李菲菲

摘要：文章介紹了大數(shù)據(jù)、人工智能和智慧圖書館的基本概念，闡述了智慧圖書館的構(gòu)成要素和特征，重點討論了基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的智慧圖書館四層體系結(jié)構(gòu)和建設(shè)內(nèi)容，建設(shè)內(nèi)容包括智慧圖書館智慧感知系統(tǒng)、智慧管理系統(tǒng)、智慧檢索系統(tǒng)、智慧咨詢系統(tǒng)、智慧服務(wù)系統(tǒng)、智慧云安全系統(tǒng)，并對智慧圖書館的未來發(fā)展進行了展望。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；人工智能；智慧圖書館

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2024）03-0088-03

1大數(shù)據(jù)、人工智能與智慧圖書館

智慧圖書館是在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，以實體圖書館和線上圖書館為載體，以大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能可感知設(shè)備為支撐，以智能管理平臺為核心，借助各級圖書館資源共享的特點，實現(xiàn)人、書、物之間的互聯(lián)互通，同時對圖書館信息資源進行全方位管理，服務(wù)讀者，為讀者推薦信息資源，讓讀者隨時隨地享受個性化、精準化、智慧化的知識定制服務(wù)和數(shù)字閱讀體驗的新型現(xiàn)代化圖書館。大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展為圖書館的智慧化建設(shè)提供了強大的技術(shù)支持[1]。圖書館擁有豐富的文獻資源和大量的讀者行為記錄，這些寶貴的數(shù)據(jù)構(gòu)成了智慧圖書館建設(shè)的基礎(chǔ)，圖書館利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行管理和分析，能夠為業(yè)務(wù)發(fā)展提供有效指導，提高自身的智慧化管理和服務(wù)水平，滿足讀者的智慧化閱讀需求。人工智能誕生于20世紀50年代，是一種跨學科的交叉技術(shù)，涉及語言識別、定位、自動控制等多個領(lǐng)域，核心理念是使機器具備類似人類的思維和行動能力[2]。在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，智慧圖書館引入深度學習、智能檢索、智能推薦、圖像識別、語音識別、知識發(fā)現(xiàn)等人工智能技術(shù)，能夠極大提升圖書館的智慧服務(wù)能力，使讀者更加精準、全面、個性化地檢索和獲得信息，對于圖書館的發(fā)展具有深遠意義。

2智慧圖書館的構(gòu)成要素和特征

2.1智慧圖書館的構(gòu)成要素

智慧圖書館的構(gòu)成要素主要是人員、資源、環(huán)境、技術(shù)、服務(wù)等。人員包括館員、讀者、運維人員、監(jiān)管人員等，是開展信息服務(wù)的主體，人員的知識儲備、專業(yè)素質(zhì)、業(yè)務(wù)水平?jīng)Q定了智慧圖書館發(fā)展的上限；資源包括圖書館文獻資源和讀者信息資源，圖書館的文獻信息資源包括紙質(zhì)資源和數(shù)字資源，讀者信息資源則包括讀者的個人基本信息、閱讀信息、借閱信息、瀏覽記錄、下載記錄、收藏記錄、評價記錄等；環(huán)境包括智能建筑、智能設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等；技術(shù)包括大數(shù)據(jù)、人工智能、RFID、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、云計算等技術(shù)，是實現(xiàn)圖書館智能化的保障；服務(wù)主要包括借閱服務(wù)、參考咨詢服務(wù)、閱讀推薦服務(wù)等，是智慧圖書館發(fā)展的不竭動力。

2.2智慧圖書館的特征

智慧圖書館具有以下特征：一是互聯(lián)互通。智慧圖書館利用先進的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將海量信息匯集、整合并進行跨區(qū)域、跨資源、跨平臺的大規(guī)模交互，突破時空限制，為讀者提供個性化、全方位、全天候的服務(wù)[3]。二是信息資源共享。信息資源共享是智慧圖書館的核心特征，通過將信息上傳到開放的信息傳播平臺方式實現(xiàn)信息資源共享。三是服務(wù)高效。智慧圖書館通過智能技術(shù)能夠拓展服務(wù)范圍，提升服務(wù)效率，在知識服務(wù)、個性化推薦服務(wù)、特色資源服務(wù)、科研支持服務(wù)等方面為讀者帶來更好的體驗。四是以人為本。當前，讀者的信息需求呈現(xiàn)差異性和多元化特征，智慧圖書館通過智能技術(shù)將知識信息與服務(wù)深度融合，全面跟蹤、獲取讀者需求，精準識別讀者需求變化，為讀者提供全方位、立體化、智慧化服務(wù)。

3基于大數(shù)據(jù)+人工智能的智慧圖書館建設(shè)思路

3.1智慧圖書館建設(shè)體系架構(gòu)

