“5G+人工智能”的大数据知识服务体系构建研究

熊莉君，连书勤Δ，张 灿（．南昌大学图书馆；．江西水利职业学院公共教学部）

1 研究背景

知识服务是知识经济发展的产物，随数字图书馆兴起被引入图情界，是在网络环境下以信息知识的搜寻、组织、分析及充足的知识和能力为基础，根据用户的问题和环境，融入用户解决问题的过程，能有效支持知识应用和知识创新，是为适应网络环境的新形势和科学技术的迅速发展、为图书馆在数字环境下继续生存而发展起来的一种新的服务方式［1］。因而，知识服务离不开数字网络等现代信息技术的融合应用。大数据时代，图书馆引入大数据、人工智能（Artificial Intelligence，以下简称AI）、5G等新一代信息技术，成为智慧图书馆，大数据知识服务即面向智慧图书馆提供智慧服务的知识服务模式［2］。《教育信息化2.0行动计划》指出，“发挥技术优势，变革传统模式，推动新技术与教育教学的深度融合”［3］，因此，要满足大数据时代的智慧服务需求，就要充分发挥新兴技术对大数据知识服务的支撑与促进作用，形成服务于一流人才培养和一流学科建设的大数据知识服务供给新形态。

作为新一轮科技革命和产业变革、互联网技术创新的代表，第五代移动通信技术5G网络建设是应用发展的基础与应用创新的重要支撑，稳步推进5G网络部署、打造5G精品网络，是国家、经济社会和产业发展之需。随着5G在图书馆建设中的应用，相关研究陆续展开，已有研究指出5G加速推进了知识服务泛在化、智慧化、可视化。覃玮境等认为，5G背景下的图书馆运行模式趋于“数据智能+网络协同”，从传统的文献信息服务中心转变为支持学生学习及科学研究的全方位知识服务中心［4］；熊太纯等认为，5G带动的万物泛在互联和人机深度交互必然推动信息资源市场和知识服务的变革，需要引入新一代图书馆管理集成系统，构建基于5G的知识服务平台［5］；董同强等认为，新一代图书馆服务平台以“AI+5G”技术为实现基础［6］；刘炜介绍了支持5G技术的智慧图书馆服务平台，认为应该充分利用5G技术，向读者提供全方位的智慧知识服务［7］；朱学芳等认为图书馆信息服务在5G和人工智能技术共同作用下成果初显，以用户为中心、互动情境式数字服务已成为学界和业界的共识，5G时代可视化交互知识服务研究成果较丰富，将更多的视觉识别、语言处理和自然交互等人工智能技术嵌入数字信息资源智慧服务是未来应用5G技术的主要场景之一［8］。以上研究表明，基于“5G+AI”的新一代图书馆知识服务平台正在受到越来越多关注和重视，它加速了知识服务理念、内容和模式的变革与升级，但已有研究多基于现有知识服务体系平台，对于“5G+AI”如何应用于大数据知识服务的内容体系、框架构建等具体问题还鲜有探讨。为了更好地满足和适应大数据时代“5G+AI”赋能知识服务创新发展的需要，有必要对这一问题进行分析和总结。

2 相关研究综述

2.1 图书馆知识服务

知识服务是相对而言的，是从基础到深度的一种服务形态。王应华把图书馆的服务分为基础服务和高级服务，分别对应一般性信息服务（大众服务）和知识服务（专业服务）［9］；盛东方等总结提出大数据背景下，为了应对海量数据的挑战，面向学科的信息检索应逐渐向知识服务转变［10］；高俊芳指出，从传统信息服务到适时开展学科知识服务是建设一流高校数字图书馆的必然趋势［11］；盛剑锋、张文惠［12-13］等认为，学科知识服务随着用户对学科信息服务要求的不断变化而产生，是采用先进的信息技术和网络技术，为学科用户提供专业知识的个性化及深层次服务；任萍萍通过文献分析得出，图书馆作为高校的学术性文献情报中心，已成功开展了一系列学科支持服务的探索与实践，按加工深度分为基础资源服务、进阶检索服务、全局分析服务到深层数据挖掘服务四个层次［14］。

