面向人機協同的智慧圖書館生成式AI信息交互服務模式研究

中圖分類號：G203 文獻標志碼：A

0 引言

智慧圖書館是2003年芬蘭學者MarkusAittola首次提出的基于信息時代下新的圖書館服務模式，其核心是利用信息化和智能化技術，實現圖書館員和用戶協同的未來圖書館發展模式，是集成信息資源、技術、服務、館員與用戶于一體的智慧協同體[2]。我國在“十四五”期間發布《公共文化服務體系建設規劃》[3]，明確提出了構建智慧型的現代圖書館，推動公共文化的數字化、智能化發展取得新突破，為智慧圖書館的未來發展之路指明了方向。近十年來美國OpenAI推出的ChatGPT等生成式AI大模型爆發式發展，智慧圖書館的服務創新受到了極大沖擊[4]，同時也引發了學術界和業界對未來智慧圖書館服務模式的廣泛思考。因此，探索在AI背景下的智慧圖書館信息交互服務模式對推動建設智慧圖書館具有重要意義。本文將對生成式AI在智慧圖書館的賦能增值以及“館員 + 生成式AI”的“雙智”協同進行論證，以此為基礎，構建面向人機協同的智慧圖書館生成式AI信息交互服務模式，并探討其在未來發展中存在的挑戰及應對措施。

1生成式AI的內涵及應用

生成式AI是一種基于大型機器學習模型的計算技術，對已有大規模數據樣本學習后生成新的文本、音頻、圖片或視頻等多種形式的原創內容[5]。早期的生成式AI基于隱馬爾可夫模型（HMMs）和高斯混合模型（GMMs），用于圖像識別和自然語言處理等領域。隨著例如卷積神經網絡（CNN）、循環神經網絡（RNN）以及對抗神經網絡（GNN）等深度學習網絡模型的提出，生成式AI技術取得了突破性進展，成為引領新一輪科技革命與諸多產業變革的顛覆性技術[5]滲透到智能駕駛、工作制造、教育、醫療以及公共服務等領域的各個方面[6-7]，也為智慧圖書館服務發展帶來空前的機遇。

生成式AI不僅在基礎設施維護、信息資源建設及用戶服務場景和內容等多個維度上改變智慧圖書館的服務方式，同時也將進一步推動其服務模式的變革。尤其是對于生成式AI如何以“人機協同”，即“館員 + AI\"的方式融入圖書館服務，已成為驅動其服務模式由當前個性化向更加靈活化、精準化方向過渡的重要一環，更是圖書館向“智慧化”轉型升級的關鍵[8] 。

2生成式AI賦能下的智慧圖書館“雙智”協同特征

2.1生成式AI賦能智慧圖書館服務新特征

智慧圖書館作為數字化圖書館的更高級形態，其服務模式應具備更智能、更高效和更靈活的特點。在生成式AI技術的加持下，智慧圖書館將實現用戶服務體驗、知識資源管理、服務質量和效率方面的顯著提升。

2.1.1更豐富的用戶體驗及精準的個性化服務

傳統的圖書館信息服務模式，由于數據的海量化及圖書館員知識儲備的有限性，難以針對所有用戶提供精準的個性化服務。隨著生成式AI的引入，泛在化服務向精準化、個性化服務的轉變將成為可能，用戶體驗將得到重塑，主要體現在以下幾個方面。

（1）利用生成式AI強大的數據處理能力實現增強式檢索，通過在海量現有的數據集中檢索目標對象以增強生成過程，從而大大提高檢索的準確性和全面性，同時將生成式AI技術與知識圖譜相結合，呈現出檢索結果的可視化[9]。（2）得益于生成式AI強大的多模態信息訓練與處理能力，用戶可通過文字、圖像、語音甚至視頻、等多種方式，同時支持以上幾種信息載體的融合形式進行信息檢索及推薦，提供多樣化載體的服務方式[10]。（3）借助生成式AI，不僅可向用戶提供當前所需信息，還將進一步挖掘潛在需求，以提供更深層次及長時性的服務內容。（4）通過生成式AI，將大大提升用戶利用信息的效率，包括輔助用戶對歧義信息的判斷，篩除無關信息或歧義信息；快速定位所需的細粒度內容；通過抽取長文本、語音或視頻等核心內容，快速生成簡潔、凝練的摘要，幫助用戶從大量數據中快速建立相應的知識體系[11]

