基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建

李 莘

(廣西幼兒師范高等專科學校圖書館,廣西 南寧 530022)

混合智能技術賦予圖書館智慧閱讀空間更豐富的內涵,使圖書館突破了單一的知識服務模式,在為用戶提供交流、交互、場景化知識服務的同時,精準定位用戶的個性化閱讀需求,并借助智能感知工具、數據分析工具對用戶的潛在閱讀需求進行分析,時刻掌握用戶的閱讀行為變化和偏好習慣,為用戶提供多樣的閱讀資源。美國麻省理工學院學者Robert認為,混合智能技術是融合生物智能、機器智能及情景感知、虛擬交互、數字仿真等多類智能技術在內,適應多種服務需求和應用場景的綜合性技術機制,能為圖書館、信息服務機構、科研機構的智慧服務提供支持[1]。長期以來,圖書館閱讀服務機構,在全民閱讀推廣服務方面發揮著重要作用,是用戶獲取知識的重要渠道,應用混合智能技術構建圖書館智慧閱讀空間能滿足用戶多元空間深度閱讀、多元場景沉浸體驗、多類知識資源精準匹配的需求,更有助于提升圖書館智慧閱讀服務效能。

1 混合智能技術與圖書館智慧閱讀空間概述

1.1 混合智能技術的優勢和應用特點

混合智能技術是人工智能領域研究的一個重要分支,因為單一智能技術只能適應單一的應用場景,具有一定的局限性,因此,混合智能技術是將智能理論和智能研究方法拓展到生物智能和機器智能領域,融合多類智能技術,創造具有更高智能兼具生物(人類)智能體視覺能力、感知能力、記憶能力、學習能力、邏輯思維能力、推理能力和機器智能體數據搜集、整合、分析、計算能力的智能技術[2]。較傳統的人工智能研究而言,混合智能技術具有更廣闊的應用空間,適應多種服務場景,可以彌補單一人工智能技術的缺陷,賦予系統更強的智慧特征。混合智能技術依賴于具有不同功能的單一智能技術的支持,既需要常規軟件系統的支持,也需要算法工具的拓展。美國學者Roshdy認為,任何單一的智能技術都不能完全解決復雜問題,只能對復雜問題中某一領域或某一階段是有效的,所以將包括專家系統、神經網絡、模糊邏輯、遺傳算法工具及其他智能技術融合到一起建立混合智能系統,才能解決各類應用場景中的復雜問題[3]。

目前,混合智能技術在航天探索、仿生模擬、地理勘測、情報獲取、人機交互領域有了廣泛應用。它是一個雙向閉環系統,包括生物智能體和機器智能體兩部分,生物智能體可以準確接收、感知、分析機器智能體傳輸過來的信息,機器智能體也能及時捕捉生物智能體的信號,二者可以無縫銜接,高效交互?？梢哉f,混合智能技術是具有生物智能特點和機器智能特點的高智能融合體,兼容了人工智能和生物智能的特點,能賦予系統更強的感知力、洞察力、認知力和分析力[4]。

1.2 圖書館智慧閱讀空間的特征分析

圖書館智慧閱讀空間是基于混合智能技術,融合生物智能和機器智能,實現精準感知、數據探察、智慧分析、邏輯運算和智慧服務,具有全面交互特點的閱讀學習空間。用戶在實體空間產生的閱讀行為數據會同步映射到虛擬空間,混合智能系統會根據用戶畫像、數字鏡像同步分析用戶的閱讀偏好和興趣習慣,通過感知用戶環境、情境、行為的變化,及時捕捉用戶的閱讀動態,以自適應的方式引導用戶全身心沉浸于全景式閱讀環境中,通過個性化推薦、數據關聯、知識聚類實現閱讀資源在物理空間與虛擬空間的多元交互和實時共享[5]。同時,智慧閱讀空間促進圖書館智慧閱讀服務在方式、內容、場景和體驗方面實現全方位升級與變革,具有交互性、場景性的特點。

(1)交互性。智慧閱讀空間使物理空間與虛擬空間緊密聯系在一起,使空間中的各個要素形成嚴密的交互映射關系,物理空間中每個實體要素都有與之對應的網絡虛擬鏡像,人機交互、環境交互、信息交互在實體空間產生的同時也映射到虛擬空間,圖書館借助混合智能系統感知各類交互行為,依托混合智能系統強大的感知力和洞察力實現對不同對象交互行為分析與預測,通過智能終端促進用戶與閱讀空間形成深度的交互關系,便于用戶高效便捷地獲取閱讀資源。

