雙一流背景下高校圖書館AI體驗與智慧服務

申倩倩，郭 婷，王 群

（國防科技大學圖書館，湖南 長沙 410073）

0 引言

“雙一流”建設已成為繼“985”“211”之后中國教育界最受關注的熱詞。中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》提出重點部署面向教育現代化的十大戰略任務，其中第八條要求加快信息化時代教育變革，主要內容是要建設智能化校園，智能圖書館是智能教育的重要組成部分。高校圖書館在國務院的重大戰略部署和“雙一流”建設方案的指引下，人工智能技術與智慧服務如何使得高校圖書館成為智慧碰撞、思想交流的知識殿堂，如何為高校“雙一流”建設保駕護航，這些命題值得精心謀劃思考和踐行。

1 人工智能與智慧圖書館服務

1.1 無處不在的人工智能

人工智能（簡稱AI）是計算機科學的一個重要分支，它試圖通過計算機來模擬人的思維過程和行為，該領域的研究包括智能機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等[1]。李開復認為AI有五種定義，其中最具有時代精神的定義是會學習的計算機程序；均衡而偏重實證的定義為 AI是根據對環境的感知，做出合理的行動，并獲得最大的收益的計算機程序，這也是目前學術界比較認可的定義[2]。人工智能的研究如雨后春筍般出現，如蘋果手機里的SIRI智能語音助理能陪你聊天、查詢資訊等功能使之成為人們的智能秘書；AI手術機器人“達芬奇”是目前全球最成功及應用最廣泛的手術機器人[3]；機器視覺中的人臉識別也被廣泛應用到了公司和小區的安保系統中；人工智能已經逐漸滲透到了人們的生活中，人工智能幾乎無處不在。

1.2 人工智能轉變高校圖書館傳統服務

人類跨入21世紀之后，體現信息文明的新一代信息技術更新迭代加速，物聯網、云計算、移動互聯網、大數據、人工智能一浪接著一浪，信息文明與經濟全球化持續推進[4]。人工智能作為科技和產業革命的聚焦點，呼喚高校圖書館人持續創新，與時俱進。雙一流高校建設背景下，高校圖書館和用戶對智慧服務也有迫切需求，高校圖書館作為信息技術理論與應用研究的前沿陣地，強化人工智能體系的發展對圖書館來說既是時代賦予的責任，更是滿足用戶個性化、智慧化知識服務新要求的必由之路。高校圖書館通過物聯網產生、收集海量的用戶服務數據存儲于云平臺，再通過大數據分析，甚至更高形式的人工智能技術應用產生智慧服務，為高校圖書館提供更好的增值服務。高校圖書館應審時度勢、精心謀略、重塑圖書館的服務，應力爭主動將傳統服務逐步轉變為智慧服務。

1.3 理解智慧服務

初景利對智慧圖書館的服務愿景提出了“服務場所泛在化”；“服務空間虛擬化”；“服務手段智能化”“服務方式集成化”；“服務內容知識化”；“服務體驗滿意化”這六個方面的服務愿景。無論圖書館怎樣交替迭代，其最終都是為了滿足用戶體驗。智能技術應用到圖書館業務與管理的各個環節和流程時，構成了包含樓宇管理、智能定位系統、智能采訪、智能圖書推薦、智能信息檢索、智能信息咨詢和智能情報分析等在內的智慧圖書館，當圖書館館員應用智慧將各項信息技術相融合運用到圖書館服務功能之上時，圖書館智慧服務的概念由此產生[5]。智慧服務包含兩層含義，第一層是館員的智慧，具有高智慧的技術人才是智慧服務的重要前提，智慧人才的貯備成為了先決條件。第二層含義是智慧館員成熟使用物聯網、云計算、大數據和人工智能等信息技術實現智慧服務的必要技術手段。智慧人才與智能技術相互結合促進從而產生出智慧服務。

2 高校圖書館智慧服務體驗

圖書館服務的發展歷經文獻服務、信息服務、知識服務三個階段，在智慧圖書館環境下許多學者預期圖書館將進入智慧服務階段[6]。本文從與高校圖書館用戶服務息息相關的空間環境、閱讀服務和信息素養學習三個維度闡述高校圖書館的智慧服務，以符合圖書館“以人為本”的理念；服務于人的發展，注重圖書館智慧服務深化更符合圖書館服務的初衷。

