元宇宙概念視域下圖書館智慧化發(fā)展方向探索

朱 偉

（山西省圖書館，山西 太原 030021）

引言

隨著人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)、虛擬世界技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)的飛速發(fā)展，圖書館在服務(wù)資源、服務(wù)形式、服務(wù)空間等方面都在進(jìn)行著重構(gòu)。元宇宙為我們描繪了未來(lái)人類數(shù)字化的生存藍(lán)圖，其實(shí)質(zhì)是建立一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界相平行的虛擬數(shù)字世界，并在實(shí)際操作中為已有技術(shù)領(lǐng)域提供更多的實(shí)際應(yīng)用，從而改變?nèi)藗兊奈磥?lái)生活。在圖書館領(lǐng)域，目前的在線服務(wù)模式已經(jīng)得到了廣泛的用戶接受，但更多的是傳統(tǒng)服務(wù)模式的線上延伸，服務(wù)的轉(zhuǎn)移能力受到了限制。圖書館在元宇宙中如何充分運(yùn)用各種技術(shù)要素，以豐富服務(wù)資源形態(tài)，擴(kuò)大服務(wù)范圍，是當(dāng)前急需解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

一、全智慧圖書館

全智慧圖書館是以智能技術(shù)為基礎(chǔ)的，但其核心是集成應(yīng)用元宇宙底層技術(shù)。它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)圖書館的智能化與孿生數(shù)字圖書館，這兩者是在智慧圖書館中運(yùn)用元宇宙的兩個(gè)階段。全智慧圖書館的建設(shè)，首先是通過(guò)元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖書館的智能化，也就是無(wú)人值守的圖書館。因?yàn)樵钪娴暮诵氖羌夹g(shù)的突破和技術(shù)的結(jié)合，所以整個(gè)智慧圖書館在這一階段的發(fā)展，主要是引入和融合元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)。在元宇宙中，通過(guò)數(shù)字身份的認(rèn)證，讓使用者可以自由地進(jìn)入圖書館的虛擬空間，實(shí)現(xiàn)真正的智能服務(wù)。

全智慧圖書館實(shí)現(xiàn)形態(tài)變革后，圖書館的服務(wù)模式將發(fā)生如下變化。

（1）在傳統(tǒng)智慧圖書館中所提供的大部分智慧服務(wù)都是面向個(gè)體的，缺少與讀者的交互。如果讀者能借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就可以享受智能圖書館館藏資源導(dǎo)航與介紹服務(wù)，但不同的讀者并不能通過(guò)這個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)知識(shí)交互，設(shè)備間是相互分離的。而全智慧圖書館就是關(guān)注讀者相互關(guān)聯(lián)的圖書館，利用元宇宙中的設(shè)備與科技，營(yíng)造讀者與圖書館閱讀共享的空間，即讀者和圖書館的雙重模型，許多讀者以數(shù)字替身的形式進(jìn)入孿生數(shù)字圖書館，這絕非空穴來(lái)風(fēng)，虛擬現(xiàn)實(shí)社交這個(gè)概念已經(jīng)存在很多年了。

（2）全智慧圖書館的誕生，使數(shù)字圖書館與現(xiàn)實(shí)的圖書館之間的聯(lián)系更加緊密，使用者在進(jìn)入數(shù)字圖書館時(shí)，不會(huì)以網(wǎng)頁(yè)的方式進(jìn)行瀏覽，而是通過(guò)Secondlife中的虛擬圖書館，不同之處是，Secondlife中缺少的是身體上的互動(dòng)和實(shí)時(shí)渲染。數(shù)字圖書館的建模是建立在現(xiàn)實(shí)圖書館的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行立體再構(gòu)，同時(shí)數(shù)字圖書館的館藏資源也將更快地向數(shù)字化轉(zhuǎn)化。以元宇宙底層技術(shù)為支撐，數(shù)字圖書館與現(xiàn)實(shí)圖書館之間不斷互動(dòng)，催生了全智慧圖書館，同時(shí)，整個(gè)智慧圖書館還能提供多種不同的服務(wù)，這些都是在一所數(shù)字圖書館里完成的。

（3）全智慧圖書館實(shí)現(xiàn)了無(wú)人看管。從元宇宙的角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)全智慧圖書館并非從實(shí)體到虛擬，它是通過(guò)元宇宙技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館和現(xiàn)實(shí)圖書館的雙重提升。關(guān)于無(wú)人值班，雖然也有一些圖書館做過(guò)嘗試，但還沒有真正做到完全的智能化。為了使整個(gè)智慧圖書館的智能化發(fā)展，必須不斷地引入和改進(jìn)元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)，例如通過(guò)3D掃描技術(shù)、空間距離感知技術(shù)，為讀者提供館內(nèi)導(dǎo)航、文字檢索、語(yǔ)音播報(bào)、人臉識(shí)別、RFID等多種功能。

