双一流背景下高校图书馆AI体验与智慧服务

申倩倩，郭 婷，王 群

（国防科技大学图书馆，湖南 长沙 410073）

0 引言

“双一流”建设已成为继“985”“211”之后中国教育界最受关注的热词。中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》提出重点部署面向教育现代化的十大战略任务，其中第八条要求加快信息化时代教育变革，主要内容是要建设智能化校园，智能图书馆是智能教育的重要组成部分。高校图书馆在国务院的重大战略部署和“双一流”建设方案的指引下，人工智能技术与智慧服务如何使得高校图书馆成为智慧碰撞、思想交流的知识殿堂，如何为高校“双一流”建设保驾护航，这些命题值得精心谋划思考和践行。

1 人工智能与智慧图书馆服务

1.1 无处不在的人工智能

人工智能（简称AI）是计算机科学的一个重要分支，它试图通过计算机来模拟人的思维过程和行为，该领域的研究包括智能机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等[1]。李开复认为AI有五种定义，其中最具有时代精神的定义是会学习的计算机程序；均衡而偏重实证的定义为 AI是根据对环境的感知，做出合理的行动，并获得最大的收益的计算机程序，这也是目前学术界比较认可的定义[2]。人工智能的研究如雨后春笋般出现，如苹果手机里的SIRI智能语音助理能陪你聊天、查询资讯等功能使之成为人们的智能秘书；AI手术机器人“达芬奇”是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人[3]；机器视觉中的人脸识别也被广泛应用到了公司和小区的安保系统中；人工智能已经逐渐渗透到了人们的生活中，人工智能几乎无处不在。

1.2 人工智能转变高校图书馆传统服务

人类跨入21世纪之后，体现信息文明的新一代信息技术更新迭代加速，物联网、云计算、移动互联网、大数据、人工智能一浪接着一浪，信息文明与经济全球化持续推进[4]。人工智能作为科技和产业革命的聚焦点，呼唤高校图书馆人持续创新，与时俱进。双一流高校建设背景下，高校图书馆和用户对智慧服务也有迫切需求，高校图书馆作为信息技术理论与应用研究的前沿阵地，强化人工智能体系的发展对图书馆来说既是时代赋予的责任，更是满足用户个性化、智慧化知识服务新要求的必由之路。高校图书馆通过物联网产生、收集海量的用户服务数据存储于云平台，再通过大数据分析，甚至更高形式的人工智能技术应用产生智慧服务，为高校图书馆提供更好的增值服务。高校图书馆应审时度势、精心谋略、重塑图书馆的服务，应力争主动将传统服务逐步转变为智慧服务。

1.3 理解智慧服务

初景利对智慧图书馆的服务愿景提出了“服务场所泛在化”；“服务空间虚拟化”；“服务手段智能化”“服务方式集成化”；“服务内容知识化”；“服务体验满意化”这六个方面的服务愿景。无论图书馆怎样交替迭代，其最终都是为了满足用户体验。智能技术应用到图书馆业务与管理的各个环节和流程时，构成了包含楼宇管理、智能定位系统、智能采访、智能图书推荐、智能信息检索、智能信息咨询和智能情报分析等在内的智慧图书馆，当图书馆馆员应用智慧将各项信息技术相融合运用到图书馆服务功能之上时，图书馆智慧服务的概念由此产生[5]。智慧服务包含两层含义，第一层是馆员的智慧，具有高智慧的技术人才是智慧服务的重要前提，智慧人才的贮备成为了先决条件。第二层含义是智慧馆员成熟使用物联网、云计算、大数据和人工智能等信息技术实现智慧服务的必要技术手段。智慧人才与智能技术相互结合促进从而产生出智慧服务。

2 高校图书馆智慧服务体验

图书馆服务的发展历经文献服务、信息服务、知识服务三个阶段，在智慧图书馆环境下许多学者预期图书馆将进入智慧服务阶段[6]。本文从与高校图书馆用户服务息息相关的空间环境、阅读服务和信息素养学习三个维度阐述高校图书馆的智慧服务，以符合图书馆“以人为本”的理念；服务于人的发展，注重图书馆智慧服务深化更符合图书馆服务的初衷。

