我國圖書館領域人工智能研究現狀與展望

摘 要：人工智能的應用與發展為圖書館事業帶來巨大機遇和挑戰。文章調研了2017—2022年我國圖書館領域人工智能研究的發文情況，在分析發文數量及主題分布的基礎上，將現有研究框架歸納為“解構”“融合”“反思”三個漸進的部分。“解構”部分將圖書館領域人工智能研究歸納為四個組成要素，從深層理念與邏輯、基礎架構與空間、關鍵技術與應用，以及主要業務與服務對所涉及的文獻進行總結闡述；“融合”部分探討人工智能與圖書館深度融合的產物——智慧圖書館的相關成果；“反思”部分從應用、風險、人員三個層面概述圖書館應用人工智能的現實困境與挑戰。未來圖書館可以進一步挖掘人工智能的深層應用，為用戶提供相關素養教育并為從業人員培訓提升給予保障。

關鍵詞：圖書館；人工智能；智慧圖書館

中圖分類號：G252.8 " "文獻標識碼：A

Current Status and Prospects of Artificial Intelligence Research in China’s Library Sector

Abstract The application and development of artificial intelligence bring great opportunities and challenges to librarianship. This paper investigates the research situation of artificial intelligence in the field of libraries in China from 2017 to 2022， and classifies the existing research framework into three progressive parts， namely “deconstruction”， “integration” and “reflection”， based on the analysis of the number of articles and the distribution of topics. The “deconstruction” part summarizes AI research in the library field into four components， including deep concepts and logic， infrastructure and space， key technologies and applications， and major operations and services; the “integration” part focuses on the achievements of smart libraries， which are the products of the deep integration of AI and libraries; and the “reflection” part outlines the practical dilemmas and challenges of AI application in libraries from three levels—application， risk， and personnel. Based on the existing research， libraries can further explore the deeper applications of AI， provide users with relevant literacy education and guarantee the training and enhancement of practitioners.

Key words library; artificial intelligence; intelligent library

1 引言

縱觀圖書館事業的發展，其每一次轉型與變革都與技術創新密切相關。正如印刷術的產生徹底改變了公眾獲取信息的方式一樣，人工智能（Artificial Intelligence， AI）在信息產生、組織、管理、傳播等方面的影響是顛覆性的，它也不可避免地為圖書館建設及服務帶來巨大機遇與挑戰。

2017年是人工智能應用與發展“元年”，國內外均將其視為重要技術前沿和戰略高地。2016年底，信息技術研究和分析公司Gartner將人工智能作為2017年十大重要科技發展趨勢之一[1]。2017年，新媒體聯盟在其發布的《地平線報告：圖書館版》中，將人工智能視為圖書館領域六大技術發展前沿之一[2]。2016年5月，國務院發布《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》；2017年3月，人工智能首次被寫入政府工作報告；2017年7月，國務院發布《新一代人工智能發展規劃》；十九大報告指出，“加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”[3]，人工智能已經上升為國家戰略。鑒于人工智能技術的影響，2020年，國際圖書館協會和機構聯合會（International Federation of Library Associations and Institutions， IFLA）在其關于圖書館與人工智能的聲明中明確指出，“人工智能技術具有深刻的變革能力，能夠服務于公益和創新”，并強調圖書館在充分準備并考慮倫理等問題的前提下，可以使用人工智能促進其社會使命的實現[4]。為充分考察近幾年我國圖書館領域人工智能研究現狀，筆者以2017年1月1日作為時間起點，以2022年6月30日作為時間終點對中國知網（CNKI）進行文獻調研檢索。考慮到機器學習是人工智能的核心領域，此次檢索將機器學習也作為檢索詞，使用檢索式“TI=‘圖書館’AND TI=（‘人工智能’+‘AI’+‘機器學習’）”，共檢索出期刊學術論文371篇。

