朱 艷，趙來娟，何國蓮

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書館，甘肅 蘭州 730000）

關(guān)鍵字：智慧圖書館；大數(shù)據(jù)技術(shù)；云服務(wù)；人工智能

1 圖書館的發(fā)展趨勢

隨著科技的發(fā)展，信息獲取變得更加便捷和多樣化，傳統(tǒng)圖書館面臨著前所未有的挑戰(zhàn)[1]。一些人甚至質(zhì)疑圖書館是否需要在信息時(shí)代繼續(xù)存在？對此，Ellen Metter[2]認(rèn)為，圖書館能夠免費(fèi)提供高質(zhì)量的在線數(shù)據(jù)庫、擁有大量古籍、有利于加強(qiáng)多方合作、可以滿足短期借閱、圖書館員可以提供更多人性化的服務(wù)等12 個(gè)特點(diǎn)，使圖書館成為社會不容缺失的機(jī)構(gòu)。據(jù)原文化部統(tǒng)計(jì)，2012-2018 年，公共圖書館由3076 家增加到3173 家，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步增長的態(tài)勢[3]。同時(shí)高校對圖書館的需求是硬性不可缺少的，每個(gè)高校都有自己的圖書館，并且資源需求逐年增加。這說明，引導(dǎo)、傳播、保存知識和文化使命的圖書館仍然是文化生活的中心和社會不可或缺的機(jī)構(gòu)。2005 年，Michael Casey 提出并探索了Web2.0 在圖書館中的應(yīng)用[4]。同年，塔利斯白皮書“Is it important for libraries? The rise of Library 2.0”提出了圖書館2.0 的四個(gè)基準(zhǔn)[5]。隨后，智慧圖書館的概念被廣泛提及，閻東（2010）將其定義為：智慧圖書館=圖書館+物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算+智能設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理[6]。王茜提出了基于云平臺的智慧圖書館系統(tǒng)構(gòu)想[7]，在學(xué)術(shù)界引起廣泛討論。面對技術(shù)變革，圖書館積極求變，積極探索多元化發(fā)展，把自身發(fā)展與社會現(xiàn)實(shí)緊密聯(lián)系起來，以求突圍。

1.1 圖書館服務(wù)對象由“對象”轉(zhuǎn)向“人”

圖書館傳統(tǒng)上注重館藏資源，以豐富的館藏資源吸引讀者，尤其高校圖書館更是以多樣化的紙本資源，面對著不同專業(yè)師生的不同閱讀需求。然而隨著搜索引擎和移動設(shè)備的出現(xiàn)，圖書館的傳統(tǒng)用戶數(shù)量已經(jīng)流失。全世界的大學(xué)圖書館都面臨著紙質(zhì)圖書使用量急劇下降、吸引不了讀者進(jìn)館等問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)耶魯大學(xué)圖書館的借閱量在過去十年里下降了64%[8]。最新發(fā)布的《2019 年（第16 次）全國閱讀調(diào)查報(bào)告》 指出，2018 年中國成人印刷圖書平均閱讀量為4.67 本，與2017 年的4.66 本基本持平[9]。在資源獲取技術(shù)手段多樣化、快捷化的時(shí)代，面對不太豐富的館藏資源，用戶對圖書館的忠誠度和依賴性不斷下降，圖書館空間對用戶的吸引力也日漸減弱。因此，圖書館開始以“讀者”為核心，主動出擊，拓展邊界，轉(zhuǎn)型升級?！白x者”不僅限于進(jìn)入物理空間的讀者，還包括未進(jìn)入圖書館而使用圖書館資源的群體[10]。隨著社會的發(fā)展，圖書館正在慢慢從“實(shí)物”向“數(shù)字化”向“讀者”轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變過程如圖1 所示。