智慧圖書館要在新發(fā)展理念指導下統(tǒng)籌規(guī)劃，建設(shè)成為技術(shù)設(shè)備先進、文獻資源豐富、信息資源共享的信息中樞和學術(shù)殿堂，為讀者提供個性化、精準化、全面化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，其整體建設(shè)架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、系統(tǒng)支撐層、應(yīng)用服務(wù)層。

3.1.1基礎(chǔ)設(shè)施層。基礎(chǔ)設(shè)施層為智慧圖書館提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和軟硬件支持，包括互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、服務(wù)器、計算設(shè)備、存儲設(shè)備、通信鏈路、操作系統(tǒng)、智能終端設(shè)備等，是為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用服務(wù)平臺提供數(shù)據(jù)和運行環(huán)境的載體，也是支撐智慧圖書館高效運作的基礎(chǔ)保障[4]。

3.1.2數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層是接收外部數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)交互層，也是系統(tǒng)管理平臺和應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供層，采用結(jié)構(gòu)型、半結(jié)構(gòu)型和非結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)庫存儲文獻數(shù)據(jù)、讀者數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)資源層綜合運用磁盤陣列、分布式文件系統(tǒng)、開源分布式服務(wù)框架等實現(xiàn)圖書館各項業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理，如數(shù)據(jù)資源遷移、整合、聚類、重組、計算、標引等，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的綜合化、一體化管理，以及多元化數(shù)據(jù)融合的統(tǒng)一檢索和知識服務(wù)。

3.1.3系統(tǒng)支撐層。該層包括數(shù)據(jù)管理平臺、業(yè)務(wù)管理平臺、安全管理平臺、門戶管理平臺、讀者管理平臺，其中，數(shù)據(jù)管理平臺通過建立接口實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)模塊間的內(nèi)容管理、數(shù)據(jù)互通、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)集成、信息共享等；業(yè)務(wù)管理平臺通過規(guī)范的業(yè)務(wù)流程促使各子業(yè)務(wù)平臺執(zhí)行各自工作，形成有效的集成和協(xié)同；安全管理平臺通過讀者統(tǒng)一認證和安全日志信息，保障各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)及業(yè)務(wù)流的安全穩(wěn)定運行。系統(tǒng)支撐層為各類應(yīng)用服務(wù)平臺提供業(yè)務(wù)協(xié)同管理和技術(shù)支撐，使各應(yīng)用服務(wù)平臺無縫銜接。

3.1.4應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層是智慧圖書館根據(jù)業(yè)務(wù)需要、讀者需求建設(shè)的支撐業(yè)務(wù)全面運轉(zhuǎn)以及提供服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，主要包括智慧感知系統(tǒng)、智慧管理系統(tǒng)、智慧檢索系統(tǒng)、智慧咨詢系統(tǒng)、智慧服務(wù)系統(tǒng)、智慧云安全系統(tǒng)等。

3.2智慧圖書館建設(shè)內(nèi)容

3.2.1建設(shè)智慧感知系統(tǒng)。智慧感知系統(tǒng)是智慧圖書館建設(shè)的重要一環(huán)，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)為依托，通過智能感知設(shè)備和智能終端設(shè)備對圖書館的人員、資源、環(huán)境進行動態(tài)監(jiān)測，實時獲取數(shù)據(jù)并應(yīng)用到實際業(yè)務(wù)，從而實現(xiàn)對人與物的全面感知和智慧管理[5]。智慧感知系統(tǒng)對館內(nèi)流通人數(shù)、座位空置數(shù)、圖書借還情況、圖書在架情況、文獻資源閱讀下載情況等進行實時監(jiān)測，能夠?qū)ψx者進行分流管理，合理劃分讀者群體，從而更加科學高效地服務(wù)不同類型的讀者；對館內(nèi)環(huán)境進行感知和監(jiān)控，智能調(diào)節(jié)溫度、濕度、光線、噪音等，為讀者營造更好的閱讀環(huán)境；門禁、安全預(yù)警、災(zāi)害防護、智能監(jiān)控等智能設(shè)備能夠?qū)崟r感知館內(nèi)外變化并做出智能分析和判斷，全面掌握圖書館情況，提升圖書館的安保水平。

3.2.2建設(shè)智慧管理系統(tǒng)。智慧管理系統(tǒng)是圖書館的智慧大腦，通過綜合運用大數(shù)據(jù)、人工智能、RFID、云計算等技術(shù)和智慧化管理手段，將資源、人員、設(shè)備等緊密聯(lián)系在一起，實現(xiàn)館際協(xié)同、人館協(xié)同、人人協(xié)同的一體化、專業(yè)化、智慧化管理，為高質(zhì)量服務(wù)供給打下良好基礎(chǔ)。智慧管理系統(tǒng)的資源管理主要體現(xiàn)為對多元化文獻資源的加工和利用，即通過對資源的多層次分類、對知識單元的細粒度抽取、對元數(shù)據(jù)規(guī)范的統(tǒng)一制定等措施，實現(xiàn)資源的深度挖掘與利用；人員管理主要是針對館員以及個人讀者、機構(gòu)讀者等多類型讀者的管理和服務(wù)，通過用戶類型區(qū)分達到為不同讀者提供個性化知識服務(wù)的目的；設(shè)備管理是指對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能書架、機器人、自助借還機、AR設(shè)備等進行管理與交互。

