建构主义视野中的智慧图书馆
2022-03-21邱源,程跃
邱 源,程 跃
0 引言
建构主义起始于苏格拉底、亚里士多德时代,至今已有2000多年历史,中间有黑格尔、笛卡尔、米德等哲学大师的梳理和心理学大师皮亚杰、维果茨基的革故鼎新,把建构主义由哲学引入到实证科学,树起了一杆哲学、心理学、思维学、社会学、管理学等各方关注的大旗[1]。当代建构主义崇尚“人机耦合”的科学技术,认为它是哲学思想嬗变的重要理论进路,也是实证演绎的重要把手。其基本逻辑是:在理性主义哲学传统下从个体建构主义走向了群体建构主义;在信息技术和智能技术推动下走向了符号诠释与人机互动论[2]。
智慧图书馆创建伊始,建构主义学者就不弃不离地以各种的方式介入其中,在智慧图书馆的核心特征、内在结构、空间交互和群体创新等领域,提出许多新理念、新举措。例如,从智慧图书馆要素叠加的实质特征中,读出建构主义交互同化的思想内涵[3];从传统图书馆的“自我建构”服务模式、数字图书馆的“数字建构”模式以及智慧图书馆创新模型中,读出建构主义认知图式的演化过程[4];从智慧图书馆虚实交互的愿景、用户画像的外显与内隐技术的开发、机器人“软”“硬”兼备的功能设计,读出建构主义双轮建构的理念[5]。下文就这三个方面展开论述。
1 交互同化视野中的智慧图书馆结构
2003年,当芬兰奥卢大学图书馆采用了位置感知的移动图书馆服务,以“Smart Library”(智慧图书馆)命名之时[6],“智慧”好像已不再是人类的专利,倒成为数字化、网络化、智能化的代名词。人们热议的话题是信息爆炸、远程控制、智能替代、5G泛在……在人们沉浸在这一信息技术革命狂潮的当下,建构主义善意地提醒着我们:千万不要忘记图书馆的初心,千万不要丢弃智慧的本源。
1.1 智慧图书馆概念的要素叠加
近二三十年来,在传统图书馆的基础上,各种要素不断更迭换代,完成了蜕茧化蝶的全过程。文献图书馆、数字图书馆、泛在图书馆、智慧图书馆……这些使人眼花缭乱的演化,其速度之快、内容之多、项目之繁,千年未有,百年不遇。当人们还在讨论数字图书馆时,泛在图书馆来了;当人们对泛在图书馆正在品味时,智慧图书馆来了……令人顾念不及。
有一种叠加理论,能将这种纷繁杂乱的现象简化为一个公式。它认为图书馆的每一次变化,都是新内涵或时尚元素叠加的结果。如果“图书馆”最初的概念是T,叠加的新内涵或时尚元素看成是变量x,则图书馆演化的过程就是不断对函数T变量增加各种自变量的过程。若把 f(x)看成是这个函数关系,即T=f(x),则公式中的x是动态的、新生的时尚元素。由于其不断地添加、补充或修正,现在演变成了T=f(x1,x2,x3,…,xn),也就是说,xn决定了图书馆内涵丰富的程度和图书馆发展的速度。从文献图书馆开始,人们就是对这个函数求偏微分的过程[3]。
按照叠加理论,可以把传统图书馆T定义为f(x1,x2),其中x1定义为馆舍,x2定义为文献;则传统图书馆基于馆舍,基于文献[7]。什么是数字图书馆?数字图书馆T=f(x1,x2,x3),其中x3定义为数字化程度;什么是泛在图书馆?泛在图书馆T=f(x1,x2,x3,x4),其中x4定义为泛在网络移动技术。
什么是智慧图书馆?智慧图书馆T=f(x1,x2,x3,x4,x5)。关于x5,其内涵就不如x1,x2,x3,x4那么明晰。芬兰奥卢大学之所以冠以“智慧图书馆”称号,仅仅是因为采用了移动感知技术。Miller MC等早期研究智慧图书馆也是从科学计算及软件工程技术开始[8];Aithal P S认为未来资源的数字程度越来越高,智慧图书馆将突破物理图书馆的限制向网络化的宇宙资源中心发展[9]……以上都把x5定义为智能技术。关于智能技术,也在不断演化叠加中。由最初的移动技术,叠加上物联网、地理信息技术和地理空间技术,再叠加云计算,再叠加智能化设备(如机器人等),再叠加区块链、5G……几乎所有人都认为这个x5是无限的,智慧图书馆随着x5内涵的扩展而扩展,随着x5的突变而突变。
T=f(x1,x2,x3,x4,x5)的确是个函数求偏微分的公式,便于人们了解图书馆嬗变的关键要素,而且简单明了,不枝不蔓,其关键要素添加的路径和顺序也明白如斯。但在建构主义视野中,却有许多值得商榷和重新定义的东西。
1.2 智慧图书馆各要素叠加后的交互同化
最早从建构主义角度提出不同见地的是邱章乐等人,他们认为智慧图书馆绝不是简单的物理叠加。因为一种要素加入后,原先的各种要素也会随之产生“同化”“顺应”和“平衡”等变化[5]。“同化”“顺应”和“平衡”原本是皮亚杰心理发展理论。所谓同化,就是“将外界因素整合于一个正在形成或已形成的图式”[10],以加强和丰富主体的内在结构。就好比沙子、水泥将钢筋掺和到里面,集合成更具牢固度的混凝土结构。所谓顺应,是指当原有的图式在应对外界新的刺激时所采取的妥协调和的方法:要么修改原有的图式来迎合,要么创造一个模式来容纳。如果说“同化”是一种强硬手段,那么“顺应”就是一种怀柔手段。所谓平衡,是指原有的图式被打破时,硬手段和软手段同时使用,用同化和顺应两种途径达到认知上的暂时平衡。邱章乐、程跃把结构与功能放在同一时间进行研究,探讨了事物的发展的结构内容和功能的涵义。他们认为,f(x1,x2,x3,x4,x5)中的所有智慧图书馆要素都会随着交互同化而产生新的结构和新的功能。
