智能技术驱动下智慧图书馆服务框架研究

赵 萌

（大连图书馆，辽宁 大连 116021）

图书馆事业的快速发展离不开科学技术的支持，每一次图书馆服务模式的变革都伴随着科学技术创新，科学技术是图书馆创新发展的第一驱动力。云存储技术的发展、知识挖掘技术的进步、数据分析技术的创新、移动共享技术的成熟使图书馆由传统的“静态服务”向“智慧服务”方向转变，面向用户智能推送知识资源、面向学者智慧检索科学数据、面向师生读者智慧咨询指导，“智慧服务”在现代图书馆发展建设中无处不在[1]。国外专家将智慧图书馆定义为“具有数字感知能力和应用服务反馈的智能集成体”，由图书馆知识资源、硬件设备、智能软件系统组成，通过对感知数据信息的搜集分析，对海量数据挖掘，构成满足用户需求的智能生态系统。其中，物联网技术、云存储技术、大数据技术、人工智能技术的应用必不可少，面对用户需求分析、海量知识资源的挖掘、感知数据的应用，形成的智慧服务系统更加复杂、智能[2]。由此可见，将一系列智能技术融合应用，对构建更为智能的智慧图书馆服务框架有着极为重要的现实意义。

1 智能技术概述

1.1 智能技术的内涵

美国学者兰瑟斯在长期从事控制系统研究后从广义角度将智能技术总结为：“以人类智慧为驱动改变生产力关系，具有创新作用的人工技术体系”。受到此论点启发，结合21 世纪以计算机、互联网、信息资源为基础的信息技术发展概况，英国帝国理工学院罗兰教授从狭义角度将智能技术定义为：“以信息硬件设备为基础，具有感知、分析、处理、计算、逻辑能力的人工性技术，如以大量计算机服务器为基础的云存储技术、以海量信息数据为驱动的大数据技术、以智能硬件设备为载体的物联网技术都属于智能技术”。结合智慧图书馆的内涵特点，笔者更倾向于后者，并将智能技术定义为满足图书馆信息感知、信息获取、用户需求分析、知识处理的信息技术，包括知识挖掘技术、数据分析技术、传感器技术、网络信息抓取技术，以上都是满足智慧图书馆服务框架设计的智能技术。

1.2 智能技术的特点

结合智能技术的内涵，并总结智能技术在计算机服务、互联网运维、信息服务领域中应用方式，可发现智能技术具有数据资源量大、信息处理效率高、逻辑分析能力强等特点。首先，作为以人类智慧为驱动的技术体系，智能技术的应用离不开人类智慧的支持，而智慧服务方式的实现始终依靠海量信息数据的支持，通过对海量数据的抓取，对数据结构分析、特征的采集进而作出准确预测，数据资源量大是智能技术最显著的特点。其次，智能技术需要特定的信息环境，要以具有信息采集功能的硬件设备为支持，对信息环境中的信息数据全面抓取，实现海量数据的采集才能科学分析，进而智能决策，由此，对海量数据抓取是智能技术的基础性特征。最后，智能技术产生的目的是为人们提供智能服务，减轻人的信息处理压力，为了辅助人们做出决策，或满足人们的信息获取需求，智能技术必须对采集的信息数据结构进行分析，并总结信息数据的特征，对特征采集判定，找到满足现实需求的信息数据进行匹配，减轻人们的信息获取压力。由此可见，对数据结构分析、特征采集是智能技术的显著特点。

2 基于智能技术的智慧图书馆服务需求

首先，应明确智慧图书馆与传统图书馆服务有着本质的不同，传统图书馆是被动静态的服务模式，而智慧图书馆是主动智慧的服务模式，简而言之，就是智能分析用户需求、感知用户动态、智能匹配知识资源。应用智能技术更加注重智慧图书馆智慧服务能力的提升，更高效地为用户提供智慧服务[3]。由此可见，智慧图书馆的智慧服务需求可概括为智慧服务需求、智慧空间建设需求、用户分析需求3种类型。