2.1. 2 智慧化的知識資源管理

將用戶納入知識資源管理環節中，促進圖書館與用戶之間的雙向良性循環。對于圖書館而言，生成式AI能夠根據知識資源類型對海量的館藏資源進行自動組織與分類，提高館藏資源的利用效率，同時能夠針對性地、及時地更新信息資源。對于用戶而言，生成式AI能夠根據用戶行為構建詳細的用戶畫像，為用戶提供精準服務。此外，圖書館還能夠以用戶的即時和潛在需求為基礎，及時更新對館藏資源的分類和組織方式，力圖提供更精準及個性化的服務。

2.1.3即時響應及可溯源的服務新形式

即時性和可信度是圖書館融合生成式AI服務的一個重要維度，利用人機對話、常識推理和機器翻譯等方式，圖書館可對用戶復雜需求進行即時響應，并提供高質量的決策支持服務。（1）用戶可向圖書館實時反饋信息需求，結合與用戶的本地連續對話，通過自然語言處理技術以及知識圖譜技術在用戶查詢語句中識別出重點關鍵詞，并與知識圖譜中的概念進行關聯從而進行擴展，完成復雜任務的理解并將其分解，與外部知識庫進行匹配，快速提供相應資源。（2）除提供特定資源外，借助生成式AI技術，圖書館可依托館藏資源進一步進行數據提煉與分析等，提供人在環路外的智能化的參考咨詢，并且提供的資源內容允許用戶追溯到特定的數據源，保證生成知識的高可信性，為用戶提供深度領域的知識支持與決策[12]

2.2“館員+生成式AI”的“雙智”協同特征分析

生成式AI為智慧圖書館服務提供了強大的技術支撐，在面向服務轉型升級的過程中，館員的協同參與是必不可少的一環—將生成式AI的“智能化”與館員的“智慧”有機結合，并從“質”的層面推動提升智慧圖書館的服務質量及效率。傳統的圖書館服務模式下，館員主要通過參考咨詢、信息檢索與推薦、文獻傳遞、閱讀推廣等方式與用戶進行協同，其中多數服務更依賴于用戶的檢索或提問，如何提供主動服務一直以來都是圖書館學界廣泛探討的重中之重，而在生成式AI的加持下，這種模式將可能發生根本性變化。

基于生成式AI強大的數據、算法和算力，由用戶發起的“檢索-獲取”將向交互問答式轉變，從而賦予智慧圖書館真正的“智能化”[13]。這一改變將顯著提升知識服務質量。一是服務的時空間局限性被打破，圖書館不再僅僅是被動的館藏數據庫，而是成為一個動態的、交互式的“對話”實體，圖書館能夠隨時隨地與用戶交互。二是服務的專業局限性被打破，傳統服務受限于圖書館員的專業知識儲備，幾乎很難提供不同專業領域的詳細信息；而生成式AI不僅能夠針對不同用戶、不同專業領域提供詳細的咨詢服務，而且能夠整合原由知識，對檢索問題進行“舉一反三”

其中，館員的協同參與成為推動這一服務模式轉變的關鍵。圖書館員不再單是文獻資源的組織者和傳遞者，而是將生成式AI融入服務全鏈條的引導者和建設者，將AI的“智能化”與自身的“智慧”充分結合，以推動智慧圖書館服務模式的轉型升級。一方面，圖書館員在資源建設的協同過程中，將生成式AI模型嵌入到資源的加工、重組和挖掘，并結合已有業務經驗為模型提供實時反饋，及時識別出模型的局限性，在以用戶為中心的基礎上持續推動諸如優化提示詞開發等模型改進策略；另一方面，在用戶服務的協同過程中，引導用戶如何使用生成式AI獲取各類資源，包括明確核心需求并設置問答方式、使用結構化提示詞、拆分復雜任務和多次提問引導等[14]。隨著生成式AI技術的不斷融入，圖書館員、用戶和信息資源之間的協同將在智慧圖書館服務創新中發揮更重要作用。