在T=f(x1,x2)传统图书馆时代,主要是文献资料、馆藏空间与人之间的交互。其交互是根据建构主义的就近原则和通透原则进行的,这个时期标志性图书馆可能被认为是利物浦的威廉·布朗图书馆(1860)与伯明翰公共图书馆(1882)。到20世纪后期,复印机、扫描仪进入图书馆,围绕大屋顶书库有序排列,方便用户使用。这实际上是在寻求具有“通透度”的“最短距离”,并将其纳入到用户的视野中,提供一种理想的交互环境与氛围。
在T=f(x1,x2,x3)数字图书馆时代,数字化打开传统图书馆大门,原有的纸质文献的采编、馆藏、借阅都随之添加了数字化色彩,自觉地进行数字“同化”。这种“同化”是在不同水平或平行水平的两个或多个结构之间进行的,皮亚杰认为结构与结构之间“不能单向还原,只可交互同化,以致高级结构可以借助于转换而从低级结构中演化出来,同时高级结构可通过整个低级结构而使其更为丰富”[10]。例如,一些高校图书馆在对纸本文献资源整合后,通过联网导航系统与书库管理系统共同作用,实现一校多地文献资源的异地整合与借阅,解决了资产管理分散、系统数据割裂等问题;还有一些图书馆借助RFID数据管理系统与汇文书目管理系统无缝对接,集搜书、评书、看书、藏书于一身,使两个原本独立的系统实现1+1大于2的功效。
在T=f(x1,x2,x3,x4)泛在图书馆时代,3G、4G、5G先后打开了数字图书馆的物理空间,用户可以在任何地方、任何时间借助互联网与终端操作显示屏,随时随地实时感知、传递、获取图书馆的数字信息。大部分图书馆都利用成熟的计算机技术和网络技术来设计、开发、拓展泛在图书馆的应用,如网络门户、书目指导、电子资源、用户调查、虚拟教室等,甚至还开发电子阅读器,获取用户阅读频率、阅读间隔以及习惯的阅读时间。这些本身就充满了“同化”“顺应”和“平衡”色彩。
在T=f(x1,x2,x3,x4,x5)智慧图书馆时代,物联网、互联网、云计算、智能化设备、区块链等与传统图书馆、数字图书馆、泛在图书馆的各种资源是又进行新一轮的“同化”“顺应”和“平衡”。从某种程度上而言,智慧图书馆是新一代智能化的数据处理技术与人交互的成果。许多原本人工操作的东西被智能工具替代了:无人驾驶的飞机、轿车,无人操作的生产流水线,甚至无需人工操控的手术台……是不是说,智慧图书馆也会走到这一步?建构主义针对人工智能发展过程中可能遇到的劳动者被替代的问题和人工智能偏见的问题,提出的对应策略就是“人机耦合”[3]。将智能驱动与“以人为本”有机结合起来,既见人,又见物,使智能驱动与用户之间形成一种友好关系和互补作用。“人机耦合”是双向嬗变中向前演进的新结构,正如皮亚杰在论述结构与功能的同时性时指出的那样:“新结构的建构是在肯定与否定的变换中发展的。”[10]“同化”“顺应”和“平衡”的结果,不是建筑物的砖木结构,可以分拆;也不是钢筋混凝土结构,仅仅是物理层面的功能提升;而更像是转基因的生物体,通过原生质体融合、在细胞体内进行DNA重组,改变生物体的某些遗传特性[11]。“同化”“顺应”和“平衡”是建构主义的重要原则,是不断成熟的内部组织和外部组织的相互作用,是智慧图书馆产生的前提条件。
1.3 智慧图书馆交互同化的层次结构
智慧图书馆各要素之间的交互,如同亚历山大剑下的“哥丹结”,缠绕在一团乱麻之中,很难梳理出它的头绪。但是,在结构主义视野中,万事万物都是有层次结构的。关于智慧图书馆的层次结构,一般认为需要一个统摄全局的智慧“大脑”[12],“大脑”之下,至少有4个平行的层次,分别为智慧管理层、智慧服务层、智慧信息层和智慧空间层。这4个平行的层次既有相对的独立性,又在“大脑”协调下交互同化,构建精准追踪用户个性化动态需求的自适应服务情境,核心竞争力的新型智慧服务空间,去库存、降成本、去臃肿、补短板的资源供给保障,激励推进型的开放式创新管理机制[13]。
1.3.1 智慧图书馆的顶层设计
图书馆大脑处在统摄智慧图书馆管理系统的顶层,是基于物联网、云计算、大数据等信息技术,集成了包括地理信息、GPS数据在内的所有手段,对管理层、服务层、信息层和空间层实现全局统摄的监管指挥。其任务是将决策问题按总目标、分解成一个个子目标指派给不同层次的结构体系,然后用求解判断矩阵特征矢量的办法,求得低层次的各元素对高一层次元素的“优先权重”[14],依据“两利相权取其重”的原则,将权重最大者确定为最优方案。如果面对阻梗应急情境,执行的原则是“两害相权取其轻”,将权重最小者确定为最优方案。图书馆大脑一般采用具有分层交错评价指标的目标系统,其用法是构造判断矩阵,求出其最大特征值及其所对应的特征矢量。给图书馆装上一个智慧大脑,图书馆也能像人一样智慧起来,使得图书馆各项资源通过这个大脑进行最合理的配置和调度,从而有效提升图书馆的承载力和运行效率,实现支撑感知、互联、智能的服务[15]。
