朱葉

摘要：人機交互技術(shù)是一種智能化技術(shù)，該技術(shù)的運用對于各個行業(yè)都產(chǎn)生了十分重要的影響。將人機交互技術(shù)運用到圖書館中，能夠使圖書館為用戶提供更加完善的服務(wù)，有利于促進數(shù)字圖書館的建設(shè)和發(fā)展。文章主要闡述了數(shù)字圖書館建設(shè)中所采用的智能化人機交互技術(shù)的價值，分析了技術(shù)的運用現(xiàn)狀，最后提出了基于智能化人機交互技術(shù)的數(shù)字圖書館建設(shè)途徑，希望能夠為相關(guān)領(lǐng)域的工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：智能化；人機交互技術(shù)；數(shù)字圖書館；信息捕捉

中圖分類號：TP39? 文獻標志碼：A

0 引言

伴隨著智能化技術(shù)的高速發(fā)展，各領(lǐng)域的數(shù)字化水平均有所提升，圖書館正向著數(shù)字化的方向發(fā)展。但數(shù)字圖書館建設(shè)的過程，同樣面臨著沖擊與挑戰(zhàn)。為了推動數(shù)字圖書館建設(shè)，需要順應(yīng)時代的步伐，抓住機遇，積極采用人機交互技術(shù)，對圖書館的資源、技術(shù)、服務(wù)進行整合，使圖書館實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。人機交互技術(shù)的運用可以更好地滿足人們對圖書館資源的需求，因此有必要針對此項技術(shù)的運用方法進行研究。

1 智能化人機交互技術(shù)在數(shù)字圖書館建設(shè)中應(yīng)用的必要性

數(shù)字圖書館建設(shè)過程中所運用的人機交互技術(shù)，能夠輔助實現(xiàn)機器與用戶之間的交互。在整個交互過程中，會涉及人機理論以及相關(guān)技術(shù)問題。人機交互理論最早提出時間是在20世紀中葉，美國科學家在研究中指出，計算機與人類工程學存在著緊密的聯(lián)系，并且建立了人機共生的相關(guān)理論體系。經(jīng)過后續(xù)十多年的發(fā)展，構(gòu)建了人機交互初步系統(tǒng)，正式開創(chuàng)了人機交互領(lǐng)域。伴隨著信息技術(shù)的不斷進步，目前，全世界范圍內(nèi)興起了人機交互技術(shù)的研究熱潮，各種版本的計算機人機工程學均已經(jīng)出現(xiàn)。

人機交互技術(shù)理論的內(nèi)容隨著時間推移而逐漸完善。伴隨著當今移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能顯示信息技術(shù)的發(fā)展，人機交互技術(shù)在圖書館的建設(shè)過程中也得到了全面的應(yīng)用。移動互聯(lián)網(wǎng)以及移動智能終端技術(shù)的使用，促使圖書館服務(wù)呈現(xiàn)大眾化的發(fā)展趨勢，用戶可以隨時隨地進行人機交互操作。一些虛擬、增強以及混合顯示技術(shù)得到了應(yīng)用，用戶甚至可以進入虛擬世界。

2 基于人機交互技術(shù)的圖書館體系框架

隨著人機交互技術(shù)使用時間的延長，數(shù)字圖書館建設(shè)所需的關(guān)鍵技術(shù)逐漸出現(xiàn)，在未來的圖書館服務(wù)工作中，為了改善用戶的體驗，可考慮引進上述技術(shù)。在信息技術(shù)以及相關(guān)軟件技術(shù)高速發(fā)展的過程中，數(shù)字圖書館人機交互技術(shù)的使用，已經(jīng)獲得了較大的進步，但是同樣面臨著一定的挑戰(zhàn)，除了解決傳統(tǒng)的無交互關(guān)鍵詞、文本交互等問題之外，還需要進一步為用戶創(chuàng)建出一個虛擬化的數(shù)字圖書館系統(tǒng)空間，使用戶可以在操作中，通過視覺、聽覺、嗅覺等指導數(shù)字圖書館人機交互連接，從而獲取更加全面、具體的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建完善的人機交互體系［1］。