3面向人機協同的智慧圖書館生成式AI信息交互服務模式構建

生成式AI的全方位融合，使智慧圖書館服務涌現出多模態化、靈活交互以及精準個性化的新特征，同樣給圖書館服務方式也帶來了革命性變化。因此，本文基于生成式AI在智慧圖書館服務鏈條中的全方位應用，以圖書館員與信息資源和用戶的多維協同為核心，打破傳統圖書館以“用戶檢索-獲取”為主導的服務流程，構建自動化、智能化的新型交互服務模式，如圖1所示。其核心架構由“館員 + 生成式AI”協同的服務決策、融合生成式AI的數據資源體系建設和智慧化的多維應用場景組成，各架構模塊逐次遞進又緊密相聯，是實現圖書館服務“智慧化”轉型的必然路徑。

3.1“館員 + 生成式AI”協同的服務決策

服務決策是支撐整個智慧圖書館服務模式的基礎，涉及基礎設施、數據和安全管理等多個方面。一是智慧圖書館的整體路徑規劃，以生成式AI技術的融入為接口，對服務流程進行優化和再設計，搭建用戶需求與圖書館資源的無縫鏈接渠道，使AI大模型得到最大化利用；二是智慧圖書館基礎設施體系建設，包括用于生成式AI訓練的高性能計算中心以及存儲模型訓練數據集和用戶交互信息的存儲中心，在考量開放性、兼容性的基礎上提供基礎設施與AI大模型的軟硬件維護以及調用圖書館數據資源對AI大模型反復迭代、優化，確保圖書館內部運轉的高效率和外部服務的用戶友好體驗；三是構建數據治理體系，包括用戶交互行為數據、圖書館內部數據、外部開放資源等異構數據的規范處理與融合，實現從數據管理到數據治理的升級，為生成式AI大模型的調用提供數據基礎；四是隱私保護與數據安全系統的建立，包括物理安全、運行安全、知識產權和隱私保護等方面的干預和管理[15]

3.2生成式AI融合數據資源體系建設

數據資源建設是整個架構系統的中樞，其包括3個子模塊，分別為生成式AI模塊、數據處理模塊以及用戶交互模塊。生成式AI模塊主要包括預訓練大模型、情感分析模型、多態編碼器以及信息交互接口。圖書館數據資源通過數據處理模塊處理后輸人到多模態編碼器，多模態編碼器對文本、音頻及視頻等不同的數據類型進行分類編碼，并構建用于AI訓練的訓練集以及測試集[16]。將構建的數據集輸入預訓練大模型中進行訓練，得到用于信息交互服務的生成式AI。數據處理模塊主要功能包括數據獲取、數據清洗、數據標記、數據挖掘、數據存儲以及數據管理。數據獲取不僅針對圖書館內部館藏資源，還涉及社交媒體等網絡資源，同時還包括用戶反饋信息的采集。對用于訓練的數據，為了確保數據的一致性，需要將原始數據進一步清洗，如刪除重復數據以及補全殘缺數據。處理好后的數據需要進一步進行數據標記，這一環節往往需要人工操作。對數據中的關鍵詞、數據之間的關聯信息進行挖掘，建立完備的知識圖譜用于生成式AI的查詢與信息交互。此外，數據處理模塊利用存儲中心以及安全系統對數據進行備份、管理以及安全監控。用戶交互模塊是連接服務決策與應用場景的重要模塊，當用戶發生信息交互行為時，該模塊通過生成式AI模塊對用戶交互文本進行語義分割及整理，并提取出文本中的關鍵詞，與數據處理模塊進行交互，并對用戶交互文本中的關鍵詞進行檢索。最后，通過生成式AI模塊對多模態數據進行整合，生成邏輯完備用戶可理解的交互文本，通過交互接口反饋給各服務場景。