2.1 智慧服务需求

智慧图书馆的服务形式已不仅仅局限于传统知识资源层面，而是以用户的具体知识需求为导向，针对用户某一学科领域需求的颗粒度，为用户提供具体有效的知识服务。这就要求智慧图书馆能针对海量知识资源，依托有效的智能技术体系深入挖掘知识价值，不仅要对馆藏实体资源进行数字化转换，而且也要有海量虚拟化的科学数据、知识信息为用户知识服务提供支持；不仅要针对用户知识资源获取习惯建立需求模型，还要对用户知识偏好做具体统计分析，对不同结构知识资源深度聚合、关联度分析及效果预测，根据用户的知识资源使用方式构建完善的知识网络体系，实现知识资源对智慧服务的有效支持。例如智慧图书馆可根据线上服务系统，针对用户对某一学科知识资源的检索下载频次，建立基本的用户需求模型，可以针对用户使用线上图书馆系统的网络日志、浏览记录、环境信息，针对用户的兴趣点建立需求集合，在精准分析用户需求的基础上，为用户提供智慧咨询、智能推荐等服务，并精准匹配满足用户需求的知识资源[4]。

2.2 智慧空间建设需求

智慧图书馆的智慧服务需要智慧空间的支持，并能实现馆藏数据库、用户服务系统之间知识资源的高效共享。虽然传统数字图书馆的智慧服务系统也能在一定条件下兼容大数据技术、智能传感器技术，但缺乏有效的数字空间支持，针对用户需求无法实现实体资源的导航服务，服务效果较差[5]。智慧图书馆的智慧空间使图书馆馆藏空间、阅读空间变得更智能；以用户模型为导向，针对实体空间的温度信息、湿度信息、环境信息及用户的动态数据实现智能感知，建立实时的动态空间模型与用户模型匹配，通过有效的数据分析，关联两个模型，实现实体空间的智慧调节，使馆藏空间、阅读空间以能满足用户行为偏好的方式呈现，建立良好的人馆互动生态模型，并结合无限射频技术、导航技术、地理信息系统实现为用户服务的智慧导航，精准确定书籍位置，实现人性化智慧服务。

2.3 用户分析需求

智慧图书馆服务需要对用户进行分析，从用户的性别、年龄、教育背景、知识水平、技术能力、职业背景进行科学分析，并将具有相似特征的用户划分为统一群体，针对用户群建立服务模型。由于不同用户具有不同性格特征和行为偏好，使用图书馆的目的、知识需求也存在差异，智慧图书馆无法实现对用户全部动态数据的精准感知，所建立的用户模型与实际存在差距[6]。为此，智慧图书馆需要根据用户基本信息划分用户群，并对用户群分类，建立用户群模型，结合用户群模型，结合智慧服务系统搜集的用户数据建立面向个体的用户模型，保障用户模型与用户实际动态有较高相似性，面向用户实现精准的智慧服务。

3 智能技术驱动下智慧图书馆服务框架设计

智慧图书馆服务框架是针对知识资源进行数字转化，并借助智能技术对知识资源深入挖掘，在知识资源利用的全生命周期内，依靠智能技术与知识资源的叠加，形成智慧服务体系，为用户提供全面有效的知识服务支持。结合智慧图书馆模型，笔者将智能技术驱动的智慧图书馆服务框架划分为3 个部分，分别为知识信息资源模块、智慧服务空间模块和智慧服务体系，如图1所示。

图1 智能技术驱动下的智慧图书馆服务框架

3.1 知识信息资源模块

在信息时代，面对海量的知识资源，图书馆传统的知识处理方式已难以满足多类知识资源聚合的需求，如何对结构化、半结构化的知识资源聚类，并使用大数据技术充分挖掘其潜藏价值，成为图书馆实现智慧服务的必要前提。智能技术驱动下的图书馆智慧服务框架首先使用智能数据库技术，针对不同结构、不同种类、不同性质的知识资源建立多种适合其结构特性的知识数据库，可以是特色馆藏知识数据库、学科知识数据库及科学知识数据库等，形成层次分明、结构合理、特色鲜明的数据库体系，以为图书馆知识服务提供支持。同时，为了满足用户个性化的知识需求，依托用户模型精准判定用户的知识需求，依靠智能知识网络为用户匹配知识资源，提高智慧服务效率。

3.2 智慧服务空间模块

图书馆智慧服务框架除了要具备线上智能服务系统外，还要使用传感器技术、智能仓储技术、GPS定位技术、地理信息分析系统增强实体空间的智慧。如依靠传感器技术、智能信息系统精确感知图书馆实体空间的湿度、温度、光线明暗变化，并搜集相关传感器数据，使用智能系统分析这些数据，建立智慧空间模型实现阅读空间的智能监测。为了使用户获得更好的阅读体验，分布在阅读空间内部的传感器系统、视频监控设备针对用户的动态数据、动态图像进行智能采集，并使用大数据技术精准分析用户的动态数据，借助物联网设备调节阅读空间的温度、湿度、光照，使用GPS技术协助用户精准定位书籍，使用户更高效地获取图书资源。