1.3.2 智慧图书馆的平行层次
有关智慧图书馆的平行层次结构,已有不少文章论及。笔者采取的是建构主义因素分析方法,它是利用智慧图书馆统计指数体系中各个因素功能、交互影响程度的一种统计分析方法。使用这种方法能够将智慧图书馆各种叠加因素化繁为简,提取出智慧管理层、智慧服务层、智慧信息层和智慧空间层这四个具有内在联系的、平行的、决定智慧图书馆本质特征的结构。每一个层面都有若干围绕其运行的子系统。每个子系统之下也有低一层次的支持系统。这些层次结构可分为归属层次结构、维度层次结构以及层次结构数据库[16]。例如管理系统,其归属层次的最大特点就是将一个复杂的系统分解成若干单向依赖的层次,主干部分的服务窗口由纸质图书采编、流通借阅系统、报刊阅读系统、视频会议系统和馆员培训系统等构成,智慧控制系统又由智慧导航系统、安防系统、节能系统、手机信号屏蔽器、智能座位管理系统等组构。每一层的操作系统也分多个层次。最内的一层具有初级中断处理;外一层是具有编目、采购、借阅进程之间的切换功能,实施进程控制。系统核以外依次为储存管理层、I/O处理层、作业调度层和资源分配层。层次结构数据库不仅具备信息存储、输出功能,还会将不同层次、不同节点、不同维度的操作交互留下的海量痕迹进行智能分析。
智慧管理层、智慧服务层、智慧信息层和智慧空间层的跨界交互特征主要体现在3个方面:(1)人工智能的跨界融合是各层面交互同化的技术特征。如物联网、实体抽取、数据挖掘、知识图谱、智能代理、情报计算、语义关联、本体、语义网、情境感知等技术的交互作用,为智慧图书馆知识服务延伸提供了可能。特别是数据挖掘、人工智能的交互更是突破了管理层、服务层、信息层和空间层的界限。(2)数字集成的跨界融合是各层面交互关联的内容特征。符号化的原始关联数据,具有统一于符号进行处理的“元服务”特性,从而能够实现对数据集更大或更小或特定段的弹性发现[13],无论管理层、服务层、信息层还是空间层的跨界交互都要基于元数据的标准化、数字化、本体化[17]。(3)智慧型人才的跨界融合是各层面交互创新的主体特征。随着智慧图书馆的发展,通用型人才不仅具有学术资源发现方面的元数据知识、数字资源保存标准知识,还具有图书情报学、信息技术科学、心理科学和统计学等交叉融合学科背景。这样的“通才”将对管理层、服务层、信息层和空间层的融合交互和创新服务起着决定性的作用。
1.3.3 智慧图书馆的外围系统
跳出图书馆的圈子,还有一个更广袤的系统在运行着。这就是云计算、5G通讯、互联网、大数据这些巨无霸。在这场伟大变革中,图书馆一直是新技术的积极倡导者,也是技术进步的受益者[18]:边缘计算与云计算的协同将极大提升图书馆对海量数据的及时处理能力、数据存储能力和深度学习能力;5G通讯使智慧图书馆实现无线网络全覆盖,较之2003年的芬兰奥卢大学图书馆更为快捷便利;互联网与大数据的结合越来越紧密,基于知识图谱的大数据应用成为智慧图书馆最靓丽的风景线……未来云计算、5G通讯、互联网、大数据与智慧图书馆人工智能将高度融合为一体化的系统,基于海量知识信息仍是多样化模式并存融合的主流。
1.3.4 智慧图书馆层次结构模型
根据以上分析,建构智慧图书馆的层次结构模型。该模型像一个小宇宙,其核心层是智慧图书馆大脑及其统领的交互要素。围绕图书馆大脑有相对独立又紧密联系的4个小行星:上端分别是智慧信息模型和智慧空间模型,下端是智慧管理模型和智慧服务模型。每个行星都有各自环绕的卫星,这些星罗棋布的卫星在云计算、5G通讯、互联网、大数据这些更大的天体作用下形成了层级性、复杂性的生态系统(见图1)。该模型强调系统中要素间的协同,形成良好的交互关系,推动智慧图书馆朝向前所未有的、充满活力的服务方向开疆扩土,形成具有持续成长的健康机体。
图1 智慧图书馆的层次结构图
2 图式理论视野中的智慧图书馆创新建构模型
2.1 图式演化
建构主义学习理论中,图式是一个核心概念。我们知道,人脑是由千亿计的神经元构成,每个神经元都有很多用于连接的轴突和树突,将神经元连接成巨大的、动态的神经网络。神经网络是图式的生理基础。人们处理外界的任何信息都要调动大脑中已有的图式来组织、吸收外界的信息。图式决定了个体对知识的选择、吸纳和存储的方式[19]。
人的认知在感知过程中,把事物特有的普遍的重要的属性突出出来。这些简要、概括的形象就是表象。表象一旦形成,人的思维活动就进入了从原生图式到抽象图式的转换过程,这是一个从感性思维升级为抽象思维的图式,称为抽象结构。抽象图式的主要任务是产生概念,概念是对事物本质属性的反映,是人类的逻辑思维范畴。概念形成后,也可以返回表象与之结合,产生一个与抽象图式有相反意义的结构——想象。想象是形象的再塑,再塑的形象已从原来的表象里脱胎换骨,并催生了新图式,称之为意象图式。意象图式有两种属性,既有形象思维的属性,也有逻辑思维的属性,既有感性的成分,也有理性的成分。意象图式还不完全具备创新的功能,但它已站在创新门口,就差临门一脚。这时如果电光一闪、山岚一旋,灵感来了,一个崭新的认知结构——创造图式便应运而生了[14](见图2)。
