人工智能時代圖書館算法素養培育路徑探討

史玄

［摘 要］算法素養是人工智能時代催生的一種新興素養，是人工智能環境下圖書館教育服務的新任務。本文在現有研究的基礎上，整理算法素養的內涵，提出算法素養的構成要素，調研圖書館算法素養培育的現狀、問題與不足，從圖書館教育受眾即館員和用戶的驅動下圍繞培育基礎、內容、方式三個方面探討圖書館算法素養的培育路徑。

［關鍵詞］圖書館；算法素養；培育路徑；構成要素

［中圖分類號］G250.7[KG23mm]［文獻標志碼］A［文章編號］1005-6041（2023）05-0008-07

1 引 言

我們正處在一個技術影響力空前的時代，人工智能的相關技術拐點已經到來。從谷歌旗下戰勝了圍棋冠軍的AlphaGo（阿爾法圍棋）到特斯拉無人駕駛技術，再到如今火爆的ChatGPT4.0，人工智能技術已經日益成熟并且滲透到我們日常生活的方方面面，它使人類在信息處理、傳遞、接受和使用方式上發生了劇烈變化。人工智能技術的進步為算法提供了廣闊的應用場景和技術空間。算法如今被廣泛應用于購物、交友、視頻、新聞媒體等各個領域。算法呈現無處不在且日益復雜，陷阱和風險也越來越多，諸如信息繭房、算法歧視、大數據殺熟、個人隱私泄漏等問題逐漸進入大眾的視野。這些問題的出現，使學界和業界也開始關注用戶在使用這些技術服務時，是否有與之相匹配的適應能力。于是，算法素養、AI素養的概念相繼被提出，關于算法治理的相關法律法規也相繼出臺。我國2021年出臺的《關于加強互聯網信息服務算法綜合治理的指導意見》［1］和2022年3月1日開始施行的《互聯網信息服務算法推薦管理規定》［2］明確了不同算法利益相關者的責任、權利與義務，為算法有序發展提供了可靠保障。但是，算法治理不僅需要法律法規的有效保障，還需要使用者不斷提升自身的算法知識、技能、態度等算法素養。因此，算法素養亟須納入個人知識體系架構。作為信息素養培育的主力軍，圖書館一直承擔著信息組織、傳遞和協助用戶實現有效信息利用的責任，也一直從信息處理視角關注技術發展對人的素質能力要求。隨著人工智能時代的到來以及算法素養概念的提出，圖書館可以利用長期以來在信息素養培育領域積累的有效經驗和資源，充分發揮主體地位，將提升用戶算法素養能力作為人工智能時代圖書館新的發展方向。

國外已經有學者關注到算法素養在圖書館領域的發展潛力。Lloyd［3］提出將算法文化作為信息素養實踐的一部分進行評估，并深入研究算法文化的認知、應用與結果之間的關系。Ridley等［4］強調人工智能時代算法素養能彌補目前信息素養和數字素養所不具備的意識、理解和技能水平，并明確了圖書館在算法素養培育中的角色，認為圖書館在算法素養的項目實踐、資源提供和宣傳活動三個方面具有獨特的作用。國際圖聯也強調“幫助用戶提升數字素養，包括理解人工智能和算法是如何運作的”，將算法素養相關的內容納入數字素養培育范圍。國內目前關于算法素養的研究非常少，這幾年主要集中在新聞與傳媒領域，彭蘭［5］從媒介素養的理念延伸到算法素養的內涵，指出在算法社會中要新思維培養和風險教育。張超［6］關注算法在新聞生產中的應用、局限、影響、算法權力等問題，對算法風險認識不足、研究薄弱，提出要構筑相關法律法規以及提升相關利益者的算法素養能力等對策。近年來，有圖書情報領域的學者開始關注算法素養的研究，主要集中于武漢大學。吳丹等［7］從信息素養等關聯概念出發，剖析了算法素養的內涵，并基于能力素質模型與SCONUL模型構建了算法素養能力框架。夏蘇迪等［8］基于“以人為核心AI”思想，從多元主體視角界定了算法素養的內涵以及構成要素，并且根據多元主體提出了由思維、態度和知識層面組成的算法素養要素框架。可以說，國內關于算法素養的研究還處于理論研究階段，對具體的實踐研究涉及很少。本文試圖將理論研究與實踐探索相結合，在闡述算法素養的內涵基礎之上，從圖書館教育受眾即館員和用戶的驅動下圍繞培育基礎、培育內容、培育形式對我國圖書館算法素養培育路徑進行探討。