(2)場景性?；诨旌现悄芗夹g的圖書館智慧閱讀空間具有知識專家系統和遺傳算法工具,根據用戶認知思維、邏輯思維發展需求塑造以讀者為中心,實現資源共享、數據聯通、知識內化的閱讀服務場景,并根據用戶的個性化閱讀偏好自動匹配知識立體化呈現的學習場景,為用戶認知能力提升和思維邏輯拓展提供支持。

2 基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建原則

基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建需要遵循以下原則:以混合智能技術應用為導向、以閱讀資源共享為基礎、以智能化精準推薦服務為中心。

2.1 以混合智能技術應用為導向

圖書館智慧閱讀空間智慧推薦、智慧交互功能的實現要有生物智能體、機器智能體的雙向支持。在多樣化的閱讀空間中,圖書館借助生物智能體和機器智能體可以使用戶實現閱讀資源深度認知與閱讀能力的全面提升。同時,智慧閱讀空間在多種智能技術的加持下更注重精準感知與分析用戶的個性化閱讀需求,更注重用戶專業領域閱讀資源的獲取和認知分析能力的培育,將閱讀資源、知識數據融入實體空間和線上虛擬空間多樣化的服務場景,幫助用戶構建完善的閱讀認知鏈。

2.2 以閱讀資源共享為基礎

基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建目標是應用生物智能和機器智能建立滿足用戶個性化、感知化、交互化閱讀需求的智慧服務模式,幫助用戶健全閱讀認知結構。在知識信息呈現爆炸式增長的互聯網空間,大量非標準化的知識信息給用戶從網絡平臺科學精準獲取閱讀資源帶來了阻礙。一方面,知識信息規模龐大、種類繁多,用戶很難快速過濾、精準篩選;另一方面,互聯網虛擬空間中大量知識信息沒有均勻分布,閱讀資源的形式和結構存在著極大的差異,用戶很難精準鑒別[6]?；诨旌现悄芗夹g的智慧閱讀空間可以依托生物智能和機器智能的強大運算分析能力,對網絡空間中不同結構、不同形式、不同種類的知識資源篩選、甄別、過濾,并依托數字網絡系統實現不同種類閱讀資源在不同智能終端和移動終端流轉共享,使用戶可以在實體空間和數字圖書館便捷高效地獲取閱讀資源。美國科羅拉多大學圖書館針對校內師生的閱讀資源使用需求搭建了“ReadWord移動閱讀App”,應用數據過濾技術和智能網絡系統對各類閱讀資源深度過濾,搭建“ReadWord”閱讀資源數據庫實現閱讀資源的獨立存儲,便于校內師生隨時通過智能手機共享獲取。

2.3 以智能化精準推薦服務為中心

用戶閱讀需求的精準探察與動態行為數據的精準獲取是基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間開展智慧閱讀服務的基礎[7]。智慧閱讀空間借助生物智能體和機器智能體可以有效洞察用戶的閱讀行為,通過搜集用戶情境數據和動態數據,分析用戶的潛在閱讀需求,通過建立用戶畫像匹配多元場景,提供閱讀資源,開展智慧閱讀指導服務。例如,美國伊利諾伊大學圖書館借助“類腦仿生智能系統”搜集、分析、計算各個專業師生的行為數據、閱讀數據、情境數據,精準預測師生的個性化閱讀需求,依靠智能感應系統匹配閱讀資源,建立智慧閱讀場景,使師生能夠高效、精準、科學閱讀。

3 基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建

用戶是圖書館的服務對象和使用主體,基于混合智能技術構建的智慧閱讀空間以滿足用戶個性化、智慧化、多元化的閱讀服務需求為宗旨,在使用混合智能技術對圖書館實體空間、虛擬空間智慧化構建的基礎上,推動圖書館智慧閱讀空間與用戶閱讀服務需求同步耦合。