随着大数据时代的全面来临和数据密集型第四科研范式迅速兴起，大规模数据爆炸式增长，大数据驱动知识服务运用大数据技术不断变革服务内容，升级服务模式。如，从Hadoop海量异构数据库等元数据视角，利用大数据存储与挖掘分析技术开展文献资源知识发现服务，深度整合、挖掘、揭示文献信息中的知识关联。开发应用大数据推荐系统，在推荐系统中采用基于数据挖掘的可感知人工智能检索技术，添加用户兴趣偏好采集与用户参与开发模块，通过分析大量的用户行为数据，进行需求精准预测和智能推荐。决策支持服务运用文献计量学和统计学的方法，采用大数据智能挖掘技术清洗、处理数以万计的科技论文和专利大数据，利用机器学习、知识图谱和深度学习等人工智能方法分析知识产权数据，为分析报告的撰写提供科学精准的数据支撑依据。

2.2 基于“5G+AI”的大数据知识服务

5G技术在图书馆的应用推进，为大数据时代知识服务发展注入了新动能、带来了新机遇，如何抓住5G建设的发展契机，取得新一轮知识服务发展、繁荣，成为亟须思考的问题。刘炜等指出，5G将刺激AI和机器学习等信息技术的高速发展，详细阐述了5G+AI时代中国特色图书馆及图书馆能做什么［15］；任萍萍把5G归纳为以高数据速率、高系统容量、低时延和超级设备连接的宽信道带宽为媒介，以算力共享与知识流为性能目标的智能信息通信技术［16］。单从概念上看，5G与AI密不可分，5G因高系统容量和大规模设备连接而构成万物互联，与AI深度融合形成万物智联，“5G+AI”为图书馆提供技术支撑，加快了图书馆数据化智能化转型。5G高数据速率能够满足大数据量的传输需要，高系统容量支持大规模设备同时在线，能够有效缓解同一数据库高峰访问时期的网络拥堵问题，更快速地在国内外数据库中检索读者需要的文献，降低学科服务工作强度。新一代AI呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等特征，在“5G+AI”视域下，具有人机交互特征的知识服务模式将成为图书馆的典型特征［17］，如在基于5G应用的虚拟数字人文体验等互动服务中，用户可参与5G+边缘计算+人工智能的数字化处理过程［18］。

综上所述，知识服务的内涵不断演进，其内容和模式随用户需求和技术应用不断发展变化。“5G+AI”赋能大数据知识服务新理念和新元素，基于“5G+AI”的大数据知识服务可概括为在知识服务过程中融合应用5G、大数据、人工智能等现代信息技术，使技术应用贯穿于知识服务全方位、全流程，包括围绕并准确把握用户的知识服务需求、主动嵌入用户教学科研服务第一线、提供智能检索培训和智能知识咨询与智能决策服务、跟踪搜集整理、深层次挖掘分析、加工提炼和开发创新，及时快速、精准、动态地进行智能知识传递，为用户提供个性化、智能化和专业化知识内容的智慧服务。“后疫情时代”，高等教育更加注重信息技术与教育教学的融合，“5G+AI”技术成为知识服务转型升级的关键推动力。新常态下，知识服务要以5G新业务、新场景为契机，加强人工智能、数据挖掘技术研究，创造适应个人心理和行为的信息活动环境，同时优化资源结构，聚集与个人相关的信息资源，面向“5G+AI”研究视角，构建“5G+AI”的大数据知识服务业务新生态，提供适合个人特点的检索与利用服务新机制，支持大数据知识服务所需的关键基础设施和系统运转体系。

3 基于“5G+AI”的大数据知识服务体系构建

知识服务来源于知识经济，是知识经济时代围绕知识的生产、存储、提取、加工、传递、创新等展开的一切有关知识传播和知识开发利用的活动。基于“5G+AI”的大数据知识服务构建泛在智联的大数据知识服务网络，为用户搭建个性化的人机交互大数据知识服务云平台，开展定制智能检索培训、智能知识咨询与智能决策服务，支持4K/8K超高清视频、VR、AR等多技术融合应用与互联互通，在贴近满足用户个性化需求、优化用户体验的同时，贯彻技术引领与智能管理支撑下的智慧发展理念和育人服务目标。

