人工智能论文:人工智能技术背景下的图书馆智慧服务研究

　　人工智能论文:人工智能技术背景下的图书馆智慧服务研究

　　一、前言

　　随着科学技术的不断更新发展，尤其是计算机技术、物联网技术的发展进步，从2000年开始，国内外加大了对物联网等技术的研究开发，物联网等技术得到了快速发展，并且相关技术应用到各行各业中，图书馆也顺势而为，将物联网等技术应用到图书馆的发展中，促使图书馆向智慧图书馆方向发展，因此，早期有部分研究人员认为智慧图书馆是以物联网技术为核心发展起来的。

　　从2010年开始，随着人工智能技术的不断发展涌现，特别是云计算、大数据等技术的发展，互联网技术的成熟，大规模的“智慧型”事物应运而生，如智慧校园、智慧社区、智慧城市等智慧化的新生事物，用户对图书馆的功能也相应提高了新要求和新标准。这为传统型的图书馆带来了全新的机遇和挑战。

　　2017年我国政府将人工智能列入政府工作报告当中，意在从行业的高度来大力促进人工智能的发展，将人工智能广泛应用于各行业中。同年《新地平线报告》论述了图书馆界未来所需的六大技术，其中人工智能属于六大技术之一。

　　至2019年9月，在知网搜索“智慧图书馆”这一主题，可检索出85,429条结果。这证明智慧图书馆已经被广泛研究重视，对于智慧图书馆的研究，从机器人技术 、自助借还、智能馆舍到全方位智慧服务，人工智能覆盖面甚广。人工智能已经渗透到图书馆的方方面面[1]。

　　二、人工智能概述

　　（一）人工智能的内涵

　　业界关于人工智能的定义还没有达成共识，人工智能的基本理解为针对环境的变化，机器作出的相应感知，进而做出对应的行动。进一步来说，就是机器设备针对特定的任务，利用内在的逻辑程序对知识、数据、信息进行相应的处理、辨认和分析。进而根据任务类型作出正确的应答。即是机器智能对答。

　　智慧图书馆作为一个智慧协同的有机体，它将服务、技术、资源、馆员以及用词进行有机的综合，以人工智能技术、物联网技术、互联网技术等相关技术为核心 ，利用智慧型图书馆管理团队，向学习型、主动为需求型 用户群体提供图书资源、咨询等服务。图书馆智慧服务有了人工智能的支持，服务技术、服务内容、服务意识会更加成熟。因此，许多图书馆越来越重视图书馆智慧服务功能， 为用户提供机器人在线咨询、自助借还书以及搜索等一系列智慧服务。实现图书馆服务的智慧化、智能化和自动化[2]。

　　（二）人工智能的特征

　　人工智能技术具有诸多特点，其表现为以下这些特点：操作智慧化、人机协同合作、深度整合和学习智能化等。人工智能的主要特点表现在如下几个方面：一是具有强大的处理、辨认和分析能力。面对不同类型的问题，人工智能可以先开展分析、决策，再根据答案进行对答。二是具有强大的学习功能。人工智能可以在不同的环境下，根据实践应用的情况，进行自我学习更新的知识。三是具有良好的沟通表达能力。人工智能能够发挥程序的功能，以自然语文进行沟通交流，实现人机无障碍的交流。四是人工智能具有一定的规划统筹能力。人工智能可以对知识信息进行分类汇总，根据不同的类型的目标问题，合理规划知识，从而为客户提供更高效快捷的处理问题，满足不同层次的服务需要[3]。

　　从人工智能技术的发展研究历程来看，它分为三个阶段，一是弱人工智能阶段，这个阶段主要是解决某一特定问题而开发的智能技术。它属于单一类型问题的人工智能。第二阶段是强人工智能。这阶段的人工智能完全替代人类，达到机器服务、机器办公的智能化服务目的。第三阶段是超人工智能。这阶段的技术能超越人类大脑智能。人工智能已经存在超智慧能力。进入创造思维阶段。人工智能更具人性化。

