張 愷，王承冠

(金陵圖書館 ,江蘇 南京 210019)

0 引言

隨著新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，一個以數(shù)據資源為關鍵要素，以現(xiàn)代信息網絡為主要載體，以信息通信技術融合應用、全要素數(shù)字化轉型為重要推動力，促進公平與效率更加統(tǒng)一的新經濟形態(tài)——“數(shù)字經濟”正蓬勃躍上歷史舞臺?！丁笆奈濉睌?shù)字經濟發(fā)展規(guī)劃》提出了“數(shù)字化公共服務更加普惠均等”“增強關鍵技術創(chuàng)新能力”[1]的要求。因此，推進智慧圖書館建設，提升公共文化資源智慧化服務水平正當其時。

1 人工智能與圖書館的智慧服務

1.1 人工智能

人工智能(Artificial Intelligence，AI)是計算機科學的一個分支。它試圖了解智能的實質，并生產出一種新的智能并以人類智能相似的方式做出反應的智能機。該領域的研究開發(fā)包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。簡單理解即為人工智能非人類智能，但能夠高度模擬人類的意識以及思維過程,在一些方面其思考能力可能更具優(yōu)勢。

目前，我國人工智能技術和應用飛速發(fā)展，帶來持久深刻的思維沖擊與變革。政策層面，國務院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出“到2030年，使中國成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心”[2]。行業(yè)應用層面，巨大的行業(yè)應用需求場景，研發(fā)能力積累與海量的數(shù)據資源、開放的市場宏觀環(huán)境有機結合，形成了我國人工智能發(fā)展的獨特優(yōu)勢，依靠廣闊的應用市場，推動技術革新，形成技術和市場共同驅動。

1.2 圖書館的智慧服務

圖書館的智慧服務應該是什么樣子？借用上海圖書館劉煒館長《智慧圖書館十問》中的表述，圖書館的智慧服務主要是指通過軟硬件設備設施向用戶提供智慧服務，而不完全是一些智慧圖書館研究者提出的“技術通過人提供的智慧服務”[3]。綜合相關文獻研究，圖書館的服務是否智慧一般可從兩個方面來度量：(1)是否能自動感知讀者的需求并提供相應服務，例如借閱系統(tǒng)能自主感知讀者身份，并讓其自助完成借還操作；(2)是否采用了人工智能等智慧技術，這需要在業(yè)務系統(tǒng)中擁有一整套技術集成，包括從獲取數(shù)據、數(shù)據傳輸?shù)剿惴ǚ治鲇嫷取?/p>

1.3 以人工智能為基礎的公共圖書館智慧服務研究現(xiàn)狀

利用“中國知網”期刊數(shù)據平臺，以“人工智能”“圖書館”為主題詞，設定發(fā)表時間為2016年1月至2022年7月，在中文文獻范圍內檢索出相關文獻1 313篇，其中主題精確匹配 “公共圖書館”的為68篇，每年的發(fā)表文獻數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢。從1956年正式提出人工智能學科算起，60多年來，人工智能取得長足的發(fā)展，成為一門應用廣泛的交叉和前沿科學。

目前，我國的圖書館類型主要有：科研圖書館、高校圖書館、公共圖書館等。公共圖書館是指向社會公眾免費開放，收集、整理、保存文獻信息并提供查詢、借閱及相關服務，開展社會教育的公共文化設施[4]。與其他類型圖書館相比，公共圖書館有以下特征。(1)服務對象為從兒童到成人的普通居民，讀者成分更加多樣。(2)服務資源為非專業(yè)的紙質/電子圖書、報刊、音視頻為主，且資源學科廣泛。(3)服務方式呈現(xiàn)多元化，能提閱讀指導、參考咨詢、展覽講座等，并且提供自習區(qū)域、閱讀空間、活動場館等場所。在2017年國務院《政府工作報告》提出“加快新材料、人工智能、第五代移動通信等技術研發(fā)和轉化”的要求之后，人工智能技術應用與各產業(yè)結合的相關研究日趨增加。隨著建設智慧圖書館的熱潮，人工智能與圖書館服務融合探索具有更加重要的意義。

2 構建公共圖書館智慧服務框架

目前，公共圖書館智慧服務模式暫無統(tǒng)一標準，其組成涉及信息存儲設備、5G網絡、虛擬技術、讀者用戶實際應用等內容，與計算機網絡體系建設有一定相似性。在學習總結書籍、文獻和一些相關研究成果的基礎上，本文以“人工智能”為核心，參照計算機網絡模型內容設計了公共圖書智慧服務結構框架。