在不同領(lǐng)域的研究中，數(shù)字圖書館在人際交互方式方面存在一定差異，交互類型以及模式眾多。針對人際交互技術(shù)的研究，基本都是從輸入、響應(yīng)、輸出這幾方面入手而實現(xiàn)。為了構(gòu)建完善的人機交互體系，需要明確用戶如何為數(shù)字圖書館提供信息插入，數(shù)字圖書館在接收到信息之后，需要如何針對信息進行集中處理。

基于人機交互技術(shù)的圖書館體系，由前臺與后臺兩部分構(gòu)成，數(shù)據(jù)信息處理的過程首先需要通過前臺對信息進行處理，之后在后臺進行數(shù)據(jù)分析，最終完成信息的反饋［2］。另外，本系統(tǒng)還能夠?qū)?shù)據(jù)進行處理，判斷是否缺失，是否存在不可能值，如表1所示。

3 基于人機交互技術(shù)的數(shù)字圖書館建設(shè)方法

3.1 數(shù)字圖書館智能化人機交互技術(shù)的業(yè)務(wù)

在人機交互技術(shù)的發(fā)展過程中，存在著業(yè)務(wù)不完善的問題，這體現(xiàn)了數(shù)字圖書館對人機交互技術(shù)重視程度的不足。進入新時期后，人們對于人機交互理念的研究逐漸深入，圖書館讀者的思想不斷轉(zhuǎn)變，圖書館受眾同樣有所不同，因此在人機交互業(yè)務(wù)設(shè)計的過程中，需要在心理學模型指導下，對用戶交互模式進行改進以及完善，使其能夠從單一性的形式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣陌l(fā)展，實現(xiàn)信息資源的融合與利用［3］。

用戶交互體現(xiàn)在以下6個方面。

（1）社群需求：掌握用戶需求。

（2）創(chuàng)意交互：用戶所提出的創(chuàng)意相互交互、溝通。

（3）體驗/優(yōu)化：基于用戶需求，對圖書館體驗進行優(yōu)化。

（4）預(yù)約/預(yù)售：基于用戶需求，進行圖書預(yù)約，或開展預(yù)售服務(wù)。

（5）智造/交付：于智能工廠交付圖書。

（6）迭代/升級：基于生態(tài)場景，對用戶體驗進行迭代、升級［4］。

3.2 數(shù)字圖書館智能化人機交互技術(shù)的實際運用

在智能化時代，數(shù)字化圖書館人機交互技術(shù)體系的構(gòu)建，要本著為用戶提供更加自然、靈活以及簡單的交互方式而進行，在人工智能環(huán)境當中，用戶需要能夠與數(shù)字圖書館實現(xiàn)較為自然的交互，而圖書館系統(tǒng)也需要能夠?qū)τ脩舻男袨樾畔⒑鸵鈭D進行及時的采集與分析，在此基礎(chǔ)上，通過對多元化的反饋方式，為用戶提供更加豐富的感知［5］。

3.2.1 人機交互界面技術(shù)

相比傳統(tǒng)的技術(shù)而言，人機交互界面技術(shù)能夠為用戶帶來智能化的操作和交互體驗，提高數(shù)字圖書館的服務(wù)質(zhì)量。對此，圖書館需要首先創(chuàng)新技術(shù)理念和思想，充分考慮用戶的心理以及行為，幫助用戶利用物理實體與數(shù)字圖書館的人機交互，通過輸入層的作用，完成感知的第一步，通過中間層完成感知過程，通過輸出層，最終達到感知的目的，實現(xiàn)多元化的交互。觸控感知交互用戶界面技術(shù)，可以在圖形交互界面上增加觸控感知設(shè)施，之后利用相應(yīng)技術(shù)就可以實現(xiàn)人機交互處理。

