融入情景感知的圖書館智慧空間實踐調查分析研究

翟秀鳳，劉寶瑞

（1.長春師范大學圖書館，吉林 長春 130032；2.長春師范大學政法學院，吉林 長春 130032）

2008年，美國IBM公司首次提出了“智慧地球（Smart Planet）”，引發了全球對“智慧城市”的熱議。2013年11月，在馬鞍山召開海峽兩岸電子信息博覽會，展示了未來高科技的智慧空間憧憬［1］。伴隨實體物理空間與物聯網、云計算的創新融合，將“信息交互”、“移動互聯”理念應用到智慧社會、智慧校園、智慧圖書館中，自此，以“用戶體驗感知”為中心的智慧空間相繼興起。

國內圖書館智慧空間的研究，劉寶瑞首次提出了智慧空間說。她指出智慧空間是知識存儲點在鏈接且創新之后形成的知識立體化空間平臺［2］。單軫等經過深入分析，融合了其他學者的觀念，認為智慧空間通過感知、分析、記憶、服務用戶，整合Web3.0技術、設備、資源、服務、環境及整個圖書館網絡，由物理空間、虛擬空間、用戶感知空間、支持空間等構成的多維自優化系統［3］。國內圖書館智慧空間集合了信息空間、學習共享空間、創客空間的優勢，同時融入人工智能技術，實現智慧化服務。

國外圖書館領域，學者們主要從技術角度開展研究。Alexander Smirnov 等學者認為智慧空間是由多層機器人構建不斷更新自適應的組織系統［4］。即智慧空間借助機器設備和互聯網頁面，進行人和資源交互計算，形成信息分享的智能化、泛在化知識環境。Dmitry G.Korzun等學者基于智慧空間范式和M3理念，提出了物聯網技術影響下的智慧空間體系所面臨的挑戰和應對方案。即利用M3 空間理論整合用戶、資源、設備，為用戶提供無縫鏈接的生態體系［5］。國外的實踐工作中，人工智能技術在智慧空間中發揮了重要的作用。如通過RFID和IR發揮智慧資源檢索功能，使IR傳感器系統與智能書架相連，隨時感知書籍的可用性，建立了智慧書架訪問系統；利用LIFI（光傳輸數據）技術結合無線網絡構建智慧圖書館資源管理體系。

總之，智慧空間是利用RFID、人臉識別、無線定位等人工智能技術，實現圖書館智慧服務、讀者體驗等功能，使人書、人館、人與空間緊密相連。智慧空間是圖書館服務泛在化、功能智慧化、空間創意化的綜合體，而它的核心是用戶感知性、互聯性與智能化的統一。

1 融入情景感知的高校圖書館智慧空間特征

情景感知是指本體所處狀態的位置、時間、活動和偏好等任何信息，通過情景管理器自動感知用戶所處情景狀態，捕捉分析用戶需求的自適應調整系統。情景感知分為直接顯示感知和內部蘊含感知兩種［6］，主要針對用戶的外部物理顯示信息和內部特征（包括、習慣、興趣、認知、需求）信息的感知和分析。融入情景感知的智慧空間是一個能動型、智聯化、情景自適應的服務系統，可以根據用戶動態情景變化提供相應的學習資源和個性化服務［7］，使用戶置身于泛在化、智慧化、無縫鏈接的知識空間環境，如圖1。

圖1 融入情景感知的智慧空間

1.1 融入情景感知的智慧空間是一種自適應的調整機制

情景感知技術體現在情景建模、個性化語義匹配、移動定位、物聯網、云計算等方面的應用［8］。人工智能技術體現在智能機器人、虛擬現實、語音識別、知識發現與機器學習等方面的運用。將二者融合到智慧空間中，情景感知技術可以自動發掘用戶動態情景信息，包括用戶的位置、軌跡、興趣、習慣、歷史記憶等信息，并形成用戶情景模型庫，經過反復情景化推算，將用戶情景需求與資源信息庫相匹配，生成滿足用戶個性化資源推薦集。融入情景感知的智慧空間是一個不斷調整和自適應用戶情景機制，該機制伴隨用戶情景需求而變化調整。