圖1 公共圖書館智慧服務結構框架

2.1 物理層

基礎設施是公共圖書館開展智慧服務的保障。圖書館自身需要有一套完備的信息化設備，包括存儲、網絡和計算等，同時還需要有面向讀者提供智慧服務的配套設備，包括移動互聯(lián)網、感知設備、機器人、中間件等[5]。

2.2 數(shù)據層

數(shù)據層中含了信息數(shù)據池和數(shù)據安全管理兩大部分。公共圖書館的信息數(shù)據池包括用戶數(shù)據、資源數(shù)據、讀者活動數(shù)據、借閱數(shù)據等。其中，用戶數(shù)據涵蓋了用戶特征信息和用戶行為記錄，在智能技術的加持下，可通過人臉識別、定位監(jiān)控、行為日志記錄等方式實現(xiàn)實時動態(tài)更新；資源數(shù)據主要包括為圖書館提供服務的書目數(shù)據、各類數(shù)據庫、網絡資源等；讀者活動數(shù)據主要記錄讀者參與圖書館閱讀推廣服務活動相關信息；借閱數(shù)據主要是記錄借閱文獻的種類、頻次、借閱時長、數(shù)字文獻使用率等。

人工智能以網絡和大數(shù)據為依托，保護網絡和數(shù)據安全是發(fā)展人工智能的前提[6]。因此，數(shù)據安全管理是公共圖書館開展智慧服務不可忽視的一環(huán)，需要參照《數(shù)據安全法》第二十一條第一款數(shù)據分類分級保護制度的相關要求制定規(guī)范，建立管理系統(tǒng)。在《數(shù)據安全法》框架下可以更加靈活地開發(fā)利用不同分類的數(shù)據[7]，為智慧服務提供數(shù)據保障。

2.3 數(shù)據加工層

數(shù)據加工層的作用是通過智慧服務技術軟件/平臺來實現(xiàn)數(shù)據分析、信息數(shù)據挖掘、數(shù)據可視化、機器自主學習、語義關聯(lián)處理等工作。其中關鍵的是數(shù)據分析和信息數(shù)據挖掘，通過聚類分析、預測分析、定量分析、定性分析等方式，可以快速有效地揭示讀者行為特征、預判服務需求以及預測讀者服務效能。

2.4 應用層

應用層的內容是人工智能在公共圖書館智慧服務中的具體呈現(xiàn)。讀者在圖書館可以獲得各種智慧化信息服務，如智能客服、智能機器人導航、虛擬館員咨詢；可以獲取各類資源服務，如文獻資源推薦、數(shù)據庫推送；還可以體驗智慧化周邊服務，包括座位預約、智慧停車、展覽展演、文創(chuàng)制作等。

3 公共圖書館中人工智能的應用

隨著科技發(fā)展，人工智能已不再是高不可攀[8]，不僅僅是出現(xiàn)在科幻電影中的產物，它正逐步走入我們的工作、學習和生活。一些人工智能的應用及相關產品的問世也正在刷新我們的認知。

3.1 智能館員客服

“嘿Siri、小愛同學、小度小度、天貓精靈……”這些喚醒詞時常在耳邊響起。這些人工智能語音交互引擎實現(xiàn)的人機對話，已從最初設備的功能指引，發(fā)展為可以與人類簡單真實的會話，甚至能運用詞匯組合生成搞笑段子，還能和人斗上幾句嘴，這便是智能客服的一種表現(xiàn)形式。

智能客服給公共圖書館服務帶來的變化最為直接的兩點便是咨詢類服務時間的延長和并發(fā)服務效能的提升。讀者的咨詢問題通常是由館員在上班時間內通過電話、網站、微信、郵件的方式來解答。人工智能的介入可以改變目前的工作方式，首先由輸入設備收集各類讀者問題的信息數(shù)據，包括讀者本身的自然語言特征(方言、語氣、專業(yè)名詞等)；其次由語義管理系統(tǒng)處理理解自然語言，再交由對話管理系統(tǒng)，結合館員提供的圖書館服務指南、借閱規(guī)章、活動資訊等智能分辨匹配問題；最后生成自然語言提供解答。此服務可以不受正常開放時間的限制，全年24小時無休實時在線，同時由于智能化設備的高效性還能應對多人次同時段的不同咨詢服務。

圖2 智能客服處理流程

圖3 公共圖書館智慧閱讀推薦流程

3.2 智能機器人館員

機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器[9]。大到工業(yè)生產中流水線的機器人，小到家里的掃地機器人都開始朝智能化方向發(fā)展。在公共圖書館中機器人的使用是彰顯智慧服務建設成效的重要標志之一，除了協(xié)助館員完成日?；A工作以外，還應當體現(xiàn)出一定的趣味性和科技感，讓更多的讀者因為其而更愿意走進圖書館。公共圖書館中智能機器人按功能區(qū)分大致可有兩類。