圖1 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書館數(shù)字化轉(zhuǎn)型

1.2 圖書館服務(wù)形式順應(yīng)社會發(fā)展新趨勢

圖書館是提供信息和資源的服務(wù)性組織。信息時(shí)代，用戶不再是傳統(tǒng)意義上的“讀者”，而是利用碎片化時(shí)間最大限度地進(jìn)行無紙化閱讀的群體。信息時(shí)代，數(shù)字化資源逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，地理、歷史、技術(shù)、醫(yī)學(xué)、文化、哲學(xué)、史詩等相關(guān)書籍?dāng)?shù)字化，并以電子書的方式為研究學(xué)者、普通讀者免費(fèi)提供逐漸成為一種趨勢。同時(shí)有聲讀物、智慧化學(xué)習(xí)相繼出現(xiàn)，有聲閱讀APP、廣播平臺、直播、AI 學(xué)習(xí)等傳統(tǒng)視覺閱讀之外的新的閱讀方式悄然興起[11]，越來越多的讀者傾向于在碎片化的時(shí)間里不連續(xù)地“聽讀”數(shù)字化的信息。根據(jù)iiMedia 研究，2019 年中國有聲讀物用戶數(shù)量增至4.78 億人[12]。以中國國家數(shù)字圖書館2015 年推出的“聽書”欄目為代表，用戶總數(shù)超過2 萬人，它是一種全新的純公共使用模式，是知識付費(fèi)時(shí)代圖書館作為公共文化服務(wù)供給的最重要表現(xiàn)之一。

1.3 圖書館服務(wù)空間呈現(xiàn)多元化

信息時(shí)代，圖書館會成為哪種類型的場所呢？看電影、唱歌、3D 打印、創(chuàng)意交流、舒適的工作場所、各類信息的交互地？甚至根據(jù)需要改造成咖啡廳、會議室、家庭影院？近年來，起源于美國的makerspace 成為國內(nèi)外圖書館新的探索空間。高校，是一個(gè)創(chuàng)新性思想、靈魂碰撞交互的地方，越來越多的高校圖書館成為學(xué)子們的靈感空間、學(xué)習(xí)空間、溝通空間和表演空間，成為擁抱讀者、給予讀者更大自由的場所[13]，成為學(xué)子們的靈魂棲息地。圖書館正在緊跟社會發(fā)展的步伐，發(fā)掘用戶需求，提供創(chuàng)新服務(wù)。

2 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書館智慧化轉(zhuǎn)型

目前，數(shù)字化圖書館已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。未來，數(shù)據(jù)將奠定一切智慧化的基礎(chǔ)。Lenka 等人（2017）將數(shù)據(jù)功能分為三個(gè)維度：分析、連接和智能。高校圖書館服務(wù)的升級和轉(zhuǎn)型也遵循數(shù)據(jù)功能維度：

分析—通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將智能產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)生成的海量數(shù)據(jù)數(shù)字化，并對數(shù)據(jù)提煉、分析、判斷、改進(jìn)和創(chuàng)新圖書館服務(wù)模式[14]。

連接—通過通信技術(shù)將數(shù)字產(chǎn)品連接到圖書館，促進(jìn)圖書館場外空間的擴(kuò)展。

智能—利用信息技術(shù)來感知圖書館用戶的行為，動態(tài)資源分配，提供智慧化的服務(wù)。

三者之間的相互關(guān)系如圖2 所示。

圖2 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書館智慧化轉(zhuǎn)型

2.1 分析—大數(shù)據(jù)技術(shù)、云服務(wù)

大數(shù)據(jù)（Big data）：McKinsey 全球研究院將大數(shù)據(jù)定義為一組可以捕獲、存儲、管理和分析，具有海量數(shù)據(jù)規(guī)模，快速數(shù)據(jù)流和多樣化的數(shù)據(jù)[15]。IBM提出大數(shù)據(jù)的5V 功能：容量，速度，多樣性，價(jià)值，準(zhǔn)確性[16]。高校圖書館中，隨著自動化、人工智能化的不斷推進(jìn)，產(chǎn)生和交互的信息越來越多，越來越復(fù)雜。分類總結(jié)為以下幾種：（1）用戶傳統(tǒng)數(shù)據(jù)：用戶基本信息、用戶借閱記錄；（2）訪問記錄：OPAC 查詢記錄、本地網(wǎng)頁訪問日志、各數(shù)字資源訪問記錄、各類搜索記錄；（3）第三方交互數(shù)據(jù)：移動圖書館、微信公眾號、微博、電子郵件、用戶評論、各類智能系統(tǒng)的交互記錄等。其中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而其余均為可變結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。圖3 為讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型。