二、元宇宙視域下智慧圖書館創(chuàng)新發(fā)展路徑

（一）提升智慧圖書館空間服務(wù)能力

在元宇宙環(huán)境下，圖書館利用數(shù)字孿生技術(shù)，創(chuàng)造虛實(shí)共生的智慧圖書館特性，虛擬圖書館可以幫助讀者更好地了解和理解他們所需要的信息。通過(guò)這種形式，可以使讀者有一種身臨其境的感覺。虛擬圖書館在設(shè)計(jì)上非常簡(jiǎn)單，但實(shí)際上是由數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字孿生技術(shù)可以讓人在同一個(gè)空間里看到兩個(gè)世界，并且具有虛實(shí)共生的特性，數(shù)字孿生是元宇宙的核心技術(shù)和關(guān)鍵元素，也是元宇宙應(yīng)用的核心。在元宇宙中構(gòu)建虛實(shí)共生的智慧圖書館，將極大地豐富我們的知識(shí)和生活。未來(lái)的圖書館將會(huì)是這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)與虛擬相結(jié)合的空間，現(xiàn)實(shí)中的實(shí)體建筑是一種數(shù)字孿生體，而虛擬空間則為實(shí)體建筑物賦予虛實(shí)共生、虛實(shí)相生和互動(dòng)學(xué)習(xí)等特性。這種設(shè)計(jì)不僅能實(shí)現(xiàn)實(shí)體建筑與虛擬世界無(wú)縫連接，還可以幫助我們探索更多的可能性。在元宇宙中建設(shè)智慧圖書館需要用到沉浸式設(shè)計(jì)方法，例如在元宇宙的環(huán)境下，可以將數(shù)字孿生技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來(lái)形成虛實(shí)共生的智慧圖書館場(chǎng)景?；趯?shí)體資產(chǎn)和數(shù)字孿生體之間的虛實(shí)共生效應(yīng)是現(xiàn)代數(shù)字孿生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題之一，需要從多個(gè)維度分析和判斷數(shù)字孿生體，形成多層次邏輯閉環(huán)。首先需要從物理資產(chǎn)出發(fā)對(duì)建筑物進(jìn)行定義。其次是對(duì)建筑進(jìn)行分類，建立模型構(gòu)建方案，然后利用計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)對(duì)不同資產(chǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行識(shí)別，然后構(gòu)建數(shù)字孿生體庫(kù)，供建模參考。最后在創(chuàng)建模型所需組件時(shí)加入虛擬環(huán)境元素實(shí)現(xiàn)虛實(shí)交互。在元宇宙環(huán)境中建立智慧圖書館，需要構(gòu)建多種不同類型、不同結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型，建立數(shù)字孿生庫(kù)，構(gòu)建虛擬與現(xiàn)實(shí)智能圖書館場(chǎng)景。

（二）圖書館元宇宙智慧服務(wù)體系的核心主體

在圖書館服務(wù)體系的組成方面，從數(shù)據(jù)流的視角，提出圖書館智慧服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)具體包括指出了服務(wù)主體、資源、環(huán)境、服務(wù)數(shù)據(jù)四個(gè)方面，從圖書館的虛擬空間角度，闡述了服務(wù)系統(tǒng)的組成，包括資源、工具、環(huán)境、服務(wù)形式和服務(wù)形式。圖書館元宇宙智慧服務(wù)系統(tǒng)將從用戶、資源、服務(wù)、評(píng)價(jià)、社區(qū)等多個(gè)方面重新構(gòu)建和深度融合，從而形成自身獨(dú)特的組成元素。其內(nèi)容主要有以下四個(gè)方面。

（1）共同體伙伴。元宇宙中的使用者屬于現(xiàn)實(shí)空間、具有真實(shí)身份的，并在多個(gè)虛擬空間中具有多種數(shù)字身份的、具有現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間所具有的行為特性。在元宇宙視野下，使用者可以通過(guò)虛擬空間和真實(shí)的世界，與其它使用者進(jìn)行溝通，打破現(xiàn)實(shí)的限制，建立更加多元化的合作關(guān)系。主要包括，虛擬伙伴，也就是通過(guò)智能技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的虛擬形象；全息伴侶，也就是其它使用者通過(guò)真實(shí)鏡像進(jìn)行溝通。

