張興旺 呂瑞倩 李潔 雷薇

（桂林理工大學(xué)旅游與風(fēng)景園林學(xué)院，桂林 541004）

1 問題的提出

“元宇宙”概念最早源自1992年美國科幻小說Snow Crash，后被Facebook、Microsoft、騰訊等科技巨頭聯(lián)合推向高潮，成為近兩年互聯(lián)網(wǎng)、信息科技領(lǐng)域最引人關(guān)注的焦點話題[1]。隨著相關(guān)軟硬件設(shè)備設(shè)施、信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的不斷發(fā)展，元宇宙應(yīng)用正逐漸從游戲、娛樂領(lǐng)域向智慧教育、智能制造、文化藝術(shù)、金融貿(mào)易、知識生產(chǎn)、社會社交等領(lǐng)域滲透。這些研究為未來圖書館的建設(shè)與發(fā)展提供了啟發(fā)式的理論、技術(shù)與應(yīng)用參考。

目前關(guān)于元宇宙并無統(tǒng)一的概念界定，但普遍認(rèn)為元宇宙是一個平行且獨立于現(xiàn)實物理世界的虛擬信息空間，是大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)字孿生等一系列信息技術(shù)的深度融合，具有實時性、可連接性與可創(chuàng)造性等六大基本屬性[2]，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括多維交互技術(shù)（如VR/AR/MR/XR現(xiàn)實、全身追蹤和全身傳感技術(shù)）、信息通信技術(shù)（如5G、6G、WiFi 6、物聯(lián)網(wǎng)）、計算能力（如云計算、邊緣計算）與核心算法（如信息物理融合、數(shù)字孿生模型）等[3]。

元宇宙與生俱來的沉浸式體驗交互、人與社會關(guān)系數(shù)字化、物理與虛擬信息空間虛實融合、知識內(nèi)容自主創(chuàng)作與生產(chǎn)、數(shù)字資產(chǎn)價值評估與顯現(xiàn)等應(yīng)用特征[4]，未來可能會給圖書館知識組織、管理與服務(wù)創(chuàng)新帶來積極影響。信息物理融合理論與技術(shù)能通過對圖書館進行全要素、全業(yè)務(wù)、全流程、全狀態(tài)的數(shù)字建模、語義描述與實時映射，為相關(guān)人、機、物、環(huán)境等多元要素在圖書館物理世界與元宇宙空間之間的協(xié)同交互、虛實融合提供重要支撐。因此，如何有效地推進圖書館元宇宙空間建設(shè)，就成為圖書館領(lǐng)域一個值得思考的重要學(xué)術(shù)問題，而圖書館“人-機-物-環(huán)境”四元要素的信息物理融合問題，是圖書館元宇宙空間建設(shè)的關(guān)鍵問題之一?；诖耍疚膹哪Ｐ蜆?gòu)建視角，探索面向元宇宙的圖書館信息物理融合問題，冀求為相關(guān)研究提供一定參考和借鑒。

2 相關(guān)研究

目前關(guān)于元宇宙與圖書館融合研究相對較少，相關(guān)研究主要是從理論層面論證了元宇宙理論、技術(shù)與方法在圖書館中應(yīng)用的可能性。楊新涯等[5]分析了元宇宙為圖書館帶來的機遇與挑戰(zhàn)，并對相關(guān)核心技術(shù)、問題障礙等進行了闡釋。陳定權(quán)等[6]圍繞元宇宙給圖書館帶來的影響展開了討論。姚占雷等[7]對元宇宙中情境知識的構(gòu)建進行了分析，并對其未來應(yīng)用與發(fā)展方向進行探索。向安玲等[8]從知識重組與場景重構(gòu)視角，研究元宇宙環(huán)境中數(shù)字資源管理的應(yīng)用場景、技術(shù)路徑與潛在風(fēng)險。吳江等[9]從用戶、信息與技術(shù)等維度，對元宇宙視域下用戶信息行為框架進行分析。許鑫等[10]從信息系統(tǒng)、信息行為、信息公平與信息技術(shù)四方面對元宇宙信息產(chǎn)業(yè)與信息管理發(fā)展的風(fēng)險與問題進行探索。