大數(shù)據(jù)技術(shù)：將實(shí)時(shí)和低密度的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析與應(yīng)用[17]。目前應(yīng)用最廣的是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，主要分為數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、序列分析和聚類分析。

高校圖書館中，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對收集到的師生結(jié)構(gòu)與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、預(yù)處理，根據(jù)師生在目標(biāo)、行為和意見上的差異，進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析(Apriori)、聚類分析(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、K-Means、BIRCH)和分類分析（決策樹算法、KNN、樸素貝葉斯NB、SVM、AdaBoost），構(gòu)建個(gè)性化服務(wù)系統(tǒng)；利用MLP、多層感知器、深度學(xué)習(xí)的操作方法來預(yù)測師生讀者行為意向和行為質(zhì)量，有效分析圖書館潛在信息、指導(dǎo)圖書館合理配置資源、提高資源利用率、定位讀者個(gè)人偏好，準(zhǔn)確預(yù)測發(fā)展趨勢，讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型如圖3 所示。

圖3 讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型

云計(jì)算（cloud computing）：是分布式計(jì)算的一種，現(xiàn)階段云服務(wù)不單單是一種分布式計(jì)算，而是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果[18]。隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量繼續(xù)增加，圖書館在數(shù)字化過程中面臨著大量的數(shù)據(jù)資源存儲和管理的問題，運(yùn)用云計(jì)算可以構(gòu)建WAP 或超大數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用，并基于云服務(wù)建立超大數(shù)據(jù)倉庫、與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合向用戶推送個(gè)性化信息，優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。圖4 為基于云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的圖書館個(gè)性化服務(wù)分析流程。

圖4 基于云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的圖書館個(gè)性化服務(wù)分析流程

2.2 連接-移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于保持用戶粘性

圖書館的服務(wù)體系包括信息獲取、用戶體驗(yàn)、信息流通和共享。其中主要包含三個(gè)相互之間的連接：讀者和圖書館、讀者與讀者、圖書館與圖書館。

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決了讀者與圖書館之間的信息獲取問題。

讀者之間的聯(lián)系和他們的需求即“客體-人”關(guān)系要素之間的轉(zhuǎn)換，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將圖書館用戶之間的聯(lián)系提升到了一個(gè)多維度、社會化的層面。

圖書館與圖書館之間的聯(lián)系更多地依賴于信息流通和服務(wù)共享，借助網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)，完成館藏資源開放交流、合作共享，擴(kuò)大服務(wù)用戶需求范圍。

2.3 智能-人工智能有利于深度挖掘和拓展圖書館服務(wù)

人工智能技術(shù)將是未來的主流趨勢。吳建中[19]認(rèn)為，在人工智能技術(shù)的引領(lǐng)下，圖書館可以在三個(gè)方面取得成果：移植應(yīng)用自然語言圖形檢索方法、提高信息智能分析能力、研究圖形服務(wù)效率。

目前，人工智能在圖書館的應(yīng)用主要集中在自動化設(shè)備管理、書架的自動分揀和管理等方面。針對圖書館的現(xiàn)場場景，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于圖書館識別（如智能人臉識別），簡化了圖書館認(rèn)證處理過程。在圖書館場景外，無需出門便可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)或AR 技術(shù)享受圖書館服務(wù)，是圖書館空間的雙向延伸。同時(shí)，基于人工智能技術(shù)深度學(xué)習(xí)平臺，對信息的核心內(nèi)容進(jìn)行提煉、挖掘和可視化，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和參與感。

人工智能使圖書館與用戶形成了一種相互聯(lián)系、相互支持的模式，從而催生了圖書館新的體驗(yàn)視野、協(xié)作思維模式和新的圖書館文化。例如，2014年，澳大利亞悉尼理工大學(xué)圖書館使用機(jī)器人管理員管理圖書館，清華大學(xué)圖書館激活了智能安卓系統(tǒng)“小圖”，武漢大學(xué)則啟動了“百度智能大腦程序”等。目前，人工智能技術(shù)雖然在圖書館得到了廣泛應(yīng)用，但仍處于起步階段，這也促進(jìn)了圖書館服務(wù)形式的多樣化發(fā)展。用戶行為數(shù)據(jù)還需要隨著技術(shù)的進(jìn)步而深入挖掘和完善。