2 算法素養的內涵以及構成要素

2.1 算法素養的內涵

算法素養的內涵可以追溯至2017年，Finn［9］在《算法的啟蒙》中指出算法素養應關注算法是如何進行表達和操作，以及其輸入輸出過程中固有的條件、假設和偏見。算法素養是最近幾年才出現的新興概念，盡管已經獲得較高的關注度，但學術界對其定義還沒有一個統一的標準。國內最早開始關注始于2018年，國內關于算法素養的研究中，通常將算法素養作為解決新聞產生、算法推送等算法風險的應對策略中提及。目前部分學者對算法素養的內涵與描述如表1所示。

目前，關于算法素養內涵的討論大致分為兩種。一種是算法素養主要是解決人工智能時代技術發展所帶來的社會問題的一種工具，側重于理解算法是如何產生和塑造知識。另一種是算法素養應關注算法在社會中的運行機制，應具備對算法社會的適應能力，包括算法意識、算法認知、算法知識、算法技能、算法倫理、批判性評估能力等。

2.2 算法素養的構成要素

明晰算法素養的構成要素不僅可以為算法素養的培育提供基礎和方向，而且可以為更加科學有效地評價算法素養提供依據。本文借鑒相關文獻［10，13］，并參考國內學者對信息素養、數字素養的內涵解析，從意識、技能、知識、倫理四個維度歸納算法素養的構成要素（見圖1）。

2.2.1 算法意識維度。人工智能時代，算法在信息和通信的選擇、優先級、分類和呈現中起著至關重要的作用，算法對于人們感知世界以及決策具有關鍵影響。鑒于算法與人的交互存在普遍性、隱蔽性和雙向性的特征，這就需要人們具備識別個體或互聯網相關平臺使用算法的洞察力，感知算法應用對自身影響的判斷力，對算法的應用領域有清晰的認知。意識維度的感知力、識別力、洞察力、判斷力是算法素養的基礎。

2 .2.2 算法技能維度。算法技能維度是算法生產者、使用者所應具備的各類算法應用能力要求，主要包括編程語言及工具、數據分析工具與方法、大數據相關工具、機器學習、深度學習、推薦算法模型等。算法開發者能夠針對新的需求開發新的算法，設計出更利于算法使用者理解算法輸出、運行過程和決策原理的算法。算法使用者能夠根據算法的運行規則調整自身使用算法的行為，對算法采取不同的應對策略，能夠針對不同的服務需求來選擇不同的算法。算法并不總是正確的，用來訓練算法的數據也很重要，因此，了解數據是如何搜集的、數據的來源以及如何在不同的環境中使用數據等這些處理數據的能力也是至關重要的。技能維度的編程能力、分析能力、數據理解能力、數據統計能力是算法素養的根本。

2.2.3 算法知識維度。算法知識維度是人對算法領域有關理論、知識和方法的掌握情況，包括算法理論知識與算法技術知識。算法的理論知識包括算法的基本概念、類型、功能，算法運行的工作原理、效果，算法的監管、法律措施等；算法的技術知識包括計算機術語、經典的計算方法和模型、計算世界的潛在規律等計算思維能力以及數據科學領域的科學思維、統計思維、數據思維等算法邏輯理解能力。知識維度的學習能力、應用能力、理解能力、邏輯能力是算法素養的核心。

2.2.4 算法倫理維度。算法倫理維度是算法在開發、運行、應用、管理等方面的倫理要求、倫理準則。算法的開發者在算法開發、應用等過程中能夠自覺遵守道德原則，維護算法在道德上的可接受性，如算法的透明性、可解釋性、公平性等。算法使用者能夠正確認識算法應用可能存在的風險和機會并給予客觀評估；能夠對算法表現及其對社會產生的影響進行客觀評價，包括正面影響和負面影響。倫理維度的批判力、反思力、約束力、評價力是算法素養的保障。

