人工智能賦能高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)

馮菲

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨，高校圖書(shū)館在滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的知識(shí)和信息需求的同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的圖書(shū)館服務(wù)模式已經(jīng)難以滿足用戶對(duì)便捷、高效、智能化服務(wù)的期望。高校圖書(shū)館作為知識(shí)傳承和學(xué)術(shù)研究的中心，必須不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)時(shí)代的變革，滿足用戶的需求。在這一背景下，基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)嶄露頭角，成為提升圖書(shū)館服務(wù)質(zhì)量的有效途徑。

傳統(tǒng)的圖書(shū)館服務(wù)通常需要用戶親自前往圖書(shū)館尋找所需資料或向圖書(shū)館工作人員尋求幫助，這會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力；而基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)則為用戶提供了更加便捷、快速、個(gè)性化的服務(wù)體驗(yàn)。通過(guò)智能搜索和檢索功能，用戶可以迅速找到所需資料，無(wú)須費(fèi)時(shí)查閱大量書(shū)籍或期刊。基于人工智能技術(shù)，高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)能夠了解用戶的需求，為用戶提供個(gè)性化的推薦和建議，提高信息檢索效率。高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)不僅有助于提升用戶的滿意度和圖書(shū)館服務(wù)質(zhì)量，還有助于減輕圖書(shū)館工作人員的負(fù)擔(dān)，使其更專注于提供高水平的學(xué)術(shù)支持和指導(dǎo)。因此，本研究旨在探討基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，深入研究其在高校圖書(shū)館中的應(yīng)用，評(píng)估其效益和局限性，為未來(lái)高校圖書(shū)館智能化服務(wù)的發(fā)展提供有力的參考和指導(dǎo)。

自助服務(wù)系統(tǒng)概述

高校圖書(shū)館自助服務(wù)的發(fā)展歷程

自助服務(wù)系統(tǒng)在高校圖書(shū)館中的應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)80年代。最早的自助借還書(shū)設(shè)備使用了條形碼技術(shù)，使借還書(shū)流程更加高效。20世紀(jì)90年代，一些高校圖書(shū)館開(kāi)始引入自助圖書(shū)檢索終端，允許用戶自行查找所需書(shū)籍的位置。這一創(chuàng)新降低了用戶在圖書(shū)館內(nèi)查找書(shū)籍的難度，提高了圖書(shū)館的服務(wù)效率。然而，自助服務(wù)的發(fā)展并沒(méi)有止步于此。截至2020年，全球85%的高校圖書(shū)館都引入了自助服務(wù)系統(tǒng)，其中包括自助借還書(shū)設(shè)備、自助圖書(shū)檢索終端和自助打印設(shè)備。這些設(shè)備不僅具備基本的借還書(shū)和書(shū)籍檢索功能，還融合了先進(jìn)的技術(shù)，如RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)、云計(jì)算和移動(dòng)應(yīng)用，可以更好地滿足用戶需求。在高校圖書(shū)館未來(lái)的發(fā)展中，自助服務(wù)系統(tǒng)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

人工智能在圖書(shū)館服務(wù)中的應(yīng)用

人工智能在高校圖書(shū)館服務(wù)中的應(yīng)用取得了顯著成就。其中一個(gè)突出的應(yīng)用領(lǐng)域是智能搜索和檢索。通過(guò)自然語(yǔ)言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，圖書(shū)館可以為用戶提供更加精確的檢索結(jié)果。根據(jù)OCLC（Online Computer Library Center）的數(shù)據(jù)，引入人工智能的圖書(shū)館檢索系統(tǒng)的檢索準(zhǔn)確性顯著提高，用戶滿意度明顯提升。

一些高校圖書(shū)館還引入了聊天機(jī)器人（Chatbots）作為用戶支持工具。聊天機(jī)器人不僅可以回答用戶的常見(jiàn)問(wèn)題，還能根據(jù)用戶查詢的內(nèi)容提供相關(guān)建議，顯著減少用戶等待的時(shí)間，改善用戶體驗(yàn)。例如，用戶可以向聊天機(jī)器人詢問(wèn)關(guān)于特定主題的文獻(xiàn)推薦或通過(guò)其查詢館藏書(shū)目，而機(jī)器人會(huì)立刻作出響應(yīng)。在圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)的用戶界面設(shè)計(jì)中，人工智能也發(fā)揮著積極作用。其可以根據(jù)用戶的偏好和搜索歷史為用戶提供個(gè)性化的推薦，幫助用戶更快地查找所需信息。