（2）智能設(shè)備。作為圖書館元宇宙服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，智能設(shè)備是數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用的重要工具。具體包括各類感知設(shè)備，如AI物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算中心、GPS定位器、傳感器等。使用者可以通過(guò)佩戴不同的感官裝置，來(lái)制造出對(duì)身體的操控，從而進(jìn)行可視化動(dòng)態(tài)地顯示出動(dòng)作的效果，從而達(dá)到“人體的延伸”。

（3）數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)是為圖書館元宇宙數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)智慧圖書館實(shí)體的其外部環(huán)境、歷史數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，從而提高圖書館的服務(wù)水平。另外，還可以將圖書館元宇宙中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、存儲(chǔ)，使資產(chǎn)數(shù)字化。

（4）虛擬交互情境。虛擬交互情景能夠主動(dòng)地激發(fā)使用者的各種感官，從而達(dá)到多重感知的互動(dòng)。在這個(gè)環(huán)境下，使用者可以自由地組合創(chuàng)作、變更場(chǎng)景布置、自由地將個(gè)人空間活動(dòng)與社區(qū)合作伙伴的行為相結(jié)合，并通過(guò)深入的數(shù)據(jù)挖掘和分析，為使用者提供可視化分析報(bào)告。

（三）信用評(píng)估下的數(shù)字身份構(gòu)建用戶圖書館數(shù)字化身

圖書館的智慧化閱讀是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的一大趨勢(shì)，物理空間的讀者服務(wù)是圖書館的基本要素，智慧閱讀是圖書館未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)，而元宇宙模式下的“虛擬世界”則是圖書館智慧化發(fā)展的突破口。元宇宙是一種超現(xiàn)實(shí)的虛擬空間，它可以同時(shí)存在多個(gè)不同的空間，這是現(xiàn)實(shí)中所不能做到的，但在元宇宙中，不同的空間可以同時(shí)存在，也可以相互融合，形成一個(gè)新的宇宙。在這個(gè)虛擬的世界里，使用者有一個(gè)獨(dú)特的數(shù)碼標(biāo)識(shí)，確保生活，社交，閱讀，交易等在每一個(gè)都參與在虛擬的世界。利用專用密鑰對(duì)用戶的數(shù)字標(biāo)識(shí)進(jìn)行管理，保證了用戶的身份信息不外泄，不依靠任何特殊的系統(tǒng)，具有很高的安全性。但是，虛擬世界中的數(shù)字身份是有契約限制的，基于智能合約技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)虛擬契約管理系統(tǒng)，用戶需要維持自己的信譽(yù)，并根據(jù)合同條款進(jìn)行虛擬化。在圖書館元宇宙中，讀者的發(fā)展受到了智能契約的制約，讀者的閱讀和社交活動(dòng)將會(huì)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活產(chǎn)生直接的影響，而數(shù)字化閱讀將會(huì)是現(xiàn)實(shí)的發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)的共存，共同進(jìn)步的閱讀服務(wù)新模式。

（四）安全有效的經(jīng)濟(jì)體系催生分布式資源保障新模式

智能契約、非同質(zhì)代幣（NFT）可以為元宇宙內(nèi)的虛擬貨幣的權(quán)益確認(rèn)、流通、保護(hù)和管理，建立分布式的、去中心化的資源保證模型。而且，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不僅要保護(hù)金錢，還要保護(hù)知識(shí)，而且使用者在UGC中產(chǎn)生的原始資訊也是必須加以保護(hù)的。在圖書館元宇宙中，作者所創(chuàng)建的文化知識(shí)，就像貨幣經(jīng)濟(jì)那樣，被識(shí)別、加密、保護(hù)，并由智能契約來(lái)保護(hù)自己的知識(shí)和信息。在信息交流過(guò)程中，使用者可以通過(guò)購(gòu)買、兌換等方式來(lái)構(gòu)建虛擬世界的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。在虛擬世界中，如果對(duì)虛擬貨幣進(jìn)行規(guī)范管理，將會(huì)對(duì)真實(shí)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生直接的推動(dòng)作用，從而推動(dòng)真實(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，在新的時(shí)代，虛擬與真實(shí)的結(jié)合，將會(huì)成為經(jīng)濟(jì)體制的重要發(fā)展方向。