2.1 高校图书馆智能空间服务

人工智能已经越来越多参与到高校图书馆的空间环境服务工作中，Latimer K和Niegaard H指出图书馆空间设计要综合考虑三个重点要素：服务、空间和技术[7]，通过对物理空间环境、虚拟空间和信息空间的三位一体融合深化图书馆智能服务。丹麦技术大学图书馆进行的物理空间智能改造，将灯具上安装了Modcams传感器，它可以测试图书馆馆舍内的各种情况，对室内气候的研究，例如温度，空气湿度或颗粒水平和各种形式的用户行为监测数据用来改善图书馆的服务。通过图书馆智能设施管理系统对数据的整理后，管理者可以分析用户感兴趣的展览或活动，以及学生是否注意到图书馆的标志和馆舍空间中哪些区域或实体设备最受欢迎。智能技术也助力与拓展图书馆服务空间。北卡罗来纳州立大学的亨特图书馆是三角研究图书馆网络（TRLN）的一部分，使用数字化工具和媒体创建灵活的空间环境，如 3D可视化模拟书架、智能家具或地图可视化工具灵活组装这些空间，以便个性化拓展图书馆闲置空间提供个性化空间服务体验。

2.2 阅读服务智能化

人工智能在自然语言处理方面展现了精准阅读能力，图书馆的人工智能如何服务阅读、研究如何提高用户高效阅读、智慧阅读、个性化阅读推广值得进行研究。

首先，人工智能有助于高效阅读，体现在利用智能机器人帮助用户查找资料实现预先阅读；帮助用户提前掌握好一本书的基本观点和主要框架内容，也可以帮助用户检索工具书和查找资料。用户通过语音识别可以实现“听书”，可以解放用户的视觉阅读，以便能更高效地工作。其次，智慧阅读可以理解是利用人工智能虚拟现实等一系列技术，让用户超越现有的纸质媒体的束缚，进入媒体感官领域。图书馆可以借鉴人工智能在教育等领域的典型场景应用，在图书馆智慧服务平台、机构一站式服务系统的基础上进行基于用户阅读场景构建，通过基于用户阅读行为等大数据分析的用户画像构建，提供一个包含了知识图谱、图像识别、语言识别、智能翻译、自然语言集成化处理等数据服务、智慧服务等内容的图书馆智慧阅读服务平台，构建人工智能时代的自适应阅读场景[8]。

2.3 高校图书馆信息素养智能学习体验

美国宾夕法尼亚州立大学图书馆利用人工智能方法应用于评估学生通过完成数字徽章数量激增问题，以改进信息素养教学。数字徽章，也称为微型凭证，用作不同技能的视觉表示，允许用户记录他们获得的各种能力。该校图书馆信息素养数字徽章计划为学生提供个性化和灵活的学习活动，以建立信息素养技能。徽章学习适用于本科生，学生提交徽章步骤后将由具有评估权限的图书管理员或讲师查看和审查。学生会收到有关其工作的个性化反馈，一旦所有步骤都完成，就可获得徽章。仅在2017年秋季学期，宾夕法尼亚州立大学图书馆员就评估了10,000多个徽章步骤，面对数量的激增，图书馆认为人工智能可以成为解决方案。

人工智能可用于对学生的作业工作进行智能分析，例如给出课程的原始得分，自动突出优点和缺点，以及标记抄袭的可能，以简化评卷过程。另一方面使用自动化论文评分可以减少评估学生对数字徽章提交的反馈过程所需的时间。通过人工智能提供实时反馈来改善学生的学习体验，减少人工评分的负担。其次，图书馆希望人工智能帮助评估信息素养徽章这一案例得以推广，以便其他课程提供类似的服务。这是人工智能应用于信息素养教育的一个成功的案例，可以为我国高校图书馆实施的信息素养教育服务提供有益的参考模式。

3 研究高校图书馆智慧服务应对策略

3.1 运用先进的人工智能设备优化高校图书馆空间规划管理

高校图书馆可以运用先进的人工智能设备优化图书馆空间规划管理。智能视觉传感器可以为图书馆提供人流实时数据，使用高级视频分析和设备上的本地处理器来提供匿名数据输出。图书馆将传感器与物联网平台集成，使应用程序与已连接的设备、传感器和网关进行通信并使用由它们收集的数据。这将体现几个功能：了解人流量、按流通参数的区别用于优化馆藏空间划分、分类到馆读者类型。

图1 视觉传感器空间分析图Fig.1 Spatial analysis diagram of visual sensor

具体表现为：传感器提供楼层和座位占用的数据，座位占用率可跟踪图书馆空间的使用情况，并释放未使用的空间；根据人流量变化情况优化空间服务；温度、二氧化碳数据可感知空气质量；量化读者动态行为、捕获读者面部轮廓并识别每个访客的活动轨迹、甚至性别、年龄。图书馆利用收集的数据分析改善各项服务，还可以通过个性化需求定制分析读者行为、预测读者行为或者阅读需求偏好等智能服务。智能视觉传感器的使用能为高校图书馆空间进行动态观察分析，使图书馆建筑空间更加智能化、能更有效地利用资产管理、提高学生的空间素养。