3.1 基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間結構框架

圖1 基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間結構框架

圖書館是重要的知識資源獲取中心,閱讀是用戶獲取知識提升思維能力的重要方式,圖書館智慧閱讀網絡空間建設必定是圍繞“閱讀服務”和“用戶體驗”展開的。因此,在使用混合智能技術對實體空間和網絡虛擬空間智慧化構建過程中要合理布局空間資源,通過推進實體空間與網絡虛擬空間“虛實融合”,使圖書館智慧閱讀空間具有開放共享、精準感知、快速反應的特征,借助數字網絡系統強大的融聯互通功能,實現對用戶閱讀需求的準確洞悉,融合生物智能和機器智能使多元空間和各類要素實現智能化管理和自我糾正調節,使混合智能平臺、空間區域、智能設備、網絡平臺、虛擬社區、閱讀資源智能化融合,形成高度的智慧組織體系,最終實現多向互動的閱讀服務和智慧交流(見圖1)。值得注意的是,圖書館智慧閱讀空間各類場景要隨著隱性知識和顯性知識的迭代、轉化、融合通過融合場景或場景疊加的形式從各層次空間精準匹配用戶,各層次空間要發揮知識載體和信息傳播的作用,通過與各類網絡智能終端的匹配聯結向用戶精準推薦,使用戶不斷深化認知與完善知識結構[8]。

3.2 實體空間構建

實體空間是網絡虛擬空間的重要依托,是用戶深度閱讀和高效學習的物理載體。應用混合智能技術實現實體空間的重塑要根據用戶的閱讀需求、閱讀目標實現各類要素和空間資源的合理搭配與科學組合。在混合智能技術的支持下,實體空間要具備高度的智慧化特征,通過部署智能傳感器、移動終端、智能調節裝置實現室內溫度、濕度、光線、空氣流速、照明的自適應調節;實體空間中書桌、書架、座椅要有自動調節功能,根據用戶狀態自動調節和拼接;館內的混合智能機器人要為用戶提供智慧答疑、科技查新、學術咨詢、自助交互、自動借閱、傳送物品、提醒預約等服務;閱讀閱覽室、學習空間、培訓空間等不同功能的空間要根據用戶即時性的需求自動拆分和整合,實現空間功能的快速轉變,便于用戶及時學習和交流[9]。

3.3 虛擬空間構建

虛擬空間是用戶閱讀交流與學習反饋的虛擬場所,由混合智能系統、線上虛擬服務平臺、虛擬社區、數字網絡環境、數字閱讀資源等構成,是圖書館實體空間的延伸和拓展。應用混合智能技術構建虛擬空間時,要從閱讀資源與用戶數據獲取、閱讀資源與用戶數據融合、空間服務方面為用戶提供全方位支持;要應用混合智能技術中的情境感知與人機交互技術多方位采集用戶信息與閱讀資源,通過混合智能系統自動匹配深度學習和神經網絡技術對用戶數據與閱讀資源進行挖掘、整合、分析,最后通過網絡終端和泛在化服務技術為用戶提供高效的智慧閱讀服務(見圖2)。同時,虛擬空間要注重為用戶提供場景化和情境化的服務與支持[10]。一方面,圖書館員要使用混合智能服務系統在網絡空間中與用戶實時交互,根據用戶閱讀需求匹配高質量的閱讀資源,及時共享知識信息,為用戶的學術科研和閱讀學習進行智慧解答;另一方面,虛擬空間在滿足用戶知識檢索、信息查詢、個性化學習需求的基礎上,要側重閱讀資源與虛擬空間的融合,對顯性知識進行系統化加工與深度整合,并將這些資源融入多樣化的閱讀服務場景中,保障館員與用戶、用戶與用戶、用戶與資源、用戶與虛擬空間之間的深度高效交互。

圖2 圖書館智慧閱讀空間中的虛擬空間模型

3.4 打造智慧閱讀服務多元體驗機制

基于混合智能技術搭建的智慧閱讀空間主要目的是為用戶提供多元化的智慧閱讀服務體驗。因此,圖書館要以混合智能技術為基礎,以提升用戶閱讀服務滿意度為目標,為用戶提供包括個性化閱讀指導、閱讀資源精準推薦、閱讀資源實時獲取、閱讀資源共享下載、出版物及時查詢、閱讀教育、嵌入式閱讀服務等多種內容于一體的智慧服務。在多元交互的智慧閱讀空間中,圖書館可借助虛擬空間強大的感知分析能力對用戶閱讀需求進行動態分析,并通過個性化推薦系統向用戶智能推薦;借助實體空間良好的空間再造能力為用戶提供個性化的閱讀環境,使用戶能與實體空間、虛擬空間實現多元交互,獲得良好的閱讀服務體驗。