图2 图式的演化
建构主义喜欢用爱因斯坦的时空扭曲现象的发现来说明图式的演化。牛顿第一定律的存在形式就是对“绝对空间和绝对时间”的抽象,这个抽象概念以地球人的经验看不出有什么错,人们的认知图式就这么固化了。但是爱因斯坦做了一个新奇的命题假设:在时空构成的框架结构中,地球这样大质量的物体会不会使这个框架发生扭曲。他的想象是这样的:时空框架就像蜘蛛网一样,而地球就像吸附在网上的一个小昆虫,昆虫的重量让蜘蛛网凹陷成一个“小酒窝”样子的坑。由于爱因斯坦已经跳出了抽象图式,所以他很容易把新的想象纳入他的意象图式之中,很快他就得出了“物质质量的存在会造成时空的弯曲”的结论。这个例子似乎说明抽象图式通过想象到达意象图式,再从意象图式到达创造图式的全过程。
如果把图书馆比喻为智慧脑,从1571年对公众开放的佛罗伦萨圣洛伦佐图书馆诞生以来,图书馆的服务“图式”在不同时代与不同的摄入要素经历同化和协调,也有一个演化过程。在传统图书馆时期,服务图式主要是按人类大脑的图式结构类比呈现出来的,称之为“自我建构模型”,其特征是“契合和便捷”[20];数字图书馆时代,数字成为人们驱动原生图式到意象图式的动能,称之为“数字建构模型”,其特征是“数字流程”[21];在智慧图书馆时代,将数字资源、智能资源、空间资源整合起来,全要素投入,进行创新活动,应该称之为“创新建构模型”,其特征是“生态链条的全域交互”[18]。
2.2 传统图书馆契合认知图式的自我建构模型
人类特征智慧有两个基础建构,一个是“操作智慧”,另一个是“符号智慧”,它们如创造智慧的两翼,共同构成人脑智慧的金三角[22]。几乎所有人的由文字符号、绘画符号、音乐符号、社会符号、科学符号编制的文献都归于此。操作智慧则由技能构成,一个是使用工具的技能,一个是制造工具的技能。如果把图书馆比作人脑,其智慧信息架构可与之类比,如图3所示。
图3 图书馆智慧信息结构与人类特征智慧结构
个体在不同环境和教育的影响下,形成不同的图式架构,表现出不同的特征,可以是偏音乐型的、可以是偏言语型的、也可以是偏运动型的或是综合型的。因此,个体的图式类型影响了智慧偏好,形成知识自恋的倾向。图4反映了不同偏好的智慧结构。
图4 个体的智慧偏好
建构主义学者库恩多次提醒,一个人所见所闻不是光凭当下看到的、听到的,还依赖于以前的经验[23]。不同偏好者的认知图式对图书类别的选择偏好,就成为建构主义和行为主义共同的研究课题。为了满足不同偏好用户的需求,他们给出的建议有3条:(1)标准目录学建构。制定通用标准目录,将图书按类别上架,满足用户在不同图书馆都能及时“对号入座”;(2)最近距离建构。越是读者常用的书籍,摆放要离他们越近;越是读者少用的摆放越远,以满足用户方便快捷的要求;(3)通透空间建构。尽量做到一目了然,以满足用户视觉通达无障碍。这三项建构成为整个文艺复兴时代图书馆共同遵循的原则。欧洲最古老的圣加伦修道院图书馆(公元8世纪)始终不渝地坚守着三原则,比它小得多,但也很古老的柏林国家图书馆(1659年)也毫不松懈地传承了三原则。它们至今仍被人称作“自我建构者的天堂”[4]。
传统图书馆服务模式有利于用户图式的“自我建构”。这是一个自我学习和自我发展的过程,发展的结果与图书馆的生态环境密切相关。但仅仅靠自我建构显然是不够的。建构主义创始人维果茨基及后来的列昂捷夫都提出“活动的内部与外部结构相同”的假设[24],并在此基础上试图从活动水平、活动形式、活动内部结构成分的转化等各个方面,提示图书馆应以更为积极的服务模式,引领人们进行智慧创造活动。可惜这一理论假设受到条件的制约,在传统图书馆时代没有获得过实践检验。
2.3 数字图书馆契合认知图式的数字建构模型
几乎所有的建构主义学者都赞同古希腊毕达哥拉斯学派提出“万物皆数”的观点;几乎所有的数字专家都赞同桑戴克所说的“随便什么东西,只要存在的,总存在于数量之中”的判断[14]。数字化描述、数字化存储、数字化访问是数字图书馆的三大要素。在此基础上,建构主义学者试图构建不同于传统图书馆的数字驱动的认知图式。这种数字驱动模式是通过对数字文献的统计、运算和数据分析,重构命题范式。它与传统的人文研究方法不同,传统的研究方法是“大胆假设,小心求证”,即“发现问题——提出假设——求证、验证”的“假设驱动”。“数字驱动”较之“假设驱动”有其鲜明的优势:一是构建数字流水线,引入数字工具、按照规范程序进行“数字驱动”;二是确立数字思维的主动地位,让数字说话,让数字自然而然地将新命题呈现出来;三是在大多数情况下,研究结果可重复验证,也就是说,它将人文研究从经验思辨、演绎推理和解释叙事的哲学方法带进实证科学领域。如图5所示,该流水线由以下几个相互衔接的环节构成:(1)搭建核心数据库。搭建核心数据库必然经过主体认知图式筛选和加工整理。