圖書館元宇宙建設(shè)所涉及的信息物理融合主要包括兩方面含義：一是圖書館建筑、實體資源、設(shè)備設(shè)施、空間、人等資源的融合；二是圖書館建設(shè)、管理與服務(wù)等過程的融合。圍繞這兩個方面，現(xiàn)有研究主要從人、機、物、環(huán)境等要素，對圖書館物理、模型、數(shù)據(jù)與服務(wù)融合等信息物理融合問題進行研究。陳進等[11]認(rèn)為未來圖書館是一個將資源、技術(shù)、服務(wù)、用戶與館員進行有效融合的智慧有機體和協(xié)同體。王世偉[12]認(rèn)為文獻與信息實體的全面感知、建筑與設(shè)施實體的立體互聯(lián)、空間與環(huán)境實體的共享協(xié)同是未來圖書館的三大特點。王黎[13]、沈奎林等[14]采用超高頻RFID對圖書館文獻資源、書架、門禁、用戶、自助借還設(shè)備等物理融合問題進行了研究?？追背琜15]、張興旺等[16]、石婷婷等[17]從數(shù)字孿生技術(shù)視角，對圖書館物理實體與信息空間之間的虛實映射、交互融合模型進行了分析。徐瀟潔等[18]從資源、空間、業(yè)務(wù)與用戶數(shù)據(jù)驅(qū)動視角，構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)字融合服務(wù)框架?？缕絒19]認(rèn)為未來圖書館系統(tǒng)框架須包括資源與服務(wù)兩個基本要素、設(shè)施與管理兩個輔助要素，以及人這個核心要素。夏立新等[20]提出融合人、資源、空間三大要素，構(gòu)建相應(yīng)的智慧建設(shè)、管理與服務(wù)模型。白蘇紅等[21]對未來圖書館空間服務(wù)融合與變革進行研究。此外，諸多學(xué)者圍繞現(xiàn)實物理世界與虛擬信息空間交互融合的演化機理[22]、關(guān)鍵技術(shù)[23]、體系結(jié)構(gòu)[24]、應(yīng)用與服務(wù)模式[25]等進行研究。

根據(jù)以上分析可發(fā)現(xiàn)，圖書館元宇宙不僅是一種技術(shù)，也是未來圖書館建設(shè)與發(fā)展的一種新理念、新方法，它能在元宇宙空間中實時映射、仿真、模擬圖書館現(xiàn)實管理與服務(wù)情境，能全面促進圖書館物理（全要素）、數(shù)據(jù)（全狀態(tài)）、模型（全業(yè)務(wù)）、服務(wù)（全流程）數(shù)據(jù)交互與融合，更能為未來圖書館建設(shè)與發(fā)展提供重要的理論、技術(shù)與方法支撐。

3 圖書館信息物理融合模型構(gòu)建

3.1 要素分析

人、機、物、環(huán)境四元要素是面向元宇宙的圖書館信息物理融合的關(guān)鍵要素，也是其物理、數(shù)據(jù)、模型與服務(wù)融合的基礎(chǔ)與前提。其中，“人”主要包括圖書館用戶、館員、管理者等角色。作為圖書館元宇宙建設(shè)、管理與服務(wù)的重要影響因素，人的活動、行為、需求具有較強的自主性和未知性，其虛擬數(shù)字模型構(gòu)建是圖書館元宇宙技術(shù)與應(yīng)用研究的關(guān)鍵技術(shù)之一?！皺C”主要指的是圖書館建設(shè)、管理與服務(wù)所涉及的智能傳感、智能管理、智能服務(wù)、云端、邊緣端等設(shè)備，如自助借還機、自動分揀機、計算機、服務(wù)器、移動智能終端、智能書架、RFID芯片、物聯(lián)傳感設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等?！拔铩敝饕▓D書館中除“機”之外所有物理實體資源，如紙質(zhì)圖書、報刊、物理建筑、水電、空調(diào)、桌椅、門窗、花草書畫等?！碍h(huán)境”主要包括圖書館內(nèi)外部物理空間環(huán)境、人文環(huán)境、信息服務(wù)環(huán)境、建筑環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與資源環(huán)境等。