　　三、图书馆现代化发展必须趋势：智慧图书馆

　　（一）图书馆从智能技术向推进，向智慧化方向发展的必然要求

　　现阶段，人工智能、大数据、云计算、物联网等相对成熟的技术成为国内外主流技术研究和突破的重点领域，智能化自动化与互通互联已经成为社会发展的主流方向。在图书馆服务中，图书馆员的作用慢慢被弱化。用户不再以图书馆管理员为中介咨询对象，用户可跳过图书馆管理员从人工智能直接获取到自己的所需的资源信息。人工智能的内核技术是物联网。人工智能技术推动了创新发展，根据社会环境的变化而调整发展战略，用新型的技术来适应环境的变化，这是包括图书馆在内的各行业适应智慧型社会发展的必然结果。推广发展人工智能是各行各业实现产业结构转型和改革的重要契机和动力。英国国家图书馆对于图书馆的发展有着清晰的认识，它曾在图书馆战略规划中提出：我们现阶段所面对的环境与过往有着极大的不同，过去20年所发生的变化已经超过过往200年的变化，尤其是创新技术的变化。技术上的更新换代改变了传统图书馆的服务内涵，促使图书馆向智慧图书馆方向发展，丰富了图书馆的服务功能和手段。研究人员Scott Nicholson根据人工智能的发展状况，就图书馆的未来发展曾断言：过去5年图书馆界的变化已经大于过往100年的变化，而未来5年的变化将会比过往5年的变化更大。人工智能技术、物联网等技术的推广发展，正促使图书馆发生突破性的发展，智慧化是图书馆发展的必然趋势[4]。

　　（二）智慧图书馆是社会高速发展的需要

　　IBM根据社会发展的趋势情况，提出过智慧地球概念，并且在《智慧地球赢在中国》计划书中提出：智慧快递、智慧社区、智慧社会、智慧政府以及智慧城市等智慧化的概念，智慧+的概念已经深入到各个行业领域，并从概念变成现实，因此，智慧型相关的概念已经得到我国社会和政府的高度重视，2017年，党的十九大报告中就明确申明积极发展“智慧社会”，通过发挥人工智能、大数据、互联网的作用，积极发展实体，实现经济与科技的深度融合，为社会经济的发展提供新的着点力和动力。在教育领域，教育部审时度势，在“教育信息化十三五规划”中指出，至2020年，我国高等院校要完成智慧校园的发展战略。不管是智慧城市、智慧社区，还是智慧图书馆、智慧校园，它们作为社会机体的重要组成部分，都必须要紧贴国家的中长期发展战略，满足国家智慧化战略的发展要求[5]。所以，图书馆也应加快布局发展，制定智慧图书馆的发展战略，实现图书馆服务功能的智慧化、智能化和自动化，不断提高图书馆的知识服务和信息应用功能，为促进我国智慧社会发展提供动力和支持。

　　（三）图书馆内在价值和用户需求转变的要求

　　图书馆的存在价值就是为用户搜集、收藏、整理图书资料，为不同需求层次的用户提供参考、阅览的服务功能。因此，服务好不同用户的需求是图书馆存在和发展的根本目标。随着人工智能技术的发展，使到许多信息数据可以通过智能终端、互联网实现传播，而传统图书馆再以传统的方式来实现知识信息的传播的话，就无法实现用户深层次的需求。因此，图书馆应紧跟时代的发展趋势，积极加快发展人工智能技术，将人工智能技术、互联网技术应用到图书馆发展建设中，通过转型创新，丰富图书馆服务内容和手段，促使图书馆向现代化图书馆方向发展，实现图书馆服务的智能化、智慧化和自动化。

　　没有实现价值的事物是没有价值的。图书馆如果只是单纯提供信息数据和图书阅览服务，无法精确满足用户的不同需要，实现信息数据、资讯的快速高效传播。因此，图书馆要根据自身的实际的发展状况，准确定位，深挖内在价值，应用大数据、人工智能等技术，对用户的不同层次的需要进行细分，满足用户深层次、个性化的知识阅读需求，为图书馆的发展注入生命力和动力。将智慧化的基因融入到图书馆建设发展中，将人工智能有机融入到图书馆中，实现机构与机构、人与人之间的互联、互动，以适应新环境、新需求的发展需要，实现社会、图书馆、用户之间的自我增值[6]。