2 結果分析

2.1 發文數量統計

通過統計，各個年份的發文量情況如圖1所示。可以看出，自人工智能“元年”以來，人工智能對圖書館的影響及在圖書館的應用受到普遍關注，因而此后三年國內相關研究數量迅速增加。隨后，成果數量逐漸回落（2022年僅統計半年發文量），一方面可能是這一熱點專題的研究逐漸回歸理性，另一方面可能是現有研究主題已經有較為成熟的結論和成果?？紤]到上述兩種可能性，對現有研究成果進行歸納梳理，有助于構建研究體系，發現可能存在的研究不足，并尋找新的研究方向。

2.2 發文主題

期刊論文關鍵詞是凸顯文章主題的重要字段，關鍵詞詞頻的多少能夠顯示出一定時期內本領域的重點和熱點。371篇論文的關鍵詞詞頻統計如表1所示。

詞頻最高的關鍵詞為“人工智能”和“圖書館”，這與此次文獻調研的主題相一致，“智慧圖書館”作為人工智能與圖書館深度融合的產物，也受到相當的重視。此外，研究的重點涉及應用、服務（如信息服務、知識服務、智能服務）、技術（如機器學習、深度學習、人臉識別等）、空間再造等內容。

2.3 研究框架

通過對詞頻統計結果和文獻研究內容的詳細分析，國內現有研究成果可以歸納為“解構—融合—反思”三個漸進的部分，研究框架如圖2所示。

2.3.1 解構：“人工智能+圖書館”的組成要素

（1）深層理念與邏輯

這一部分主要關注人工智能驅動圖書館變革的深層動因及對圖書館精神、價值及運作方式的重要影響。

首先，人工智能有助于解決當前圖書館的困境。黃曉斌、吳高指出，大數據時代圖書館面臨一系列問題，如用戶大量流失、資源整合困難、搜索模式局限等，人工智能能夠通過智能決策、智慧搜索、智能教育、個性服務等途徑有效解決這些問題[5]。

其次，人工智能能夠促進圖書館“更新”，推動圖書館向高質量方向演化發展。王世偉提出，這種更新涉及設施、環境、管理、服務的重塑與優化，資源的更新與替代，以及相應管理規范及標準的修訂。它并非簡單的技術升級，而是需要秉持以人為本、服務至上、科技向善的原則[6]。

再次，人工智能引發圖書館諸多方面的變革。儲節旺、陳夢蕾認為，人工智能從要素、業務、整體等層面引發圖書館變革，具體表現為館員被大量替代、資源趨于數字化、管理不斷智能化、服務愈發個性化、館舍更加虛擬化等[7]。

最后，對人工智能的討論，無論技術的復雜程度如何，都包括對其潛在負面影響的探討。焦艷鵬和劉葳認為，人工智能技術支持的知識獲取與人類獲取知識的內在邏輯（自主性、系統性、準確性）相悖，因而會摧毀“圖書館精神”，需要通過一系列措施降低其不利影響[8]。

（2）基礎架構與空間

由于人工智能對圖書館的影響涉及方方面面，基礎架構研究實際上從宏觀角度反映出人工智能圖書館的構成要素及主要框架系統，具有整體性、全局性。王紅等人將人工智能圖書館的基礎架構自下而上劃分為數據源、數據層、算法層、能力層、功能層和應用層共六層，其中數據源來自于圖書、館藏、讀者、流通等不同數據集合，這些數據集合經人工智能技術處理和加工，能夠服務于采編、讀者管理、參考咨詢等業務活動[9]。蘇云基于人工智能應用的三層架構模型，提出了人工智能與圖書館融合的應用框架：基礎層對應場景、數據和硬件；技術層對應平臺、認知和感知；應用層對應場景和服務端[10]。高雅平、詹華清通過對研究成果和實踐應用的梳理，提出基于人工智能的圖書館建設離不開設備、技術和服務三大要素，進而構建了由設備層、數據層、應用管理層和用戶層組成的人工智能圖書館建設框架系統[11]。

通過詞頻統計可以看出，基于人工智能的圖書館空間再造得到廣泛關注。王筱雯、王天泥認為，人工智能推動圖書館空間從信息化向智能化方向發展，在智能空間中，“人”“事”“物”“場”“時”五要素相互影響、構成系統，體現出智能的情境感知、開放的優質資源、便捷的交互體驗，以及泛在化、移動化、個性化、社會化等特征[12]。蘆藝、唐子喬通過調研梳理了2015—2021年國內部分公共圖書館依托人工智能開展空間再造的情況，將其分為單元空間再造和整體空間再造兩類，并提出了相應的空間再造路徑[13]。