面向元宇宙的圖書館信息物理融合的實質(zhì)就是通過設(shè)定的規(guī)則、約束、條件與邏輯，實現(xiàn)圖書館人、機、物、環(huán)境這4個多源、異構(gòu)要素的實時感知、感知接入、互聯(lián)互通、協(xié)同交互與虛實融合，從而實現(xiàn)圖書館人、機、物、環(huán)境四元要素共融、共聯(lián)、共用、共享。

3.2 信息物理融合模型構(gòu)建

元宇宙未來必然會經(jīng)歷多個虛擬平臺向統(tǒng)一公共平臺、不同領(lǐng)域元宇宙向公共元宇宙融合的演進[26]，其構(gòu)建需經(jīng)歷“數(shù)字孿生—虛擬原生—虛實融合”三個階段[27]，圖書館元宇宙亦不例外。數(shù)字孿生解決的是相關(guān)人、機、物、環(huán)境等實體資源在元宇宙空間中的模型構(gòu)建、虛擬仿真問題；虛擬原生解決的是相關(guān)人、機、物、環(huán)境四元要素在元宇宙空間中的運行演化、虛實映射問題；虛實融合解決的是“人-機-物-環(huán)境”的物理（全要素）、數(shù)據(jù)（全狀態(tài)）、模型（全業(yè)務(wù)）、服務(wù)（全流程）的協(xié)同交互、虛實融合問題。這三個階段的共性技術(shù)之一就是圖書館元宇宙的信息物理融合技術(shù)。

圖書館元宇宙主要是指在一個平行且獨立于物理世界的元宇宙空間中，通過相關(guān)物理、模型、數(shù)據(jù)與服務(wù)融合體系的協(xié)同交互，來實現(xiàn)圖書館的人、機、物、環(huán)境的泛在感知、虛擬映射、模擬仿真、運營決策和智慧管控，提高其文獻、數(shù)據(jù)、信息、知識、智力與基礎(chǔ)設(shè)施資源的管理與服務(wù)效率，進而逐步形成一個虛實融合、實時雙向映射與協(xié)同交互的新型知識組織、管理與服務(wù)體系。該體系能利用圖書館物理實體模型、泛在物聯(lián)智能傳感體系，及其相應(yīng)建設(shè)、管理、服務(wù)歷史數(shù)據(jù)與運行實時數(shù)據(jù)，在元宇宙空間中以數(shù)字化、模型化、虛擬化形式建立圖書館全要素、全狀態(tài)、全業(yè)務(wù)、全流程的多維度、多尺度、多物理量的動態(tài)虛擬數(shù)字模型，來真實反映其相關(guān)要素、對象、屬性、行為、規(guī)則與邏輯的信息物理融合過程。

信息物理融合模型需在解決圖書館元宇宙所涉及的人、機、物、環(huán)境四元要素連接、交互與融合的基礎(chǔ)上，分別構(gòu)建相應(yīng)的物理、模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)交互與融合體系（見圖1）。

圖1 圖書館元宇宙信息物理融合模型

該模型能將圖書館所有物理實體資源、服務(wù)資源、模型資源、數(shù)據(jù)資源等進行有效融合與集成，來滿足圖書館物理世界與元宇宙空間的實時雙向映射、虛實融合與交互等需求。物理融合體系是圖書館元宇宙的物理基礎(chǔ)，是其建設(shè)與發(fā)展、管理與服務(wù)的前提。模型融合體系是對圖書館物理實體的虛擬映射，是圖書館所有資源、要素、過程、行為、規(guī)則與邏輯的虛擬數(shù)字模型集合，主要包括幾何模型、業(yè)務(wù)模型、行為模型、規(guī)則模型和要素模型等。服務(wù)融合體系主要指圖書館元宇宙運行過程中所有相關(guān)數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用、模型、業(yè)務(wù)與規(guī)則等業(yè)務(wù)邏輯，以及相關(guān)接口、中間件、業(yè)務(wù)引擎與工具模塊等功能模塊的集合，主要對圖書館元宇宙運行進行智能管控與協(xié)同驅(qū)動。圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)是圖書館元宇宙正常運轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，主要包括圖書館物理、模型、服務(wù)、數(shù)據(jù)融合成的圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)體系，以及該模型運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的其他所有相關(guān)大數(shù)據(jù)。