3 信息時(shí)代高校圖書館發(fā)展新趨勢

目前，智慧圖書館采用1+N 的發(fā)展理念，在數(shù)字化圖書館基本實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)不斷擴(kuò)展、創(chuàng)新，旨在形成更加智慧化、更符合時(shí)代發(fā)展要求的服務(wù)。以數(shù)據(jù)三維功能進(jìn)行分析，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，可以考慮在：

連接層面：①更加深化智能產(chǎn)品、社會產(chǎn)品或監(jiān)控設(shè)備，改善圖書館數(shù)字環(huán)境的銜接。注重信息流通和共享，設(shè)計(jì)社交應(yīng)用和文化創(chuàng)意產(chǎn)品，借助移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將圖書館的歷史沉淀與文化基因高度融合。②區(qū)塊鏈技術(shù)的興起，我們可以考慮將區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化，高度共享的數(shù)據(jù)存儲方式應(yīng)用于圖書館數(shù)據(jù)存儲中，讓每位讀者都能成為資源的擁有者與分享者。

智能層面：①將機(jī)器視覺技術(shù)和生物識別技術(shù)應(yīng)用到圖書館借閱系統(tǒng)中，使圖書館系統(tǒng)從傳統(tǒng)的RFID 電子卡注冊變成完全人性化的形式。②在圖書館數(shù)字化進(jìn)程的過程中，傳統(tǒng)的精確度匹配搜索算法，雖然精確，但是涉及面太小，可以考慮將相似性搜索算法應(yīng)用于圖書館資源搜索和管理分類，促進(jìn)圖書館資源分類和存儲方式的演變，優(yōu)化圖書館資源的檢索方式，幫助讀者檢索到相應(yīng)的資源集或精確特征的資源個(gè)體。③通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，模擬人腦智能化活動，在短時(shí)間內(nèi)有效地創(chuàng)建一個(gè)新的、真實(shí)的服務(wù)過程，并進(jìn)行更新優(yōu)化，促進(jìn)圖書館的智能化演進(jìn)。④將智慧城市、智慧校園的理念運(yùn)用于圖書館，優(yōu)化圖書館物理硬件系統(tǒng)，智慧化圖書館內(nèi)外建筑空間、消防、安全、管理等硬件設(shè)施，將智慧生態(tài)系統(tǒng)的理念應(yīng)用于高校圖書館。

其次，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，最需要關(guān)注的就是安全問題，目前各類信息資源基本都是高度共享的狀態(tài)，各類信息資源基本都是開放的，用戶也想當(dāng)然的認(rèn)為學(xué)術(shù)圖書館是可靠，值得信賴的，存儲的應(yīng)該是無污染的論文集。然而研究發(fā)現(xiàn)一些惡意程序通過這些共享的資源，攻擊用戶。目前一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，利用學(xué)術(shù)數(shù)字圖書館漏洞和惡意軟件，使圖書館受到了大量（0.3%-2%）惡意PDF 文檔的污染。在未來的發(fā)展中，我們可以考慮運(yùn)用區(qū)塊鏈的高透明性進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享化發(fā)展，保護(hù)用戶的安全性。

4 總結(jié)

隨著技術(shù)的發(fā)展，高校圖書館經(jīng)歷了從傳統(tǒng)圖書館到數(shù)字化，再到智慧化的過程。圖書館的功能由單一向多元化轉(zhuǎn)變，服務(wù)中心也完成了從物質(zhì)到數(shù)字再到人的轉(zhuǎn)變。目前數(shù)字化目標(biāo)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，我們目前正在做也滿懷期望的是智慧化的進(jìn)程。文章基于數(shù)據(jù)三個(gè)維度的功能，分析研究智慧化的發(fā)展歷程及各項(xiàng)支撐技術(shù)，分析、連接、智能三維度獨(dú)立但又相互聯(lián)系，體現(xiàn)了“人、物、數(shù)據(jù)”的統(tǒng)一性。同時(shí)文章探索了信息時(shí)代高校圖書館進(jìn)一步發(fā)展的新趨勢，將圖書館的發(fā)展推向新的高度。