1.2 開放泛在的知識獲取環境

大數據、泛在知識環境里，在情景感知技術驅動下，一方面有利于感知用戶動態的情景信息需求，另一方面便于營造泛在、開放共享的知識獲取氛圍。使用戶何時何地置身于智慧空間中，都能感知服務、感知資源、感知環境，同時知識獲取方式更加精準便捷，不受時空、技術的限制。用戶可以完全與空間實時交互，實現自動感知，自助服務。智慧空間服務逐漸培養了用戶對資源的靈敏度，啟發用戶智能思維，而捕捉感知用戶行為也不斷完善提高了智慧空間服務能力。

1.3 各功能模塊實現兼容性、能動型、協同互聯發展

智慧空間與情景感知有機結合，增強了智慧空間各個功能區域的能動性，支持個性化或者群組化學習、研討、交流和創新［9］。融入情景感知后的智慧空間不再是單一、零散、固有的空間狀態，通過情景處理器獲取每個用戶的信息、知識需求并與圖書館各個服務功能對接，利用情景管理器使用戶實現無障礙獲取資源，形成人與資源、環境的交互感知，而此時的智慧空間是一個智慧互聯系統，增強了服務的自主能動性，使各區域功能空間實現了協同感知發展。這對提高用戶粘性和忠誠度具有重要作用。

1.4 增強了用戶與虛擬空間的交互性

Web3.0 環境下的虛擬空間采用語義網、人工智能技術對資源進行高度整合，實現個性化檢索和智能化服務。虛擬空間是未來智慧空間的重要支撐［10］。情景感知是從用戶的角度捕捉分析用戶情景信息，并利用情景分析結果搭建虛擬知識空間平臺，為用戶提供一個智能、高度動態的普適虛擬空間環境，使用戶在虛擬知識氛圍中對資源、服務的獲取更加透明便捷。如圖書館在智慧空間中開通MOOC、學術視頻、智慧課堂、微信、微博等微服務交流平臺，實時抓取用戶的興趣點，及時調整平臺適應能力，增強了空間與用戶的交互性。同時將虛擬知識服務與實體知識服務有機融合，形成一體化、全方位的感知服務體系。

2 高校圖書館智慧空間的情景感知服務功能模塊的比較分析

國內985 高校圖書館引領著圖書館領域智慧科技服務水平。筆者選取了國內39所985重點高校圖書館作為調研樣本。通過瀏覽圖書館主頁，挖掘微博、微信平臺上的知識內容，結合電子訪問等多種方式，對39所重點高校圖書館智慧空間建設情況進行深入調查。

2.1 融入情景感知的智慧空間服務功能劃分

智慧空間建設體現在圖書館空間布局基礎上所開展的各個功能模塊。在本次調研中，將智慧空間量化為自助服務空間、智慧服務空間、智能體驗感知空間三大部分，在三大部分中深入探討融入情景感知的空間服務。

2.1.1 自助服務空間

自助服務空間領域從5 個方面開展調查。在調查樣本中，有7所圖書館開展了RFID服務，4所圖書館實現了自助人臉識別功能。分別為北京大學、清華大學、哈爾濱工業大學和湖南大學圖書館。自助打印空間有29 所圖書館開展了此項功能，并且北京大學、西安交通大學、武漢大學圖書館支持3D 打印服務。有25 所院校圖書館實現了自助借還功能，有35 所院校實現了座位預約功能。可見圖書館的傳統服務已經逐漸走向智慧化趨勢。

2.1.2 智慧服務空間

順應新形勢下能動型智慧學習方式的需求，學習研討空間有30 所。高校圖書館最重要的職能之一是為學校科研工作服務，有18所高校圖書館成立了系統的、規范的、科學的數據管理中心，同時包括學者專家庫和機構知識庫。高校圖書館非常重視用戶的信息素質教育，985高校圖書館全部開展各式各樣的線上或線下的用戶教育培訓。圖書館基本實現了智能搜索和微服務交流空間功能。很多圖書館融合了智慧搜索技術，實現了一站式搜索技能，如北京大學的未名搜索、中國人民大學的發現系統、東南大學的至善系統及華東師范大學的百度直達號，解決了數據庫冗余而復雜的難題。同時，39所高校均有自己的微信、微博交流空間，通過交流平臺開展智慧化的移動空間服務。此外，從調研數據中，可以看出圖書館越來越重視傳統文化的繼承和發展，有18所圖書館建設了文化空間站。