3.3智慧化的多維應用場景

多維應用場景是用戶交互的前端，也是生成式AI在智慧圖書館服務模式中的幾種主要應用場景。其中咨詢服務包括問答式咨詢、啟發式咨詢、數字館員和機器人助手等形式；資源檢索與發現是迅速理解用戶檢索意圖并做出定制化響應，同時對多模態化資源進行深度整合，通過對上下文進行語義深度挖掘！提供豐富而精準的特定內容；在此基礎上，對檢索結果進行數據分析，幫助理解數據，甚至提供數據中隱藏的更深入的洞察和規律，為用戶提供決策支持。此外，用戶可對交互服務進行實時反饋，及時輸出到服務決策中進行相應的決策優化。

4面向人機協同的智慧圖書館生成式AI信息交互服務模式實施建議

生成式AI技術為智慧圖書館的服務模式創新帶來更多的可能性，但由于AI技術的研究與應用正處于起步階段，也為其融入智慧圖書館的建設帶來一些啟示。（1）生成式AI發展速度之快，圖書館要把握好模型迭代與服務穩定性之間的平衡問題，既要不斷開拓創新應用場景，又要謹慎考量用戶的適應行為。（2）生成式AI技術深入融入智慧圖書館服務模型中，需考慮基礎設施、算法支撐、數據治理和服務應用等各個層面的重新構建，這必然會造成服務體系的復雜化和不確定性，而其中數據治理更是圖書館面臨的重難點問題之一。（3）生成式AI的使用可能涉及知識產權、個人隱私等多方面的倫理問題，保證數據安全以及用戶隱私不被侵犯，是圖書館面臨的又一重要挑戰。

隨著生成式人工智能技術的快速發展，智慧圖書館正面臨服務模式革新的重要機遇。為構建安全、高效、智能化的信息交互服務體系，本文提出智慧圖書館生成式AI信息交互服務模式的如下具體實施建議。第一，構建動態優化的服務決策機制。服務決策者應根據服務需求不斷優化整個服務流程，并針對服務中可能存在的問題提前謀劃，制定相應的應對策略，保障服務的安全與穩定性。第二，打造適配AI的數據治理體系。結合圖書館信息資源建設現狀和存在問題，構建完善的底層原始數據，并探索適配生成式AI的結構化數據治理規則，構建高質量的本體數據庫。第三，開發場景驅動的AI模型優化方案。利用圖書館的結構化數據，不斷對生成式AI模型進行優化，不斷增強其在圖書館應用場景中的適配性。第四，建立多維聯動的反饋生態系統。依靠完備的反饋機制，并保證反饋渠道的通暢，實時掌握用戶在信息交互服務中存在的問題。第五，實施館員數智能力提升工程。重塑館員服務能力，在生成式AI技術應用維護、數據資源的治理開發等方面加強提升。

5結語

生成式AI技術迅速發展，在智慧圖書館中的落地應用將是必然趨勢。本文針對生成式AI模型在智慧圖書館服務中的融合，從其賦能智慧圖書館服務的新特征及服務模式架構兩方面對其信息交互服務模式的構建進行了詳細探討。此外，本文強調了人機協同對智慧圖書館服務模式轉型升級的重要性，并指出應充分發揮圖書館員在其中的主導作用。

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（編輯李春燕）

Research on the generative AI information interaction service model for human computer collaboration in smart libraries

JIANG Binbin （Rugao City Library，Rugao 226500，China）

Abstract：With therapid development of generativeAI technology，its practical application in human-machine collaborativesmartlibrarieswillbeaninevitabletrend.Thisarticle analyzestheconnotationof generativeAI technology and its application in smart library services.It explores the new features of generative AI empowering smart libraryservices，as wellastheleading role that librariansshould playinthe“dual intelligence”collborative mode. From three architectural levels of“librarian + generative AI” collaborative service decision-making， generative AI integrated data resource system construction，and inteligent multi-dimensional application scenarios，a smart library generative AI information interactionservice model for human-machine collaboration isconstructed.Finally， implementation suggestions for the smart library generative AI information interaction service model are proposed.

Key Words：human-machine collaboration; smart library； generative AI； interactive services