國家圖書館智慧空間的建設前景分析

周保昌

(國家圖書館，北京 100081)

0 引言

隨著智慧圖書館成為圖書館界的熱門問題，圖書館的空間再造也開始引起學者的關注。圖書館的物理空間是有限的，館區的面積和設施不能無限擴大，實體文獻也不能無限制擴充，而虛擬空間卻在不斷增長，數據庫和網絡資源的規模在飛速增長，如何讓物理空間和虛擬空間有機結合，更好地為用戶服務成為圖書館人思考的重點方向。物聯網、云計算和人工智能的發展，讓智慧空間的實現有了可能，這是一種包括物理空間、虛擬空間、感知空間、支持空間的智慧服務系統，能夠極大滿足用戶的需求，國家圖書館可以探索建設智慧空間的前景，為圖書館界指明方向。

1 圖書館智慧空間的研究現狀

1.1 智慧空間的內涵

吳建中[1]指出空間再造是圖書館的十大熱門話題之一，說明空間的概念開始在圖書館界中流行，城市空間、創客空間這些時髦的名詞讓空間的利用成為遐想，圖書館的空間利用成為關注的焦點。劉寶瑞等[2]在智慧圖書館研究中闡述了智慧圖書館的空間樣貌，從物理空間到網絡空間，還有時間空間、地理信息空間，最后到智慧空間，構成了一個感知化的智慧服務系統。鄧李君[3]將空間再造與智慧服務進行融合研究，對物理空間進行智慧延展，使虛擬空間、創新空間與智慧服務融合，打造知識服務的智慧空間。王著等[4]闡述了大數據對圖書館空間再造的驅動，由資源、科技、用戶體驗、制度創新共同影響。單軫等[5]結合前人的研究對圖書館智慧空間的內涵進行了總結，智慧空間是一個自優化的系統，由物理空間、虛擬空間、感知空間、支持空間等多維空間組成，運用Web3.0技術，在資源、服務、網絡的幫助下，為用戶提供感知、分析、記憶服務。因此，智慧空間是一個極其豐富的概念，以用戶需求為中心，在人工智能等先進信息技術的幫助下，完善圖書館的資源、設備、服務，讓圖書館能夠感知用戶、分析用戶、記憶用戶，為用戶提供立體的知識服務空間。

1.2 智慧空間的演變

圖書館的空間包括實體空間和虛擬空間兩種。實體空間是圖書館的物理空間，包括圖書館的設備、實體文獻和現場服務；虛擬空間包括電子資源、網絡信息以及線上服務。隨著技術的發展，空間的形態也在不斷演變，空間的功能也在豐富，主要有信息共享空間、學習空間、創客空間[6]。信息共享空間是圖書館的基本空間，為用戶提供實體文獻和電子資源的獲取服務，也為用戶提供信息交流的平臺。學習空間為用戶搭建協同性、個性化的學習平臺，注重用戶的知識學習。創客空間是一個創新服務平臺，在國家科技創新戰略的背景下，圖書館也開始提供一個創新交流平臺，供用戶交流新技術，創造新產品，以上海圖書館的創·空間為代表。智慧空間伴隨著Web3.0而出現，智慧圖書館的建設如火如荼，智慧服務呼之欲出，智慧空間增加了感知空間和支持空間，為用戶提供感知、分析、記憶、服務，以用戶為中心，給用戶提供個性化知識服務，是一個自組織和自優化的系統。

2 國家圖書館的空間利用狀態

2.1 國家圖書館的實體空間利用狀態

國家圖書館具有亞洲最大的藏書量，也具有總館和古籍館兩個館區巨大的占地面積。國家圖書館有著豐富的實體文獻資源和足夠的建筑空間。但是國家圖書館的實體空間依然是傳統的文獻借閱空間，大部分用戶來圖書館預約看書，預約借書，在閱覽室找書，信息獲取的渠道和效率沒有達到理想效果。讀者進入圖書館需要刷身份證或讀者卡，借書需要預約，取書需要人工提取，閱覽室找書漫無目的，無法自助還書。參考服務依靠咨詢館員的信息素養，文獻提供、學科咨詢、競爭情報、立法決策等參考咨詢服務各自為政，無法形成協同效應。建筑空間和設備信息化程度低，5G網絡和物聯網使用還在初級階段，沒有環境自適應、智能導航、座位預約、傳感器感應等先進工具，建筑空間以資源分布來設計，沒有以用戶為中心來滿足用戶的需求。

2.2 國家圖書館的虛擬空間利用狀態

國家圖書館作為國家館，有著豐富的資源采購預算，隨著國家對科技創新的重視，國家圖書館也加大了數據庫資源的采購。另外，數字推廣工程對實體文獻的數字化，也使得電子圖書等數字資源逐漸豐富。此外，國家圖書館對新浪微博等網絡信息也納入收藏，國家圖書館的數據存儲量呈現爆發的趨勢。但是國家圖書館的資源組織方式還是CNMARC格式，無法對電子資源進行很好地揭示。而且，對這些大數據沒有進行很好地挖掘，沒有形成很好的知識產品。國家圖書館的智能問答系統還處在初級階段，只能解決圖書館使用過程中的簡單問題，既無法與清華大學圖書館的“小圖”和南大圖書館的“圖寶”相比，也沒有達到人工智能的程度，語音識別、自然語言處理、深度學習還需要進一步完善。