4 圖書館信息物理融合的運行機制

根據(jù)上述構(gòu)建的圖書館信息物理融合模型，圖書館元宇宙信息物理融合模型的運行機制主要分為物理融合層、模型融合層、數(shù)據(jù)融合層與服務(wù)融合層四個層次。

4.1 物理融合層

物理融合層主要包括圖書館元宇宙建設(shè)所涉及的圖書館物理建筑、設(shè)備設(shè)施、資源、空間、文獻、人等物理實體資源，以及相應(yīng)的建設(shè)、管理與服務(wù)等活動集合。該層主要負(fù)責(zé)相關(guān)物理實體資源整合，同時需具備圖書館物理實體資源的群智感知、物聯(lián)傳感、輔助決策，以及實時數(shù)據(jù)獲取、存儲、處理與分析能力。

當(dāng)前圖書館大部分物聯(lián)傳感設(shè)備是處于條塊分割、各自獨立的感知孤島狀態(tài)。為實現(xiàn)相關(guān)物理實體資源的泛在感知、互聯(lián)互通與實時映射，需針對不同管理與服務(wù)情境，統(tǒng)籌規(guī)劃圖書館建筑、設(shè)備設(shè)施、資源、空間、文獻、人等物聯(lián)傳感體系的建設(shè)，全面構(gòu)建全域覆蓋、泛在感知、虛實融合的交互式物聯(lián)感知體系，實現(xiàn)圖書館物聯(lián)傳感數(shù)據(jù)的有效匯聚與深度融合，進而實現(xiàn)物理實體資源在元宇宙空間中的精準(zhǔn)、實時雙向映射。

在具體執(zhí)行過程中，圖書館元宇宙需通過物聯(lián)感知設(shè)備，實時感知圖書館的智能建筑、文獻資源、服務(wù)資源、空間環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施等物理實體資源的全要素、全業(yè)務(wù)、全狀態(tài)、全流程信息，對獲取到的多源、異構(gòu)物聯(lián)傳感數(shù)據(jù)進行實時傳遞、處理與分析，實現(xiàn)圖書館元宇宙人、機、物、環(huán)境四元要素的迭代優(yōu)化、協(xié)同交互與實時管控，進而構(gòu)建真正的元管理與元服務(wù)體系。

物理融合是其他3類融合的數(shù)據(jù)源泉與物理基礎(chǔ)，是在對相關(guān)物理實體資源、管理與服務(wù)過程進行實時映射的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)圖書館“人-機-物-環(huán)境”四元要素的泛在感知、協(xié)同交互與虛實融合。其涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括4個方面。

（1）智能物聯(lián)感知與互聯(lián)互通技術(shù)。主要包括圖書館物理實體資源的全域全時段的智能物聯(lián)感知技術(shù)、全要素群智感知技術(shù)、“人-機-物-環(huán)境”全要素智能感知技術(shù)、智能物聯(lián)感知設(shè)備組網(wǎng)及優(yōu)化技術(shù)、物理實體資源互聯(lián)互通技術(shù)、智能物聯(lián)傳感協(xié)同測量技術(shù)、智能物聯(lián)感知、定位、溯源與協(xié)作技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可將圖書館的人、機、物、環(huán)境等物理實體資源進行有效連接，并構(gòu)建全域全時段的智能物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)其人、機、物、環(huán)境的智能物聯(lián)感知與互聯(lián)互通。