　　随着社会环境的变化，图书馆功能定位的变化，公众和社会对于图书馆的理解不再单纯是图书资源的集散地，图书馆应该跟随时代需求的变化而不断丰富发展服务内容，根据用户的需求来拓展新功能，不能停止前进的步伐，而要不断提高图书馆的智能化水平，实现智慧图书馆服务。现阶段，智慧图书馆不再是概念，不是忽悠，更不是噱头，而是传统图书馆+人工智能的新型发展模式，是图书馆未来的发展方向和趋势。传统图书馆迈向智慧图书馆，服务上更人性化、智慧化、自动化。

　　四、智慧图书馆的内涵与定义

　　（一）智慧图书馆的概念

　　在图书界领域提出智慧图书馆这一概念已经长达数十年，芬兰奥卢大学的教授的Markus Aittola在2003年写了一篇论文，题目为《智慧图书馆——位置感知的移动图书馆服务》，在这篇文章中提及到智慧图书馆，并对其开展简单的论述：智慧图书馆应是不受时间空间的制约，用户能够享受到移动图书馆的服务，可以通过发挥联网的功能来帮助用户实现从图书馆中搜索到所需的图书资源和其他类型资源。学者Mark C.Miller于2004年一次会议上也提出，智慧图书馆是以科学计算、软件质量工程（Software Quality Engineering）为基础，实现图书馆与科技的相融合，智慧图书馆的存在大大降低图书馆管理人员和用户的出错率，最大程度提高用户的服务体验感，实现图书馆的服务智能化[7]。进入21世纪后，随着计算机技术、互联网技术等技术的不断发展成熟，研究学者对智慧图书馆的知识随之不断加深和发展，例如学者Mohd Kamir Yusof提出：智慧图书馆所利用的近域技术，其英语全称为Near Field Communications，简称NFC技术。结合以机器人为基础的图书馆管理系统，构建智慧型图书馆。因此，该背景下的“智慧”是通过发挥以NFC技术为中心移动设备的功能，实现图书馆用户与所有图书馆事务相连接。相比现阶段广泛应用的条形码技术和RFID，这种技术更科学、更智能。而学者Younghee Noh则从更深层次的角度来解读未来的智慧图书馆，将其称之为智慧图书馆4.0，智慧图书馆4.0属于广义的图书馆，它是未来智慧图书馆的发展方向。它的特点是用以下这些关键词来表达：创客空间、最新显示，增强现实、云计算、大数据、情境感知、互联互动以及开放资源。

　　结合以机器人为基础的图书馆管理系统，构建智慧型图书馆。因此，该背景下的“智慧”是通过发挥以NFC技术为中心移动设备的功能，实现图书馆用户与所有图书馆事务相连接。相比现阶段广泛应用的条形码技术和RFID，这种技术更科学、更智能。而学者Younghee Noh则从更深层次的角度来解读未来的智慧图书馆，将其称之为智慧图书馆4.0，智慧图书馆4.0属于广义的图书馆，它是未来智慧图书馆的发展方向。它的特点是用以下这些关键词来表达：创客空间、最新显示，增强现实、云计算、大数据、情境感知、互联互动以及开放资源[8]。

　　相比国外智慧图书馆的发展，我国对于智慧图书馆的概述的知识还不到10年，台湾学者林文睿在1999年描述了智慧型图书馆建筑 的实践和概念情况，但是介绍的角度也国外学者的角度有所不同，他从超智慧型大楼管理系统的角度来介绍，学者严栋则以感计计算作为切入点，对智慧图书馆进行定义，他认为智慧化设备+云计算+图书馆=智慧图书馆。在他的定义中，图书馆要实现智慧化的管理和服务，必须依靠物联网。而董晓霞等学者则觉得智慧图书馆是以数字图书馆服务与感知智慧化为基础，利用技术实现两者的有机结合，从而优化数学图书馆服务。而2011年中国图书馆学会年会上王世伟就智慧图书馆发表了讲话，他认为智慧图书馆是以智能化、网络化、数学化为技术基础，发展智慧图书馆的核心是实现人与物之间的互联互通，绿色发展，以人为本，以方便用户为智慧图书馆的使命，泛在是智慧图书馆外在特征，以人为本是智慧图书馆的内核。