2.3 國家圖書館的高級空間初級嘗試

國家圖書館作為一個公共文化空間，起到傳播文明、服務社會的作用，但隨著城市空間、眾創空間的崛起，第三空間開始流行，作為生活空間、工作空間的補充，圖書館開始探索新的服務模式，國家圖書館也開始文獻提供以外的增值服務。國家圖書館開展文津講壇、國圖公開課、讀書沙龍、文化和業務類培訓，將圖書館打造成一個信息共享空間，讀者可以學習文化類知識，加強信息素養的培養。國家圖書館還提供藝術培訓班，像瑜伽、舞蹈、樂器等的交流學習，還有傳統文化類培訓，像古籍修復、篆刻藝術、碑刻拓片等，打造一個學習空間，培養讀者的文化業余愛好。國家圖書館不僅提供一個信息共享的空間，也提供一個學習空間，同時提高讀者的知識水平和文化修養。但是，信息技術的發展催生了創客運動的出現，創客空間開始在世界上的圖書館出現，對創意的發現、交流成為圖書館知識交流的重要方向，上海圖書館、長沙圖書館等紛紛建立了自己的創客空間，提供場所、機器和工具，讓讀者在交流碰撞間產生創新的想法。國家圖書館沒有建立自己的創客空間，偏重于社科知識的傳播，需要跟上信息技術的潮流。

國家圖書館在智慧空間上的探索：一是將龐大的實體文獻數字化，建立了電子資源的大數據存儲；二是探索掌上國圖的移動服務，讓讀者隨時隨地可以享受電子圖書和數據庫資源；三是建立智能問答系統和網上虛擬參考咨詢服務，讓讀者獲取參考服務更加自動化、實時化；四是建立機構知識庫，建立學者數字化資源的集合，為讀者知識獲取提供支持。國家圖書館在空間再造上沒有體現感知化和智能化，無法提供泛在和精準的服務，需要進一步完善智慧空間的建設。

3 驅動國家圖書館構建智慧空間的要素

3.1 資源要素

每年出版的圖書越來越多，出版社呈繳到國家圖書館的圖書也越來越多，還有高校和科研機構呈繳的學位論文，各種類型的出版物逐漸占據國家圖書館的物理空間，更不要說非正式出版物，國家圖書館館藏實體文獻量與建筑空間的矛盾越來越突出。規模龐大的網絡資源，如新聞媒體和社交網絡產生的數據，也正越來越成為圖書館的收藏，大數據資源與圖書館處理能力的矛盾也越來越突出。資源的自組織問題是擺在國家圖書館面前的難題，需要對資源進行唯一標識，讓資源之間可以相互連接，呈現在網絡上，根據用戶的需求進行個性化服務，讓資源以更便利的形式推送給用戶，讓用戶完善自己的知識體系。

3.2 技術要素

隨著Web3.0技術的發展、5G網絡的普及，物聯網、云計算、人工智能使智慧圖書館的建設成為可能。圖像識別技術讓人臉識別成為可能，讀者進入圖書館不用再出示身份證或讀書證。無線定位技術可以為讀者提供館區導航和資源定位，讓讀者能夠快速找到文獻和地址。無線射頻標簽(RFID)可以提供實體文獻標識，為實體文獻提供存儲和識別能力。傳感器技術可以對館區的光線、溫度、濕度以及消防安全進行監控，為讀者提供舒適的閱覽環境，傳感器與物聯網技術的結合，能夠讓人與人連接、人與機器連接以及人與資源連接，可以感知讀者的需求，快速滿足讀者的定制化需要。云計算讓資源數據和用戶數據的存儲及處理成為可能，為用戶畫像，為用戶提供個性化的知識服務。人工智能技術讓紙質文獻自動盤點、用戶行為分析、數據挖掘、無人服務、智能問答機器人等成為可能。先進的信息技術為用戶感知空間、支持空間等智慧空間的構成建立了基礎。

3.3 服務要素

以前圖書館的服務是被動式的服務，讀者需要看書的時候到圖書館閱覽室，讀者需要下載論文到數字共享空間，讀者需要參考咨詢服務到咨詢室，都是讀者有了需求，然后為讀者提供文獻獲取和知識服務。現在智慧圖書館的建設，提倡為讀者提供智慧服務，這種服務應該是推動式的和自組織的，具有無人化、泛在化、精準化，提高讀者的智慧能力，能夠自主獲得需要的信息或知識。無人化的服務意味著讀者可以自主獲得想要的信息，減少館員的干預，智慧空間的智能設備可以理解讀者的需求，自動導航到需要的資源，有智能問答機器人、物流機器人、服務機器人解決讀者的借閱、還書、參考咨詢服務。泛在化的服務意味著可以隨時隨地獲取智慧空間的信息服務，利用物聯網技術，智慧空間可以感知用戶的需求，為用戶提供信息支持，智慧空間也與外部空間形成無線連接，讀者利用智能終端在外部空間也能享受服務。精準服務是在人工智能的基礎上，對用戶的需求進行深度學習，理解用戶的潛在需要，為用戶提供深度服務。智慧服務的最終目的還是提升用戶掌握信息的能力，也讓用戶參與圖書館的服務中，共同打造一個自優化的空間。