2.1.3 智能體驗感知空間

智能體驗空間是融入情景感知技術的典型代表。隨著電子資源對紙本資源的入侵，追溯圖書館傳統閱讀文化，有15所高校圖書館設立朗讀空間，或者在微信平臺上開通朗讀者的功能模塊，讓讀者體驗閱讀的樂趣。如蘭州大學圖書館的書香蘭大，設立精彩述評、閱讀排行、閱讀之星、閱讀視界等模塊，鼓勵讀者參與朗讀活動。同時，有16所高校圖書館開通了數字體驗區。數字體驗區服務既包括平板電腦和電紙書租用、移動圖書館、電子資源體驗，也包括開放數據空間、微課點播等數字學習空間感知。如西安交通大學“iLibrary Space”提供新技術體驗、數字閱讀、學術交流、學習分享服務；上海交通大學的體感互動體驗游戲等服務。有25所院校開通了多媒體影音空間，為用戶提供了一個休閑、娛樂、音樂影視賞析的空間場所。如武漢大學圖書館的視聽空間提供音樂、戲劇賞析、影像閱讀、經典電影和紀錄片觀賞等。與此同時，有10所圖書館開通了VR導圖功能，讓讀者更加直觀的了解圖書館的虛擬全景。在智能機器人領域，清華大學圖書館的智能聊天機器人“小圖”和南京大學的“圖寶”都充當著智慧圖書館員的角色。

2.2 16個功能模塊的統計

在智慧空間的三大部分中確定16 個服務功能模塊進行詳細調查并進行量化分析，如下表。

表1 高校圖書館智慧空間服務模塊統計

根據16 個智慧空間功能模塊調研結果繪制智慧空間服務條形圖。如圖2。

圖2 高校圖書館智慧空間服務統計

經過實踐調研和詳細分析之后，筆者選取了12所智慧空間建設比較典型和完善的高校圖書館案例進行對比分析，深入研究智慧空間中情景感知服務情況。如下表2。

表2 高校圖書館融入情景感知的智慧空間建設實況

2.3 高校圖書館智慧空間情景感知服務現狀分析

情景感知是智慧空間理念的重要組成部分，已經成為提供個性化、自動化服務的核心技術［11］。通過情景感知技術來預測和判定用戶所描述的資源和信息，便于為其提供精準服務。情景感知與智慧空間服務的融合體現在用戶情景、資源情景、服務情景、時空情景、技術情景和設備情景的融合［12］。在智慧空間的實踐服務中，用戶與空間、資源、服務達成了一種相互感知融合的狀態。

2.3.1 用戶情景與空間環境的融合

用戶情景主要指用戶置身于空間環境中所體現的內部屬性信息和動態需求信息。在智慧空間情景感知服務方面，技術和設備上，RFID、3D 打印、多媒體影音、人工智能等空間的設置是建立在自動獲取分析用戶的情景信息之上，滿足和挖掘用戶的實時需求，增強了用戶與空間的融合度。其中RFID技術屬于一種單元情景感知技術［13］，該項技術的運用實現了自助借還、定位順架、自助人臉識別、座位預約等功能。空間形式上，研討空間、學術空間、交流空間、文化空間、影音空間隨時感知適應用戶動態變化的情景信息，空間配備了完善的高科技多媒體設備，豐富的學習資源，為用戶提供了一個更加便捷、智慧自助、靜謐優雅的空間場所。情景感知技術與智慧空間的結合實現了人與空間環境的融合發展。

2.3.2 用戶情景與資源服務的融合

在資源感知方面，智慧空間中的情景感知服務體現在智慧資源的精準獲取和個性化推薦上。個性化資源獲取上，所列的12所圖書館均建立了智慧檢索系統，實現一站式、全方位的檢索方略。檢索系統利用用戶情景信息，對用戶的偏好、習慣、檢索歷史進行獲取和分析，并與資源數據庫相匹配，自適應地為用戶呈現個性化精準資源。在資源推薦上，尤其是對學術資源的利用和推薦，學術資源、信息素養資源、休閑娛樂資源的推薦遵循了用戶動態的情景需求，以在線學習、智慧檢索、主動推送等多種方式，使資源與用戶情景和諧統一，增強資源利用的準確性和可靠性。