3 圖書館算法素養培育相關實踐

3.1 國外算法素養培育項目以及活動開展

目前，國外圖書館已開展一些算法素養培育的案例，主要集中在政府部門、公共圖書館、圖書館協會、高校圖書館這幾個層面上，內容以開展人工智能課程、編程式體驗、算法相關知識和技能為主，通過開通免費課程、成立工作組、與非營利機構、學校、社會團體等合作算法素養培育項目的形式開展相關活動。

在政府層面，2018年芬蘭［14］通過免費在線課程“人工智能元素”對大部分人口進行教育，現在面向全世界所有有興趣的人免費開放，截止到目前有超過95萬人次參與了人工智能基礎課程。該課程的目的是揭開AI“神秘的面紗”，通過將理論與實踐相結合，讓公眾了解AI是什么、可以用AI做什么以及如何創建AI。新加坡［15］人工智能項目（AISG）面向學前兒童、小學生、中學生、大學生等不同層級的群體教授人工智能相關知識和技能。其中，學前兒童主要在游戲和智能玩具體驗中培養計算思維、創造力；小學生通過參與“編碼樂”（Code for Fun）增益課程、AI4K（AI for Kids）課程以及俱樂部等活動了解人工智能的同時培養興趣；[JP2]對中學生的培養包括開設計算機選修課程和AI4S（AI for Students）課程，發展學生的計算思維和編程能力，為學生提供人工智能相關內容。針對當地政府資助的中學、初級學院、理工學院和大學生等群體推出學生推廣計劃和“黑客馬拉松”活動提升其應用人工智能技術的能力。

在公共圖書館層面，弗里斯科（Frisco）公共圖書館［16］的人工智能項目引入了人工智能創客工具包（AI Maker Kits），并開展了基礎人工智能課程。多倫多公共圖書館［17］通過其數字創新中心提供了基本AI（使用人工智能課程的芬蘭元素作為基礎）的學習圈，向學習者進行關于日常生活中各種算法的演示。通過將算法抽象為與日常經驗直接相關的更高層次的概念，工作人員可以從各種可訪問的、介紹性的文本或視頻中獲得算法的知識。

在圖書館協會和圖書館與非營利機構、企業、社會團體合作的層面，加拿大圖書館協會聯合會（CFLA）舉行了部分以人工智能為主題的全國性論壇，將人工智能素養和意識納入MIS和MLIS課程，以促進該專業在該領域的領導作用。美國圖書館協會與谷歌合作實施“圖書館準備好編程”項目［18］，致力于通過公共圖書館推進青少年編程教育。Digital2030、加拿大聯合國教科文組織委員會（CCUNESCO）和聯合國教科文組織合作發起了“算法素養和數據項目”［19］，以提高學員對算法的認識。學員可以通過觀看視頻了解算法的工作原理以及它們與計算思維的關系，通過親自參與數字2030挑戰賽讓青年人使用編碼、數字素養和人工智能解決問題，通過提供閱讀深入了解算法和代碼的世界。

3.2 國內算法素養培育現狀與不足

我國圖書館算法素養培育活動主要集中在大型的公共圖書館，內容傾向于面對中小學生的少兒編程體驗課程，培養學生的邏輯思維能力、創造力。在高校圖書館，內容集中在數據素養培育方面，如舉辦數據素養培訓相關活動、專題報告等。國內算法素養培育還處于起步階段，通過查詢各大高校通識教育中心或者高校官網通識課程表（查詢國內10所“985”高校信息，見表2），可以看出已經有許多高校開設了計算思維、數據思維、計算機編程、算法開發等與算法素養相關的通識課程。各高校圖書館可以在未來的工作中將算法素養培育嵌入這些通識課程，實現圖書館與專業課教學的合作共贏。

4 圖書館算法素養培育主體與路徑研究

算法素養作為人工智能時代產生的新興素養，日益受到國際社會的廣泛關注，算法素養的培育亟待研究。針對我國理論研究以及培育實踐比較匱乏的情況，本文在構成要素和國外現有相關案例研究的基礎上，從圖書館教育受眾即館員和用戶的驅動下圍繞培育基礎、培育內容、培育形式3個方面提出了算法素養培育的實現路徑（見圖2）。