自助服務(wù)系統(tǒng)的概念與功能

自助服務(wù)系統(tǒng)是高校圖書(shū)館的重要組成部分，旨在為用戶提供便捷、高效、個(gè)性化的服務(wù)。其核心概念在于用戶自主操作，無(wú)須過(guò)多人工干預(yù)，從而實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的服務(wù)。自助服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用了多種先進(jìn)技術(shù)，如條形碼、RFID、人工智能和云計(jì)算等，可以滿足用戶多樣化的需求。以下將深入探討自助服務(wù)系統(tǒng)的概念和功能，以突顯其在高校圖書(shū)館中的重要性。

自助服務(wù)系統(tǒng)的核心功能之一是借還書(shū)服務(wù)，用戶可以使用自助借還書(shū)設(shè)備，自行完成圖書(shū)借閱和歸還。這些設(shè)備通常支持多種形式的資料，包括圖書(shū)、期刊和多媒體資料。用戶只需刷卡或輸入相關(guān)信息，系統(tǒng)就會(huì)查詢相關(guān)信息并生成借還書(shū)證明。這一功能大大降低了用戶在圖書(shū)館借還書(shū)的時(shí)間和精力成本，使借還書(shū)過(guò)程更加高效和自主。

自助圖書(shū)檢索終端是自助服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分。用戶可以使用自助圖書(shū)檢索終端來(lái)搜索所需圖書(shū)的位置，獲取館內(nèi)導(dǎo)航信息，還可以查看圖書(shū)的借閱狀態(tài)和詳細(xì)信息。這一功能使用戶能夠在圖書(shū)館內(nèi)快速定位所需資料，無(wú)須浪費(fèi)大量時(shí)間尋找書(shū)籍。根據(jù)美國(guó)圖書(shū)館協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，引入自助圖書(shū)檢索終端后，用戶對(duì)圖書(shū)館的滿意度明顯提高，用戶反饋中對(duì)圖書(shū)檢索的投訴也顯著減少。另外，自助服務(wù)系統(tǒng)還提供了自助打印和復(fù)印服務(wù)。用戶可以通過(guò)打印設(shè)備自行打印學(xué)術(shù)論文、課程材料和其他文檔。這不僅方便了用戶，還降低了圖書(shū)館的復(fù)印服務(wù)成本。

基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求分析是基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步，首先需要明確系統(tǒng)的主要目標(biāo)和功能。系統(tǒng)的主要目標(biāo)是為用戶提供便捷、高效、個(gè)性化的服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，系統(tǒng)需要滿足以下要求。

用戶友好的界面：系統(tǒng)必須具備直觀的用戶界面，以確保用戶能夠輕松瀏覽和使用系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。

高度自動(dòng)化：系統(tǒng)需要自動(dòng)處理圖書(shū)借還、圖書(shū)檢索、打印、復(fù)印等常見(jiàn)任務(wù)，減少用戶的手動(dòng)操作。

數(shù)據(jù)安全性：用戶數(shù)據(jù)的保護(hù)至關(guān)重要，系統(tǒng)必須采取嚴(yán)格的安全措施，確保用戶信息的機(jī)密性和完整性。

智能搜索與檢索功能：系統(tǒng)需要提供強(qiáng)大的搜索和檢索功能，以滿足用戶對(duì)圖書(shū)和其他資料的需求。

多語(yǔ)言支持：考慮到國(guó)際化的用戶需求，系統(tǒng)需要支持多種語(yǔ)言。

移動(dòng)設(shè)備兼容性：用戶會(huì)使用各種移動(dòng)設(shè)備，因此系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式設(shè)計(jì)，以適應(yīng)屏幕大小和分辨率不同的各種移動(dòng)設(shè)備。

系統(tǒng)可擴(kuò)展性：系統(tǒng)應(yīng)該能夠輕松擴(kuò)展和升級(jí)，以應(yīng)對(duì)未來(lái)的技術(shù)發(fā)展和用戶需求的變化。

數(shù)據(jù)收集與處理

數(shù)據(jù)收集與處理在基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)抓取階段采用數(shù)據(jù)爬蟲(chóng)技術(shù)模擬用戶的瀏覽行為，從在線資源、數(shù)據(jù)庫(kù)和圖書(shū)館目錄中自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理階段使用數(shù)據(jù)清洗算法和文本分析工具去除錯(cuò)誤、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式，填補(bǔ)缺失值，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，確保數(shù)據(jù)的持久性和安全性。數(shù)據(jù)處理階段應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)，建立模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦和智能搜索。這些技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)橛脩籼峁└玫捏w驗(yàn)和智能信息檢索服務(wù)。

