人工智能技术在高职图书馆中的应用

李鹏

（山西工程职业学院 山西省太原市 030009）

人工智能技术是以计算机科学、信息科学、神经科学、神经生理学、语言学、认知科学等学科知识为基础，发展起来的模拟人类智能活动的一类技术。人工智能技术的发展与应用，为各行各业带来了管理模式的变革。对于高职图书馆而言，传统的被动式服务模式已经难以满足读者深层次的需求，与高职院校“双高”建设发展相脱节，所以高职院校有必要应用人工智能技术打造图书馆服务新模式，即全面感知服务模式、智能机器人服务模式、学科知识服务模式，全面提升高职图书馆服务效率。

1 人工智能技术在全面感知服务中的应用

高职院校可应用人工智能技术构建起全面感知服务系统，结合采用大数据技术、云计算和互联网技术，通过感知多种信号，为读者提供感知服务[1]。当前，基于人工智能技术的全面感知服务主要应用在智能门禁系统、智能借还书系统、座位预约系统和移动服务系统中。

1.1 智能门禁系统

高职图书馆要借助人工智能技术创新无卡化智能管理模式，使读者通过“全程刷脸”完成身份认证，无需再使用“一卡通”。在智能门禁系统中，人脸识别技术的应用流程如下：采集人脸数据→调用人脸信息数据库→人脸数据与读者信息匹配→调用读者身份信息库→人脸数据传输→读者刷脸入馆→人脸识别认证→授权读者出入。在应用人脸识别技术后，图书馆可实现对应唯一性的人员出入管理，提高门禁管理智能化水平。

1.2 智能借还书系统

图书馆将人工智能技术应用到借还书系统中，提升读者借还书的服务体验。该系统功能包括：

1.2.1 刷脸借还书

在人脸识别技术的支持下，读者可以通过刷脸完成传统一卡通管理模式下的借书与还书操作，解决读者忘记带“一卡通”而产生的借还书不便问题。

1.2.2 智能采书

图书馆在智能借还书系统中借助大数据技术对系统服务器的数据进行统计分析，根据书籍借阅频率、利用率，分析出读者的借阅规律，提取出利用率较高的书籍类型，为制定书籍订购计划提供决策依据。

1.2.3 征订管理

图书馆管理人员可利用人工智能技术开展征订管理，将征订的书籍目录发送到图书馆网站、公众微信号、QQ 群、APP 上，让学生浏览书籍目录，选出期望订购的书籍，以保证图书征订更符合读者需求[2]。

1.3 座位预约系统

座位预约系统主要采用人脸识别技术，使高职图书馆的智能管理系统具备自动预约、自动签到、后期运营管理等功能。座位预约系统主要包括以下三大模块：

1.3.1 智能化选座模块

基于人工智能技术的智能化选座系统，可使读者随时查看图书馆内座位的使用情况，根据读者历次的选座记录，利用大数据分析判断读者的选座习惯，为读者自动筛选出符合读者预期的座位，提高选座的智能化、个性化服务水平[3]。在高职图书馆内，可根据不同的分区模块设置不同的座位分区，明确各个座位分区的特征，如分为自然科学区、社会科学区、阅读区、备考区、科研区等，结合读者的不同需求合理安排选座。智能化选座流程如下：提交预约请求→调用身份信息数据库→识别读者身份信息→调用与读者身份信息匹配的座位模块分区→提出最佳座位分区序列→空闲座位与最佳座位进行比对→输出分配座位。

1.3.2 智能识别签到模块

读者通过图书馆门禁系统的人脸识别之后，全面感知服务系统会自动调取读者身份信息，将其发送到智能选座预约系统，对预约系统中的信息与读者信息进行匹配，在匹配成功后将信息反馈到签到系统，自动进行签到，无需读者人工确认。在选座预约成功后，如果读者未在约定时间内到达座位，则视为自动放弃座位，系统将该座位重新编入未选座状态，供其他读者选座。

