基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建

李 莘

(广西幼儿师范高等专科学校图书馆,广西 南宁 530022)

混合智能技术赋予图书馆智慧阅读空间更丰富的内涵,使图书馆突破了单一的知识服务模式,在为用户提供交流、交互、场景化知识服务的同时,精准定位用户的个性化阅读需求,并借助智能感知工具、数据分析工具对用户的潜在阅读需求进行分析,时刻掌握用户的阅读行为变化和偏好习惯,为用户提供多样的阅读资源。美国麻省理工学院学者Robert认为,混合智能技术是融合生物智能、机器智能及情景感知、虚拟交互、数字仿真等多类智能技术在内,适应多种服务需求和应用场景的综合性技术机制,能为图书馆、信息服务机构、科研机构的智慧服务提供支持[1]。长期以来,图书馆阅读服务机构,在全民阅读推广服务方面发挥着重要作用,是用户获取知识的重要渠道,应用混合智能技术构建图书馆智慧阅读空间能满足用户多元空间深度阅读、多元场景沉浸体验、多类知识资源精准匹配的需求,更有助于提升图书馆智慧阅读服务效能。

1 混合智能技术与图书馆智慧阅读空间概述

1.1 混合智能技术的优势和应用特点

混合智能技术是人工智能领域研究的一个重要分支,因为单一智能技术只能适应单一的应用场景,具有一定的局限性,因此,混合智能技术是将智能理论和智能研究方法拓展到生物智能和机器智能领域,融合多类智能技术,创造具有更高智能兼具生物(人类)智能体视觉能力、感知能力、记忆能力、学习能力、逻辑思维能力、推理能力和机器智能体数据搜集、整合、分析、计算能力的智能技术[2]。较传统的人工智能研究而言,混合智能技术具有更广阔的应用空间,适应多种服务场景,可以弥补单一人工智能技术的缺陷,赋予系统更强的智慧特征。混合智能技术依赖于具有不同功能的单一智能技术的支持,既需要常规软件系统的支持,也需要算法工具的拓展。美国学者Roshdy认为,任何单一的智能技术都不能完全解决复杂问题,只能对复杂问题中某一领域或某一阶段是有效的,所以将包括专家系统、神经网络、模糊逻辑、遗传算法工具及其他智能技术融合到一起建立混合智能系统,才能解决各类应用场景中的复杂问题[3]。

目前,混合智能技术在航天探索、仿生模拟、地理勘测、情报获取、人机交互领域有了广泛应用。它是一个双向闭环系统,包括生物智能体和机器智能体两部分,生物智能体可以准确接收、感知、分析机器智能体传输过来的信息,机器智能体也能及时捕捉生物智能体的信号,二者可以无缝衔接,高效交互。可以说,混合智能技术是具有生物智能特点和机器智能特点的高智能融合体,兼容了人工智能和生物智能的特点,能赋予系统更强的感知力、洞察力、认知力和分析力[4]。

1.2 图书馆智慧阅读空间的特征分析

图书馆智慧阅读空间是基于混合智能技术,融合生物智能和机器智能,实现精准感知、数据探察、智慧分析、逻辑运算和智慧服务,具有全面交互特点的阅读学习空间。用户在实体空间产生的阅读行为数据会同步映射到虚拟空间,混合智能系统会根据用户画像、数字镜像同步分析用户的阅读偏好和兴趣习惯,通过感知用户环境、情境、行为的变化,及时捕捉用户的阅读动态,以自适应的方式引导用户全身心沉浸于全景式阅读环境中,通过个性化推荐、数据关联、知识聚类实现阅读资源在物理空间与虚拟空间的多元交互和实时共享[5]。同时,智慧阅读空间促进图书馆智慧阅读服务在方式、内容、场景和体验方面实现全方位升级与变革,具有交互性、场景性的特点。

(1)交互性。智慧阅读空间使物理空间与虚拟空间紧密联系在一起,使空间中的各个要素形成严密的交互映射关系,物理空间中每个实体要素都有与之对应的网络虚拟镜像,人机交互、环境交互、信息交互在实体空间产生的同时也映射到虚拟空间,图书馆借助混合智能系统感知各类交互行为,依托混合智能系统强大的感知力和洞察力实现对不同对象交互行为分析与预测,通过智能终端促进用户与阅读空间形成深度的交互关系,便于用户高效便捷地获取阅读资源。

