大數(shù)據(jù)與人工智能雙驅(qū)動的圖書館智慧服務研究*

蘇 云

（1.蘭州大學信息管理學院 甘肅蘭州 730000）

自IBM于2008年11月提出“智慧地球”概念以來，“智慧”這一概念被廣泛應用到了多個領(lǐng)域。在圖書館領(lǐng)域，也出現(xiàn)了以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、語義化、智能化為主要標簽的“智慧圖書館”概念，不同學者基于不同的考量視角對其給出了多維的內(nèi)涵與定義揭示，基于智慧圖書館服務平臺面向用戶提供VAR服務、個性推薦、興趣定制等智慧服務已成為越來越多的圖書館實踐內(nèi)容，但隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展特別是大數(shù)據(jù)、人工智能時代的到來，智慧圖書館的內(nèi)涵及外在表現(xiàn)即智慧服務，在悄然間發(fā)生著變化。本文基于當前大數(shù)據(jù)、人工智能環(huán)境下智慧圖書館以及圖書館智慧服務的相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從大數(shù)據(jù)與人工智能雙驅(qū)動的視角，構(gòu)建了主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、技術(shù)處理層和服務應用層的圖書館智慧服務框架，并對各層的主要功能進行了分析，最后對圖書館開展智慧服務的困境和發(fā)展對策進行了論述。

1 從泛在智慧服務到圖書館智慧服務

在智慧這一概念從智慧地球引入到各個領(lǐng)域之后，學界業(yè)界對智慧服務特別是智慧信息服務進行了相關(guān)研究。如梁光德認為智慧服務是指建立在知識服務之上的，運用創(chuàng)造性智慧對知識進行搜索、組織、分析和重組，形成實用性知識增值產(chǎn)品，從而能有效支持用戶進行知識應用與創(chuàng)新，并能將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的服務；陳遠和許亮認為，智慧服務的含義包含“智慧的服務”和“為智慧而服務”兩個層次，“智慧的服務”表達了技術(shù)智慧和服務智慧，“為智慧而服務”則闡述了智慧服務在激發(fā)用戶知識創(chuàng)新等方面的作用。在傳統(tǒng)意義上的信息搜集、整理、加工、傳播與交流，逐漸向數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)、組織、挖掘和應用的方向轉(zhuǎn)移的大數(shù)據(jù)時代，智慧服務研究也從智慧信息服務向智慧數(shù)據(jù)服務方向發(fā)展。如：洪亮等從大數(shù)據(jù)驅(qū)動的視角，以圖書館的業(yè)務流程為支撐和導向，構(gòu)建了主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層和服務應用層的大數(shù)據(jù)圖書館智慧信息服務體系；吳丹和劉子君認為在大數(shù)據(jù)開放共享的推動下,智慧信息服務將向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)來源更加廣泛、數(shù)據(jù)融合服務更加全面、服務更加精準化、更加注重數(shù)據(jù)隱私和安全四個方向發(fā)展。筆者以為，在大數(shù)據(jù)和人工智能時代的智能化、異構(gòu)化數(shù)據(jù)密集環(huán)境下，智慧服務更顯“個性化”“數(shù)據(jù)化”和“智能化”，所提供的服務也更加高效便捷，且廣泛存在于各行各業(yè)中，如智慧旅游服務、智慧政務服務、智慧體育服務等，而這些領(lǐng)域的泛在智慧服務實踐與相關(guān)研究，也都能為圖書館的智慧服務框架構(gòu)建與服務落地提供借鑒與參考。

