摘要：數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館場景化服務中具有極為廣闊的應用前景。文章通過分析數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館中的典型應用場景，構(gòu)建了數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務模式，提出了數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下的高校圖書館場景化服務的保障路徑。

關鍵詞：數(shù)字孿生技術(shù)；高校圖書館；場景化

中圖分類號：G258.6? ?文獻標識碼：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2024.0008

數(shù)字孿生技術(shù)多次被全球權(quán)威咨詢機構(gòu)Gartner列入到十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢之中［1］。在當前萬物皆可數(shù)字孿生的大背景下，數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館中具有極為廣闊的應用前景，既可依托數(shù)字化、虛擬化的映射將高校圖書館的物理狀態(tài)向廣大用戶進行呈現(xiàn)，還可介入到高校圖書館的場景化服務之中，為高校圖書館的轉(zhuǎn)型升級打下堅實的基礎。當前，針對圖書館場景化服務的研究可分為兩大類：一是利用先進技術(shù)構(gòu)建場景化服務體系，包括但不限于：數(shù)字孿生技術(shù)［2］、5G技術(shù)［3］、6G技術(shù)［4］等。該類研究主要是結(jié)合技術(shù)特點對應用場景類型進行解析，為智慧圖書館的可持續(xù)性發(fā)展打下堅實的理論基礎；二是立足于用戶信息接受規(guī)律構(gòu)建圖書館場景化服務機制，如：畢達天等人［5］開展了基于VSM的移動圖書館用戶畫像及場景推薦研究。本文就數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下的高校圖書館場景化服務進行研究。

1 相關理論詮釋

1.1 數(shù)字孿生

數(shù)字孿生概念是由耶魯大學教授David Gelernter于1991年第一次提出［6］。2002年，Michael Grieves博士第一次將數(shù)字孿生應用于制造業(yè)［7］，美國國家航空航天局于2010年正式將數(shù)字孿生技術(shù)應用于航天器的研究與模擬［8］。當前，學界和業(yè)界對數(shù)字孿生的定義為：依托運行歷史、傳感器、物理模型等多種數(shù)據(jù)來實現(xiàn)虛擬仿真，進而凸顯對應實體裝備的全生命周期過程，并且還可以通過系統(tǒng)推理、數(shù)據(jù)更新、機器學習等方式來輔助決策過程。數(shù)字孿生可輔助研究人員更好地研發(fā)，并且還可形成海量的性能數(shù)據(jù)，可有效優(yōu)化產(chǎn)品性能。

數(shù)字孿生技術(shù)與圖書館相結(jié)合，催生出數(shù)字孿生圖書館，為智慧圖書館建設另辟蹊徑。數(shù)字孿生圖書館實質(zhì)上是多門技術(shù)、多個學科相互融合而形成的結(jié)合體，主要是依托數(shù)字孿生技術(shù)建立健全智慧化數(shù)據(jù)閉環(huán)賦能體系，促使數(shù)字孿生圖書館與物理圖書館形成動態(tài)交互與實時雙向映射關系，進而發(fā)揮出“以虛控實”“虛實融合”之效果。

1.2 場景化服務

場景化服務是服務領域的一種術(shù)語，是指為用戶構(gòu)建起一個虛擬的服務環(huán)境，基于業(yè)務邏輯關系動態(tài)引導用戶快速找到解決問題的信息［9］。它如同耐心的解答者，只需用戶結(jié)合個人需求做出幾步簡單的選擇，就可有效引導其搜索到有關信息，進而得到

★基金項目：本文系2023年遼寧省高等學校圖書情報工作委員會基金項目“知識賦能與交互的圖書館空間建構(gòu)研究”（LTZ202302）的研究成果之一。匹配度高、針對性強的服務內(nèi)容。現(xiàn)有研究分別以應用場景［10］、用戶信息接受規(guī)律［11］為切入點進行論述，但鮮有在新一代信息技術(shù)驅(qū)動下基于用戶信息接受規(guī)律來開展場景化服務研究。鑒于此，本文將數(shù)字孿生技術(shù)與場景化服務有機結(jié)合在一起開展數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下的高校圖書館場景化服務研究。

2 數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館中的典型應用場景

當前，數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于物流管理、產(chǎn)業(yè)布局、城市建設等多個應用場景，無論是需求層次，還是用戶范圍均在不斷地拓展。在數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下，高校圖書館的應用場景也在不斷變化，服務目標也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閳鼍盎腔鄯眨辉偈瞧栈菪托畔⑻峁?。相信在不久的將來，還會對數(shù)字孿生應用場景進行深入挖掘，實現(xiàn)場景的迭代、分享與跨界，讓用戶能夠享受到沉浸式的感官體驗，進而增強用戶的參與度與活躍度。數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館中的典型應用場景主要有以下三個方面。

