有一定的增效提速作用，數字人的到來則可以對管理工作進行一次顛覆。例如，書庫管理，數字人可以接管除了上架以外的所有工作，例如上架指導、錯架提醒、報表生成，還可以借助自動化機器人完成盤點工作，通過后臺強大的大數據、云計算和人工智能算力支撐，以數字人助理館員形象為書庫管理員提供實時數據概覽與下一步工作方向，將管理工作的智慧程度提升一個層次。

數字人作為工作人員參與到圖書館日常工作后勢必也會帶來管理架構的創新，常規的圖書館部門內部各司其職、部門之間互通有無，數字人館員則可跨越部門的界限，是一個全能型選手。如果數字人館員數量逐漸增加，可以考慮單獨設置一個“數字館員”部門，提升數字人管理地位與形象。隨著數字人生產力的逐漸增強，數字人館員也會產生分工，形成如處理一般事務的數字人員工、提供專業型產業知識技能的數字人專家、進行學習鼓勵與學習輔助的陪伴數字人、進行圖書館公共資源預約沖突裁決的數字人裁判等，這就更加需要圖書館進行組織架構創新，賦予“新員工”合適的角色。

5.3 進一步增強圖書館工作的高度協同

圖書館評價體系是提升管理科學程度、提高服務質量的有力抓手，數字人的引入可以從評價內容、評價指標、評價技術等多方面促成各個工作環節之間的高度協同。首先數字人的引入可對制度創新提出新的需求，如可在勞動組織、工作計量、人員培訓、崗位職責等方面進行規章制度的創新，對包含基礎業務能力、核心業務能力、競爭能力、服務能力、管理能力、技術能力等在內的評價客體進行科學地評判，以促進圖書館規章制度的進一步完善。其次，對虛擬人在提供虛擬參考咨詢、閱讀推廣、圖書館場所引導等服務時的業務范圍進行限定，結合相應指標體系，保證其在合規合法的情況下進行工作。如可將“全國縣級以上公共圖書館評估定級”指標體系納入人工智能技術，對圖書館進行綜合、全面的數據考評，提高數據評價指標維度，形成數據駕駛艙，供圖書館決策使用[12]。

5.4 進一步提高圖書館閱讀推廣成效

數字人引入到圖書館閱讀推廣工作中可以實現自動化的館藏資源挖掘、智能化的資源內容分類、智慧化的推廣內容生成等功能，形成虛實結合的、面向元宇宙形態的知識管理體系、知識生產體系和閱讀推廣服務體系，從而完成數字人與圖書館閱讀推廣工作服務創新[13]。數字人作為圖書館閱讀推廣大使，可以突破場景、場地、內容、形式、交互等多方面的限制，同時在閱讀推廣數字人的打造上，圖書館可以集中各種優勢資源如館員、館藏、管理、服務等，抽取各類型資源的精華，打造帶有圖書館烙印的數字人閱讀推廣大使；也可以在專題閱讀推廣中根據背景環境使用公共數字人比如歷史人物、知名人物、科學家或動畫形象等。

在閱讀推廣數字人的使用上，需要與閱讀推廣要素相結合，首先是主動要素的結合，數字人需要能夠接收來自專業館員的閱讀推廣方案，或是數字人通過知識加工和創造生成閱讀推廣方案，再由專業館員進行審核、發布和驅動，完成主動推送的工作；其次是被動要素的結合，在閱讀推廣活動中，閱讀推廣數字人需要為讀者找到較為恰當的契合點推廣其需要的資源，在此過程中還可產生一定互動，根據讀者對推廣活動的反饋進行下次方案的調整。其中，可應用虛擬助手助力圖書館線上對外服務，提供定制化的3D客服形象，并與圖書館形象進行綁定，在讀者心中打造專屬助手形象。同時，借助數字人的AI對話和實時反饋能力，服務伴隨讀者的使用全過程，例如讀者使用傳統的圖書館OPAC，則可以將數字人嵌入到OPAC頁面，通過學習讀者的檢索過程判斷其所需要的資源，并實時進行推薦，也可以根據讀者對推薦的反饋信息，進一步挖掘館藏資源，實現讀者和數字人虛擬助手的良性互動。

6 數字人應用的潛在風險

隨著數字人在各行業的應用，尤其在圖書館業務中的應用，其勢必會增加圖書館運營成本。目前，數字人產業界一般將其成熟期定義為1～2年，才能完全勝任相關領域工作，在此期間需要持續賦予其豐富的內容；同時數字人生產和運維成本較高，實時反饋型數字人造價一般在100萬左右，而其運維費用更高達800萬每年，即使是超寫實數字人視頻制作成本也在每秒8000元至15 000元區間，圖書館需要找到低成本、可持續之路。除此以外，圖書館在服務方面要注意自然人權力保障。權力保障涉及的自然人既包括圖書館工作人員又包括讀者。對于圖書館工作人員，數字人的引入無疑會對其工作崗位產生直接競爭，甚至會取代一部分自然人工作崗位，從而產生職業焦慮，影響其事業、心理、生理健康發展，需要引導其發展。對于讀者，數字人會存在敏感信息搜集邊界不清晰風險，從而侵犯自然人的隱私權，對自然人的人格尊嚴和自主性產生負面影響。因此，這些都需要在建設之初制定科學的管理制度進行規避。

7 結語

數字人技術隨著元宇宙技術的飛速發展而快速迭代，圖書館需要積極開展相關技術儲備，為即將到來的變革做好充分準備。圖書館也需要積極嘗試業界已經產出的數字人產品，通過使用、體驗逐步探索數字人在推進智慧圖書館建設的諸多可能性，驗證數字人技術在理論創新、管理創新、服務創新方面的作用，從而不斷開拓智慧圖書館建設的新場景。與此同時，圖書館也需要警惕數字人帶來的潛在風險，基于概率模型的數字人具有一定的不可預測性，如何讓其合規、合法地提供服務也是圖書館需要特別關注的問題。

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鄭 聰 桂林理工大學圖書館副研究館員。 廣西桂林，541000。

柏 雪 桂林理工大學圖書館副研究館員。 廣西桂林，541000。

呂艷娥 桂林理工大學圖書館副研究館員。 廣西桂林，541000。

陳 茫 桂林理工大學商學院教授、研究館員。 廣西桂林，541000。

（收稿日期：2023-11-28 編校：左靜遠，曹曉文）

*本文系國家社會科學規劃基金資助一般項目“嶺南瑤族鄉村民俗檔案文化數字化傳承保護與創新交融研究”（項目編號： 22BTQ081）、廣西哲學社會科學研究課題“數字人文視域下廣西桂劇非遺的文化基因提取與知識圖譜構建研究”（項目編號：23FTQ006）系列研究成果。