人工智能咨询机器人在公共图书馆的应用与探索——以杭州图书馆为例

（杭州图书馆 浙江杭州 310016）

1 背景

人工智能（Artificial Intelligence）技术在近几年飞速发展，在多个领域都开始尝试应用。《2018年中国人工智能行业研究报告》提及人工智能的应用场景，其中一项是智能客服领域，通过智能机器人终端产品与客户进行语音或文本的互动交流，理解客户浅层业务需求，回复客户提出的业务咨询，并根据客户语音导航至指定业务模块，实现优化人工客服咨询效率[1]。2017年第六次全国公共图书馆评估工作中，首次将智能数字参考咨询作为加分项纳入省级（副省级）评估定级标准中，给参考咨询业务增加了新触点。在人工智能时代及新政策的趋势下，公共图书馆智能参考咨询服务是一种新趋势。

图书馆参考咨询服务从原来的到馆咨询发展到网上实时参考咨询，借助互联网实时为用户提供一对多的咨询服务，但由于人力、工作时间等客观原因的限制，咨询员无法实现全天候7×24小时的咨询回复[2]。随着人工智能的发展，智能机器人技术不断完善，机器人自我学习能力逐渐提高，使得智能机器人可以根据知识库内容、用户的历史服务轨迹，猜测用户需求，解答用户日常咨询。应用智能机器人技术可以节省人力物力，减少咨询馆员的重复性劳动，提高咨询服务质量，实现7×24小时的咨询回复。目前，高校图书馆咨询机器人应用较多，清华大学图书馆的“小图”和上海交通大学图书馆的“小交”是其中比较具有代表性的机器人。人工智能机器人在公共图书馆应用较少。据2016年对31个省级公共图书馆开展实时网上参考咨询业务进行调研，能够提供机器人咨询服务的仅有浙江图书馆1家[3]。

杭州图书馆在人工智能时代背景下，大力探索智慧文化服务及社会化合作新途径，于2016年底与蚂蚁金服洽谈合作，引进智能咨询机器人项目。它依托大数据平台，凭借数据挖掘、搜索、语音转文本、自然语音处理、机器学习等前沿技术，打造一套完整的智能服务体系。用户可以通过手机APP、微信、扫二维码、访问网址等多样化方式实时咨询，从而达到以智能自助服务逐渐替代大部分人工服务，以智能引导、智能决策辅助人工服务，让用户随时随地享受到方便、快捷、贴心的个性化服务。运行结果表明，人工智能咨询机器人可有效分担图书馆参考咨询工作，提升参考咨询服务效能。本文以杭州图书馆的人工智能咨询机器人为例，描述该机器人的服务链路、功能，从知识库的构建、管理等方面来介绍智能咨询机器人的实现，并对存在的问题以及发展前景作出分析。

2 人工智能咨询机器人的服务链路及功能

2.1 服务链路

服务链路是描述平台的架构及运营模式，从用户发起请求到服务端接收、处理请求，并返回处理结果给用户的整个访问路径及相关处理流程等。图1简要罗列了人工智能咨询机器人的一个服务链路。

图1 人工智能咨询机器人的服务链路图

用户通过杭州图书馆的官网、APP、微信公众号等渠道访问图书馆的机器人进行咨询，所有咨询都预先进入自助渠道，通过机器人进行用户身份识别、服务诉求识别、服务学习挖掘、智能分析决策等，只有在机器人认为自己无法更好地提供服务或者用户要求进入人工服务的时候才进入人工服务。例如，当用户需要查找一本“盗墓笔记”的时候，会先打开图书馆的机器人，输入“book盗墓笔记”（“book”是系统设置的找书命令），这时候机器人首先会做用户识别，之后根据用户的身份判断是否可以查阅图书信息，判断出允许查询“盗墓笔记”的信息后，机器人会调用图书馆的图书数据库，检索所有入库的“盗墓笔记”，把检索结果推送到机器人的聊天窗让用户查看，用户可以点开其需要的读书信息了解该书籍所在的图书馆、定位等详细信息。

在整个服务链路中，机器人会根据用户一段时间的咨询内容进行聚类分析，整理出用户最近一段时间都咨询了哪些问题，对图书馆的服务有哪些希望和建议等。这时候，图书馆的工作人员就可以根据机器学习的结果，有目的地进行管理，针对用户咨询的问题，添加知识库中没有的知识点，提升机器人的服务质量；针对用户希望服务改进的地方进行有针对性的优化，实现人机的有机结合，把部分图书馆人员从重复性的劳动中解放出来，去思考如何更好地提升服务。