從實踐來看，圖書館在進行智慧服務之前，也都搭建了本地化的智慧服務體系，以使智慧服務的實施者——圖書館員在進行智慧服務的過程中有據(jù)可依、有量可參。但這些體系框架基本都圍繞著基礎(chǔ)實施層（設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的搭建）、數(shù)據(jù)資源層（以館內(nèi)數(shù)據(jù)為主）和服務應用層（館員的智慧服務）三大層面展開。如果將大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)有機嵌入已有的圖書館智慧服務（如RFID、3D技術(shù)）中，則可延伸出眾多的智慧服務，如基于深度學習技術(shù)的文獻資源、知識文獻推薦服務，也將讓更多的用戶體驗到人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)對圖書館乃至社會的革新進步。然而，這些基于大數(shù)據(jù)人工智能的圖書館智慧服務，既依靠于相關(guān)的技術(shù)發(fā)展支撐，也依賴于圖情事業(yè)發(fā)展視域下的框架架構(gòu)與服務設(shè)計。所以，人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)雙驅(qū)動的圖書館智慧服務框架研究，盡管在下一代圖書館知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的云平臺架構(gòu)、多終端應用、智慧化服務呈現(xiàn)的背景下顯得有些陳舊，但仍具有一定的現(xiàn)實意義。

2 圖書館智慧服務的框架設(shè)計

2.1 圖書館智慧服務框架的總體設(shè)計

本文所構(gòu)建的圖書館智慧服務框架，主要考慮了大數(shù)據(jù)技術(shù) （如大數(shù)據(jù)分析方法、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等）和人工智能技術(shù)（如知識圖譜服務、機器學習技術(shù)處理、感知設(shè)備如機器人數(shù)據(jù)獲取等）是否有所應用。此外，多場景、多維度的服務實現(xiàn)則是圖書館智慧服務框架能夠真正發(fā)揮其研究價值與應用價值的最終體現(xiàn)，所以對框架終端的服務輸出也是本研究框架所考慮的重點內(nèi)容?；谏鲜鰞牲c考慮，本文構(gòu)建了主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、技術(shù)處理層和服務應用層的圖書館智慧服務總體框架（見圖1）。

在所設(shè)計的圖書館智慧服務框架中，相較于其他學者的框架設(shè)計，一是增加了大數(shù)據(jù)的來源和類型，即主要來自于感知設(shè)備、機器人、云平臺、移動互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；二是既在技術(shù)處理層運用了機器學習、自然語言處理等人工智能技術(shù)，也在服務應用層設(shè)計了基于深度學習等技術(shù)支撐的個性化自動推薦、知識圖譜等智慧服務，以及基于大數(shù)據(jù)處理及分析應用（如網(wǎng)絡(luò)爬蟲、用戶實驗、采集日志等）的用戶畫像、熱點追蹤等智慧服務。

2.2 圖書館智慧服務的層級功能設(shè)計

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層是整個框架的軟硬件基礎(chǔ)，而這些軟硬件既包括了傳統(tǒng)的計算機操作系統(tǒng)、存儲設(shè)備、計算設(shè)備，也包括了移動互聯(lián)網(wǎng)、感知設(shè)備（如監(jiān)控設(shè)備、RFID設(shè)備等）、機器人、中間件等，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)收集，保證了智慧服務系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)支持和軟硬件平臺支撐。

（2）數(shù)據(jù)資源層的數(shù)據(jù)資源池主要包括資源數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)等。其中，資源數(shù)據(jù)主要包括；感知數(shù)據(jù)主要包括來自于無線傳感器、視頻監(jiān)控、RFID技術(shù)等設(shè)施的物理空間數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、導航數(shù)據(jù)等；用戶數(shù)據(jù)主要包括用戶的基本信息和用戶行為數(shù)據(jù)，在智能技術(shù)的支持下，即使用戶行為會隨環(huán)境的變化而實時變化，后臺設(shè)備也可以通過人臉識別、定位監(jiān)控、社交網(wǎng)絡(luò)、行為日志等途徑捕捉獲取；資源數(shù)據(jù)主要包括為圖書館提供服務的書目數(shù)據(jù)、科學數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、規(guī)范數(shù)據(jù)、機構(gòu)知識庫數(shù)據(jù)、開放存取資源和網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)或來自圖書館原有的資源管理系統(tǒng)，也可能來自網(wǎng)絡(luò)、機構(gòu)知識庫、乃至智能識別終端。