3.1 框架体系

“5G+AI”的大数据知识服务体系是一个由知识服务用户、知识服务资源、知识服务馆员、知识服务平台构成的四位一体的知识服务智联系统，即以用户为本，根据用户的智慧知识服务需求，秉持科技与人文融合的体系设计理念，依靠AI技术在5G基站上的应用，从“5G+AI”技术层面整合集成模块化的知识资源库，搭建新一代图书馆知识服务平台，通过具有专业技能的知识服务馆员的积极参与，构建个性化和智能化的泛在智联知识服务体系，可应用于智能检索培训、智能知识咨询、智能决策服务、智能知识传递等服务模式，为用户带来更加便捷、高效、智慧的知识服务体验。

3.1.1 知识服务用户

叶艳鸣指出，“图书馆的服务越来越多，服务的形态越来越复杂，而实现这些仅靠人工服务是难以达成的。但是，如果利用5G技术，借助智慧化大数据，将极大改善和提升整个公共服务体系的服务效能和社会效应，最大限度地让群众受益，这就是我们今天为什么要讨论智慧图书馆建设的原因”［19］，5G科技创新是为大众服务的，5G智慧图书馆建设是利用5G技术改善和提升服务效率以便最大限度地让群众（用户）受益，享受更高质量的智慧图书馆服务，满足群众文化消费升级的需求，更好地满足新时代人民群众日益增长的文化生活需要。高校智慧图书馆作为5G智慧校园组成部分被纳入高校整体规划建设中，5G基站建设实现校园5G信号全覆盖和相关教学服务应用场景，5G富媒书、5G智能机器人、人脸识别AI系统、3D全息投影技术等也在图书馆管理和服务中得到关注和重视。用户“全程刷脸”进出图书馆，使用智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备等各种移动智能终端连接5G网络，进行人机、人网、人人和人群的多元交互，构建起多点多终端、双向互联互通和实时动态持续的知识服务交互新生态。

智慧图书馆是下一代图书馆服务平台，下一代图书馆技术要把体现增值功能、突出用户本位、适应事业发展放在重要位置［20］。大数据知识服务是面向智慧图书馆提供智慧服务的知识服务模式，因此大数据知识服务要以用户为中心，应用“5G+AI”技术，而不是以“5G+AI”技术为中心开展用户服务。首先，“5G+AI”大数据知识服务要从培养人才的目标出发。从入馆教育开始，到用户进入图书馆检索利用知识信息、提出面向教学科研的各种知识服务需求，再到帮助用户解决问题，各种智能技术、人工智能辅助工具等都将深入知识服务开展、用户满意测评的方方面面。利用AI技术为每一个用户建立基于大数据的用户画像，从而为用户提供知识服务，把智慧化的知识服务纳入用户教学研究过程中，进一步提升人才培养质量。其次，“5G+AI”技术可以极大提升用户的感知和使用体验，改善和优化交互场景生态，创造“多屏交互、多网协同、多场景融汇”的一体化全生态智慧知识服务，更高效地帮助用户解决在知识获取、利用和创新过程中遇到的各种困难和问题。

3.1.2 知识服务资源

新时代以人的发展为目的的一流人才培养观决定了智慧图书馆要以有益于用户智慧成长为发展目标，为用户提供多元化与个性化的智慧服务成为大数据知识服务新的增长点。在“5G+AI”技术支持下，智慧图书馆的资源呈现形式更加立体多元，获取、传递和共享速率更加高效快捷，促进了不同系统数据对接，多元化、多系统的资源供给有利于满足大数据知识服务个性化需求。大数据知识服务生产端提供的资源不再是内容的简单堆积，而是根据用户的不同需求而产生的个性化知识集，促进用户的知识和智慧增长。随着用户认知水平和学习创造能力的不断提升，用户开始参与知识资源体系的形成过程。3.1.3 知识服务馆员