2.1 孿生館員服務

高校圖書館利用數(shù)字孿生技術(shù)，可在移動智能終端、官方網(wǎng)站構(gòu)建起孿生館員形式為用戶提供一站式專屬服務。與既往虛擬客服不同，孿生館員突破了原有的“限定性功能”與“格式化思維”，通過人工智能、深度學習等方式賦能，與用戶在感官上實現(xiàn)靈活交互，且可實時動態(tài)響應用戶需求，為用戶提供個性化的專屬服務，并且還會基于用戶的身份信息、閱讀偏好、檢索記錄為其有針對性地推送服務項目與熱點資訊。與此同時，針對殘疾學生等弱勢群體，還可結(jié)合用戶的特殊需求差異化設置孿生館員的服務內(nèi)容與服務方式，最大限度地減少弱勢群體的信息接收障礙，力爭能夠妥善解決數(shù)字鴻溝［12］。

2.2 孿生智庫支持

高校圖書館存儲著大量文獻資料，在學科建設過程中發(fā)揮著重要作用。數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下的高校圖書館要充分利用好虛實融合的技術(shù)手段，尤其是要全力打造孿生智庫，讓更多的專家學者能夠主動地入駐其中，在突破時空限制的情況下為用戶答疑解惑，只要長期堅持下來，就可構(gòu)建起富有個性化、專業(yè)化的孿生智庫。面向知識需求緊急的遠程用戶，數(shù)字孿生體可依托專家畫像與用戶畫像為其精準匹配行業(yè)專家，通過多維交互、雙向溝通、移動終端接入等多種方式，在線給用戶提供不遜于現(xiàn)實場景的信息服務與知識資源，讓科研成果能夠真正地實現(xiàn)無障礙傳播與共享。

2.3 孿生休閑園地

高校圖書館開展休閑文化服務是社會文明發(fā)展的必然趨勢，也是高校圖書館拓展場景化服務內(nèi)容的主要舉措之一。在全息仿真技術(shù)、智能傳感技術(shù)、XR沉浸式云技術(shù)的加持之下，可為用戶賦能虛擬休閑體驗場景，讓高校圖書館可從實體資源有限、人力資源不足的桎梏中擺脫出來，針對不同的用戶提供差異化的休閑娛樂服務［13］。當然，數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下的高校圖書館還要主動與其他組織機構(gòu)合作共同開展文化娛樂活動，對資源配置與空間布局進行優(yōu)化，構(gòu)建起多主體參與、多部門聯(lián)動的公共文化服務平臺，讓用戶全方位、沉浸式地參與其中。

3 數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務模式構(gòu)建

3.1 數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務目標

高校圖書館面向未來的創(chuàng)新服務形式必將是基于場景的服務。在數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下，高校圖書館場景化服務目標主要是精準契合不同用戶的差異化信息需求，并且還要讓用戶在此過程中獲得愉悅的體驗感。自主迭代優(yōu)化、虛實融合交互、資源配置最優(yōu)的特點可形成共生知識空間，全息仿真、用戶畫像又可為用戶動態(tài)構(gòu)建起交互知識服務體系，進而衍生出更多、更優(yōu)的場景服務，這樣既可提高用戶到館率，又可增強用戶黏性。

3.2 數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務特征

3.2.1 全要素高仿真

數(shù)字孿生技術(shù)可將信息孤島進行打破，從“人—機—物—環(huán)境”視域可視化展示智慧圖書館，并且還可對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行融合，將物理圖書館的運行實景映射到虛擬空間進行還原，還原內(nèi)容除了涵蓋物理圖書館的“全時空”“全要素”，還要囊括各要素之間的相互影響，最終讓物理空間與虛擬空間實現(xiàn)一一映射。由此可見，在數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動之下，可整合歷史數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)實現(xiàn)未來場景、未來數(shù)據(jù)的全要素高仿真。

3.2.2 虛實融合交互

數(shù)字孿生技術(shù)能夠使物理空間與虛擬空間實現(xiàn)雙向互動，可有效支持智慧圖書館朝著數(shù)字孿生場景自主還原與演變的方向發(fā)展。例如，用戶可依托VR技術(shù)進入到虛擬數(shù)字空間之中，既可在此空間內(nèi)映射物理場景實現(xiàn)結(jié)果優(yōu)化、調(diào)節(jié)控制，又可利用其仿真功能實現(xiàn)對物理場景的決策支持，以此來為廣大用戶提供更精準的場景服務，助力于建設起更富有真實性、開放性、包容性的智慧圖書館。

