信息時代以數據為載體的高校圖書館智慧化轉型研究

朱 艷，趙來娟，何國蓮

（甘肅農業大學圖書館，甘肅 蘭州 730000）

關鍵字：智慧圖書館；大數據技術；云服務；人工智能

1 圖書館的發展趨勢

隨著科技的發展，信息獲取變得更加便捷和多樣化，傳統圖書館面臨著前所未有的挑戰[1]。一些人甚至質疑圖書館是否需要在信息時代繼續存在？對此，Ellen Metter[2]認為，圖書館能夠免費提供高質量的在線數據庫、擁有大量古籍、有利于加強多方合作、可以滿足短期借閱、圖書館員可以提供更多人性化的服務等12 個特點，使圖書館成為社會不容缺失的機構。據原文化部統計，2012-2018 年，公共圖書館由3076 家增加到3173 家，呈現逐年穩步增長的態勢[3]。同時高校對圖書館的需求是硬性不可缺少的，每個高校都有自己的圖書館，并且資源需求逐年增加。這說明，引導、傳播、保存知識和文化使命的圖書館仍然是文化生活的中心和社會不可或缺的機構。2005 年，Michael Casey 提出并探索了Web2.0 在圖書館中的應用[4]。同年，塔利斯白皮書“Is it important for libraries? The rise of Library 2.0”提出了圖書館2.0 的四個基準[5]。隨后，智慧圖書館的概念被廣泛提及，閻東（2010）將其定義為：智慧圖書館=圖書館+物聯網+云計算+智能設備，通過物聯網實現智能化服務和管理[6]。王茜提出了基于云平臺的智慧圖書館系統構想[7]，在學術界引起廣泛討論。面對技術變革，圖書館積極求變，積極探索多元化發展，把自身發展與社會現實緊密聯系起來，以求突圍。

1.1 圖書館服務對象由“對象”轉向“人”

圖書館傳統上注重館藏資源，以豐富的館藏資源吸引讀者，尤其高校圖書館更是以多樣化的紙本資源，面對著不同專業師生的不同閱讀需求。然而隨著搜索引擎和移動設備的出現，圖書館的傳統用戶數量已經流失。全世界的大學圖書館都面臨著紙質圖書使用量急劇下降、吸引不了讀者進館等問題，據統計耶魯大學圖書館的借閱量在過去十年里下降了64%[8]。最新發布的《2019 年（第16 次）全國閱讀調查報告》 指出，2018 年中國成人印刷圖書平均閱讀量為4.67 本，與2017 年的4.66 本基本持平[9]。在資源獲取技術手段多樣化、快捷化的時代，面對不太豐富的館藏資源，用戶對圖書館的忠誠度和依賴性不斷下降，圖書館空間對用戶的吸引力也日漸減弱。因此，圖書館開始以“讀者”為核心，主動出擊，拓展邊界，轉型升級。“讀者”不僅限于進入物理空間的讀者，還包括未進入圖書館而使用圖書館資源的群體[10]。隨著社會的發展，圖書館正在慢慢從“實物”向“數字化”向“讀者”轉變，轉變過程如圖1 所示。

圖1 信息技術主導圖書館數字化轉型

1.2 圖書館服務形式順應社會發展新趨勢

圖書館是提供信息和資源的服務性組織。信息時代，用戶不再是傳統意義上的“讀者”，而是利用碎片化時間最大限度地進行無紙化閱讀的群體。信息時代，數字化資源逐漸占據主導地位，地理、歷史、技術、醫學、文化、哲學、史詩等相關書籍數字化，并以電子書的方式為研究學者、普通讀者免費提供逐漸成為一種趨勢。同時有聲讀物、智慧化學習相繼出現，有聲閱讀APP、廣播平臺、直播、AI 學習等傳統視覺閱讀之外的新的閱讀方式悄然興起[11]，越來越多的讀者傾向于在碎片化的時間里不連續地“聽讀”數字化的信息。根據iiMedia 研究，2019 年中國有聲讀物用戶數量增至4.78 億人[12]。以中國國家數字圖書館2015 年推出的“聽書”欄目為代表，用戶總數超過2 萬人，它是一種全新的純公共使用模式，是知識付費時代圖書館作為公共文化服務供給的最重要表現之一。