2.2 功能

人工智能咨询机器人与百度知道、360问答等有本质区别：后者主要基于海量数据库，通过关键字搜索相关问题与答案；但人工智能咨询机器人的本质是人工智能，具备自主判断力，能根据用户描述，定位对应的回答方式及知识表示。杭州图书馆引进的人工智能咨询机器人较之于市面上提供的智能客服技术，最大优势在机器学习能力与问答准确率。一方面，它通过深度学习技术、自然语言理解及对话状态跟踪，能更精准地理解用户意图；另一方面，它具备完整的数据链路闭环，利用数据挖掘技术从对话记录中抽取用户高频问题，持续优化更契合用户真实诉求的知识库，不断提升机器人的解决能力，其具体功能如下。

（1）丰富灵活的服务接入。①登入方式灵活便捷。人工智能咨询机器人可以集成在APP端或公众号内任一位置，也可通过扫描二维码或访问网址等方式进行访问。目前，杭州图书馆在公众号微服务大厅栏目设置机器人咨询版块，以及在官网、各楼层服务大厅及服务区域内放置二维码供用户扫码登入咨询，同时设置了PC端和移动端的访问地址，用户可通过浏览器直接访问。②开放业务接口。根据图书馆业务需求，杭州图书馆将OPAC查询接口对接至机器人咨询平台，设置了“book”作为检索命令，用户可以在平台上输入“book+书名”检索馆藏信息。

（2）自我学习，精确回复。依托蚂蚁金服的智能算法，机器人能准确理解用户的意图，并准确回答用户的问题。在此基础上，又通过深度学习和数据挖掘使机器人可以不断学习，提升解答问题的能力。用户可以通过埋置在网站或APP上的聊天窗向智能机器人寻求帮助。同时，智能机器人可以筛选用户提出的问题进行分类、整理，便于人工维护。主要有3项内容需要配置和维护：聊天窗管理、机器人管理、机器学习。其中，机器人管理可以根据工作特性及需要，新增N个机器人，做个性化智能服务；而机器学习是智能机器人的核心部分，它负责吸收知识库的内容，通过深度学习和数据挖掘，提升机器人逻辑推广能力，保证机器人回答的准确性。

（3）知识库统一管理。知识库主要用于内部信息的统一化标准和搜索使用，便于正确解答用户问题。对外可支撑在线服务与机器人等多服务渠道知识承载，具备类目管理、文章管理、图片管理、附件管理、知识点反馈等功能；对内提供独立知识库页面，区分对外展示内容，完全做到数据隔离互不干扰。强大的智能检索、自主学习，帮助用户补充知识库，提高准确率。支持多场景展示和内容隔离，方便用户在不同场景下对知识文章的复用和隔离，全平台统一类目，提供全面的数据分析与监控报表的数据基础。

（4）可视化数据分析。数据驱动决策，为决策提供支撑，减少盲目性和不确定性。平台提供机器人数据概览，包括当天的咨询量、人工服务量、差评量等相关数据，以图表形式呈现，同时提供当日问题咨询排行榜，可以直观地了解用户咨询热门问题，为后台维护人员提供数据支撑。

（5）自带多功能知识库。系统自带趣味聊天、天气、股票、百度百科等知识库，便于用户咨询其他日常问题，增加用户使用率，拓宽咨询点。

（6）多渠道智能服务。自助服务和人工在线咨询相结合，提升服务质量。从成本角度考虑，机器人的自助服务远优于人工在线咨询服务，而从问题解决能力角度考虑，人工在线咨询又很好地弥补了自助服务的短板。因而，在智能机器人无法解答用户咨询或得不到满意的答复时，用户可选择人工服务。

3 人工智能咨询机器人的实现

3.1 知识库的构建

人工智能咨询机器人通过调用预设的知识库为用户提供日常咨询服务。知识库作为机器人的核心部分，是深度学习和数据挖掘的基础，从而机器人的智能性不仅取决于智能算法，同时知识库的构建也至关重要。在构建知识库时，需要遵循以下原则：一是有效性，使用者能便于查找他想要的知识点，提升使用效率；二是精确性，要让用户确信从知识库里获取的信息是精确无误的[4]。我们根据用户咨询特性将知识库分为图书馆基础业务与杭州地方特色文化两大类，打造以日常咨询为抓手、地方文化为特色的专有智能咨询平台。