1.3.3 客户端管理模块

高职图书馆的管理人员可借助客户端管理模块进行座位管理，随时查看座位预约、签到、取消、续座、违约等信息，利用管理模块生成座位使用率、预约违约率的大数据分析报告，便于管理人员针对座位利用情况进行管理。如，管理人员可在管理模块设置黑名单管理权限，当读者违约率达到一定比率时，限制读者智能选座。

1.4 智慧移动服务系统

高职图书馆可应用人工智能技术建设移动服务系统，创新服务方式，提高图书馆服务效率。具体包括：

（1）建设智慧书柜。图书馆可利用全面感应技术、RFID 技术建设智慧书柜，实现图书馆借阅区域的无人管理，让读者自主完成借阅活动。

（2）建设互动知识平台。图书馆面向跨馆际融合，横向拓展知识服务链条，建立起本校图书馆与其他院校图书馆、公共图书馆之间的联系，实现电子图书资源共享，使读者可以通过本校图书馆的互动知识平台获取其他图书的电子资源，提高图书馆社交化的移动服务水平[4]。

2 人工智能技术在智能机器人服务中的应用

高职图书馆可应用人工智能技术设计智能机器人服务系统，为读者提供24 小时不间断的问答咨询服务。基于人工智能技术的图书馆机器人主要采用计算机视觉技术、机器学习技术、自然语言处理技术、语言识别技术等，机器人可通过持续学习，不断扩充语料库，准确识别读者的多轮对话，使机器人能够完成复杂场景下的服务任务，提高机器人的服务能力。

2.1 系统架构

机器人采用自然语言识别技术、容错技术、智能检索技术、问法处理体系等，可实现与全媒体的交互，兼具云平台运行与独立运行机制，支持自动学习和深度学习训练。高职图书馆智能机器人系统架构包括以下三大部分：

2.1.1 访客端

机器人对接高职图书馆的网站、QQ 群、微信公众号、APP 等客户端，当读者登录到客户端后便可以享受到机器人提供的服务，实现人机交互。

（1）对接网站。在访客端嵌入站点窗口式会话框，使读者通过点击对话框链接进入咨询系统；

（2）对接QQ 群。在QQ 群内发布QQ 插件，用以登录到机器人系统；

（3）对接微信公众号。读者在公众号上扫描和识别二维码可获取登录系统的权限；

（4）对接APP。在图书馆APP 上设置读者身份认证接口，直接登入系统。智能机器人服务系统可实现多站点、多渠道的同步运作，使同一语料库支持不同渠道客户端的访问需求。机器人提供的咨询问答类型包括智能问答、热门问答、关联知识、架构化问答、流程化问答等[5]。

2.1.2 管理端

机器人管理端包括语料库管理、无缝人机转换、热门问答管理、未答问题处理、历史记录查询、数据统计等管理功能。管理端的咨询问答流程如下：

（1）词句处理。采用对话切分、特征提取、智能纠错、词嵌入转换等技术，全方位处理读者的问题，将读者问题转化为高维向量；

（2）意图识别。建立意图识别模型，对意图匹配度概率进行分析判断，基于深度神经网络技术分析判断结果的置信度达标程度，进而实现对读者意图的识别和定位，找到与意图相匹配的问题答案。

2.1.3 训练系统

运行流程如下：

（1）初始化。对语料库进行初始化，开启智能识别功能；

（2）样本处理。在语料库问答中增加样本进行训练，实时同步消息样本、标注正负样本、推荐样本，借助机器人的发话能力，对问题进行举一反三，最终生成和输出样本，并对模型进行交叉验证和测试验证，以保证识别的准确性；

（3）完善语料库。语料库借助深度学习技术持续更新读者提问，添加学习样本，进一步完善训练系统中的问答内容。

2.2 服务模式

图书馆机器人服务模式采用纯机器人模式与人机协作模式两种模式，两种模式可以灵活切换，为读者提供智能问答服务。

（1）纯机器人模式。该模式为优先选择模式，由机器人全面应答读者问题，无需人工接入。

（2）人机协作模式。在机器人无法识别用户意图的情况下转接到人工客服平台，机器人可辅助客服人员进行人工回复，根据问答服务情况随时将任务转接给机器人，实现人机无缝转接[6]。