(2)场景性。基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间具有知识专家系统和遗传算法工具,根据用户认知思维、逻辑思维发展需求塑造以读者为中心,实现资源共享、数据联通、知识内化的阅读服务场景,并根据用户的个性化阅读偏好自动匹配知识立体化呈现的学习场景,为用户认知能力提升和思维逻辑拓展提供支持。

2 基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建原则

基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建需要遵循以下原则:以混合智能技术应用为导向、以阅读资源共享为基础、以智能化精准推荐服务为中心。

2.1 以混合智能技术应用为导向

图书馆智慧阅读空间智慧推荐、智慧交互功能的实现要有生物智能体、机器智能体的双向支持。在多样化的阅读空间中,图书馆借助生物智能体和机器智能体可以使用户实现阅读资源深度认知与阅读能力的全面提升。同时,智慧阅读空间在多种智能技术的加持下更注重精准感知与分析用户的个性化阅读需求,更注重用户专业领域阅读资源的获取和认知分析能力的培育,将阅读资源、知识数据融入实体空间和线上虚拟空间多样化的服务场景,帮助用户构建完善的阅读认知链。

2.2 以阅读资源共享为基础

基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建目标是应用生物智能和机器智能建立满足用户个性化、感知化、交互化阅读需求的智慧服务模式,帮助用户健全阅读认知结构。在知识信息呈现爆炸式增长的互联网空间,大量非标准化的知识信息给用户从网络平台科学精准获取阅读资源带来了阻碍。一方面,知识信息规模庞大、种类繁多,用户很难快速过滤、精准筛选;另一方面,互联网虚拟空间中大量知识信息没有均匀分布,阅读资源的形式和结构存在着极大的差异,用户很难精准鉴别[6]。基于混合智能技术的智慧阅读空间可以依托生物智能和机器智能的强大运算分析能力,对网络空间中不同结构、不同形式、不同种类的知识资源筛选、甄别、过滤,并依托数字网络系统实现不同种类阅读资源在不同智能终端和移动终端流转共享,使用户可以在实体空间和数字图书馆便捷高效地获取阅读资源。美国科罗拉多大学图书馆针对校内师生的阅读资源使用需求搭建了“ReadWord移动阅读App”,应用数据过滤技术和智能网络系统对各类阅读资源深度过滤,搭建“ReadWord”阅读资源数据库实现阅读资源的独立存储,便于校内师生随时通过智能手机共享获取。

2.3 以智能化精准推荐服务为中心

用户阅读需求的精准探察与动态行为数据的精准获取是基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间开展智慧阅读服务的基础[7]。智慧阅读空间借助生物智能体和机器智能体可以有效洞察用户的阅读行为,通过搜集用户情境数据和动态数据,分析用户的潜在阅读需求,通过建立用户画像匹配多元场景,提供阅读资源,开展智慧阅读指导服务。例如,美国伊利诺伊大学图书馆借助“类脑仿生智能系统”搜集、分析、计算各个专业师生的行为数据、阅读数据、情境数据,精准预测师生的个性化阅读需求,依靠智能感应系统匹配阅读资源,建立智慧阅读场景,使师生能够高效、精准、科学阅读。

3 基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建

用户是图书馆的服务对象和使用主体,基于混合智能技术构建的智慧阅读空间以满足用户个性化、智慧化、多元化的阅读服务需求为宗旨,在使用混合智能技术对图书馆实体空间、虚拟空间智慧化构建的基础上,推动图书馆智慧阅读空间与用户阅读服务需求同步耦合。