从基础数据库将有一定价值的目标信息提升到有一定组织结构和功能特点的层面。通常是用数据接口耦合集成一个对相关信息进行标引的工作平台。把核心数据合理切割成富含逻辑的若干子系统B1、B2……,每个子系统又负荷几个下一层级d1、d2、d3等从属概念的内容。所谓“标引”,就是将每个子系统之间用带箭头的线链接,表示它们之间的数据流动和控制关系。(2)搭建实验数据库。在实验过程中,会产生新的数据,如初测数据、后测数据、相关数据、对比数据、信度数据、效度数据等等,故在核心数据库之外,另建了一个开放型的实验数据库。(3)数据挖掘。对核心数据库的数据进行有方向有目的的探索和分析,并将其消化、整合、概括为假设依据。(4)命题假设。将数据挖掘的结果进行关联分析、类型分析,重新匹配,找出问题关键,作为命题假设的依据。(5)工具使用。有多种数字工具可选择,包括常用的抽样工具、空间测定工具、同类术语分析工具、检测校对工具等。(6)数学计算。常用的有相关计算、信度计算、效度计算等数学模型。(7)分析研判。在数字驱动中,分析研判仍然非常重要。它不仅包括对一些学术论断或假设进行印证,还包括如何对数字计算中各要素之间的相关关系进行人文学理的论证。也就是说,计算的结果需要进行解释发现,并衍生出新的学术问题。(8)自我评估。自我评估大致有3种基本类型:符合性评估、包容性评估以及数学模型评估。
图5 数字驱动模型
“数字建构”较之于“自我建构”,不仅有了操作的把手,还有了促进性的动力。数字图书馆有条件实现“对互联网环境下网络原生资源、科学数据、开放存取资源、个人创作资源等多源知识内容的统一加工揭示、自动语义关联和集成管理服务”[18],在数字建构基础上推动图书馆走向“符号诠释与要素交互”[2]。从这个意义上讲,建构主义不但倡导以数字语言为基础的智慧对象,也倡导研究超越数字语言的社会文化范畴内容[2]。但建构主义者并不同意数字万能论,他们认为,数据建构模式只能在逻辑层面改变人们的认知图式,很难单靠数字运算建构创新图式。对于智慧图书馆而言,还应在数字驱动模式的基础上,构建足以能摧毁人们认知的旧图式,进而建立新图式的动力机制。
2.4 智慧图书馆契合认知图式的创新建构模型
智慧图书馆是数字图书馆的升华。故有人认为,只要在数字驱动的模式里,添加智能元素就可以帮助用户达到创新的境界。20世纪末,美国衣阿华州立大学图书馆将原本用于通道的拱廊改建成数字环境的交流场所,称之为“信息拱廊(Information Arcade,IA)”,随后顺势在拱廊里不断增添智能设备以拓展服务项目,终于打造了一个数字信息共享空间(Information Commons,IC)。
但建构主义者对这种信息共享空间多有微词。美国南加州大学教授Melanie Remy就直接针对IC提出再建要求:“它的使命不只是整合技术……,它创造的条件和环境能够使学生真正做到参与到知识创造的过程中,并将这种主动参与很大程度地延续到教室和学校之外”[25]。建构主义学者认为,创造的根本是产生新的思维图式[1]。郑永飞院士就说过,新的思维图式是不可能在逻辑和中性经验的推动下一步一步地前进,而是像格式塔转变一样,要么一下子出现,要么什么都没有[26]。“数字信息共享”从根本上讲,只是数字环境,连“数字驱动”也谈不上。而智慧图书馆的创新模式是要踩着数字驱动的跳板,利用云计算、互联网、5G以及各种智慧设备进行人机交融,通过思维共振、思维风暴这些环节,诱导灵感、顿悟的产生,实现“从个体建构主义走向群体建构创新的目的”[2]。说到底,数字不会创新,智能机器不会创新,只有人能创新,只有人与人、人与物交互,才容易创新。
维果茨基在社会学习的操作框架上,设置了协作型的学习流程,他认为理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构4个部分[27]。后期的建构主义学者在该流程基础上进行了修订,将数字驱动作为命题确定的手段,以使其符合信息技术发展的实际;将协作交流用更具操作性的检核表法和KJ交流法标明,以使其符合“从个体建构主义走向群体建构主义”的理念。这样就搭建了数字驱动→情境创设→协作交流(检核表法和KJ交流法)→意义重构→创新实验等5个循环链:(1)信息检索。信息检索是目标确立的过程。立体化知识资源体系为信息检索提供丰富的源流,数字运作为信息检索“搭脚手架”。这个“脚手架”就是数字挖掘、命题假设、工具使用、数学计算、分析研判、自我评估的过程。(2)情境创设。与数字驱动的思维结构正相反,它将数字思维的核心内容——概念转化为意象(图式),完成由抽象思维引入到维果茨基的“最邻近发展区”中的问题情境中,是数字思维向形象思维的转化过程。(3)协作交流。协作交流常用2种技术:一是检核表法,又称“分项检查法”,是根据数据驱动的命题,从多方面列出有关方案,然后发散开来加以逐条分析,从而确定可选择的方案;二是KJ交流法,又称“头脑风暴法”,鼓励大家各说各的理,鼓励异想天开,原则是只准讲自己设想的优点,不准讲别人的缺点。通过反复对比对各种设想进行有机的整合,其特点是在比较分类的基础上使原来态度纷呈、多种意见矛盾的局面逐渐趋于一致起来。(4)意义重构。是在检核表法和KJ交流法实施之后的吐故纳新。吐弃旧的图式,纳入新概念、新图式。它是创造门槛前的临门一脚,是对旧图式的彻底扬弃。(5)创新实验。协作学习的最高阶段是创新,当然,并不是因为有了临门一脚就都能命中目标。所以,我们不必苛求每次都能达到这一高度。创新的结果需要实证支持,所以科学实验是必要手段。