2.1 高校圖書館智能空間服務

人工智能已經越來越多參與到高校圖書館的空間環境服務工作中，Latimer K和Niegaard H指出圖書館空間設計要綜合考慮三個重點要素：服務、空間和技術[7]，通過對物理空間環境、虛擬空間和信息空間的三位一體融合深化圖書館智能服務。丹麥技術大學圖書館進行的物理空間智能改造，將燈具上安裝了Modcams傳感器，它可以測試圖書館館舍內的各種情況，對室內氣候的研究，例如溫度，空氣濕度或顆粒水平和各種形式的用戶行為監測數據用來改善圖書館的服務。通過圖書館智能設施管理系統對數據的整理后，管理者可以分析用戶感興趣的展覽或活動，以及學生是否注意到圖書館的標志和館舍空間中哪些區域或實體設備最受歡迎。智能技術也助力與拓展圖書館服務空間。北卡羅來納州立大學的亨特圖書館是三角研究圖書館網絡（TRLN）的一部分，使用數字化工具和媒體創建靈活的空間環境，如 3D可視化模擬書架、智能家具或地圖可視化工具靈活組裝這些空間，以便個性化拓展圖書館閑置空間提供個性化空間服務體驗。

2.2 閱讀服務智能化

人工智能在自然語言處理方面展現了精準閱讀能力，圖書館的人工智能如何服務閱讀、研究如何提高用戶高效閱讀、智慧閱讀、個性化閱讀推廣值得進行研究。

首先，人工智能有助于高效閱讀，體現在利用智能機器人幫助用戶查找資料實現預先閱讀；幫助用戶提前掌握好一本書的基本觀點和主要框架內容，也可以幫助用戶檢索工具書和查找資料。用戶通過語音識別可以實現“聽書”，可以解放用戶的視覺閱讀，以便能更高效地工作。其次，智慧閱讀可以理解是利用人工智能虛擬現實等一系列技術，讓用戶超越現有的紙質媒體的束縛，進入媒體感官領域。圖書館可以借鑒人工智能在教育等領域的典型場景應用，在圖書館智慧服務平臺、機構一站式服務系統的基礎上進行基于用戶閱讀場景構建，通過基于用戶閱讀行為等大數據分析的用戶畫像構建，提供一個包含了知識圖譜、圖像識別、語言識別、智能翻譯、自然語言集成化處理等數據服務、智慧服務等內容的圖書館智慧閱讀服務平臺，構建人工智能時代的自適應閱讀場景[8]。

2.3 高校圖書館信息素養智能學習體驗

美國賓夕法尼亞州立大學圖書館利用人工智能方法應用于評估學生通過完成數字徽章數量激增問題，以改進信息素養教學。數字徽章，也稱為微型憑證，用作不同技能的視覺表示，允許用戶記錄他們獲得的各種能力。該校圖書館信息素養數字徽章計劃為學生提供個性化和靈活的學習活動，以建立信息素養技能。徽章學習適用于本科生，學生提交徽章步驟后將由具有評估權限的圖書管理員或講師查看和審查。學生會收到有關其工作的個性化反饋，一旦所有步驟都完成，就可獲得徽章。僅在2017年秋季學期，賓夕法尼亞州立大學圖書館員就評估了10,000多個徽章步驟，面對數量的激增，圖書館認為人工智能可以成為解決方案。

人工智能可用于對學生的作業工作進行智能分析，例如給出課程的原始得分，自動突出優點和缺點，以及標記抄襲的可能，以簡化評卷過程。另一方面使用自動化論文評分可以減少評估學生對數字徽章提交的反饋過程所需的時間。通過人工智能提供實時反饋來改善學生的學習體驗，減少人工評分的負擔。其次，圖書館希望人工智能幫助評估信息素養徽章這一案例得以推廣，以便其他課程提供類似的服務。這是人工智能應用于信息素養教育的一個成功的案例，可以為我國高校圖書館實施的信息素養教育服務提供有益的參考模式。

3 研究高校圖書館智慧服務應對策略

3.1 運用先進的人工智能設備優化高校圖書館空間規劃管理

高校圖書館可以運用先進的人工智能設備優化圖書館空間規劃管理。智能視覺傳感器可以為圖書館提供人流實時數據，使用高級視頻分析和設備上的本地處理器來提供匿名數據輸出。圖書館將傳感器與物聯網平臺集成，使應用程序與已連接的設備、傳感器和網關進行通信并使用由它們收集的數據。這將體現幾個功能：了解人流量、按流通參數的區別用于優化館藏空間劃分、分類到館讀者類型。

圖1 視覺傳感器空間分析圖Fig.1 Spatial analysis diagram of visual sensor

具體表現為：傳感器提供樓層和座位占用的數據，座位占用率可跟蹤圖書館空間的使用情況，并釋放未使用的空間；根據人流量變化情況優化空間服務；溫度、二氧化碳數據可感知空氣質量；量化讀者動態行為、捕獲讀者面部輪廓并識別每個訪客的活動軌跡、甚至性別、年齡。圖書館利用收集的數據分析改善各項服務，還可以通過個性化需求定制分析讀者行為、預測讀者行為或者閱讀需求偏好等智能服務。智能視覺傳感器的使用能為高校圖書館空間進行動態觀察分析，使圖書館建筑空間更加智能化、能更有效地利用資產管理、提高學生的空間素養。