（2）多源異構(gòu)物聯(lián)傳感數(shù)據(jù)的融合與傳遞技術(shù)。主要包括從圖書館物聯(lián)傳感設(shè)備獲取到數(shù)據(jù)的采集、存儲與傳遞技術(shù)，集聚、融合與交互技術(shù)，處理與分析技術(shù)，多層次信息聚類與融合技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可對圖書館智能物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)中獲取到的所有多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)進行實時獲取、融合與傳輸，進而為圖書館元宇宙空間的信息物理融合提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。

（3）多模態(tài)數(shù)據(jù)實時交互與管控技術(shù)。主要包括多模態(tài)數(shù)據(jù)實時映射與交互技術(shù)、多模態(tài)行為對象語義映射與語法約束規(guī)則、多維度多層次精準(zhǔn)監(jiān)測體系、物理融合過程建模與管控、數(shù)據(jù)驅(qū)動的自適應(yīng)交互與映射、數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(tài)交互實時管理技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可對獲取的多模態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測與管控，確保信息物理融合數(shù)據(jù)的可靠性、行為的規(guī)范性和交互的實時性，從而為圖書館元宇宙空間的運營管理提供相應(yīng)的技術(shù)保障。

（4）全要素協(xié)同交互與虛實融合技術(shù)。主要包括“人-機-物-環(huán)境”四元要素協(xié)同交互與虛實融合技術(shù)、全要素全域數(shù)字身份標(biāo)識體系、VR/AR/MR/XR現(xiàn)實技術(shù)、服務(wù)需求識別與資源協(xié)作技術(shù)、服務(wù)內(nèi)容認(rèn)知與知識組織技術(shù)、虛實協(xié)同與服務(wù)融合技術(shù)、元宇宙大數(shù)據(jù)驅(qū)動的“人-機-物-環(huán)境”智能物聯(lián)融合技術(shù)等。

4.2 模型融合層

模型融合層主要包括圖書館人、機、物、環(huán)境等物理實體資源在元宇宙空間中的數(shù)字模型，及圖書館元宇宙空間運行過程中所涉及其他數(shù)字模型（如各類要素、規(guī)則、邏輯、業(yè)務(wù)、屬性與知識等），從而為圖書館建設(shè)、管理與服務(wù)過程在元宇宙中的仿真模擬提供相應(yīng)的模型支撐。

元宇宙模型本質(zhì)上是與圖書館建設(shè)、管理、服務(wù)相關(guān)的多個虛擬數(shù)字模型與子模型的集合。為實現(xiàn)圖書館物理實體資源到元宇宙模型的虛實映射與實時交互，須分別從物理結(jié)構(gòu)、屬性特征、業(yè)務(wù)邏輯、行為軌跡、約束條件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面，構(gòu)建相應(yīng)的虛擬數(shù)字模型，并對其進行完整性、科學(xué)性與可靠性評測。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)彼此之間的業(yè)務(wù)規(guī)則與關(guān)聯(lián)邏輯，將各個精準(zhǔn)映射的虛擬數(shù)字模型進行有效連接與迭代優(yōu)化。

模型融合的關(guān)鍵是各個物理實體資源的精準(zhǔn)數(shù)字化描述與語義化表達(dá)。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)的飛速發(fā)展，圖書館宏觀尺度上的物理實體如館舍建筑、空間環(huán)境等對象，微觀尺度上的物理實體如圖書、報刊、門窗、書架、水電等對象，均可通過模型融合來進行描述與表達(dá)。模型融合相關(guān)核心技術(shù)主要有4個。