3.1 基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间结构框架

图1 基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间结构框架

图书馆是重要的知识资源获取中心,阅读是用户获取知识提升思维能力的重要方式,图书馆智慧阅读网络空间建设必定是围绕“阅读服务”和“用户体验”展开的。因此,在使用混合智能技术对实体空间和网络虚拟空间智慧化构建过程中要合理布局空间资源,通过推进实体空间与网络虚拟空间“虚实融合”,使图书馆智慧阅读空间具有开放共享、精准感知、快速反应的特征,借助数字网络系统强大的融联互通功能,实现对用户阅读需求的准确洞悉,融合生物智能和机器智能使多元空间和各类要素实现智能化管理和自我纠正调节,使混合智能平台、空间区域、智能设备、网络平台、虚拟社区、阅读资源智能化融合,形成高度的智慧组织体系,最终实现多向互动的阅读服务和智慧交流(见图1)。值得注意的是,图书馆智慧阅读空间各类场景要随着隐性知识和显性知识的迭代、转化、融合通过融合场景或场景叠加的形式从各层次空间精准匹配用户,各层次空间要发挥知识载体和信息传播的作用,通过与各类网络智能终端的匹配联结向用户精准推荐,使用户不断深化认知与完善知识结构[8]。

3.2 实体空间构建

实体空间是网络虚拟空间的重要依托,是用户深度阅读和高效学习的物理载体。应用混合智能技术实现实体空间的重塑要根据用户的阅读需求、阅读目标实现各类要素和空间资源的合理搭配与科学组合。在混合智能技术的支持下,实体空间要具备高度的智慧化特征,通过部署智能传感器、移动终端、智能调节装置实现室内温度、湿度、光线、空气流速、照明的自适应调节;实体空间中书桌、书架、座椅要有自动调节功能,根据用户状态自动调节和拼接;馆内的混合智能机器人要为用户提供智慧答疑、科技查新、学术咨询、自助交互、自动借阅、传送物品、提醒预约等服务;阅读阅览室、学习空间、培训空间等不同功能的空间要根据用户即时性的需求自动拆分和整合,实现空间功能的快速转变,便于用户及时学习和交流[9]。

3.3 虚拟空间构建

虚拟空间是用户阅读交流与学习反馈的虚拟场所,由混合智能系统、线上虚拟服务平台、虚拟社区、数字网络环境、数字阅读资源等构成,是图书馆实体空间的延伸和拓展。应用混合智能技术构建虚拟空间时,要从阅读资源与用户数据获取、阅读资源与用户数据融合、空间服务方面为用户提供全方位支持;要应用混合智能技术中的情境感知与人机交互技术多方位采集用户信息与阅读资源,通过混合智能系统自动匹配深度学习和神经网络技术对用户数据与阅读资源进行挖掘、整合、分析,最后通过网络终端和泛在化服务技术为用户提供高效的智慧阅读服务(见图2)。同时,虚拟空间要注重为用户提供场景化和情境化的服务与支持[10]。一方面,图书馆员要使用混合智能服务系统在网络空间中与用户实时交互,根据用户阅读需求匹配高质量的阅读资源,及时共享知识信息,为用户的学术科研和阅读学习进行智慧解答;另一方面,虚拟空间在满足用户知识检索、信息查询、个性化学习需求的基础上,要侧重阅读资源与虚拟空间的融合,对显性知识进行系统化加工与深度整合,并将这些资源融入多样化的阅读服务场景中,保障馆员与用户、用户与用户、用户与资源、用户与虚拟空间之间的深度高效交互。

图2 图书馆智慧阅读空间中的虚拟空间模型

3.4 打造智慧阅读服务多元体验机制

基于混合智能技术搭建的智慧阅读空间主要目的是为用户提供多元化的智慧阅读服务体验。因此,图书馆要以混合智能技术为基础,以提升用户阅读服务满意度为目标,为用户提供包括个性化阅读指导、阅读资源精准推荐、阅读资源实时获取、阅读资源共享下载、出版物及时查询、阅读教育、嵌入式阅读服务等多种内容于一体的智慧服务。在多元交互的智慧阅读空间中,图书馆可借助虚拟空间强大的感知分析能力对用户阅读需求进行动态分析,并通过个性化推荐系统向用户智能推荐;借助实体空间良好的空间再造能力为用户提供个性化的阅读环境,使用户能与实体空间、虚拟空间实现多元交互,获得良好的阅读服务体验。