为协作学习添砖加瓦的是高清多维影像、移动设备、智能传感器、空间分析工具等智能设备。智慧图书馆服务要根据用户需求、行为数据进行实时匹配,使之符合不同用户现代数字信息技术、智能技术与人本服务三结合的“场馆体验”。
符合建构主义的创新模型见图6。该模型有3个相对独立的结构:核心部位就是数字建构模式;右边的是维果茨基的协作型创新流程;左边的是云计算、互联网、5G环境下的智能设备和智能运作。智慧图书馆在“自我建构”“数字建构”基础上,不断强化图书馆的社会价值和社会职能[28],又将进入一个新的发展阶段。
图6 智慧图书馆创新建构模型
2.5 智慧图书馆创新模型的意义
几乎所有的建构主义者都赞同这样一个观点:“功能只有在结构中并通过结构方可发挥作用,结构也只有在功能作用下才可不断丰富和发展。”[24]该模型结构对其功能的意义主要体现在两个方面:一是提供交互学习的场景,凸显“滋养心灵”的功能;二是从理论和实际操作两个方面,促使图书馆服务从助力创新的辅助地位向促进创新的引擎转变。
习近平总书记给国家图书馆老专家的回信说,图书馆“是滋养民族心灵、培育文化自信的重要场所”[29]407。如何滋养、如何培养是摆在图书馆人面前必须思考的一个问题。2020年10月15日,饶权在“第十届上海国际图书馆论坛”上的主旨报告,是代表图书馆人对习近平总书记殷切希望的回应。其中有一段对智慧图书馆场馆特征的描述:“场馆体验将更加突出现代技术应用与人本服务理念的紧密结合,……利用虚拟现实、增强现实、多维影像高清晰摄录等现代技术,进一步丰富知识服务内涵,使读者能够真正走进书本、穿越时空,获得沉浸式的全景阅读学习体验”[18]。智慧图书馆创新模型非常契合饶权先生的这段描述,打造了一个集智能技术、智慧空间、数字信息、交互学习于一身的心灵体验场馆。愉悦的“心灵体验”契合认知图式的理智感、顿悟感、获得感,最易激活大脑的α波。当α波活跃到一定程度时,可以使大脑的两个半球同频共振,一些“素未平生”的细胞突然间“通电”而得以联结,这种脑细胞的联结为新图式的诞生或灵感的降临提供更多的可能[1]。智慧图书馆的人机交互、情境创设、KJ交流……使人们在愉悦、亢奋中产生α波,并诱发“潜能效应”或“积极学习效应”。
自党的十八大以来,习近平总书记在不同场合与不同对象的讲话中,千百次强调“创新”的重要性,其频率之密,期望之大,令人振聋发聩,他要求“把创新摆在国家发展全局的核心位置,让创新贯穿国家一切工作,让创新在全社会蔚然成风[29]403。学习习近平总书记讲话精神,图书馆人将“创新服务”作为义不容辞的任务。随着信息网络延伸、图书馆文献数据资源价值凸显、信息技术跨越行业鸿沟,图书馆应从助力创新的辅助地位向促进创新的引擎转变。但是,目前图书馆运作模型及其系统实现的经验还不成熟,既“缺乏成熟的理论指导”[19],也“缺乏系统实现的可行路径”[3]。该模型正是针对以上两个问题,通过对建构主义理论的梳理,从用户的认知心理出发,在传承传统图书馆“自我建构”的基础上,发挥数字图书馆的资源优势,寻找智慧图书馆的创新路径,向用户提供创新的知识信息、创新的数字技术及用于创新的各种智能工具交互的操作模型。如何将“创新”这个“靶”与图书馆的“靶行为”结合起来?对当下图书馆而言,至少应该在以下几个方面开拓服务的新业态:(1)知识服务上,提供人们不断创新的“起点”[30]。要从过去的“自我建构”“数字建构”模式向“创新建构”模式延伸,从简单提供期刊数据库、会议数据库、电子图书,向提供具有一定组织结构和功能特点的核心信息方向转变,以实现系统前端界面面向有创新意愿的特定人群;从知识获取为主的信息服务向知识发现、潜能激活为主的创新服务延伸;(2)资源配置上,由原来以图书馆为中心的配置理念,向以用户创新需求为导向的资源获取上转变,有效提供数字转型、人机交互、融合创新等服务的资源要素;(3)空间再造上,要利用物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术进行全方位、全链条的改造,挖掘图书馆垂直领域空间,扩大合作场馆,从个体沉浸式的阅读空间向协作学习场景的方向延伸,衍生多样性的功能[12],真正促使图书馆站到“让创新在全社会蔚然成风”的风口上。
3 双轮建构视野中的智慧图书馆技术拓展
3.1 智慧图书馆的“实与虚”