3.2.3 自主迭代優(yōu)化

虛擬數(shù)字空間依托知識圖譜技術(shù)、機器學習技術(shù)對智慧圖書館存儲的海量數(shù)據(jù)進行深度學習，并可實現(xiàn)自主迭代優(yōu)化，以此來挖掘出智慧圖書館的運行規(guī)律，進而妥善利用。例如，在數(shù)字孿生用戶所在的場景內(nèi)動態(tài)投射用戶對于真實場景的相應需求，實現(xiàn)場景需求的精準識別，既可增強高校圖書館的場景化服務水平，又可推動數(shù)字孿生系統(tǒng)的有序發(fā)展，助推虛實系統(tǒng)的穩(wěn)定循環(huán)。

3.3 數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務模型構(gòu)建

本文參考陶飛教授［14］提出的數(shù)字孿生五維模型，將數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務分為5大基本要素，并且構(gòu)建起數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務模型，如圖1所示。

3.3.1 物理實體

物理實體通常是由智慧服務、用戶館員、空間設施等基礎元素組成，形成實體圖書館的服務場景。粒度適中的物理實體可為數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務提供高價值密度的運營數(shù)據(jù)與初始參數(shù)。為了對調(diào)節(jié)粒度進行有效控制，本文利用分層方法進一步細化物理實體，其中，圖書、用戶、文獻、館員、傳感器等單一元素歸入單元級物理實體；學術(shù)分享會、閱讀推廣、借閱服務等可為用戶提供知識服務的工作模塊，通常都是由多個單元級物理實體所組成，可歸入系統(tǒng)級物理實體元素；若干個系統(tǒng)級物理實體元素又疊加組合在一起形成復雜系統(tǒng)級物理實體，最終形成可為用戶提供多種體驗式服務的圖書館。

3.3.2 虛擬服務

虛擬服務是高校圖書館在數(shù)字孿生時各項算法、邏輯、數(shù)據(jù)、模型實現(xiàn)集成化封裝的過程。數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下，虛擬服務可分為高校圖書館業(yè)務性服務與高校圖書館功能性服務。功能性服務包括：性能優(yōu)化服務（面向交互接口）、數(shù)據(jù)管理服務（面向?qū)\生大數(shù)據(jù)）、模型管理服務（面向虛擬實體）；業(yè)務性服務涉及面更廣，主要是立足于滿足不同用戶的差異化服務需求，包括產(chǎn)品服務（面向用戶）、決策服務（面向知識資源管理）、業(yè)務指導服務（面向館員）。虛擬服務既可強化數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務功能，又可克服數(shù)字孿生復雜性所帶來的信息接收障礙。

3.3.3 交互接口

交互接口在“服務”“場景”“用戶”中可發(fā)揮出橋梁功效。在數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務模型之中，關鍵的交互接口包括：現(xiàn)實場景與虛擬場景之間的雙向迭代、虛擬場景對孿生數(shù)據(jù)的仿真反饋、孿生數(shù)據(jù)與移動終端之間的感知傳導等。

3.3.4 虛擬實體

虛擬實體是物理實體在數(shù)字空間的動態(tài)映射，通常是由孿生館舍、孿生用戶、孿生館員等組成。依托數(shù)字空間，可對數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館的各類場景化服務功能進行仿真模擬，營造出相應的服務場景，并且還可對虛擬場景錯配進行精確校準，增強用戶的信息體驗感。此外，數(shù)字空間還會持續(xù)不斷地迭代孿生數(shù)據(jù)，在算法的配合之下，可大幅度提高場景識別的靈敏度，一旦有相似場景被觸發(fā)，就會在第一時間內(nèi)迅速響應，進而增強高校圖書館場景化服務效率。

3.3.5 孿生數(shù)據(jù)

孿生數(shù)據(jù)主要是為高校圖書館場景化服務中所出現(xiàn)的場景匹配、需求預判、情境感知提供強大的數(shù)據(jù)支持，在整個模型中承擔著“核心驅(qū)動”的作用，可將其細分為五大類數(shù)據(jù)，分別是服務數(shù)據(jù)、物理實體數(shù)據(jù)、知識數(shù)據(jù)、虛擬實體數(shù)據(jù)、衍生數(shù)據(jù)。其中，服務數(shù)據(jù)作為量化評價場景適配度、仿真模擬活動可靠性的主要依據(jù)，涵蓋了虛擬用戶與現(xiàn)實用戶之間交互所形成的意見反饋、感知情緒、歷史服務數(shù)據(jù)等；物理實體數(shù)據(jù)可對用戶對場景服務需求信息、高校圖書館館藏資源等進行實時體現(xiàn)；知識數(shù)據(jù)包括用戶生成內(nèi)容、規(guī)則信息內(nèi)容等，可推動數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館的知識資源創(chuàng)新；虛擬實體數(shù)據(jù)既包括虛擬實體的設定參數(shù)，又包括在仿真模擬場景化服務功能時所形成的運行數(shù)據(jù)；衍生數(shù)據(jù)作為上述數(shù)據(jù)在計算過程中形成的“中間產(chǎn)品”，可有效強化場景響應效率。