3.5 推進智慧閱讀空間軟環境建設

混合智能技術為圖書館智慧閱讀服務工作的開展提供了支持,也使智慧閱讀空間在實體和虛擬兩個維度上都具備了高度的智慧化。但是圖書館在融入多種智能技術的同時,也要營造良好的文化氛圍、人文氛圍和知識氛圍,注重混合智能技術與書香文化的融合,一是可以將國學經典、歷史傳記、人文典籍等方面的經典篇章提煉出來,借助移動終端和新媒體平臺向用戶推廣,使用戶能感受到智慧閱讀空間良好的文化氛圍;二是可以面向用戶開設國學課程、傳統文化課程、古籍閱讀指導課程,通過將國學、古籍、傳統文化方面的閱讀資源設計成為課程,引導用戶關注文化經典,培育用戶的文化意識,使智慧閱讀空間形成濃厚的書香氛圍,具有良好的人文底蘊。

4 基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間構建關鍵問題

4.1 多元空間融合

智慧閱讀空間是用戶學術交流與科研探討虛實結合的空間環境,圖書館在建構時需要注重多元空間的融合。傳統圖書館的閱讀服務空間缺乏對用戶場景和情境的精準感知,在用戶行為數據采集過程中缺乏連續性,對于用戶的閱讀行為、閱讀動態的分析也不夠全面和精準,導致智慧化、個性化的閱讀服務缺乏精準性。因此,在智慧閱讀空間構建過程中要推進多元空間融合,精準感知用戶在不同空間的場景與情景,針對用戶的閱讀行為和閱讀偏好打造無限制、無阻礙的高效交互的閱讀交流環境,使用已經融合的空間場景為用戶提供閱讀指導、閱讀教育、閱讀咨詢等服務。針對功能相似、距離較近的實體空間區域,要深度整合智能化設備與閱讀資源,打造多功能的智慧閱讀服務空間,為用戶的深度學習與交流提供有利的場景條件[11]。例如,首都圖書館大興分館在建設之初就考慮到智慧閱讀空間不同類型的空間的融合,不僅打造了文旅主題的實體閱讀服務空間,使用戶能掃碼聽書,還精心準備了21個閱讀數據庫供用戶免費閱讀,開放“聽書”,依托“北京記憶多媒體數據庫”向用戶提供“聽北京”“讀北京”“看北京”三類閱讀資源,提供智能引導、智慧推薦、智能共享等服務,實體場館還設置了無人值守書架,供讀者隨時取閱。

4.2 多元技術融合

基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間需要實現物理環境、用戶、閱讀資源的動態感知,進而對用戶閱讀需求和空間要素變化趨勢進行精準預測。因此,在智慧閱讀空間構建過程中需要促進生物智能技術、人工智能技術、數字網絡技術、情境感知技術、人機交互技術、生物識別技術深度融合。依靠混合智能系統采集數據,建立描述用戶閱讀需求與情境的智能模型,使混合智能系統精準感知環境、需求、資源和用戶認知,實時理解不同空間場景的動態變化,迭代推演最佳的閱讀服務策略,進而提升智慧閱讀空間服務的有效性和精準性。例如,加拿大魁北克大學圖書館基于混合智能技術應用生物識別技術、神經網絡、遺傳算法、情境感知技術搭建了“生物智能計算系統”和“用戶感知分析模型”,并將它們融入圖書館“仿生智能體”構建中,針對物理、化學、金融、政治等不同領域用戶的個性化閱讀需求建立了共享平臺,精準分析在校師生的科研課題需求,智慧推薦相關學科領域的學術文獻,保障師生與平臺高效交互、深度閱讀,極大提升了師生的科研效率。

5 結 語

當前國內眾多圖書館順應數字智能時代的發展潮流,以智慧閱讀服務和用戶深度體驗為中心,在智慧閱讀服務理念的指導下,應用混合智能技術實現空間再造和閱讀服務的迭代創新,使其成為用戶閱讀體驗和深度學習的智慧交互場所,從而為用戶提供高質量的智慧閱讀服務。本文在概述混合智能技術和智慧閱讀空間特征的基礎上,分析智慧閱讀空間的構建原則,應用混合智能技術從實體空間、虛擬空間兩種空間形態的智能化改造和升級,構建圖書館智慧閱讀空間結構框架,并提出實體空間與虛擬空間的融合策略及技術融合實施路徑,以保障基于混合智能技術的圖書館智慧閱讀空間建設有效落地。