当下人们比较热衷于智慧图书馆实体结构的标配。图7是厂商设计的智能书库图,包括:(1)智能化的物理空间。除了安保系统、检索系统、复印系统、网络终端操作系统、一站式借阅系统外,强调利用计算式的管理将感应系统、信息回报系统进行总结处理[31],确保用户可以在数据化的环境中,获取需要的读物,办理借阅证件业务等。标配示意图(逆时针方向)依次为:图书杀菌机、移动还书箱、自动借还书机、自动办证机、图书馆适时数据显示、RFID标签转换系统、图书管理系统、高频标签转换器、馆员工作站系统、扫描枪、智能盘点定位系统、高频安全门、移动盘点车、手持盘点仪、层架标签等。(2)泛在化的移动互联空间。利用远程交互技术,建立互联网公众平台,用户利用智能设备进行操作,在任意时间、任意地点查询图书馆资料、书籍等项目。(3)虚拟化的数字信息。一是保应用信息数字化,二是将数字化的信息便捷地传递到用户那里[32]。(4)舒适的人文环境。图书馆的人文环境比较契合“实用、适应性强、易访问、多样化、互动、适宜、环境舒适、安全、高效、适合于信息技术”[33]的原理。
图7 智慧书库标配图
其实与其说它是实体结构,不如认定为虚实相间更为合适。因为在看得见的实物背后,还有物联网、互联网及各种数据层、传输层和数据分析层支持着。除此之外,在智能化的服务背后、各交互平台在多节点的分析中,会留下海量印迹数据。这些印迹数据在不断循环流动中将实体服务的效能展现出来,倒逼图书馆实体空间的改良,形成虚实结合、开放多元的智慧环境。
真正的虚拟世界,是指由计算机图形学、人工智能、传感器技术和人机接口技术等集成起来所生成的一种交互式空间结构,是一种可视、可听、可触的人机界面。智慧图书馆的虚拟世界至少在3个方面发挥作用:(1)场景建构。这种人机界面,综合了美术、动画、音乐、音效、文学、戏剧等多种艺术娱乐表达形式,可以搭建现实生活难以实现的场景或复原不可追悔的过去场景。心理剧、科幻剧、历史剧……都可以随心所欲地建构起来,以弥补现实不能还原的场景。(2)引发创新。建构主义对图书馆的虚拟设置还没有给出方案,可以预料的是,虽然在一个封闭的虚拟世界里,也会有适合人脑创新图式规则的建构。一般人在虚拟世界会产生应激反应。人在应激状态下,因紧张而使神经系统与机体进入高度的激活状态,能迅速做出大胆而合理的举动,甚至创造奇迹。(3)降低“试误”成本。智慧图书馆的虚拟世界给试误理论提供一个最好的实验地。试误理论的创始人桑戴克认为试误学习是成功的重要条件,他给出的条件主要有3个:练习律、准备律、效果律。在现实生活中,试误的成本太大。例如人生的重要考试、应聘、比赛等等,往往“一失足千古恨”。在虚拟世界里,试误的成本很小,大不了就是关机走人,退出虚拟世界。
3.2 用户画像的“外与内”
在传统图书馆时代,个性化服务就被提上服务模式转型的高度。用户画像成为分析用户需求特征、为用户制定精准服务的重要工具和技术手段[34]。传统的个体用户画像大多采取显性的手段:一是使用用户借阅数据对其专业和知识偏好进行画像;二是收集用户发表的论文、作品进行分析,获取其成就评价。这两种方法都是对用户外显行为的画像。了解用户外显行为固然重要,但更重要的是对用户内隐性特征的知晓。有一种简单的方法可以进入用户的内隐世界,那就是心理测量技术。
心理测量技术是建构主义的得意成果。学者把某些心理特征(如智力特征、性格特征、气质特征)进行因素分解,划分成一个个相对独立的成分,采取科学抽样的方法获取样本,建立标准参数,然后拿标准参数去衡量被试的测量结果,如卡特尔16PF个性量表法。该测验由187个题目构成,分别测量16种人格特质,故称16因素测验量表。这16个特性各自独立,有的起源于体质因素,叫做“体质特性”,有的起源于环境因素,叫做“环境形成特性”。只要配备一套测量软件、一个操作平台,就可以在短时间测量画像出各因素的分数以及在标准线上下的偏离度,并可以很快打印出个体心理特征(见图8)。
图8 卡特尔16PF个体心理画像
除了卡特尔16PF个性量表外,还有上百套不同功能的量表可供选择。图书馆可培养或聘请心理测量师,在遵循心测行业守则的前提下,将测量结果转化为精准化、个性化的服务对策。例如,通过对比不同活跃用户、沉默用户、创新性人格用户及传统性保守用户,采取不同的信息服务方式,从而巩固活跃用户、激活沉默用户[35]。这种来自建构主义的技术可以在智慧服务生态链条的全域交互。个性化的知识信息服务将进一步向知识更新、科学研究、数字挖掘、协作创新等全生态链条延伸、拓展。
3.3 机器人建构的“硬与软”
目前进入图书馆的机器人已有多种类型,如图书盘点机器人、图书分拣机器人、图书搬运机器人、图书上架机器人,甚至还有人脸识别机器人、迎宾讲解机器人……机器人的这些“硬功夫”大多已经实现(见图9)。但建构主义者不仅希望将机器人这些“硬功夫”整合为一体,还希望开发一些“软”功能的机器人,朝模仿人类不同图式建构的方向开拓进取。
图9 智慧机器人的一体化服务