值得一提的是，圖書館人工智能實驗室作為空間再造的一種典型形式，在研究成果中也有所探討。美國羅德島大學圖書館將其原有的創客空間改造成人工智能實驗室，并按用戶需求層次劃分為三個主要區域，提供人工智能技術訪問、嵌入式專業課程教學以及開放式主題研討，旨在將人工智能素養教育融入高校圖書館教育職能之中[14]。日本國立國會圖書館于2013年建立了人工智能實驗室，其典型特征是通過多種先進檢索技術增加圖書館知識的可發現性，此外，該實驗室還通過組織特色活動提升圖書館數字資源的利用率[15]。

（3）關鍵技術與應用

一些學者從技術角度對人工智能在圖書館主要業務場景的應用進行了梳理，例如，相關性排名、預測性搜索用于信息檢索服務；專家系統用于信息分類；專家選書系統、知識庫、輔助決策用于資源采購；機器人用于圖書館自動化等[16]。

就具體技術而言，郭利敏等人分析了機器學習中神經網絡算法平臺TensorFlow的工作原理和最新成果，在此基礎上探討了TensorFlow應用于圖書館信息咨詢和預測決策的解決方案，并通過實驗驗證了其解決文本分類的可行性[17]。楊平生探討了自適應學習技術在圖書館的應用場景，詳細分析了學習支持系統、第三方自適應系統應用、空間建設和位置管理所涉及的關鍵技術、常用平臺、數據處理方式、實現步驟等內容[18]。李迎提出，知識地圖有助于實現館藏資源與用戶需求的有效平衡，可以通過知識地圖構建用戶個人知識體系、揭示館藏資源與知識交流之間的聯系，從而提供有針對性的精準化服務內容[19]。侯志江認為，國內圖書館實施人工智能技術的途徑主要有購買產品和自主研發兩類，兩種途徑各有優劣，因此提出了基于遷移技術的開發平臺，實驗證明其具有技術壁壘低、靈活性高、易推廣、個性化等優點[20]。

楊子帥等人通過調查及問卷形式發現，圖書館應用人工智能的主要類別包括智能機器人、資源智能管理、虛擬知識服務、智能應用及網絡安全系統等[21]。韋景竹、葉彥君對日本圖書館進行研究，發現其人工智能的應用主要有機器人服務、智能空間建設、古籍文本識別等方面，對我國圖書館具有一定借鑒意義[22]。此外，還有學者研究了人臉識別技術[23]、虛擬現實技術[24]、情境感知技術[25]等在圖書館的應用。

（4）主要業務與服務

技術的價值只有在實踐中才可能體現出來。隨著研究的深入和應用的拓展，越來越多的圖書館正在超越人工智能理論，走向實踐。概括而言，無論是傳統手工時期的圖書館，還是智能化時代的圖書館，其業務流程都離不開資源采訪、館藏流通、讀者服務等部分。

在信息組織與館藏建設方面，王維秋、劉春麗提出基于人工智能的智能編目模式，該模式能夠實現元數據、分類號、種次號及主題標引的自動智慧生成，并有助于控制編目數據質量[26]；解登峰等人探討了深度學習用于特色館藏采訪的可行性，并通過分析特藏書目數據特征設計相應的涉海圖書自動識別系統[27]。

在信息咨詢方面，杭州圖書館自2016年引入人工智能咨詢機器人，通過對知識庫的構建和管理，機器人能夠實現便捷的服務登入、精確的回答、可視化分析等功能[28]。

在特色服務方面，借助人工智能技術開展的信息推薦服務[29]、知識服務[30]、學科服務[31]、教參服務[32]受到學者的關注。

在閱讀推廣方面，人工智能技術的發展帶來了閱讀思維、閱讀行為以及閱讀生態的變革。例如，圖書館可以通過打造陪伴式場景為讀者提供虛擬“伴讀”，打造自適應場景使推廣活動適應讀者認知水平和節奏，打造游戲化場景激發兒童讀者的求知欲，等等[33]。