2.3 关键技术

智能机器人不仅要智能识别读者提问，向读者推送专业答案，而且还要训练积累答案内容，这就要求机器人必须采用以下两项关键技术。

2.3.1 智能问答技术

（1）用户提问。使用上下文对话系统进行session 切分，多维度提取用户问题的特征，包括正则表达式特征、ngram 特征、模型特征等；原始问题采用NLP 技术处理，智能分解问题中的关键词，借助数据训练构建基础模型，纠错和转换处理分词，结合特征的多维度数据得出高维空间向量，用以表示用户问题。

（2）机器人回答。基于高维空间向量建立起输入模型，对问题进行预处理，通过深度神经网络计算，输出知识库中与之相匹配的信息，并经过置信区判断匹配概率，输出答案。对于无法输出答案的问题建立起专题日志，采用意图聚类方法继续训练模型，增强模型的应答处理能力。

2.3.2 问题识别训练

（1）构建训练集。分析问题找出种子问题，采用智能分词、词嵌入等NLP 技术找出相关词，标注词性和位置序列，构建笛卡尔积，产生初始状态下的语料库。

（2）语料标注。对语料库进行人工标注，去掉无效语料。

（3）生成问题识别模型。基于长短期记忆网络和卷积神经网络进行训练学习，生成语料库，保证训练质量。

3 人工智能技术在学科知识服务中的应用

高职图书馆是高职教育体系中的重要组成部分，承担着学科知识教育的重任，所以高职图书馆要合理应用人工智能技术优化学科知识服务体系，为培养出高素质人才、提高学校办学水平提供有力保障[7]。

3.1 文献资源建设

高职图书馆利用人工智能技术、大数据分析技术、云计算等技术进行文献资源采编，整理筛选数据库资源，并结合自动获取技术，统一管理图书馆的纸质文献资源与电子文献资源。在文献资源管理中，可调用馆藏书目数据库获取书目信息，完成编目建库任务，智能处理编目过程，减轻工作人员的工作量。

3.2 智慧知识服务

高职图书馆要基于人工智能技术打造智慧知识服务体系，为读者提供高效的推荐与检索服务，促使图书馆从传统的被动式服务模式转变为主动式、智能化的服务模式。智慧知识服务功能包括：

（1）智能推荐。利用大数据分析技术、挖掘技术，对用户隐性信息进行分析和挖掘，生成价值性更高的信息，依据高价值的信息向读者提供图书推荐服务，向读者发送推荐信息。

（2）智能检索。读者登录到图书馆的智能检索服务系统，输入关键检索信息，可在短时内获取动态检索结果，满足读者的个性化检索需求。

3.3 智慧学科服务

高职图书馆可应用人工智能技术建设智慧学科服务平台，以满足高职院校建设“一流学科”的发展需求，为全体师生提供智慧化的学科知识服务。具体包括：

（1）建设开放智慧中心。图书馆利用人工智能技术打造学术讨论模块、新购书籍公示模块、新科研成果展示模块，方便师生在开放指挥中心进行交流、学习和讨论。

（2）建设自主学习平台。图书馆根据不同学科建设学科知识库和考试资料库，方便学生直接到有关本专业学科的知识库中开展自主学习，并获取相关资格考试、等级考试、专升本考试的资料。

（3）建设网络课堂平台。图书馆将馆藏资源作为学校网络课堂建设的重要资源，为师生开展智能辅导服务，图书馆可依托移动终端的优势打造智慧教学体系，为师生提供友好的学习界面，提供丰富的学科资源。

4 结论

综上所述，高职图书馆要合理应用人工智能技术开创图书馆管理与服务的新模式，为读者提供智能化、个性化、便捷化、社交化的服务，全面提升图书馆服务效率。高职院校要结合“双高”建设需求和读者需求，基于人工智能技术积极打造智慧型图书馆，优化图书馆馆藏资源结构，提高图书馆资源利用率，从而为高职院校发展和人才培养提供更加优质的教育服务。