（1）元宇宙模型構(gòu)建技術(shù)。為實現(xiàn)相應(yīng)的模型融合，須對圖書館人、機、物、環(huán)境等要素及其彼此之間關(guān)聯(lián)關(guān)系進行精準(zhǔn)測繪、語義描述與數(shù)字建模，從物理結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)邏輯、屬性特征、關(guān)聯(lián)關(guān)系等多個視角，分別構(gòu)建相應(yīng)的虛擬數(shù)字模型，并對其進行語義化組織。經(jīng)過語義組織得到的虛擬數(shù)字模型是模型融合的關(guān)鍵所在。一方面，該模型除了包含相關(guān)物理實體資源的物理特征之外，還包含其元宇宙模型的相關(guān)屬性信息與關(guān)聯(lián)特征；另一方面，該模型語義組織信息有助于高效、快捷地對實現(xiàn)模型無歧義理解與結(jié)構(gòu)化描述，進而有助于促進各個虛擬數(shù)字模型在元宇宙空間中的協(xié)同交互與迭代優(yōu)化。

（2）元宇宙模型評估與檢驗技術(shù)。構(gòu)建相應(yīng)的元宇宙模型后，需要對該模型的科學(xué)性、有效性與可靠性進行驗證，主要包括該模型構(gòu)建過程中語義化組織的有效性檢驗、數(shù)據(jù)實時雙向映射的一致性檢驗、仿真建模的置信度檢驗、精確性與建模精度檢驗等一系列技術(shù)。

（3）元宇宙模型語義關(guān)聯(lián)與實時映射技術(shù)。在前面基礎(chǔ)上，深入探討各物理實體資源的虛擬數(shù)字模型之間的語義關(guān)聯(lián)與實時映射關(guān)系。其語義關(guān)聯(lián)與實時映射關(guān)系主要包括物理、結(jié)構(gòu)、行為、規(guī)則四方面。其中，物理與結(jié)構(gòu)模型是對圖書館人、機、物、環(huán)境所有相關(guān)實體資源及模型資源的語義描述；行為模型是對物理實體資源的結(jié)構(gòu)、屬性、特征、位置、行為與關(guān)聯(lián)關(guān)系變化的語義描述；規(guī)則模型是對各個物理實體資源彼此之間的運行關(guān)系與演化規(guī)律，以及模型彼此之間的運行規(guī)則、語義關(guān)聯(lián)與演化規(guī)律的語義描述。同時，還需在相關(guān)物理實體資源及其虛擬數(shù)字模型之間進行實時雙向映射，使各個虛擬數(shù)字模型具備較強的推理、演化、檢驗、評估能力。

（4）元宇宙模型運行推演與虛實融合技術(shù)。在元宇宙模型中通過模擬仿真技術(shù)，可進行相應(yīng)社會現(xiàn)象、人類行為、系統(tǒng)動力學(xué)、時序演化規(guī)律的模擬仿真，為圖書館建設(shè)、管理與服務(wù)提供相應(yīng)的科學(xué)預(yù)測和運行推演服務(wù)。從模型融合角度來看，元宇宙模型是圖書館物理實體資源的虛擬映射對象和智能操控體，須支撐圖書館全要素虛擬化與信息化、元服務(wù)活動全狀態(tài)實時化與交互化、元管理決策活動全流程智能化與協(xié)作化，才能實現(xiàn)圖書館的自我學(xué)習(xí)智慧生長。

4.3 數(shù)據(jù)融合層

數(shù)據(jù)融合層主要包括圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)體系，負(fù)責(zé)為物理、模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)融合層和元宇宙大數(shù)據(jù)體系的運行提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，同時具備圖書館物理實體資源及其元宇宙全要素、全業(yè)務(wù)、全流程、全狀態(tài)大數(shù)據(jù)的生成、映射、交互、融合等功能。

圖書館信息物理融合中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有海量、多源、異構(gòu)、多尺度、多概率、多維度、多物理量等大數(shù)據(jù)特征，通過圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)體系建立服務(wù)過程與服務(wù)決策之間的映射關(guān)系，有助于對圖書館元宇宙運營管理狀態(tài)進行智能分析與輔助決策。

數(shù)據(jù)融合是在圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)體系的組織協(xié)調(diào)下，對圖書館及其元宇宙模型的全要素、全業(yè)務(wù)、全流程、全狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、存儲、生成、處理、迭代、優(yōu)化、集成與融合，同時還能全面真實地感知、映射和反映圖書館元宇宙的各種管理服務(wù)狀態(tài)、要素、行為、過程、規(guī)律與特征等。相關(guān)核心技術(shù)主要有3個。