　　从整体上来讲，对于智慧图书馆的知识，国内外学者都经历了从模糊从具体、从概念到实践的过程，智慧图书馆所包含的内涵和外延随着人们认识的加深而不断拓展，所牵涉到的发展理念和技术应用也越来越先进，图书馆从物理纸质图书馆发展到网络化、数字化、移动化图书馆，是图书馆现代化发展的必然结果，是传统图书馆的内容和形式的转型。智慧图书馆是图书馆的新功能、新形象和新定位，是未来图书馆的主要模式和新型态[9]。

　　（二）智慧图书馆的组合要素

　　智慧图书馆的内在本质是智慧化，它由管理系统与图书馆业务、智慧馆员以及智能技术三个主体要素所组成。这三部分要素相互促进，相辅相成，彼此有机结合成一个整体。它通过发挥智慧馆员和智能技术的作用，对图书馆的管理体系以及业务进行影响，从而形成一个智慧系统。要实现图书馆的智慧服务必须依靠智能技术，以智能技术为手段和途径，应用智能代理和物联网等关键性技术，而发展图书馆智慧化管理和智慧服务的核心是提高馆员服务质量和服务的智慧化。优化管理和业务流程是发挥图书馆智慧化的基础，将智能化技术应用于图书馆管理和业务当中，实现图书馆业务和管理的流程环节达到最优化。保证智慧图书馆达到智能情报分析、智能信息咨询、智能信息检索、智能图书推荐、智能采访、智能定位系统以及智能楼宇管理。只有保证图书馆的智能系统与馆员智慧有机融合，才能真正为客户提供最优质、最智能的服务。智慧图书馆的组成要素如下图所示。

　　图A：智慧图书馆的组成要素

　　网上图书馆、虚拟图书馆、电子图书馆又称之为数学图书馆，数学图书馆是以互联网为基础，它是一种结合图书馆的特征而衍生出来的分布式信息系统。它根据图书馆信息资源的特点，对不同类型的信息资源进行分类，然后再以编码的形式展开存储和加工，便于用户按需要进行利用和检索，图书馆除提供基本信息资源外，还提供咨询参考等一系列功能。