此外，劉富軍、趙夢凡認為，人工智能有助于實現公共圖書館“信息無障礙服務”目標，具體實施路徑在于文獻資源、整體空間、輔助設備和服務方式的智能化[34]。

2.3.2 融合：智慧圖書館

“智慧圖書館”自提出之始，就強調虛擬與現實相結合、技術與人文相結合。人工智能的飛速發展無疑為圖書館的“智慧化”提供了強大動力和技術支持，因此，基于人工智能的智慧圖書館建設也成為研究的重點。智慧圖書館是人工智能與圖書館高度融合的產物，是理念、架構、技術、服務的綜合體。

就生態體系而言，新一代人工智能與5G技術相結合，形成新的技術生態體系，對智慧圖書館建設及服務起到賦能、使能和增能的作用，具體體現在空間的智慧與智能化、技術場景的顛覆性以及業務與服務的重構方面[35]。

就空間變革而言，人工智能使智慧圖書館空間的表現力、層次性和多樣性都大大提升，有助于使布局更合理、功能更完善、環境更舒適、服務更便捷、體驗更豐富，有效增強了館舍空間的功能和效用[36]。

就建設路徑而言，智慧圖書館應當遵循恰當的構建邏輯和方法：以資源、管理、服務為三要素，實現三者的智慧化；遵循智慧化和規范化的原則，通過一定的保障手段著力構建智能感知系統、資源處理系統、新型建設系統、智慧咨詢系統和安全保障系統，提供多樣化的智慧服務模式[37]。

就服務邏輯而言，在人工智能驅動下，智慧圖書館服務應當以資源、空間和人為核心要素，將智能技術與智慧服務有效融合，從而實現需求感知、資源共享、社會服務智能化的智慧共同體[38]。

就用戶行為而言，在智慧圖書館中，用戶對人工智能服務的接受程度受績效期望、努力期望、感知信任、個人創新等因素的影響較大，因此應努力提升圖書館安全程度、簡化操作流程、拓展館藏資源、打造創新服務[39]。

就評價指標而言，智慧圖書館服務評價體系由感知、管理、服務、決策四個一級指標構成，其中“感知”包括推薦、咨詢、檢索、借閱的智慧化，“管理”包括人員、資源和資產三要素，“服務”包括技術、工具與平臺、軟件三方面，“決策”涉及數據倉庫、大數據分析及統計分析技術[40]。

2.3.3 反思：現實困境與挑戰

（1）應用層面

梁玉芳、劉凡儒將圖書館人工智能應用問題分為四個方面：范圍和程度表現出碎片化和分散性，尚未形成體系；認知存在“智能”與“智慧”概念混淆，過度樂觀與過度悲觀情緒兼有；特定領域缺乏足夠重視，理論創新較為滯后；相關法律和倫理問題還需明確禁止、有效防范[41]。

楊九龍等人探討了人工智能應用的現實困境，包括技術上不夠成熟導致人機交互體驗斷層，理念上沒有更新導致倫理道德失序，制度上不夠完善導致隱私安全隱患[42]。

鄧李君、楊文建在肯定人工智能積極影響的同時，指出圖書館應用存在推廣難度較大、用戶體驗不佳、數據安全存在風險等問題，因而圖書館應理智參與，避免跟風，通過服務拓展、隊伍提升、合理投入、整體變革等手段提升人工智能應用的效能[43]。

（2）風險層面

圖書館應用人工智能過程中，面臨安全、技術、倫理、法律、社會、監管等風險，需要針對具體風險采取相應的防范對策[44]。

就法律角度而言，國內尚無法律明確認可人工智能在圖書館領域的地位、規范基于人工智能的圖書館服務內容和標準，對于歧視性和易造成信息侵犯的人工智能應用也缺乏相應法律規范[45]。此外，圖書館利用人工智能進行信息分析時，在信息輸入、處理和輸出階段均面臨侵權風險，因此產生了相應的法律困境，鑒于圖書館信息分析的非表達性和低密度性，應盡快制定相應的著作權例外條款[46]。