3.2 知识库的管理

知识库包括知识点的录入及更新维护、类目编辑、词库的管理、检索与调用等。

（1）知识点录入及更新维护。知识点包括标题、扩展标题、正文内容等。标题描述用户咨询的问题，扩展标题指相似问题，正文内容即答案，答案要求尽量简要，在保证专业性要求的同时让用户易于看懂。例如，标题设置“杭州图书馆周一开馆吗”，扩展标题即可设置为“周一图书馆开馆吗？”或“周一图书馆是否开馆”等，扩展标题可以设置多个，正文内容为“周一闭馆”。由于杭州图书馆主题分馆众多，为协调各项业务，知识库根据知识点统一模板，汇总日常接待用户咨询的案例，由归口部门负责知识点的批量导入；同时，随着图书馆业务的不断发展，知识库需要动态更新及维护，由人工进行知识点条目的增、删、查、改等操作。通过批量导入及日常更新维护的方式，逐步完善知识库内容。

（2）类目编辑。按照知识点的分类，设置特定类目，按照主题录入相关知识点，便于查找及维护，可按照业务类型、服务区域、特色主题等进行分类。例如，我们按照主题分杭州图书馆基础业务知识及地方特色两大知识类目，同时将地方特色知识库进一步细分为茶文化、历史街巷、民间传说、名人故居等。

（3）词库管理。词库除了帮助机器人判断哪类问题是业务问题需要从知识库回答外，还可以配置某词对应的同义词，让机器人的能力得到加强。当发现有类问题被机器人当作闲聊回答时，通过加对应的业务词可以达到纠正的目的。例如，可将“超期”和“逾期”设置为同义词，用户咨询“超期费”，而知识库里仅有“逾期费”的知识点，机器人也能做出准确的回答。又如，图书馆专用词语“采访”与“新闻采访”是不一样的含义，这就需咨询馆员在词库里设置相应的同义词，保证解答准确率。

（4）知识库检索与调用。通过设置应用场景，规范知识库检索权限及范围，咨询馆员根据特定的权限，通过关键词、内容、主题词或应用场景进行模糊检索，也可以按类目浏览知识库内容。在知识点录入时，分别设置了内部知识库、机器人、帮助3个应用场景，对应查看权限不一，可多选。其中内部知识库并不对用户开放，供内部查阅，而机器人场景是面向用户咨询的知识点，帮助场景权限对任何人开放。

4 存在问题及对策

杭州图书馆于2016年11月初开始洽谈、引进、调试人工智能咨询机器人，到2017年6月26日正式在微信公众号上推送智能咨询服务，并通过海报及阅览区推广。目前，机器人录入知识点5 000余条，已实现日均咨询量50余条，相对年初的咨询量及认知度都已有较大提升，但仍然存在一些不足，需要不断改进。

4.1 知识库数据单薄，内容不够丰富

目前录入的知识点大部分都是图书馆日常咨询内容，从咨询内容和解答方式而言，与百度知道、知乎等有相似性，但也有本质的区别。它们相似性在于都是基于知识点搜索并自动回复，区别在于平台有自我学习能力，但它需要大量的数据作为检索分析的基础，因而知识库数据量越大，系统才越智能。另一方面，除图书馆基础业务为知识点外，杭州图书馆还收录了一批杭州地方特色文化，但提问类似问题的用户甚少。针对此问题，可结合总分馆体系建设，将人工智能咨询机器人推向区县馆，各自负责录入相关业务知识，扩充知识点，提升咨询量；结合阅读推广活动，将图书馆活动信息发布及报名等纳入其中，丰富知识库内容。

4.2 图书馆业务应用较单一

针对馆内业务，仅有查询馆藏文献这一功能。从用户需求出发，未来需要结合平台的服务接入方式，增加荐购、文献传递、政府信息委托查询等内容，增强服务能力。另一方面，应新增数字资源服务接口，便于用户在平台上检索相应的数字资源。

4.3 实体机器人的应用体验缺少

用户到图书馆咨询，第一反应是找工作人员咨询。虽然在自修区、阅览区入口以及杭州图书馆公众号上都有相应链接（二维码），但用户还未养成相应的习惯。如若有实体咨询机器人在馆内做宣传，增强用户体验，势必能引导用户的咨询习惯；同时，又可增强图书馆智能业务水平。例如，南京大学开发的定位机器人，可以在不改变环境和书架等物理设备的基础上，由机器人自助完成扫描定位工作，准确率已达90%以上，如若将咨询机器人和定位机器人有机结合，这将是智慧图书馆的一大跨越。

5 结语

杭州图书馆通过社会化合作模式，推出人工智能咨询机器人服务，是迎合人工智能时代下公共图书馆发展要求的产物。当前，在人工智能咨询机器人的运行过程中，仍存在一些问题，但随着不断完善知识库，增加智能语音服务，提升系统功能，人工智能咨询服务的未来会变得更令人期待。