　　智慧图书馆由于使用了智能技术，它有机融合了高度自动化管理和智能技术。智慧图书馆是以数字图书馆和传统图书馆为基础，同时具备两种形态的功能、特征、基本要求和设计理念，智慧图书馆实现了人类社会、数字空间和物理空间的三维一体，是以智能技术、虚拟技术等核心科技而构建新型图书馆，因此，智慧图书馆、智能图书馆和数字图书馆三者之间既有联系，又有不同，数字图书馆发展的最终形态是智能图书馆，智能图书馆又是智慧图书馆的新型发展形态。所以智慧图书馆是数学图书馆和智能图书馆的高级阶段和最终目标。
　　五、智慧图书馆的服务特征 （一）服务场所泛在化 在现阶段的行业和社服务体系特点上，服务越来越呈现泛在化的趋势。通过多渠道、多样化的方式，保证用户在任何地方、任何时间上都可以获得满意的服务，这是泛在化吸引用户的关键特征。将物联网、大数据等新技术应用刚才智慧图书馆，促进图书馆向智慧感知空间方向发展，实现图书馆与图书馆、书与书、书与人、人与人之间的互联互通，打造图书馆的虚实结合体。拓展图书馆服务的时间性和空间性，使到图书馆突破时间空间的限制，确保用户可以随时随地享受图书馆服务。实现智慧图书馆的三位一体式发展，用人工智能化技术将与图书馆相关的各要素有机连接在一起，用户从“到馆”，转移到“身边”，发展到“桌面”，最后实现到“终端”的立体式、全方位的服务，保证用户可以享用到最快捷、最便利的图书服务。 （二）服务空间虚拟化 智慧图书馆具有多种特征，其中一项特点就是具有虚拟现实性，智慧图书馆利用人工智能技术将现实性和虚拟性紧密结合起来，从而实现图书馆服务的虚拟性和现实性。基于智慧图书馆服务的空间的虚拟性，用户只需利用相关的终端设备，不单可以在任何时空任何空间上享受图书馆所带来的触觉、听觉和视觉享受，还能利用智慧图书馆的虚拟场景，享受图书馆真实场景与虚拟场景的交互服务，真正实现“一机在手，服务就有”的全站式服务。例如，图书馆利用人工虚拟智能技术，建立与现实图书馆场景相一致的3D立体图书馆，整体虚拟场景内，可以利用图书馆的数据库存系统，设置电子阅读、咨询以及信息检索多服务，构建图书馆仿真系统，用户通过账号登录后，可以在虚拟图书馆（virtual library）内了解整个图书馆的结构状况，如人流状况、内部空间布局以及楼宇建筑等情况，整个虚拟场景，可以细分到每一本书、每一个书架以及每一楼层的位置，让用户足不出户而可以享受到“真实”的图书服务，根据自己的实际需要从智慧图书馆中查找、检索、获取到相应的资源[10]。 （四）智能化的服务手段 智慧图书馆的最大特征是高度智能化。智慧图书馆应用网络信息技术 ，将图书馆管理、定制、推送、资源定位等服务用网络进行整合，为智能化创造必要条件，例如通过发挥RFID技术的作用，可以将图书上架和图书借还书等业务流程进行优化，从而大大压缩了图书馆员的工作量，提高了整个图书馆的管理质量和效率。让图书馆更专注于服务质量的提升。智能代理技术在智慧图书馆中发挥着重要作用，它能根据用户指令情况，通过智能技术，帮助用户完成指令任务。智能代理（intelligent agent）技术可以在不受人工干预的环境下，将最具个性化的图书服务以最快速、准确的方式传送给用户，如南京大学的“图宝”机器人和清华大学的“小图”机器人，它利用大数据分析的功能，对图书馆所获取到的用户信息进行归集分类，再进一步分析判断用户的实际需求情况。然后再通过海量的科研数据，对用户的需求进行建模处理，为用户提供极具个性化的服务。而且，在云计算和大数据挖掘等技术和分析工具的基础上，图书馆还能将更深层次的知识服务和智慧分析推送给用户，如华东师范大学的大数据分析技术就能满足不同层次用户的需求。 （五）服务体验感强 提高用户的服务满足度，增加服务体验感是图书馆不断完善服务工作的最终目标。同时也是评价图书馆服务质量优劣的重要标准。智慧图书馆建设发展的核心理念是以人为本。图书馆通过应用人工智能技术，建立虚拟化、立体化的服务环境，将图书馆的服务功能、服务范围加以扩大，丰富服务方式和服务手段，为用户提供更直观、更个性化的服务，让用户可以随时随地享受图书馆的资源和服务。随着人工智能技术与图书馆服务的相融合，智慧图书馆不断紧跟时代发展的步伐，用更具人文智慧、人文情怀的服务来满足不同需求层次的用户，提高用户的服务体验感，以此获得用户对图书馆的认可。 随着人工智能技术广泛应用于图书馆的服务和管理中，实现图书馆的参考资源、流通、典藏、编目、分类等管理服务的智能化，为图书馆的创新管理、优化服务提供了必要的技术支撑，因此，人工智能已经深入到图书馆的管理、服务、资源、读者咨询等领域。如使用机器人。机器人是现阶段智慧图书馆最常用的人工智能服务手段，通过发挥机器人的作用，可以处理图书馆日常的服务，根据机器人的用途进行分类，机器人可分为参考咨询机器人和日常管理机器人。 （1）参考咨询机器人 处理用户在图书馆使用过程中所遇到的问题，通常是应用参考咨询机器人。通过参考咨询机器人，可以对图书馆的使用规则和馆藏资源进行介绍，对用户的问题进行相应的智能回答，例如清华大学图书馆的“小图”机器人，它不单可以针对用户的问题进行专业的回答，还可以和用户进行交流，并为用户进行导航。不管是高校图书馆还是公共图书馆，建设智慧图书馆首先要开展的工作就是设计或采购具有图书馆特色的机器人，如上海交通大学图书馆就设计了一项机器人。深圳图书馆设计了咨询“小图丁”机器人。这些机器都有相同的特点，就是它们能聊天能跳能唱，而且还具有一定的学习