3.2.1 業(yè)務功能型

業(yè)務功能型機器人主要代表為智能分揀和圖書盤點機器人。它們依據館藏書目數(shù)據、樓層及架位信息，利用RFID、圖像識別技術實現(xiàn)歸還圖書快速分揀，輔助館員將圖書正確上架。實際案例：上海寶安區(qū)圖書館“小智”分揀機器人。

3.2.2 信息引導型

信息引導型機器人主要代表為智能引導機器人。它們需要被灌輸圖書館所有的服務類信息數(shù)據，利用智能語音交互引擎接受讀者指令，用語音/行動為讀者提供引導服務。它們的外觀有的被設計成近似人型，有的被設計成卡通形象為兒童服務，還有的被設計成可乘坐式來為老人和殘障人士提供服務。實際案例：江西省圖書館“會吵架”的機器人。

3.3 智慧閱讀推薦系統(tǒng)

讀者來到公共圖書館最主要的目的大都是尋找閱讀資源，當然我們也會聽到“實體圖書館正逐漸成為人們的自習室”[10]這樣一個觀點，那么自習者沒有閱讀需求嗎？答案當然是否定的，通過走訪調研得知公共圖書館自習座位使用率，通常會因每年的考試季和假期而上升，而考試內容和課程學習資料正是他們所關注的內容。

利用“認知智能+大數(shù)據”可以采集讀者的借閱書目、閱讀分享、學習狀況、研究成果等信息，通過智能閱讀核心服務進行讀者閱讀情況分析，生成讀者的個性畫像和讀者群體畫像，并匯總出對應的動態(tài)閱讀分析報告和服務效能評價報告。

館員可以根據這些報告做出快速有效的反應，一是以讀者群體需求為導向，動態(tài)調整適時的服務規(guī)則，比如根據少兒讀者作息調整館室的開放時間；二是針對需求動態(tài)調整紙本/數(shù)字化資源配比，將經費用在刀刃上；三是為目標人群制定獨具特色的閱讀活動，如科普系列、傳統(tǒng)文化系列、藝術鑒賞系列等。讀者不需要理會信息收集分析這一套復雜的后臺過程，其到圖書館或是在線訪問時，可實時了解自己的閱讀狀態(tài)，快速得到個性化的資源服務；還可以加入志同道合的讀者群，分享閱讀心得，共同學習探討問題。

3.4 虛擬講堂

開展社會教育也是當下公共圖書館的職能之一，圖書館舉辦講座、展覽、培訓的場次及受眾人數(shù)都列入了各級考核指標。利用感知智能和虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)技術融合打造虛擬講堂，不但可以調動讀者的參與熱情，還可以實現(xiàn)跨越空間束縛遠程互動 。

參考相關資料，建立虛擬講堂需要包含沉浸系統(tǒng)、交互系統(tǒng)、運算系統(tǒng)、位置追蹤系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)5個部分。讀者可以在圖書館或者在家以及合適的空間中，通過頭戴設備與授課者進入虛擬場景參與講座/培訓中，這與電影《頭號玩家》中用戶到達“綠洲”的方式頗為相似[11]，這種突破傳統(tǒng)授課的新模式，通過配套系統(tǒng)的模擬，實現(xiàn)了沉浸式教學。特別適用于互動拓展類課程，如實踐科普文獻中的實驗；實景模擬解讀文化地標；數(shù)字化呈現(xiàn)古籍文獻實現(xiàn)全息鑒賞等。除了上述的技術呈現(xiàn)以外，在實際服務活動中也需要重點關注對應的虛擬資源建設和活動主題的設定。以寧波圖書館為例，其運用VR開展閱讀推廣已得到良好的社會反饋，在服務中還應對讀者需求逐步細分出“文學主題”“藝術主題”“年俗主題”“科普主題”“電影主題”等[12]，這種有益的嘗試值得同行借鑒和學習。

表1 虛擬講堂配套系統(tǒng)

3.5 智慧周邊服務

現(xiàn)在的公共圖書館早已不是單純借還圖書的場所，已轉變?yōu)樘峁┚C合性文化服務公共設施，是社會主義公共文化服務體系的重要組成部分[13]。因此構建公共圖書館智慧服務，應整體布局，不僅需要考慮基礎業(yè)務，還應當遍及其相關周邊服務。