智慧图书馆基于“5G+AI”的大数据知识服务情境化场景使知识服务馆员应运而生，知识服务馆员是知识服务的具体实践者，是“5G+AI”技术大规模应用和创新大数据知识服务业务的引导者和推进者。知识服务馆员的服务质量对知识服务的有力开展有着直接影响，知识服务馆员与知识服务用户的关系决定着知识服务工作的成效，馆员只有主动与用户沟通互动，并且尊重、信任、关怀用户，才能促进双方积极交互行为的发生，增强用户对知识服务的黏性。“5G+AI”技术推动了VR、AR、5G全息投影视频通话等在知识服务中的应用，将馆员和用户置于同一虚拟空间，打造全息沉浸式的交互氛围，为用户提供更为真实的交互情境，丰富用户的功能体验，为用户提供愉悦的情感体验。

3.1.4 知识服务平台

科学使用“5G+AI”顶层技术搭建智慧知识云是提供更智能化的系统功能和更个性化的学习支持，以及开展智能化、专业化知识服务的重要基础。5G依靠的是云计算，符合5G技术特点的云平台将成为图书馆主要的信息集成、知识组织与计算服务形式［21］。在为用户提供知识服务的过程中，要注重用户的情感体验，融入更多人文元素，真正地把人和人、人和物更紧密地联系在一起，建立起馆员与用户之间更通畅、更紧密的纽带。基于智能云计算将智能检索培训、智能知识咨询、智能决策服务和智能知识传递等大数据知识服务业务架构于云平台上，云平台将为图书馆带来几乎无限可能的存储和计算力，可对终端用户行为数据进行深度智能挖掘分析，并结合边缘计算，将大量需要实时计算的数据投递到边缘端进行处理，利用AI技术实现有针对性地精准推送，从而更高效地为用户提供贴心、有温度的个性化知识服务。

3.2 服务模式

技术升级换代通常会开辟全新应用空间，“5G+AI”技术为大数据知识服务模式变革提供了有效支持，基于“5G+AI”的大数据知识服务通过在知识服务主要业务环节的技术介入驱动知识服务模式创新应用。

3.2.1 智能检索培训

“5G+AI”建立了支持智慧图书馆智能检索与教学的基础设施。5G网络覆盖之下，AI科技将线下检索培训搬上云端，用户通过移动智能终端在任何地点任何时间都可高速访问高校图书馆学科知识服务云端，进行知识泛在智能检索。5G网络大带宽、超低时延的特性能够实现高清视频回传交互，让直播更加智能流畅，给用户带来更好的视听体验。依托“5G+AI”技术，智慧图书馆通过手机扫码空中课堂、远程全息投影教学、AI教学辅助虚拟课程学习等创新检索教学模式，打造全时域、全空域、全受众的智慧教学服务生态圈，加速优化智能培训流程、人工智能语音交互及多场景的应用连接，使云端检索教学培训应用场景得以更加丰富的可视化、形象化、语音化的全景式展示。

3.2.2 智能知识咨询

“5G+AI”给图书馆智能知识咨询带来了更多可能，如通过VR、AR提升交互能力和效率，实现“无接触”知识咨询服务，AI机器人的投运也可显著降低学科馆员的劳动强度和出错率。相比4G，5G具有高速率、低延时、低功耗、高移动性、多元终端等网络性能，能满足VR、AR设备对于网络高带宽、低延时的性能要求，且入网设备的兼容性大大增强，设备通信水平大幅提升。实现互联互通，远程互动结合VR、AR、人机交互真实还原应用场景，与用户进行“零”距离交流，随时进行临场感十足的知识咨询，通过人工智能适配相应的解释回答，实时自动推送至用户眼前，更加智能地满足用户的知识咨询需求。