（五）區(qū)塊鏈技術(shù)在全智慧圖書館中的應(yīng)用

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種可以讓使用者追蹤數(shù)字代幣的來(lái)源及所有權(quán)的分布式記賬方法。在全智慧圖書館的發(fā)展過(guò)程中，區(qū)塊鏈技術(shù)一直扮演著關(guān)鍵的角色。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠利用時(shí)間軸來(lái)決定數(shù)字孿生圖書館內(nèi)的虛擬數(shù)字資源的初始上傳時(shí)間，并利用全節(jié)點(diǎn)認(rèn)證、不可篡改等特點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證其真實(shí)性，從而有效地解決了數(shù)字孿生圖書館中數(shù)字資源的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。圖書館館際溝通、作者與圖書館的直接協(xié)作、數(shù)字資源流通、圖書館資源的區(qū)塊鏈等都可以通過(guò)建立數(shù)字孿生圖書館的聯(lián)盟鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、透明可信、不可篡改、數(shù)據(jù)加密保護(hù)等特性，這些特性都是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確權(quán)證明，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源。在全智慧圖書館中使用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以下三個(gè)方面的功能：第一，在圖書館的業(yè)務(wù)中使用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，從而減少紙質(zhì)文件的使用以及管理成本；第二，在全智慧圖書館中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確權(quán)證明，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)流程上鏈，提高了信息傳播和處理效率；第三，通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源證明之后能夠保障數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)質(zhì)量可控。從上面三個(gè)方面來(lái)看，以區(qū)塊鏈為核心技術(shù)的智慧圖書館具有安全、可靠、透明可信等特點(diǎn)。

（六）讀者成為知識(shí)創(chuàng)作主體

個(gè)人知識(shí)空間。元宇宙自身是一個(gè)不斷開放的空間，元宇宙的開放和共享使得它能夠?yàn)槭褂谜咛峁└嗟膬?nèi)容。這就意味著，以元宇宙為基礎(chǔ)的圖書館，也為知識(shí)創(chuàng)造提供了新的途徑。在元宇宙中，讀者可以通過(guò)圖書館的館藏資源，在元宇宙中建立自己的知識(shí)空間。這是一個(gè)以元宇宙圖書館為基礎(chǔ)的虛擬世界，讀者可以在虛擬世界中創(chuàng)作和發(fā)表原始的數(shù)碼知識(shí)，而這些知識(shí)的創(chuàng)作都是基于虛擬的。因此，在元宇宙中，讀者的知識(shí)空間的數(shù)字化創(chuàng)作和元宇宙中的圖書館有著高度的聯(lián)系，不僅增強(qiáng)了元宇宙圖書館的參與意識(shí)，而且還為圖書館轉(zhuǎn)型注入了新的動(dòng)力。

共享閱讀空間。Secondlife社交平臺(tái)為我們提供了一個(gè)元世界的雛形，但是Secondlife的核心在于將三維模型和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，讓讀者通過(guò)鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)入到虛擬圖書館中，缺少了身體的互動(dòng)，就閱讀而言，這與傳統(tǒng)的數(shù)字圖書館沒有太大區(qū)別。而元宇宙的全智能圖書館，則是將規(guī)則與算法、區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣、UGC與虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)相融合，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字孿生圖書館，讓使用者能夠在家中運(yùn)用物理感知與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。Secondlife中的元宇宙圖書館對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、開放獲取資源的整合等問(wèn)題進(jìn)行了思考。元宇宙的圖書館，可以利用Secondlife的圖書館，加上一些基礎(chǔ)技術(shù)，結(jié)合實(shí)體模型，來(lái)彌補(bǔ)Secondlife的實(shí)時(shí)渲染、交互、低延遲等缺點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了元宇宙的圖書館。在此全民線上圖書館，可以構(gòu)建一個(gè)分散的多層次的共享空間，豐富其服務(wù)范圍，并加入更多的虛擬學(xué)習(xí)、辦公、社交、娛樂(lè)等虛擬環(huán)境，使得元宇宙的圖書館服務(wù)方式更具綜合性。

三、結(jié)語(yǔ)

元宇宙的產(chǎn)生，為今后的圖書館形式改革提供了新的思考。雖然元宇宙現(xiàn)在還沒有被實(shí)現(xiàn)，但是它的基本技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了我們的日常生活中。新技術(shù)在新的領(lǐng)域中的運(yùn)用，不可避免地會(huì)遇到很多問(wèn)題，雖然它可能導(dǎo)致人類乃至整個(gè)社會(huì)的秩序發(fā)生變化，但是它同時(shí)也為圖書館提供了新的機(jī)會(huì)。因此，圖書館必須密切關(guān)注新技術(shù)的出現(xiàn)，在應(yīng)用元宇宙的過(guò)程、方法、程序和底層邏輯等方面，必須認(rèn)真思考，并積極地采用新技術(shù)，并將其底層技術(shù)應(yīng)用到圖書館的建設(shè)中。元宇宙若能實(shí)現(xiàn)，則整個(gè)智慧圖書館也將隨之發(fā)生變化。