4 數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動下高校圖書館場景化服務的優(yōu)化路徑

4.1 頂層設計

在政府層面，歐美發(fā)達國家已將數(shù)字孿生技術(shù)上升到了國家戰(zhàn)略層面，將其視為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要支撐，我國也不例外，先后提出“杭州數(shù)字大腦”“深圳數(shù)字孿生城市”等建設目標。在企業(yè)層面，德國西門子、日本豐田、美國特斯拉、中國阿里巴巴、中國百度等世界著名企業(yè)均將數(shù)字孿生技術(shù)作為推動企業(yè)獲取未來競爭力的有效途徑。由此可見，我國一定要切實做好數(shù)字孿生的規(guī)劃，一方面，要從優(yōu)惠政策、專項資金等方面入手對數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)進行扶持；另一方面，要組織龍頭企業(yè)、科研院所、高校圖書館集思廣益、集體攻關，力爭掌握數(shù)字孿生的核心技術(shù)，形成適合大范圍推廣的高校圖書館場景化服務模式。

4.2 技術(shù)保障

高校圖書館經(jīng)過多年的發(fā)展，已形成許多相對成熟的管理系統(tǒng)，如：設備管理系統(tǒng)、館藏資源管理系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)等，可利用數(shù)字孿生技術(shù)將這些管理系統(tǒng)進行實景三維建模，構(gòu)建相配備的三維信息模型，并將管理系統(tǒng)與三維信息模型進行疊加，進而實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的集成。這樣一來，可讓高校圖書館的場景化服務更趨于智能化、可視化，實現(xiàn)由靜態(tài)到動態(tài)、由平面到立體的升級迭代。

4.3 人才培養(yǎng)

人才是科技創(chuàng)新的第一資源，也是創(chuàng)新的動力之源。數(shù)字孿生技術(shù)涉及很多新技術(shù)，包括但不限于：人工智能技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的日漸成熟，社會各界對數(shù)字孿生技術(shù)人才的需求都會越來越多，若要更好地優(yōu)化高校圖書館場景化服務，就需要培養(yǎng)一大批優(yōu)秀的數(shù)字孿生技術(shù)人才。政府層面，要致力于構(gòu)建多類型、多層次的專業(yè)人才體系。首先，鼓勵各大高等院校開設數(shù)字孿生相關專業(yè)，通過專業(yè)建設、課程教學、專業(yè)實踐等多種方式來系統(tǒng)化培養(yǎng)數(shù)字孿生技術(shù)人才。其次，成立各類數(shù)字孿生實訓基地、數(shù)字孿生研發(fā)中心，鼓勵通過校企合作、院所合作等多種模式開展數(shù)字孿生技術(shù)攻關，培養(yǎng)實用型人才。再次，要大力開展國際交流與合作，積極學習國外先進技術(shù)，立足培養(yǎng)數(shù)字孿生領域的高層次人才。高校圖書館層面，要做好館員隊伍建設。首先，圖書館要與數(shù)字孿生相關的設備供應商、科技公司、科研院所等開展戰(zhàn)略合作，通過技術(shù)培訓、產(chǎn)品應用來增強廣大館員的業(yè)務水平，讓其能夠逐漸成為數(shù)字孿生技術(shù)的實用型人才。其次，圖書館要與其他文化機構(gòu)開展緊密合作，要側(cè)重于關注其是否應用了數(shù)字孿生技術(shù)，若有成功案例，則要及時組織館員實地觀摩、交流學習。再次，圖書館還要制定出臺多種激勵措施，吸引更多的館員、業(yè)內(nèi)學者、數(shù)據(jù)專家投入到數(shù)字孿生圖書館的研究中來。

5 結(jié)語

圖書館界的每一次革新都離不開新技術(shù)的驅(qū)動。移動圖書館、數(shù)字圖書館的涌現(xiàn)，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)的推動之下形成的。數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)，則是驅(qū)動高校圖書館朝著更高的階段發(fā)展。高校圖書館一定要牢牢把握住這次重大的技術(shù)變革，依托數(shù)字孿生技術(shù)開拓創(chuàng)新，將場景化服務與數(shù)字孿生技術(shù)無縫融合在一起，擴大數(shù)字孿生技術(shù)在高校圖書館建設中的應用，加速推進數(shù)字孿生圖書館的落地，實現(xiàn)高校圖書館的轉(zhuǎn)型升級。

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作者簡介：潘冬梅，女，營口職業(yè)技術(shù)學院圖書館館員。研究方向：圖書館服務。

（收稿日期：20231018 責任編輯：張曉霞）