就倫理角度而言，人工智能對圖書館信息服務造成的倫理問題主要體現在侵犯隱私權、侵犯知識產權、用戶歧視等方面，對此，圖書館應當采取更友好的服務嵌入、更公正的權益保障、更包容的資源共享、更規范的數據使用等治理與應用模式[47]。細分到具體的圖書館應用場景，人工智能產生的相關倫理問題包括：算法具有歧視性、設計引發依賴性、制度缺乏保障性、隱私容易被侵犯、道德主體責任不明確等[48]。

就安全角度而言，圖書館應用人工智能面臨信息泄露、網絡攻擊、虛假及惡意信息傳播等風險[49]。圖書館在通過智能防火墻、智能入侵檢測等技術進行網絡安全管理時，也存在數據污染、對抗性攻擊、惡意軟件攻擊等安全威脅，需要采取有效應對方案[50]。

（3）人員層面

人工智能的引入和應用引發了圖書館員業務重塑，面對“替代風險”，館員需要提升自身信息素養、加強與讀者的情感交流、創新閱讀推廣與信息服務方式方法[51]。女性館員數量在圖書館專業隊伍中占據絕對優勢，人工智能在凸顯女性館員部分優勢的同時，也為她們帶來被替代、轉崗、再學習等難題，應通過拓展服務、范圍，加快知識更新，完善教育制度等措施積極應對[52]。

3 未來研究展望

3.1 挖掘人工智能深層應用

現有研究已經探討了人工智能在圖書館業務服務中的常見應用。事實上，人工智能還存在著巨大的應用潛力。例如，資源建設和知識發現方面，人工智能可以用于海量圖片編目、元數據管理、古籍手稿智能整理等；信息咨詢方面，基于機器信息行為的專家系統可以完成更加準確的預測和推薦；科技創新孵化方面，圖書館能夠通過多種途徑對人工智能技術發展提供支持。同時，機器學習相關算法所引起的隱性偏見（從有缺陷的數據中學習而產生錯誤分析和預測結果）、人工智能倫理規范也有待進一步研究。

3.2 提供人工智能素養教育

圖書館在公民素養教育中發揮著重要作用，目前，信息素養、數字素養、媒介素養教育都已經得到不同程度開展。隨著人工智能的普及，用戶對這些技術的基本知識和理解至關重要，圖書館可以而且應當通過提供相應的人工智能及算法素養教育，幫助用戶掌握這一新技術（包括定義、發展、技術、應用、功能、哲學、社會影響等），從而更好地應對人工智能帶來的沖擊。就此類素養教育而言，圖書館采取的教育體系、教育形式、教育內容、師資來源、評估方案、實踐案例及相關經驗等都有待進一步探究。

3.3 探索人員培養保障方案

人工智能對圖書館從業人員帶來巨大沖擊，也對館員專業素養提出更高要求，這就需要圖書館明確人工智能館員所需的專業知識和技能，并制定相應的培養、提升、激勵和考核方案。此外，考慮到圖書館普遍存在的專業人員不足的問題，圖書館與高新技術企業、信息技術研究機構、行業協會等單位合作是有效解決方案之一。

4 結語

圖書館已經存續了幾千年，它隨著社會發展和技術進步而變革，并因時因勢調整和改變其服務方式，以更好地滿足公眾需求。面對人工智能的影響和沖擊，圖書館應當積極應對、客觀看待、理性參與、及時變革，借助新技術實現舒適的空間環境、精準的需求定位、深層的知識發現、科學的資源管理、個性的用戶服務以及良性的互動交流。但應當牢記的是，人工智能作為一系列先進技術的總和，其本質還是“手段”而非“目的”，只有牢記圖書館核心價值，秉承以人為本的服務理念，合理合法運用人工智能技術，才可能實現價值理性與工具理性的統一。

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作者簡介：汪東升，外交學院圖書館工程師，研究方向為數字圖書館技術、圖書館信息服務、網絡安全；游祎，外交學院圖書館館員，研究方向為圖書館信息服務、信息素養教育、閱讀推廣。

收稿日期：2022-07-25本文責編：李芳