3.3 智慧服务体系

基于人工智能技术、智能管理技术、物联网技术、大数据技术，智慧图书馆服务框架可实现图书借阅、采编、归架的智能管理，并依托人脸识别技术、指纹识别技术、虹膜扫描技术确定用户身份，根据用户需求优化服务流程，为用户提供包括智能借阅、智能咨询、智慧决策、智能识别在内的多种智慧服务。同时，智慧图书馆依靠大数据技术，实现业务数据、用户需求数据、知识资源数据的智能化分析，通过有效的数据抓取与识别，找到不同数据间的关联性规则，建立智能服务模型，实现用户与知识数据间的匹配关联，以提高智慧服务的精准性。

4 智能技术驱动下智慧图书馆服务的创新

4.1 智能判定用户需求推动智慧服务

智慧图书馆依靠多种智能技术建构满足用户需求的服务体系，并依靠知识挖掘、数据库技术、智能信息处理系统实现对用户需求的精准判断，建立符合用户认知、反映用户行为偏好的智慧服务模型，借助智能分析工具从知识数据库提取知识资源，直接匹配给用户，使用户获取知识资源更为高效。当然，智能技术对智慧图书馆的驱动不止于此，结合精准定位技术、物联网技术、智能数据库技术能实现在分析用户具体需求的基础上，结合用户使用图书馆的动态数据建立特征向量集合，在用户具体需求产生后，根据特征向量集合找到精准描述用户需求的特征向量，使特征向量与用户模型相匹配，对用户需求精准判定，并依靠知识数据库为用户提供包括知识资源获取、知识咨询、知识决策在内的多项知识服务，使知识服务上升到智慧服务层次，提高图书馆智慧服务效能。

4.2 聚焦群体智慧开展智能推荐服务

智慧图书馆依靠智能技术建立的服务框架可为读者提供多种智能推荐服务，依靠媒体社区、网站论坛、知识论坛为读者提供多种智能推荐服务，包括根据用户动态模型、大数据技术精准定位用户个性化知识需求，并对用户知识需求作出统计分析，建立用户数据档案，为用户提供更有效的知识共享服务。在智慧服务框架内，用户不仅是智慧图书馆的使用者，也是智慧图书馆知识库的建设者，依靠社交媒体工具，用户借助QQ、微信、微博参与智慧图书馆智慧社区建设，实现对智慧图书馆数据库资源深度加工，并依靠知识挖掘技术、数据搜集技术对用户加工后的高价值知识资源进行提取，并存储到相关知识库，根据用户的实时动态数据分析用户潜在的需求，依靠智能预测技术为用户提供智能推荐服务，使智能推荐成为智慧服务的有效手段，提高服务效率。

4.3 更新技术体系推动智慧决策

智能技术为智慧图书馆智慧决策提供了有力支持，多种智能技术的应用使得智慧图书馆服务体系更为健全，产生的服务效果更强。大数据技术使知识资源的价值被有效利用，知识挖掘技术使多种类知识数据被有效聚合，物联网技术的应用使图书馆智慧服务与智慧空间紧密结合在一起，“技术+知识”使图书馆服务智能化程度不断提高，知识资源更具智慧特性。由此可见，在智能技术的驱动下图书馆更应有效更新技术体系，注重多种新技术的应用，依靠多种智能技术提高知识资源使用价值，并为用户提供知识参考，便于用户作出科学决策。如美国密西西比大学图书馆依靠RFID技术、数据统计分析技术、智能平台技术针对馆藏知识资源建立了智慧服务平台，并深入挖掘知识资源的价值，利用分布式存储技术使知识资源得以立体化展现，提高了智慧服务效果。

5 结语

在智能技术的驱动下，图书馆的服务模式发生了改变，由传统面向用户的被动服务模式向主动服务转变，不仅服务内容更多样，服务种类、服务方式也更加多元化，更能满足用户多种服务需求，依靠大数据技术的智慧挖掘、依靠物联网技术的智慧空间建设及依靠人工智能技术产生的智能服务模式使智慧图书馆更加“聪明”，可以为用户提供智慧咨询、智慧决策、智慧管理服务，实现图书馆服务的无限延伸，增强图书馆的知识服务能力。