3.2 学习机器人与大数据分析助力高校图书馆智慧阅读服务

科技发展迅速的今天，各种机器人设备应用于学习生活中。例如：谷歌的Talk to Books等图书搜索引擎与语音交互应用，可以自动识别语音，实现了问答、搜索图书的功能，为用户获取特定的图书信息提供了便利[9]。这种方式可以提高用户的有效阅读时间和阅读效率。

大数据是人工智能的基石，大数据解决的是对海量的数据进行挖掘和分析，把数据变成信息。大数据助力高校图书馆个性化阅读服务可应用如下几个方面：（1）利用大数据建立并累积各种数据，如馆藏资源数据、读者行为数据、用户个人信息数据、用户行为数据等。（2）利用大数据优化馆藏结构建立符合用户需求的馆藏体系，再利用大数据挖掘用户阅读行为和资源体系的关联，进行科学阅读推送预测。（3）建设大数据时代的图书馆阅读终端设备并使之具备信息自动感知、阅读反馈、智能分析和精确预测功能，自动匹配个性化阅读推广服务。

3.3 培养智慧图书馆员

图书馆馆员应对照以下几个方面提升个人业务能力，更好地为智慧图书馆服务：（1）从理念上：树立智慧服务理念，具有创新服务精神、致力于终身学习。（2）从学习能力上：以用户需求为中心，准确把握分析大数据知识范畴，提高吸收新知识的能力素养。（3）从服务方向上：应致力于为用户提供智能化服务，熟练应用人工智能、物联网、云计算等信息技术能力。（4）从解决能力上：具备建立集成化的公共智慧获取、存储、组织、分析和决策的大数据综合解决方案的能力[10]。智慧馆员队伍应本着为用户解决问题的信念，在智慧服务不断开展深入的过程中始终保持开拓进取精神，主观能动地发挥智慧图书馆的作用，体现智慧服务的实质。

4 双一流军校图书馆智慧服务的思考

以我校为例，国防科技大学作为国内著名双一流大学，有“军中清华”的美誉之称，有强大的学术科研背景，特别是人工智能专业在国内行业领域占据一席之地。我馆可以与本校相关专业合作研发适应图书馆的智能技术和产品。例如在国内已经初始流行的进馆刷脸服务、智能机器人排架整理图书、大数据分析为读者提供个性化阅读推广等方面。军校图书馆的特色是用户特殊，面对军事指挥专业的用户，可创建有军校特色的智慧空间服务。例如开创融合军事特色的图书馆智慧空间服务，军校图书馆根据本校军事科技专业战略的不同要求，利用图书馆的可变空间灵活组装家具、智能技术设备，配备数字化虚拟家具、智能检索等因素，就可以引发图书馆智慧空间的重塑实现人机交互场景，以拓展图书馆的空间为用户提供个性化空间服务体验。

支持军事战略智慧空间需要以下几个方面的支持：（1）针对军事部署指挥临时会议的智能设备。例如HuddleLamp-——它是一个配有摄像头的台灯，可以识别放在桌子上的所有移动设备，并且可以轻松地传输显示内容，这种设备特别适用于需要看地图的会议，有助于军事学术研讨会和地形学的课程学习。（2）采用 3D模拟化混合书架。针对军事类馆藏资源的可视化，这种书架能实现还可以开发成3D可视化的“混合书架”。在图形用户界面中，它设计显示所有图书馆资源。因此，它还可被进一步可以开发成3D可视化虚拟“混合书架”，可以同时建立可视化地图检索背景墙，美国数字公共图书馆有一种地图和颜色搜索，能方便地搜索数字化文本对象，可适用于军事作战部署时使用。（3）培育复合型军事图书馆管理人才，配合军事学科的教员联合开发智慧服务空间，提供智慧服务。

5 结语

人工智能作为信息文明与图书馆发展趋势的新阶段，正在从初步萌芽走向成长发展、从试点尝试走向全局创新的转变时期， 而这正是基于数据驱动的高校图书馆服务重塑的重要窗口期。本文在借鉴大量国内外人工智能与智慧服务具有前瞻性的研究案例和成果基础上，提出了三种高校图书馆智慧服务体验和三种实现智慧服务的有效策略，以期为人工智能时代下智慧服务研究提供有益借鉴。