（1）數(shù)據(jù)感知、獲取與處理技術(shù)。主要包含圖書館物理實體資源的精準(zhǔn)測繪，有效感知與實時傳遞技術(shù)，多層次/多粒度/多維度/多角度元宇宙大數(shù)據(jù)采集與描述技術(shù)，元宇宙大數(shù)據(jù)清洗、過濾與集約技術(shù)，多源異構(gòu)元宇宙大數(shù)據(jù)完整性/相關(guān)性/準(zhǔn)確性/一致性檢驗與評測技術(shù)，等等。

（2）數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、聚類與組織技術(shù)。主要包括圖書館元宇宙建設(shè)、管理、服務(wù)的歷史數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)的語義關(guān)聯(lián)與整合技術(shù)，圖書館物理實體資源與元宇宙模型的精準(zhǔn)映射與實時交互技術(shù)，多尺度/跨時空/多維度信息聚類與語義表達(dá)技術(shù)，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程標(biāo)識與數(shù)據(jù)溯源技術(shù)，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)協(xié)作與知識組織技術(shù)等。

（3）數(shù)據(jù)迭代、優(yōu)化與交融技術(shù)。主要包括圖書館物理實體資源、元宇宙模型、元宇宙大數(shù)據(jù)、管理服務(wù)過程迭代優(yōu)化與協(xié)同交互技術(shù)，數(shù)據(jù)迭代優(yōu)化與知識拓展技術(shù)，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)特征提取與關(guān)聯(lián)融合技術(shù)，全要素/全業(yè)務(wù)/全流程/全狀態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)演化與融合技術(shù)等。

4.4 服務(wù)融合層

服務(wù)融合層主要包括以下四方面內(nèi)容：一是圖書館資源建設(shè)、閱讀推廣、信息素養(yǎng)教育、學(xué)科智慧服務(wù)、空間服務(wù)等元服務(wù)；二是相關(guān)物聯(lián)傳感設(shè)備、空間環(huán)境、公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施、智能建筑、全域安防監(jiān)控等元管理；三是相關(guān)數(shù)據(jù)、信息、知識資源等服務(wù)資源的協(xié)同交互與虛實融合；四是相關(guān)服務(wù)、行為、規(guī)則、邏輯、屬性與對象等服務(wù)要素的規(guī)則約束與迭代優(yōu)化。

圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)充分反映了所有物理實體資源及相應(yīng)元宇宙模型的運行狀況，并驅(qū)動其對相應(yīng)的建設(shè)、管理與服務(wù)過程進行有效的科學(xué)預(yù)測與決策，以適應(yīng)其所處的內(nèi)外部環(huán)境與需求的動態(tài)變化、各要素彼此之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)演化、服務(wù)需求識別與服務(wù)資源的動態(tài)匹配、服務(wù)規(guī)則與運行規(guī)律的復(fù)雜多變等。

服務(wù)融合是實現(xiàn)圖書館元宇宙信息物理融合的重要橋梁，也是圖書館信息物理融合建設(shè)與研究的重要內(nèi)容之一。元服務(wù)融合內(nèi)容主要包括圖書館物理實體資源智能感知、全要素數(shù)字化表達(dá)、服務(wù)資源協(xié)同交互、服務(wù)過程智能監(jiān)管、服務(wù)內(nèi)容模擬仿真、服務(wù)規(guī)則自我優(yōu)化與自我學(xué)習(xí)智慧成長等，所涉及的相關(guān)理論與技術(shù)主要包括3個方面。

（1）元宇宙大數(shù)據(jù)驅(qū)動的服務(wù)融合理論與技術(shù)。主要包括圖書館元宇宙大數(shù)據(jù)驅(qū)動方法、數(shù)據(jù)服務(wù)到元服務(wù)的轉(zhuǎn)換方法、“人-機-物-環(huán)境”關(guān)聯(lián)關(guān)系的動態(tài)演化方法、“物理實體-元宇宙模型-元宇宙大數(shù)據(jù)-元服務(wù)”多層次精準(zhǔn)映射與實時交互機制、元服務(wù)數(shù)字化表達(dá)與描述方法、元服務(wù)融合的協(xié)同交互方法等。