智能搜索與檢索功能設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)智能搜索與檢索功能，系統(tǒng)需要使用先進(jìn)的技術(shù)和算法，以確保用戶能夠快速準(zhǔn)確地找到所需的圖書(shū)和資料。以下是有關(guān)智能搜索與檢索功能設(shè)計(jì)的詳細(xì)內(nèi)容。

自然語(yǔ)言處理（NLP）：系統(tǒng)使用NLP技術(shù)來(lái)處理用戶查詢，識(shí)別關(guān)鍵詞和短語(yǔ)，并將其與圖書(shū)館館藏?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行匹配。這一功能可以通過(guò)使用Python的NLTK庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體識(shí)別原理如圖1所示。

機(jī)器學(xué)習(xí)：系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)用戶的檢索歷史和行為生成個(gè)性化的搜索建議。這有助于提高用戶滿意度，幫助用戶更輕松地找到所需資料。

智能推薦：系統(tǒng)可以分析用戶的興趣和借書(shū)歷史，使用協(xié)同過(guò)濾或基于內(nèi)容的過(guò)濾算法，生成個(gè)性化的圖書(shū)推薦。這有助于用戶探索新書(shū)籍并提高圖書(shū)館資料的利用率。

高級(jí)搜索功能：系統(tǒng)應(yīng)該提供高級(jí)搜索選項(xiàng)，如按照作者、出版日期、主題和格式進(jìn)行篩選。這一功能可以通過(guò)SQL查詢功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便用戶更精確地定位所需資料。

實(shí)時(shí)檢索：系統(tǒng)需要支持實(shí)時(shí)檢索，以確保用戶獲得最新的圖書(shū)和資料信息。這一功能可以通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步和更新來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用消息隊(duì)列和異步任務(wù)來(lái)確保檢索的實(shí)時(shí)性。

用戶界面設(shè)計(jì)

在用戶界面設(shè)計(jì)中，響應(yīng)式設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴HTML5和CSS3的媒體查詢功能。這一技術(shù)的應(yīng)用原理是系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)用戶使用的設(shè)備和屏幕尺寸，并根據(jù)這些信息動(dòng)態(tài)調(diào)整頁(yè)面的布局和樣式。這意味著用戶可以在不同設(shè)備上訪問(wèn)系統(tǒng)，不論是計(jì)算機(jī)、平板電腦還是智能手機(jī)，都能夠獲得相同的用戶體驗(yàn)。響應(yīng)式設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的可訪問(wèn)性和兼容性，確保用戶不論使用何種設(shè)備都能輕松瀏覽和使用系統(tǒng)。

另一個(gè)重要技術(shù)是多語(yǔ)言支持，使用國(guó)際化（i18n）和本地化（l10n）技術(shù)。國(guó)際化技術(shù)的原理是系統(tǒng)能夠識(shí)別用戶的首選語(yǔ)言，并根據(jù)這一信息動(dòng)態(tài)選擇相應(yīng)的語(yǔ)言資源。本地化技術(shù)的原理則是將界面文本翻譯成用戶所選擇的語(yǔ)言。這使系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的語(yǔ)言和文化環(huán)境，擴(kuò)大用戶范圍。多語(yǔ)言支持能夠提高系統(tǒng)的全球化程度，吸引并服務(wù)來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)的用戶。具體原理如圖2所示。

個(gè)性化設(shè)置涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，用戶的偏好設(shè)置被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。這一技術(shù)的原理是系統(tǒng)根據(jù)用戶的個(gè)性化設(shè)置從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索數(shù)據(jù)，并將其應(yīng)用于用戶界面。用戶可以設(shè)置主題、字體大小和通知選項(xiàng)等，而系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些設(shè)置自動(dòng)調(diào)整界面。個(gè)性化設(shè)置允許用戶根據(jù)其需求自定義系統(tǒng)的外觀和功能，能夠提高用戶滿意度，從而提高其使用體驗(yàn)。