2.3.3 用戶情景與服務感知的融合

圖書館智慧空間建設的精髓是引入了人工智能和情景感知技術，開設了用戶智能體驗服務。如清華大學在智慧空間體驗中一直走在前列，該館在實時咨詢模式中利用智能機器人開展工作。此外，清華大學圖書館開通了基于Google Map 館藏架位地圖服務。同時西安交通大學數字體驗空間提供了PBL Space（研究間）、iMac 預約（提供電子資源和三維數據庫）及iPad 閱讀器借還。浙江大學圖書館開通了系統體驗空間，提供高性能的計算機服務器和存儲陣列等大型設備，并不定期邀請專業人士舉行IT 技術交流會，豐富用戶對新技術、新產品的體驗感知。這些服務的開展，使用戶切身體驗到智能科技的魅力，實現用戶與服務感知的高度融合。

3 融入情景感知的能動型高校圖書館智慧空間建設效果評價及其展望

3.1 服務效果分析

縱觀國內圖書館智慧空間建設實例，國內圖書館在智慧空間探索成績斐然，并且積累了一些經驗。首先，智慧空間的基礎性空間建設越來越完善。在985高校圖書館中，有64%所高校實現了自助借還功能，有77%所圖書館開通了支持多種學習情境方式的多元化學習研討空間。如華東師范大學構建了一種新型的研討空間，適應新型的學習方式，提供了支持共享交流的一站式服務模式。同時將研討空間分成閔行小研究室、大研究室、中北研究室、教師研討室等多個學習空間，滿足不同讀者針對不同主題的研討需求。

其次，各高校圖書館非常重視學術知識空間的建設。融合資源情景、用戶情景構建獨具特色的機構知識庫或者專家文庫。其中比較有特色的是北京大學圖書館建立了開放數據空間，收集了專家學者的研究數據和數據文件。包括問卷、模型、算法、軟件或代碼、音視頻資料等。同時985高校圖書館在積極打造智慧互聯的學術資源網、虛擬知識交流中心、學術研討空間。促進了知識交流和共享更加透明科學化。

此外，高校圖書館智慧空間正積極探索用戶的體驗感知服務。如智慧朗讀空間、智能機器人、VR虛擬導圖、數字體驗、人臉識別等，這些智慧服務的實現需要高度融合用戶的情景體驗。如人臉識別技術，用戶只要通過刷臉，就可以識別感知用戶的行為數據及社交數據［14］。從而主動預測、激發挖掘用戶的潛在知識需求。VR導圖、數字體驗采用的是虛擬現實技術，使用戶置身于虛擬情景中，體驗立體化空間，目前在圖書館領域的應用主要注重用戶的體驗感知上。總之，國內融入情景感知的智慧空間建設正處在蓬勃發展階段。智慧空間服務不僅僅是技術的應用，而是人的智慧感知服務，空間建設的最終目的是實現用戶無障礙獲取資源，形成人與資源、環境的互聯感知。

3.2 前景展望

融入情景感知的圖書館智慧空間有很多功能需要繼續開拓和創新。首先，無處不在的多媒介網絡條件下，通過情景感知技術調節空間的智能萬維網、智能書架、光照、溫度、濕度和設備，實現有讀者在的地方為讀者提供智慧化的空間氛圍。其次，可以將情景感知技術貫穿到智慧空間服務體系中。從研究用戶的心智模型、社會屬性、認知結構、隱性需求入手，構建智慧空間服務機制系統，通過GPS定位系統、移動終端和無線視頻等技術，實現智慧空間與用戶的無縫鏈接、智慧感知、人性化、個性化服務愿景。此外，也可以將情景感知融合到圖書館業務工作中實現創新發展，簡化工作流程，由機器代替繁瑣復雜的工作，以分析建立用戶畫像資源庫為基礎開展智慧化、學科化、專深化的服務。而智慧空間的未來前景融入情景感知技術、人工智能技術、機器學習技術等開拓整體互聯感知、個性化主動推送的智慧服務領域，構建大智慧、大數據、大內涵、動態感知的知識服務空間系統。

4 結語

將情景感知融入到圖書館智慧空間建設中，打造未來智能互聯的智慧空間前景。在人工智能技術的推動下，情景感知技術將融入貫穿到整個圖書館的服務中，為用戶打造高科技智能化的空間服務。用戶走進智慧空間，用戶的各種信息資源將被圖書館虛擬知識系統所感知，分析用戶顯性、隱性訴求，同時為用戶提供各種科研服務、學科服務、休閑服務，打造全方位、立體感知的智慧空間，這是未來智慧空間發展的必然趨勢。