4.1 培育基礎：完善算法素養所需的資源體系建設

圖書館應重視信息資源、空間及設施資源、人力資源建設，為算法素養培育奠定堅實的基礎。信息資源是算法素養培育的基礎要素，隨著我國智慧圖書館建設的深入，各圖書館都配備了相應的軟硬件設施。針對算法的不透明、歧視、偏見、不公平性等特征，就算法素養培育而言，Ridley等［20］提出圖書館可使用XAI（Explainable AI）工具。XAI是一種新興的人工智能伙伴，它使人工智能系統具有解釋其原理的能力，指出其優勢和劣勢，預測其未來的行為，并使人類用戶能夠理解、適當信任和有效管理人工智能。空間及設施資源作為算法素養培育的環境基礎，

圖書館既要關注算法素養實踐空間的建設，也要關注用戶的習慣和需求，通過提供相關的內容資源和構建實時的在線系統，打造線上線下一體化的空間資源體系。人力資源是算法素養培育的保障，圖書館要緊跟人工智能時代的步伐，不斷優化館員的隊伍配置，積極引進算法相關的專業人才。

4.2 培育內容：算法素養理論與實踐相結合

培育內容是算法素養培育的關鍵所在，在整個培育體系中占有重要的位置。因此，需要從教育受眾的訴求和實際出發，以培育用戶算法意識、知識、技能及倫理為目標，通過理論與實踐相結合的方式，層層優化培育內容，推動算法素養培育的普及。在理論層面，研發一套完整的算法基礎教育體系，同時針對用戶層次水平、學科背景的不同，開發差異化、個性化的算法培育內容。在實踐層面，圍繞用戶對在線環境中使用的算法進行算法模擬訓練、逆向追蹤算法［21］等方式加深用戶對算法的理解和感知，讓用戶參與算法相關的項目，培養用戶的算法素養技能和應用。

4.3 培育方式：多主體與多元化廣泛覆蓋

算法的廣泛應用離不開人工智能技術的快速發展。人工智能本身就是一門跨領域的交叉學科，涵蓋了技術、工程、數學、編程等多個領域的知識，算法素養的培育也需要多個學科和主體的有機聯系。因此，圖書館與政府、商業機構、社會團體等發揮各自的優勢，通過舉辦研討會，打造工作坊、模擬實驗室、創客空間或提供各種信息工具等形式不斷完善算法專業教育、嵌入式教育、通識教育，促進算法素養培育的廣泛覆蓋。

4.4 培育體系完善：館員培育服務與用戶實踐探索齊驅并進

圖書館算法素養培育有兩大受眾：用戶和館員。其中，館員是圖書館開展算法素養培育的主導者和實施者。館員不僅可以領導和參與圖書館和政府、公共機構、商業機構等合作的算法素養相關項目，為合作機構提供資源、技能輔助、科研合作等，還可以促進用戶參與實踐活動，激發用戶自主學習。館員需要關注系統開發、組織管理、用戶反饋以及信息基礎設施改進宣傳等多種服務內容，促進用戶算法素養能力提升。用戶提升算法素養的途徑主要有兩種，一是自主學習，主動參與高校開設的算法基礎教育課程，如參與學習培訓、專題活動、興趣小組等；二是參與政府、科技企業、社會團體等組織提供的了解算法的相關項目。館員主導的培育服務與用戶主導的實踐探索，共同促進培育體系的完善，確保培育的質量與成效。

5 結 論

人工智能技術創新的不斷發展，使人們越來越依賴算法，這改變了社會運行的某些規則，這些規則是隱藏的、不透明的，也可能是不公平的。因此，我們需要算法素養來理解這套規則并鼓勵人們使用算法而不是被算法所使用。圖書館作為一直關注技術發展對人的素質能力影響的機構，應主動承擔起宣傳和推廣算法素養培育的職責。目前，國內外圖書館對于算法素養的培育還未形成一個完整的體系，仍需要對算法素養教育體系進行不斷探索。

［參考文獻］

［1］關于印發《關于加強互聯網信息服務算法綜合治理的指導意見》的通知［EB/OL］.［2022-03-16］.http：∥www.cac.gov.cn/2021-09/29/c_1634507915623047.htm.

［2］互聯網信息服務算法推薦管理規定［EB/OL］.［2022-03-16］.http：∥www.cac.gov.cn/2022-01/04/c_1642894606364259.htm.

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