3.2.3 智能决策服务

大数据是这个时代的重要资源，5G实时传输是一个催生数据的利器，5G数据时代形成的海量数据将得到有效、实时采集和保存。依托5G技术，也将实现智能监测与控制，经过后台云和AI分析体系作出的深度分析，将为服务决策提供重要依据。“5G+AI”的应用实现了大数据驱动决策服务技术壁垒上的突破，通过人工智能和数据技术，使大数据知识服务转向以智能挖掘为主的人技协同、多元参与的智能决策服务模式，提升决策服务的科学透明性和精准预见性。在5G环境下，运用智能视频分析技术，可以远程实时动态分析多维度知识服务场景下用户的情绪和行为，以用于改进和提升服务质量。

3.2.4 智能知识传递

5G信号连接的是云的反应，其精准度高达99.9%。5G低延时和快速传输的特点为大数据知识服务提供了一个更加优质、快速、稳定的通信环境，传输画面已能接近实时画面。“5G+AI”技术能够助力数字内容传递，优化传递流程与传递渠道，加快推进终端随人走、知识围人转的智能知识传递方式。利用“5G+AI”技术构建社交化传递、精准化推送的知识服务智能传递体系，有效满足用户知识传递和分享需求。

4 思考与建议

4.1 采纳新技术适应新环境，深化用户理念

立足新发展阶段，贯彻新发展理念，转变服务方式，推动高质量发展正在成为下一轮图书馆事业发展的主基调。《中国图书馆学会“十四五”发展规划纲要（2021—2025年）》中指出，促进智慧图书馆体系建设是“十四五”时期的主要任务之一，各级各类图书馆要重视、树立智慧化转型的发展理念，积极应用现代信息技术，关切社会智慧化发展需求［22］。知识服务本质上是一种基于服务对象实际需求目标的服务，要应时而变，契合时代精神，应需而设，顺应发展潮流，重视用户的知识获取和利用需求，与用户开展广泛深入的交流互动。随着“5G+AI”的普及应用，图书馆数据化智慧化进程将明显加快，并为大数据知识服务用户交互提供良好的技术应用支持。

4.2 深度认知技术发展趋势，建设推广智慧资源

智慧图书馆体系建设已成为图书馆事业发展的重要方向。5G通信技术与AI人工智能技术融合发展必将深刻影响知识服务智慧化进程，推动图书馆进行技术革新，为智慧知识服务的开展提供基础支撑，助力提升大数据知识服务发展新动能，以技术更新服务业态、以技术丰富交互表现、以技术促进资源融合趋势将愈加明显。技术将大大助力智慧资源的发现、开发与创新，构建5G覆盖、互联互通、开放共享的智慧资源系统，图书馆要积极推广“5G+AI”在智慧资源系统建设的示范应用，推进基于“5G+AI”的大数据知识服务在业界的广泛应用。

4.3 规范馆员专业发展，加快队伍转型升级

图书馆管理层要深化体制机制创新，争取上级主管部门支持，在重点服务环节先行先试，研究制定“5G+AI”应用管理规定，营造有利于运用学习新的技术工具、新的工作方式的良好环境和制度条件。要建设一支学科基础扎实、实践能力突出的知识服务馆员队伍，馆员要适应并学会利用5G、大数据、AI等“5G+AI”新技术，依靠大数据分析和AI管理服务，为用户提供更人性化的交互方式，同时注重自我能力的提升。

4.4 推进平台服务模式创新，提升技术应用效率

《关于推动工业互联网加快发展的通知》指出，引导平台增强5G、人工智能、区块链、增强现实、虚拟现实等新技术支撑能力，强化设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成［23］。要应用“5G+AI”技术发展知识服务模式，打造新一代大数据知识服务体系，就要积极开展基于“5G+AI”的大数据知识服务平台建设和大数据知识服务场景建设，深入推进5G与云计算、大数据、人工智能、VR等技术的结合应用，以更高效的传递速率、更多元的资源供给、更丰富的交互体验创新现有知识服务模式，使服务体系多层次、智能化、数据化、专业化、场景化和智慧化，持续推进“5G+AI”的大数据知识服务的增值方式、产品业态和服务形态高质量发展。