3.2.3建設(shè)智慧檢索系統(tǒng)。讀者通過檢索系統(tǒng)能夠從圖書館海量的信息資源中獲得想要的信息，因此，能否為讀者提供精細、準確、多元化、類型豐富的檢索信息成為衡量智慧圖書館服務(wù)能力的重要標準。智慧檢索系統(tǒng)既要能夠檢索文本數(shù)據(jù)，又要能夠檢索圖片、視頻、音頻等。智慧檢索系統(tǒng)整合圖書館的各類文獻資源，在文本、圖片、視頻、音頻等多模態(tài)數(shù)據(jù)間建立細粒度關(guān)聯(lián)，對讀者輸入的關(guān)鍵詞進行智能語義識別，生成符合相關(guān)語法和語義規(guī)則的文本、圖片、視頻、音頻等多類型結(jié)果，實現(xiàn)跨模態(tài)混合的一站式資源檢索，提升讀者檢索效率。

3.2.4建設(shè)智慧咨詢系統(tǒng)。人工智能的發(fā)展為圖書館帶來了“智慧館員”，即智慧咨詢系統(tǒng)。智慧咨詢系統(tǒng)通過強大的語言建模、語義分析和推理能力分析讀者提出的問題，獲取咨詢重點，抽取關(guān)鍵信息和主題，以類似人類思維和理解的方式與讀者互動交流，快速有效地解答讀者的各類問題。基于深度學習模型，智慧咨詢系統(tǒng)通過不斷的訓練和學習，可以根據(jù)讀者的反饋進行調(diào)整和糾正，具有更強的泛化能力和適應(yīng)性，從而適應(yīng)更復(fù)雜的場景，處理更復(fù)雜的問題。

3.2.5建設(shè)智慧服務(wù)系統(tǒng)。智慧服務(wù)系統(tǒng)以讀者為中心收集、整合、分析館藏文獻資源，以提供精準化、場景化、智慧化的知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新服務(wù)；重視特色資源的開發(fā)和利用，依托館藏特色資源開發(fā)特色資源服務(wù)共享平臺、App、小程序等，打造云閱讀、云參觀、云講座、云培訓、云咨詢等線上特色服務(wù)；提供科研支持服務(wù)，如科技查新、文獻傳遞、寫作支持、研究工具支持、科研評價、期刊評價等，向科研人員推送最新的學術(shù)資料、前沿動態(tài)、研究報告，為科學研究提供支持和參考。個性化推薦服務(wù)是智慧圖書館建設(shè)之魂，智慧服務(wù)系統(tǒng)可以通過讀者的年齡、職業(yè)、歷史借閱記錄等數(shù)據(jù)分析其閱讀愛好和潛在需求，從而全面準確掌握讀者的興趣點，建立用戶興趣模型，使用智能推薦算法精準化、個性化、自動化地為其推送相應(yīng)的資源[6]。

3.2.6建設(shè)智慧云安全系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)安全是智慧圖書館建設(shè)的重中之重。云服務(wù)在文獻數(shù)字資源云存儲、智能云調(diào)度、智能安防等方面起到了重要作用，分布式云存儲可以有效滿足海量數(shù)據(jù)的存儲和訪問查詢需求，提高網(wǎng)絡(luò)的存儲效率和安全性[7]。構(gòu)建智慧云服務(wù)安全系統(tǒng)可以實現(xiàn)云服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的互通互訪，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。智慧云安全系統(tǒng)包括DDoS安全防護系統(tǒng)、防火墻、IPS系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)等，其中DDoS安全防護系統(tǒng)基于異常攻擊檢測機制和過濾機制能夠及時發(fā)現(xiàn)并攔截網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的異常服務(wù)攻擊，保證正常流量通過；防火墻主要是將外部網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)隔離開，確保內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全；IPS系統(tǒng)主要用于阻斷SQL注入（數(shù)據(jù)侵入），抵御蠕蟲、木馬等病毒以及跨站腳本攻擊；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對讀者的網(wǎng)絡(luò)行為進行監(jiān)控，目的是保障讀者安全規(guī)范使用數(shù)字資源。

4結(jié)語

綜上所述，智慧圖書館建設(shè)需要科學系統(tǒng)的理論指導和統(tǒng)籌規(guī)劃，全局考慮、系統(tǒng)布局，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)實現(xiàn)圖書館高質(zhì)量發(fā)展，將圖書館建設(shè)成為科技化、現(xiàn)代化、全面智慧化的新型圖書館，為廣大讀者提供方便、快捷、精準的信息資源服務(wù)，使讀者的幸福感、獲得感得到持續(xù)提升。

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（編校：徐黎娟）