3.2 學習機器人與大數據分析助力高校圖書館智慧閱讀服務

科技發展迅速的今天，各種機器人設備應用于學習生活中。例如：谷歌的Talk to Books等圖書搜索引擎與語音交互應用，可以自動識別語音，實現了問答、搜索圖書的功能，為用戶獲取特定的圖書信息提供了便利[9]。這種方式可以提高用戶的有效閱讀時間和閱讀效率。

大數據是人工智能的基石，大數據解決的是對海量的數據進行挖掘和分析，把數據變成信息。大數據助力高校圖書館個性化閱讀服務可應用如下幾個方面：（1）利用大數據建立并累積各種數據，如館藏資源數據、讀者行為數據、用戶個人信息數據、用戶行為數據等。（2）利用大數據優化館藏結構建立符合用戶需求的館藏體系，再利用大數據挖掘用戶閱讀行為和資源體系的關聯，進行科學閱讀推送預測。（3）建設大數據時代的圖書館閱讀終端設備并使之具備信息自動感知、閱讀反饋、智能分析和精確預測功能，自動匹配個性化閱讀推廣服務。

3.3 培養智慧圖書館員

圖書館館員應對照以下幾個方面提升個人業務能力，更好地為智慧圖書館服務：（1）從理念上：樹立智慧服務理念，具有創新服務精神、致力于終身學習。（2）從學習能力上：以用戶需求為中心，準確把握分析大數據知識范疇，提高吸收新知識的能力素養。（3）從服務方向上：應致力于為用戶提供智能化服務，熟練應用人工智能、物聯網、云計算等信息技術能力。（4）從解決能力上：具備建立集成化的公共智慧獲取、存儲、組織、分析和決策的大數據綜合解決方案的能力[10]。智慧館員隊伍應本著為用戶解決問題的信念，在智慧服務不斷開展深入的過程中始終保持開拓進取精神，主觀能動地發揮智慧圖書館的作用，體現智慧服務的實質。

4 雙一流軍校圖書館智慧服務的思考

以我校為例，國防科技大學作為國內著名雙一流大學，有“軍中清華”的美譽之稱，有強大的學術科研背景，特別是人工智能專業在國內行業領域占據一席之地。我館可以與本校相關專業合作研發適應圖書館的智能技術和產品。例如在國內已經初始流行的進館刷臉服務、智能機器人排架整理圖書、大數據分析為讀者提供個性化閱讀推廣等方面。軍校圖書館的特色是用戶特殊，面對軍事指揮專業的用戶，可創建有軍校特色的智慧空間服務。例如開創融合軍事特色的圖書館智慧空間服務，軍校圖書館根據本校軍事科技專業戰略的不同要求，利用圖書館的可變空間靈活組裝家具、智能技術設備，配備數字化虛擬家具、智能檢索等因素，就可以引發圖書館智慧空間的重塑實現人機交互場景，以拓展圖書館的空間為用戶提供個性化空間服務體驗。

支持軍事戰略智慧空間需要以下幾個方面的支持：（1）針對軍事部署指揮臨時會議的智能設備。例如HuddleLamp-——它是一個配有攝像頭的臺燈，可以識別放在桌子上的所有移動設備，并且可以輕松地傳輸顯示內容，這種設備特別適用于需要看地圖的會議，有助于軍事學術研討會和地形學的課程學習。（2）采用 3D模擬化混合書架。針對軍事類館藏資源的可視化，這種書架能實現還可以開發成3D可視化的“混合書架”。在圖形用戶界面中，它設計顯示所有圖書館資源。因此，它還可被進一步可以開發成3D可視化虛擬“混合書架”，可以同時建立可視化地圖檢索背景墻，美國數字公共圖書館有一種地圖和顏色搜索，能方便地搜索數字化文本對象，可適用于軍事作戰部署時使用。（3）培育復合型軍事圖書館管理人才，配合軍事學科的教員聯合開發智慧服務空間，提供智慧服務。

5 結語

人工智能作為信息文明與圖書館發展趨勢的新階段，正在從初步萌芽走向成長發展、從試點嘗試走向全局創新的轉變時期， 而這正是基于數據驅動的高校圖書館服務重塑的重要窗口期。本文在借鑒大量國內外人工智能與智慧服務具有前瞻性的研究案例和成果基礎上，提出了三種高校圖書館智慧服務體驗和三種實現智慧服務的有效策略，以期為人工智能時代下智慧服務研究提供有益借鑒。