“软”功能也要遵循“双轮驱动”原则。例如,中国矿业大学图书馆设计的机器人把语音对话、视觉识别、规划、决策等类似人的“大脑”功能,以及行为控制等类似人的“小脑”功能双轮驱动起来,使得机器人更加拟人化、智能化,逐步满足用户经典阅读、数字阅读、图像阅读的“陪读”功能[36]。清华大学设计的机器人“华智冰”,智商和情商双轮驱动,逻辑推理和情感交互双轮驱动,起卧蹦跳运动能力与写诗作画智慧能力双轮驱动。“华智冰”的双轮驱动颠覆了我们对机器人的认知,由此有理由相信,未来智能机器人还可以满足内敛型、外向型、逻辑型、感性型等不同个性个体的聊天功能。总之,要求智能机器人软功能硬功夫双轮驱动,真正改善智慧图书馆的痛点与瓶颈[18]。
4 讨论
4.1 关于智慧图书馆的理论进路
当前有关智慧图书馆的结构研究和功能研究呈现出百花齐放的状态,其中建构主义科学技术论成为重要的理论进路之一。其基本观点有:(1)不存在独立于科学理论的智慧图书馆,其任何阶段的发展总是负载着理论,任何阶段的实践总是受科学的范式所规定。传统图书馆的“自我建构”,数字图书馆的“数字建构”,智慧图书馆的“创新建构”,都脱不开理论探索和科学操作范式。这是一种反经验主义的实证科学进程。(2)图书馆没有恒定不变的普遍本质。图书馆各种要素叠加交互的结果,必然使图书馆的本质功能悄然变化,伴随数字图书馆向智慧图书馆飞跃的过程,我们应该清醒地认识到这种“质变”的形式和内容。这是一种反本质主义的意义重构进程。(3)任何关于智慧图书馆的科学知识的形成都渗透了人对认识对象的处理,认知图式理论告知我们,智慧图书馆并不是被发现的,而是不断演化、重构、发明的产物。这是一种反基础主义的图式演变进程[2]。
以上三点也可归之为智慧图书馆建设的理论进路。就如目前还没有广泛支持宇宙爆炸的模型能够描述大爆炸后的宇宙,但一般认为需要一个统合广义的相对论和量子力学的量子引力理论来突破这一难题一样,尽管目前还没有广泛支持信息技术爆发之时的智慧图书馆建构模式,但一般认为需要一个统合广义的建构主义和广义智能技术的理论来描绘这一蓝图。当下,国家图书馆正在着手规划智慧图书馆评价体系、智慧图书馆标准规范体系和智慧图书馆研究及人才培养体系[18],在这时刻,建构主义绝不能缺席,因为它能向图书馆人提供“仰望星空”的望远镜,给未来点燃希望的火炬。
4.2 关于智慧图书馆的实践进路
皮亚杰时代的心理建构主义关注的是个体如何从内部来建构对外部世界的认知方式,现代建构主义更强调主体与客体之间相互作用的通道是实践活动,故建构主义知识观在智慧图书馆的实践进程中具有重要的启示意义。建构主义视野中的智慧图书馆,至少为我们提供了3个操作模型:结构模型、创新模型和智能技术双轮建构模型。任何模型都要通过实践不断充实和完善。目前有关智慧图书馆实践的文献,多集中在泛在资源环境建设、空间体验服务、智慧自助服务、多元化知识或多元文化服务、个性化服务等方面。这些实践有现实价值,但延续的多是传统图书馆和数字图书馆的功能。当下我们最急迫于创新服务的实验操作。因为它涉及智慧图书馆服务新业态能否开拓、图书馆性能能否提升的关键。可惜有关智慧图书馆因创新服务直接促使创新成果诞生的研究案例寥若晨星,乏善可陈。故笔者在构建创新模型的同时,分别接手了两个国家级创新课题的服务任务,一个是“古徽州祠堂文化与中国传统家训研究”,一个是“城区老旧小高层住房改造方案”。前者属于人文领域,后者属于经济建设域。笔者按照智慧图书馆创新模型,一步一步实验,一个环节一个环节操作,协助课题组比较快捷地拿出创新成果。如果说本文侧重于建构主义理论阐述,那么,与之配套的《智慧图书馆创新模型的操作实录》将客观翔实记录下课题实验的全过程,以实践论证该模型的有效性,并以此打开智慧图书馆创新业态的实践进程。
4.3 智慧图书馆建设的“同质性”进路
建构主义热衷于各种模型的建构。智慧图书馆模型是解决现阶段图书馆转型的方法论,可形成具有示范意义的样式。近年,各地都出台了一些模型,每个模型都描述了一个在其环境中出现的问题,然后通过反复实验,得出解决问题的方式方法,并将其抽象归纳为解决方案的模型。同类型图书馆无需经历艰难曲折的摸索、重复相同的工作,就可以使用这些模型快速进入智慧图书馆的开发活动。建构主义称之为“同质性”进程[37]。同质性进程会促进智慧图书馆集体身份的形成,增强相互间的模拟、切磋、共建和认同感,但如果同质性关系处理不当,结果会适得其反,即可能弱化彼此之间的特定使命,从而产生影响特定身份塑造的阻碍作用。因此,在智慧图书馆同质性进程中,需要精细地考虑自身的客观条件与特定环境。毕竟高等学校图书馆与地方公共图书馆之间、发达地区图书馆与欠发达地区图书馆之间、研究型图书馆与综合性图书馆之间在功能结构上还存在差异,这种差异也必将使图书馆的建设进程受到掣肘。比较妥善的做法是:在智慧图书馆初建之时,除了在主观上积极向“建构主义理论操作模型”所体现的“同质性”靠拢外,还要在“发展”和保持“个性”之间寻求一个平衡点,制定双全策略,以全球视野谋划和推动创新,把理论创新、制度创新、科技创新、文化创新与智慧图书馆的“人机耦合”有机衔接起来。