系統(tǒng)安全性考慮

系統(tǒng)安全性至關(guān)重要。采用多因素認(rèn)證（MFA）和單點(diǎn)登錄（SSO）進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證，確保只有授權(quán)用戶可以訪問(wèn)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)加密通過(guò)端到端加密和HTTPS協(xié)議保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性。安全更新和漏洞修補(bǔ)定期更新操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以修復(fù)已知漏洞。權(quán)限管理和安全審計(jì)監(jiān)控用戶活動(dòng)，確保合規(guī)性。災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃和數(shù)據(jù)備份保障系統(tǒng)的可用性和數(shù)據(jù)的安全性。用戶教育提供網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)，教用戶如何保護(hù)其賬戶和數(shù)據(jù)。應(yīng)深入考慮系統(tǒng)安全性，以降低潛在風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)用戶的信任度和滿意度。

實(shí)踐與案例研究

高校圖書(shū)館中的實(shí)施案例

清華大學(xué)圖書(shū)館成功引入了一款名為“智慧借還”的自助服務(wù)系統(tǒng)。學(xué)生可以使用智能卡或手機(jī)應(yīng)用程序登錄系統(tǒng)，隨后使用自助服務(wù)終端選擇所需的圖書(shū)。基于RFID技術(shù)，終端將自動(dòng)識(shí)別圖書(shū)，并將相應(yīng)信息記錄在借閱者的賬戶中。這一系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提高了借還書(shū)的效率，還能夠?qū)崟r(shí)跟蹤圖書(shū)的位置，降低丟失和滯還問(wèn)題的出現(xiàn)概率。應(yīng)用該系統(tǒng)后，清華大學(xué)圖書(shū)館的圖書(shū)流通率提高了20%，學(xué)生滿意度得到顯著提升，圖書(shū)館工作人員的負(fù)擔(dān)明顯得到減輕。

實(shí)際操作流程

用戶使用智能卡、學(xué)生證或手機(jī)應(yīng)用程序登錄自助服務(wù)系統(tǒng)，登錄后便可以使用系統(tǒng)的智能搜索功能查找所需的圖書(shū)或資源。用戶選擇好所需的圖書(shū)后，系統(tǒng)會(huì)提供借閱選項(xiàng)，包括借書(shū)期限和取書(shū)位置。用戶確認(rèn)后，系統(tǒng)會(huì)生成一份借書(shū)憑證，用戶可以憑借這份憑證在指定位置自助借書(shū)。還書(shū)時(shí)，用戶可以將圖書(shū)放入自助還書(shū)機(jī)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別并記錄歸還信息。整個(gè)操作流程高效便捷，減少了用戶排隊(duì)等待的時(shí)間，大大改善了用戶體驗(yàn)。

用戶反饋與滿意度調(diào)查

清華大學(xué)圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)的用戶反饋與滿意度調(diào)查顯示，超過(guò)90%的學(xué)生對(duì)這一系統(tǒng)非常滿意。其中，85%的受訪者認(rèn)為系統(tǒng)使查找借還圖書(shū)變得更加便捷，82%的受訪者表示自助借還圖書(shū)非常便捷；95%的受訪者表示愿意繼續(xù)使用自助服務(wù)系統(tǒng)，并愿意向其他人推薦。這些數(shù)據(jù)明確表明自助服務(wù)系統(tǒng)對(duì)提高用戶滿意度具有積極作用。此外，用戶還提出一些建議，如增加自助服務(wù)終端的數(shù)量以減少等待時(shí)間，以及提供更多的用戶培訓(xùn)和支持。這些建議為系統(tǒng)在未來(lái)的改進(jìn)提供了有力的參考。

基于人工智能的高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的成功。通過(guò)對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行分析，可以清晰地了解到自助服務(wù)系統(tǒng)提高了圖書(shū)館的效率、用戶滿意度和服務(wù)質(zhì)量，使圖書(shū)借還更加便捷，同時(shí)減少了工作人員的負(fù)擔(dān)。用戶反饋和滿意度調(diào)查結(jié)果表明，自助服務(wù)系統(tǒng)為用戶提供了更好的圖書(shū)館體驗(yàn)，受到了用戶的熱烈歡迎。然而，高校圖書(shū)館自助服務(wù)系統(tǒng)仍然需要精心設(shè)計(jì)和持續(xù)改進(jìn)，以滿足不斷變化的用戶需求。因此，在未來(lái)，高校圖書(shū)館應(yīng)積極采用人工智能技術(shù)，不斷提升圖書(shū)館服務(wù)水平，以期為學(xué)生和教職工提供更好的學(xué)術(shù)支持。

（作者單位：上海健康醫(yī)學(xué)院附屬衛(wèi)生學(xué)校）