1.3 圖書館服務空間呈現多元化

信息時代，圖書館會成為哪種類型的場所呢？看電影、唱歌、3D 打印、創意交流、舒適的工作場所、各類信息的交互地？甚至根據需要改造成咖啡廳、會議室、家庭影院？近年來，起源于美國的makerspace 成為國內外圖書館新的探索空間。高校，是一個創新性思想、靈魂碰撞交互的地方，越來越多的高校圖書館成為學子們的靈感空間、學習空間、溝通空間和表演空間，成為擁抱讀者、給予讀者更大自由的場所[13]，成為學子們的靈魂棲息地。圖書館正在緊跟社會發展的步伐，發掘用戶需求，提供創新服務。

2 信息技術主導圖書館智慧化轉型

目前，數字化圖書館已經基本實現。未來，數據將奠定一切智慧化的基礎。Lenka 等人（2017）將數據功能分為三個維度：分析、連接和智能。高校圖書館服務的升級和轉型也遵循數據功能維度：

分析—通過大數據分析技術，將智能產品和網絡生成的海量數據數字化，并對數據提煉、分析、判斷、改進和創新圖書館服務模式[14]。

連接—通過通信技術將數字產品連接到圖書館，促進圖書館場外空間的擴展。

智能—利用信息技術來感知圖書館用戶的行為，動態資源分配，提供智慧化的服務。

三者之間的相互關系如圖2 所示。

圖2 信息技術主導圖書館智慧化轉型

2.1 分析—大數據技術、云服務

大數據（Big data）：McKinsey 全球研究院將大數據定義為一組可以捕獲、存儲、管理和分析，具有海量數據規模，快速數據流和多樣化的數據[15]。IBM提出大數據的5V 功能：容量，速度，多樣性，價值，準確性[16]。高校圖書館中，隨著自動化、人工智能化的不斷推進，產生和交互的信息越來越多，越來越復雜。分類總結為以下幾種：（1）用戶傳統數據：用戶基本信息、用戶借閱記錄；（2）訪問記錄：OPAC 查詢記錄、本地網頁訪問日志、各數字資源訪問記錄、各類搜索記錄；（3）第三方交互數據：移動圖書館、微信公眾號、微博、電子郵件、用戶評論、各類智能系統的交互記錄等。其中傳統數據為結構化數據，而其余均為可變結構和半結構化數據。圖3 為讀者個人數據化模型。

大數據技術：將實時和低密度的非結構化數據進行管理、分析與應用[17]。目前應用最廣的是數據挖掘技術，主要分為數據關聯分析、序列分析和聚類分析。

高校圖書館中，運用大數據技術，對收集到的師生結構與半結構化數據進行清洗、預處理，根據師生在目標、行為和意見上的差異，進行關聯性分析(Apriori)、聚類分析(神經網絡、K-Means、BIRCH)和分類分析（決策樹算法、KNN、樸素貝葉斯NB、SVM、AdaBoost），構建個性化服務系統；利用MLP、多層感知器、深度學習的操作方法來預測師生讀者行為意向和行為質量，有效分析圖書館潛在信息、指導圖書館合理配置資源、提高資源利用率、定位讀者個人偏好，準確預測發展趨勢，讀者個人數據化模型如圖3 所示。

圖3 讀者個人數據化模型

云計算（cloud computing）：是分布式計算的一種，現階段云服務不單單是一種分布式計算，而是分布式計算、效用計算、負載均衡、并行計算、網絡存儲、熱備份冗雜和虛擬化等計算機技術混合演進并躍升的結果[18]。隨著互聯網產生的數據量繼續增加，圖書館在數字化過程中面臨著大量的數據資源存儲和管理的問題，運用云計算可以構建WAP 或超大數據存儲應用，并基于云服務建立超大數據倉庫、與大數據技術結合向用戶推送個性化信息，優化服務質量。圖4 為基于云計算與大數據技術的圖書館個性化服務分析流程。

圖4 基于云計算與大數據技術的圖書館個性化服務分析流程

2.2 連接-移動互聯網技術有助于保持用戶粘性

圖書館的服務體系包括信息獲取、用戶體驗、信息流通和共享。其中主要包含三個相互之間的連接：讀者和圖書館、讀者與讀者、圖書館與圖書館。

移動互聯網技術解決了讀者與圖書館之間的信息獲取問題。

讀者之間的聯系和他們的需求即“客體-人”關系要素之間的轉換，移動互聯網技術將圖書館用戶之間的聯系提升到了一個多維度、社會化的層面。

圖書館與圖書館之間的聯系更多地依賴于信息流通和服務共享，借助網絡和物聯網，完成館藏資源開放交流、合作共享，擴大服務用戶需求范圍。

2.3 智能-人工智能有利于深度挖掘和拓展圖書館服務

人工智能技術將是未來的主流趨勢。吳建中[19]認為，在人工智能技術的引領下，圖書館可以在三個方面取得成果：移植應用自然語言圖形檢索方法、提高信息智能分析能力、研究圖形服務效率。