3.5.1 智慧安防

圖書館首先要實現(xiàn)安防設備數(shù)字化管控，再利用人工智能中的認知智能，對各類設備正常運行和閾值數(shù)據做智能巡檢分析，自動生成預警、報警、緊急處理的分級防護機制。公共圖書館的智慧安防更注重的是預判，比如當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)室內某處溫度升高，但未發(fā)現(xiàn)明火時可立即給出預警，協(xié)助館員排查火災隱患。再比如智能門禁和物品監(jiān)測設備能夠精準地進行人員、危險品甄別，有效預防危害性公共事件的發(fā)生。因 “新冠病毒” 疫情的發(fā)生，防疫檢查成為常態(tài)。未來圖書館在出入口設置的智能門禁，應能自動識別身份并載入健康狀況、行程軌跡、疫苗接種和核酸檢測等數(shù)據，實時自動測溫完成健康校驗實現(xiàn)智能防疫。

3.5.2 智慧停車

相關報道顯示截止到2021年12月，中國汽車保有量達3.02億輛，其中家庭汽車約占八成。因此，讀者也常提出“是否能停車？還有多少車位？”的問題。智慧停車服務可實現(xiàn)對館內車位(包括可充電及殘障專用車位)和道閘的數(shù)字一體化管理。運算設備則依據是否為節(jié)假日、館內實時讀者數(shù)量、舉辦活動場次、實時天氣狀況等進行智能研判，通過圖書館門戶或者智能導航向讀者傳遞車位空余信息。當讀者停車時不是直接停放在地面上，而是停放在可移動的小平臺之上，由計算機找到“最優(yōu)解”來控制實際停車位置與進出路線，真正實現(xiàn)高效服務、快速通行。

4 公共圖書館發(fā)展人工智能的困境和對策

隨著人工智能數(shù)據、算法和計算能力的生態(tài)條件日益成熟，中國人工智能產業(yè)的發(fā)展迎來新一輪戰(zhàn)略機遇，相較在醫(yī)療、物流等領域中更能凸顯其重要作用。對于公共圖書館而言，開展基于人工智能的智慧服務面臨一些困難。

4.1 基礎建設

古語有云“兵馬未動，糧草先行”。人工智能應用服務是建立在一系列配套的基礎建設之上的。因為公共圖書館一般由國家中央或地方政府管理、 資助和支持開展公益性服務，所以首先遇到的問題是缺少基礎設施和相關運維經費。為了緩解這一問題可以嘗試從以下3點入手。(1)政府應鼓勵公共圖書館和相關機構合作開展自主研發(fā)，并投入專項經費用于小規(guī)模試點運行。(2)應在社會層面號召人工智能企業(yè)參與公益服務，可在圖書館試點應用和展示其相關的服務產品，同時政府可以給予這些企業(yè)相應的稅收優(yōu)惠政策。(3)公共圖書館應發(fā)揮自身優(yōu)勢，如資源服務、文獻二/三次開發(fā)利用、參考咨詢服務等，主動和企業(yè)或社會機構實現(xiàn)資源置換，推進基礎建設的實施。

4.2 服務主體與服務對象

智慧服務的開展還會涉及“人”的問題，對內是急缺專業(yè)人才，對外則是需要考慮如何服務弱勢群體。針對人才緊缺問題，公共圖書館首先從內部挖掘，實現(xiàn)自主培育；其次設置相應崗位，通過公開招聘并借助人才引進政策吸納新鮮血液；最后還可以鼓勵社會專業(yè)志愿者投入智慧化服務，這樣可以逐步打造出一支懂技術、有能力、會服務的專業(yè)人才隊伍。

近年來，各省級公共圖書館年報數(shù)據顯示，少兒和老年讀者正在成為到訪的主力軍，但當前的數(shù)字化產品通常對其并不“友好”。圖書館的智慧化服務針對少兒讀者可將設備外觀設計得親民可愛，引入虛擬卡通人物，增設閱讀趣味互動游戲等培養(yǎng)孩子們的閱讀興趣，并給予個性化的閱讀指導。針對老年讀者身體機能衰退可提供智能輔助顯示和智能語音朗讀服務并建立適老化服務供給體系，讓更多老年人享受數(shù)字化便利，以此消除老年群體的“數(shù)字鴻溝”[14]。除此之外，還需要關注殘障人士的需求，利用智慧服務設施消除閱讀障礙，為其提供多元知識服務。

5 結語

習近平總書記曾強調“科學技術從來沒有像今天這樣深刻影響著國家前途命運，從來沒有像今天這樣深刻影響著人民生活福祉”[15]。數(shù)字經濟促使人工智能的應用愈加廣泛，人工智能正成為推動公共圖書館高質量發(fā)展的重要推手，有效提升服務覆蓋面和實效性、促進優(yōu)質均衡[16]。以“智”圖“治”，以“智”提“質”，以“智”謀“祉”，人工智能也在推進智慧圖書館建設賦能。