3.5 推进智慧阅读空间软环境建设

混合智能技术为图书馆智慧阅读服务工作的开展提供了支持,也使智慧阅读空间在实体和虚拟两个维度上都具备了高度的智慧化。但是图书馆在融入多种智能技术的同时,也要营造良好的文化氛围、人文氛围和知识氛围,注重混合智能技术与书香文化的融合,一是可以将国学经典、历史传记、人文典籍等方面的经典篇章提炼出来,借助移动终端和新媒体平台向用户推广,使用户能感受到智慧阅读空间良好的文化氛围;二是可以面向用户开设国学课程、传统文化课程、古籍阅读指导课程,通过将国学、古籍、传统文化方面的阅读资源设计成为课程,引导用户关注文化经典,培育用户的文化意识,使智慧阅读空间形成浓厚的书香氛围,具有良好的人文底蕴。

4 基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间构建关键问题

4.1 多元空间融合

智慧阅读空间是用户学术交流与科研探讨虚实结合的空间环境,图书馆在建构时需要注重多元空间的融合。传统图书馆的阅读服务空间缺乏对用户场景和情境的精准感知,在用户行为数据采集过程中缺乏连续性,对于用户的阅读行为、阅读动态的分析也不够全面和精准,导致智慧化、个性化的阅读服务缺乏精准性。因此,在智慧阅读空间构建过程中要推进多元空间融合,精准感知用户在不同空间的场景与情景,针对用户的阅读行为和阅读偏好打造无限制、无阻碍的高效交互的阅读交流环境,使用已经融合的空间场景为用户提供阅读指导、阅读教育、阅读咨询等服务。针对功能相似、距离较近的实体空间区域,要深度整合智能化设备与阅读资源,打造多功能的智慧阅读服务空间,为用户的深度学习与交流提供有利的场景条件[11]。例如,首都图书馆大兴分馆在建设之初就考虑到智慧阅读空间不同类型的空间的融合,不仅打造了文旅主题的实体阅读服务空间,使用户能扫码听书,还精心准备了21个阅读数据库供用户免费阅读,开放“听书”,依托“北京记忆多媒体数据库”向用户提供“听北京”“读北京”“看北京”三类阅读资源,提供智能引导、智慧推荐、智能共享等服务,实体场馆还设置了无人值守书架,供读者随时取阅。

4.2 多元技术融合

基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间需要实现物理环境、用户、阅读资源的动态感知,进而对用户阅读需求和空间要素变化趋势进行精准预测。因此,在智慧阅读空间构建过程中需要促进生物智能技术、人工智能技术、数字网络技术、情境感知技术、人机交互技术、生物识别技术深度融合。依靠混合智能系统采集数据,建立描述用户阅读需求与情境的智能模型,使混合智能系统精准感知环境、需求、资源和用户认知,实时理解不同空间场景的动态变化,迭代推演最佳的阅读服务策略,进而提升智慧阅读空间服务的有效性和精准性。例如,加拿大魁北克大学图书馆基于混合智能技术应用生物识别技术、神经网络、遗传算法、情境感知技术搭建了“生物智能计算系统”和“用户感知分析模型”,并将它们融入图书馆“仿生智能体”构建中,针对物理、化学、金融、政治等不同领域用户的个性化阅读需求建立了共享平台,精准分析在校师生的科研课题需求,智慧推荐相关学科领域的学术文献,保障师生与平台高效交互、深度阅读,极大提升了师生的科研效率。

5 结 语

当前国内众多图书馆顺应数字智能时代的发展潮流,以智慧阅读服务和用户深度体验为中心,在智慧阅读服务理念的指导下,应用混合智能技术实现空间再造和阅读服务的迭代创新,使其成为用户阅读体验和深度学习的智慧交互场所,从而为用户提供高质量的智慧阅读服务。本文在概述混合智能技术和智慧阅读空间特征的基础上,分析智慧阅读空间的构建原则,应用混合智能技术从实体空间、虚拟空间两种空间形态的智能化改造和升级,构建图书馆智慧阅读空间结构框架,并提出实体空间与虚拟空间的融合策略及技术融合实施路径,以保障基于混合智能技术的图书馆智慧阅读空间建设有效落地。