目前，人工智能在圖書館的應用主要集中在自動化設備管理、書架的自動分揀和管理等方面。針對圖書館的現場場景，將人工智能技術應用于圖書館識別（如智能人臉識別），簡化了圖書館認證處理過程。在圖書館場景外，無需出門便可以使用虛擬現實或AR 技術享受圖書館服務，是圖書館空間的雙向延伸。同時，基于人工智能技術深度學習平臺，對信息的核心內容進行提煉、挖掘和可視化，增強用戶體驗和參與感。

人工智能使圖書館與用戶形成了一種相互聯系、相互支持的模式，從而催生了圖書館新的體驗視野、協作思維模式和新的圖書館文化。例如，2014年，澳大利亞悉尼理工大學圖書館使用機器人管理員管理圖書館，清華大學圖書館激活了智能安卓系統“小圖”，武漢大學則啟動了“百度智能大腦程序”等。目前，人工智能技術雖然在圖書館得到了廣泛應用，但仍處于起步階段，這也促進了圖書館服務形式的多樣化發展。用戶行為數據還需要隨著技術的進步而深入挖掘和完善。

3 信息時代高校圖書館發展新趨勢

目前，智慧圖書館采用1+N 的發展理念，在數字化圖書館基本實現的基礎上，結合人工智能、大數據、云計算技術不斷擴展、創新，旨在形成更加智慧化、更符合時代發展要求的服務。以數據三維功能進行分析，隨著技術的不斷發展創新，可以考慮在：

連接層面：①更加深化智能產品、社會產品或監控設備，改善圖書館數字環境的銜接。注重信息流通和共享，設計社交應用和文化創意產品，借助移動互聯網技術，將圖書館的歷史沉淀與文化基因高度融合。②區塊鏈技術的興起，我們可以考慮將區塊鏈技術的去中心化，高度共享的數據存儲方式應用于圖書館數據存儲中，讓每位讀者都能成為資源的擁有者與分享者。

智能層面：①將機器視覺技術和生物識別技術應用到圖書館借閱系統中，使圖書館系統從傳統的RFID 電子卡注冊變成完全人性化的形式。②在圖書館數字化進程的過程中，傳統的精確度匹配搜索算法，雖然精確，但是涉及面太小，可以考慮將相似性搜索算法應用于圖書館資源搜索和管理分類，促進圖書館資源分類和存儲方式的演變，優化圖書館資源的檢索方式，幫助讀者檢索到相應的資源集或精確特征的資源個體。③通過神經網絡技術，模擬人腦智能化活動，在短時間內有效地創建一個新的、真實的服務過程，并進行更新優化，促進圖書館的智能化演進。④將智慧城市、智慧校園的理念運用于圖書館，優化圖書館物理硬件系統，智慧化圖書館內外建筑空間、消防、安全、管理等硬件設施，將智慧生態系統的理念應用于高校圖書館。

其次，隨著網絡的發展，最需要關注的就是安全問題，目前各類信息資源基本都是高度共享的狀態，各類信息資源基本都是開放的，用戶也想當然的認為學術圖書館是可靠，值得信賴的，存儲的應該是無污染的論文集。然而研究發現一些惡意程序通過這些共享的資源，攻擊用戶。目前一項研究發現，利用學術數字圖書館漏洞和惡意軟件，使圖書館受到了大量（0.3%-2%）惡意PDF 文檔的污染。在未來的發展中，我們可以考慮運用區塊鏈的高透明性進行數據的共享化發展，保護用戶的安全性。

4 總結

隨著技術的發展，高校圖書館經歷了從傳統圖書館到數字化，再到智慧化的過程。圖書館的功能由單一向多元化轉變，服務中心也完成了從物質到數字再到人的轉變。目前數字化目標基本已經實現，我們目前正在做也滿懷期望的是智慧化的進程。文章基于數據三個維度的功能，分析研究智慧化的發展歷程及各項支撐技術，分析、連接、智能三維度獨立但又相互聯系，體現了“人、物、數據”的統一性。同時文章探索了信息時代高校圖書館進一步發展的新趨勢，將圖書館的發展推向新的高度。