人機交互界面中，輸入訓練數(shù)據(jù)集如下：

T=｛（x1，y1），（x2，y2），（xN，yN）｝

上述公式中，x代表向量，為實數(shù)；y代表1或-1。

除此之外，還需要引申出學習率的概念，學習率一般利用φ表示，取值范圍：

0<φ≤1

人機交互界面中，以w與b代表感知模型，輸出訓練數(shù)據(jù)集如下：

（1）選擇w與b兩個數(shù)據(jù)的初始值，分別稱為w0與b0。

（2）繼續(xù)選擇w與b的數(shù)值，與此同時，選擇（xi，yi）的數(shù)據(jù)。

（3）假設(shè)

yi（w×xi+b）≤0

則：

w←w+φ·yi·xi

b←w+φ·yi

（4）繼續(xù)訓練，直到最終感知完成。

以虛擬、增強、混合現(xiàn)實為基礎(chǔ)的虛實融合用戶界面，能夠為用戶與數(shù)字圖書館之間的互動提供空間，構(gòu)建出一個完善的人機交互環(huán)境，通過在虛擬空間中的操作，用戶便能夠?qū)χR進行獲取，完成虛擬漫游等操作，通過上述過程所提供的信息服務(wù)，可以極大地豐富用戶的操作體驗。多通道下的交互界面技術(shù)，是一種在設(shè)計界面的過程中負責處理文本、圖像以及音視頻等信息內(nèi)容的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對視覺、聽覺、觸覺的感知交互處理。

3.2.2 人機交互智能設(shè)施

（1）智能輸出設(shè)施。在人工智能技術(shù)的支持下，數(shù)字圖書館的建設(shè)需要確保能夠為用戶提供高質(zhì)量的輸出服務(wù)。在對關(guān)鍵設(shè)備進行匹配的過程中，除了要保證順應(yīng)視覺器官的特征之外，同時還要適應(yīng)用戶對聽覺、嗅覺、味覺等輸出的需求。因此，在人工智能化的環(huán)境中，智能圖書館的建立，可以基于相應(yīng)聽覺輸出的設(shè)備，改善用戶體驗。例如，可以應(yīng)用放大器，對智能圖書館進行設(shè)計，滿足用戶需求等內(nèi)容，同時全面圍繞輸出的需求，使圖書館能夠確定具體的聽覺信息。

（2）智能輸入設(shè)施。輸入設(shè)施與輸出設(shè)施對數(shù)字圖書館的建設(shè)均具有重要價值。在人工智能環(huán)境中，為了使圖書館人機交互體系得以實現(xiàn)，為用戶與數(shù)字圖書館之間構(gòu)建出一個良好的通信，就需要針對智能輸入設(shè)施進行設(shè)計以及分析。需要設(shè)計離散型智能輸入設(shè)施，這種設(shè)施可以對用戶的行為、動作進行離散型的捕捉分析，同時全面生成數(shù)據(jù)信息。

在文本圖像的信息處理上，圖書館可以根據(jù)離散情況的表征，對離散信息進行處理，最大化提升信息輸入的處理效果。將上述模式應(yīng)用到智能圖書館中，有利于實現(xiàn)對輸入信息的持續(xù)性采集，高效率處理讀者的信息。采用直接型智能輸入設(shè)施，能夠?qū)φZ音、生理、眼動進行分析，及時采集到更多用戶信息，從而保證輸入信息具有完善性。

3.2.3 人機交互智能技術(shù)

人機交互智能技術(shù)主要是利用人機交互用戶界面，加強用戶與智能設(shè)施之間的聯(lián)系，充分滿足用戶對多元化知識服務(wù)的需求。伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，我國對該領(lǐng)域的研究需要全面提升數(shù)字圖書館對于用戶的意圖了解程度，在采用人機交互技術(shù)的過程中，單手單眼操作為主要的操作模式，上述模式需要轉(zhuǎn)變?yōu)槌两襟w驗，從而滿足用戶的需求。