（2）元服務(wù)模型構(gòu)建與服務(wù)供需匹配技術(shù)。主要包括相應(yīng)的元服務(wù)模型構(gòu)建與優(yōu)化設(shè)計、元服務(wù)質(zhì)量評價與反饋、元服務(wù)資源協(xié)同交互、元服務(wù)過程智能管控、元服務(wù)模擬仿真、元服務(wù)自我優(yōu)化、元服務(wù)供需匹配與優(yōu)化等理論與技術(shù)。

（3）圖書館元服務(wù)協(xié)作與融合應(yīng)用技術(shù)。主要包括元服務(wù)需求分解與描述、元服務(wù)需求匹配與資源協(xié)調(diào)、元服務(wù)映射機制與方法、元服務(wù)資源動態(tài)協(xié)調(diào)與組織機制、元服務(wù)組合優(yōu)化與融合理論與技術(shù)、元服務(wù)協(xié)作與融合有效性評估等。

5 總結(jié)

信息物理融合是圖書館元宇宙從“軟”到“硬”、從“虛無”到“落地”、從理論到實踐的關(guān)鍵所在。元宇宙理論與技術(shù)因信息物理融合而生，因技術(shù)融合創(chuàng)新而興，為未來圖書館建設(shè)與發(fā)展提供了一種有效的技術(shù)方案和前沿模式。從服務(wù)視角來看，面向元宇宙的圖書館信息物理融合所帶來的全域標(biāo)識、泛在感知、仿真推演、智能干預(yù)、協(xié)同交互、虛實融合等典型特征，將有助于加速推進圖書館管理與服務(wù)創(chuàng)新，實現(xiàn)未來圖書館服務(wù)空間的分析計算和效果模擬、資源建設(shè)的交互設(shè)計與仿真推演、“人-機-物-環(huán)境”元宇宙模型的特征畫像等，并依托其管理服務(wù)時空軌跡，來推演其未來的發(fā)展趨勢、支撐其未來的精準(zhǔn)決策與資源布局優(yōu)化等。在公共文化服務(wù)領(lǐng)域，元宇宙仿真推演、沉浸式與交互式體驗，將全面創(chuàng)新傳統(tǒng)的書刊服務(wù)、閱讀推廣、學(xué)科服務(wù)、信息服務(wù)等服務(wù)模式，有助于全面開啟個性化、多元化的智慧服務(wù)新時代。

元宇宙已經(jīng)成為近兩年來圖情領(lǐng)域研究的熱點問題之一，不斷涌現(xiàn)的相關(guān)理論與應(yīng)用研究成果，為未來圖書館學(xué)研究、圖書館建設(shè)與發(fā)展指明了方向。作為人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等一系列信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，元宇宙不僅能有效解決圖書館“人-機-物-環(huán)境”四元要素的信息物理融合問題，實現(xiàn)圖書館物理建筑、物理空間、實體資源與元宇宙空間之間的虛實融合與協(xié)同交互，更能通過沉浸式體驗交互、智慧化管理協(xié)作、創(chuàng)新型知識生產(chǎn)等方式，加速打破傳統(tǒng)知識生產(chǎn)、融合、共享與創(chuàng)新格局[28]，促進圖書館建設(shè)、管理與服務(wù)模式的顛覆性創(chuàng)新。當(dāng)前，圖情領(lǐng)域?qū)υ钪胬碚?、技術(shù)與應(yīng)用研究反應(yīng)頗為強烈，但對其如何在圖書館中加以應(yīng)用仍感迷惑，對圖書館元宇宙建設(shè)與發(fā)展前景仍有疑慮。有鑒于此，本文以此為切入點，對面向元宇宙的圖書館信息物理融合問題進行分析，冀求能為相關(guān)研究提供一定參考和借鑒。