4 國家圖書館智慧空間的建設前景

4.1 建立以用戶為中心的知識共享空間

隨著國家圖書館數字圖書館的建成，數量巨大的實體文獻進行數字化搬到了網絡上，然而數字圖書館的資源建設還是體現在收藏上，智慧圖書館的建設更多地體現在資源的使用上，也就是智慧服務，讓用戶更好地獲取信息。國家圖書館的空間再造要以用戶體驗中心為用戶創造高效的知識共享空間。一方面，要使用戶更方便地獲取圖書館的資源。引用人臉識別技術，讓用戶更方便快捷地進入圖書館，也為用戶的行為數據提供標識。在圖書館建筑空間安裝廣泛的傳感器，對空間的光線、濕度、溫度、噪聲、人員流動以及設備數據進行記錄，為讀者提供舒適的閱讀環境，對異常的危險信號進行預警。對圖書館的實體資源進行RFID識別，提供實體文獻的存儲和定位服務。分布廣泛的智能終端和服務機器人，為用戶提供文獻查找和導航服務，還有深層次的知識推薦服務。盤點機器人的使用也讓圖書的借還更加智能，自動上架和排架，讓文獻獲取更加簡單。另一方面，提供用戶交流和學習的空間。引入虛擬現實技術，幫助用戶對典籍的沉浸式觀賞與學習，給用戶選擇適合自己的閱讀環境。打造以講座、培訓、互動交流等形式為主的信息共享空間，為有共同興趣的讀者提供學習共享空間，對協作空間和信息資源進行全面支持，從而形成自覺性的知識共享空間。對有科學技術研究需要的讀者提供創客空間，為讀者提供DIY設備和軟件支持，鼓勵讀者創造產品，發現創新技術。

4.2 構造云計算為基礎的大數據采集空間

國家圖書館在資源建設和服務讀者的過程中創造了龐大的數據，包括資源數據、業務數據、用戶數據、設備數據[7]。資源數據有實體文獻數據、電子資源、數據庫資源、網絡資源等，這些資源需要統一的標識來揭示，例如RDA，通過大數據技術進行知識組織和挖掘，可以形成豐富的知識產品。業務數據有采訪、編目、流通、典藏閱覽、館際互借等，這些數據可以揭示圖書館運行的效率，為圖書館的自動化提供依據。用戶數據包括個人基本信息和使用圖書館服務中的數據，有人臉數據、用戶軌跡數據、用戶借閱數據、用戶社交數據、用戶興趣偏好數據、用戶參考服務數據等，這些數據可以為用戶畫像，為用戶定制化服務。設備數據包括設備的基本信息、維護信息，設備的正常工作關系到智慧空間的運行效率，尤其是智能終端和機器人的狀態影響到智慧服務的實現，通過數據的監控可以及早預警。還有物聯網的數據，如傳感器的數據、人機交互的數據，可以對空間環境進行維護，創造舒適的學習環境。

4.3 建設人工智能支持下的智慧空間

國家圖書館積累的海量資源數據和用戶數據是為了更好地為用戶服務，了解用戶的需求，給用戶推送適當的信息。當用戶走進國家圖書館的智慧空間時，感知空間啟動，通過人臉識別確定用戶身份，傳感器技術匹配合適的空間環境，調整物理空間的溫度、濕度、光線和噪聲，后臺的智能系統通過用戶的歷史數據挖掘用戶的潛在需求，每次用戶提出需求，智能系統通過深度學習，不斷補充用戶忽視的需求，給用戶精準的服務。當用戶想要獲取實體資源時，自動識別技術開始尋找相應的資源，每個資源都有RFID，資源位置快速反饋到用戶的智能終端上，地理信息系統(GIS)給用戶規劃了合適的路徑。盤點機器人的使用讓用戶借還圖書更加便捷，盤點機器人可以自動上架、排架、下架，把實體文獻自動送到用戶手中或返回到書架上。當用戶需要某個主題的數字資源時，虛擬空間里龐大的數字資源開始發揮作用，通過人工智能技術進行知識挖掘，給用戶推送相關的文獻。智慧空間在人工智能的支持下，形成物理空間、虛擬空間、感知空間、支持空間的自進化系統，通過感知、分析、記憶、服務，不斷挖掘用戶需求和滿足需求，用戶的反饋也讓智慧服務更加完善，形成正循環[8]。