（1）視覺交互技術(shù)。視覺交互技術(shù)能夠為用戶提供個性化、多元化的服務(wù)，智能處理技術(shù)則可以實現(xiàn)對人機交互過程的優(yōu)化。人機交互的載體，主要是文本、圖像、視頻以及模型等各種視覺資源信息。在使用關(guān)鍵技術(shù)的過程中，需要將視覺內(nèi)容標注、視覺特征匹配、視覺知識庫構(gòu)建等技術(shù)相互融合。另外，還可以基于雙目視覺，進行IPT模擬訓練，從而實現(xiàn)對讀者手勢的識別，幫助智能圖書館獲取信息。具體而言，此方法的原理如圖1所示。

（2）語音交互技術(shù)。

視覺交互技術(shù)能夠在用戶的操作中為其提供較為連貫的人機交互技術(shù)方式。例如，在針對短文本語音交互、非規(guī)范化信息進行處理的過程中，需要針對語音識別進行針對性處理。

（3）虛擬融合交互技術(shù)。

虛擬融合交互技術(shù)在使用過程中能夠為用戶提供較為自然、高效的交互路徑，可以對數(shù)字圖書館中的知識資源以及服務(wù)機制，實現(xiàn)抽象與隱喻方面的針對性處理。該技術(shù)的使用，為用戶提供了一個較為典型的虛擬交互體驗，例如采用的虛擬機械手臂、虛擬博物館以及觸控虛擬手套等，都會帶來更多的服務(wù)類型，這是一種全面提升用戶體驗的重要技術(shù)方式［6］。

4 結(jié)語

綜上所述，進入新時期之后，圖書館為了能夠為用戶提供更高水平的服務(wù)，需要針對智能化人機交互技術(shù)進行運用，通過對硬件以及軟件基礎(chǔ)的設(shè)計以及分析，強化用戶在交互過程中的體驗，進而形成一個良好的信息反饋。

參考文獻

［1］王秀華，陳玉玲，張文明.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字圖書館數(shù)字版權(quán)管理策略研究——以清華大學數(shù)字圖書館為例［J］.四川圖書館學報，2022（1）：58-62.

［2］殷小川，張巖，朱艷碩.人工智能技術(shù)在數(shù)字圖書館信息服務(wù)中的應(yīng)用研究［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2022（4）：64-65.

［3］趙帥帥，楊梅.基于知識圖譜的國內(nèi)數(shù)字圖書館與著作權(quán)保護研究綜述［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2022（1）：114-118.

［4］熊明，程釗.人機交互技術(shù)影響下湖南皮影的數(shù)字化傳播模式研究［J］.今古文創(chuàng)，2021（43）：102-103.

［5］張興旺，趙樂，葛夢蘭.人工智能時代數(shù)字圖書館智能化人機交互技術(shù)分析——以古代南海海圖數(shù)字圖書館為例［J］.圖書與情報，2018（5）：56-64.

［6］達力巴日.全球化時代的智慧化數(shù)字圖書館探析［J］.文化產(chǎn)業(yè)，2022（12）：106-108.

（編輯 李春燕）

Research on digital library based on intelligent human-computer interaction technology

Zhu? Ye

（Henan Institute of Animal Husbandry and Economics， Zhengzhou 450042， China）

Abstract： Human-computer interaction technology is a kind of intelligent technology. After entering the new era， the application of this technology has had a very important impact on various industries. The application of human-computer interaction technology to the library can make the library provide users with more perfect services， which is conducive to promoting the construction and development of digital library. This paper mainly expounds the value of intelligent human-computer interaction technology adopted in the construction of digital library， analyzes the current situation of the application of technology， and finally puts forward the way of digital library construction method based on intelligent human-computer interaction technology， hoping to provide reference for the staff in related fields.

Key words： intelligence; human-computer interaction technology; digital library; information capture