圖1 圖書館智慧服務總體框架

（3）技術(shù)處理層是智慧服務的核心層，通過智慧服務集成平臺來綜合運用統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習、自然語言處理等方式對數(shù)據(jù)進行深入分析，如研究用戶行為特征、發(fā)現(xiàn)用戶服務需求、預測用戶服務滿意度等。值得注意的是，圖書館智慧服務平臺提供服務時，各類型的技術(shù)處理方式不是孤立存在的，不同的研究方法、處理技術(shù)會相互結(jié)合，如統(tǒng)計分析與數(shù)據(jù)挖掘下的聚類分析、預測分析相結(jié)合、定量分析方式與定性分析方式相結(jié)合等。

（4）服務應用層是整個智慧服務的終端體現(xiàn)，本文所設(shè)計的智慧服務矩陣，主要包含了智慧信息資源服務（如信息資源需求識別、信息資源智慧獲取、信息資源智慧利用、信息資源智慧分享、信息資源智慧控制等）、智慧信息內(nèi)容服務（如文化服務的智慧評價、海量數(shù)據(jù)資源的知識圖譜、知識發(fā)現(xiàn)、研究興趣領(lǐng)域的熱點追蹤等）與智慧信息用戶服務（如用戶畫像、精準推薦、服務定制等）三大類型，以挖掘與精確了解用戶的智慧服務需求，幫助用戶獲取、利用、分享數(shù)據(jù)資源，最終實現(xiàn)為用戶提供智慧服務的目的。

3 圖書館智慧服務的困難與發(fā)展策略

3.1 圖書館智慧化服務的開展困難

在大數(shù)據(jù)與人工智能環(huán)境下，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的普遍應用，為圖書館智慧服務的實現(xiàn)提供了自動化、高效化和智能化的技術(shù)保障，但目前也還存在著一定的挑戰(zhàn)和困難。

（1）現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施還無法支撐圖書館智慧服務平臺建設(shè)。盡管圖書館有著文獻資源優(yōu)勢，技術(shù)、人才等資源儲備也日益充足，引進Alma、Primo等圖書館下一代知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、運用大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能設(shè)備開發(fā)新一代智慧門戶網(wǎng)站，進而為讀者用戶提供個性化、智能化、智慧化的創(chuàng)新型服務已成為當前圖書館建設(shè)和發(fā)展的重要實踐，也涌現(xiàn)出如國家圖書館數(shù)字圖書館推廣工程智慧圖書館項目以及南京大學圖書館邵波教授、重慶大學楊新涯研究館員等智慧圖書館項目開發(fā)團隊，為我國智慧圖書館平臺建設(shè)貢獻了行業(yè)力量。但是，當前圖書館的智慧服務只是達到了“物的智能化”，在基礎(chǔ)設(shè)施層面上的建設(shè)僅停留在智能設(shè)備對服務流程的局部支撐上，即依賴于物聯(lián)網(wǎng)、智聯(lián)網(wǎng)的傳感技術(shù)、智能感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)等，在硬件基礎(chǔ)設(shè)施和軟件技術(shù)的支撐下提供局部業(yè)務的智能化管理和服務。因此，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與人工智能驅(qū)動的圖書館智慧服務框架構(gòu)建與服務開展，一方面需要豐富相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，如傳感設(shè)備、云平臺等，另一方面需要對現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施特別是沒有互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)集成管理的中間件、機器人等基礎(chǔ)設(shè)施進行統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)集成。

（2）圖書館的大數(shù)據(jù)與人工智能應用水平還無法支撐真正的智慧服務。大數(shù)據(jù)、人工智能時代的數(shù)據(jù)海量增加、智能設(shè)備日新月異，但圖書館卻仍難以滿足用戶的精準推薦、知識服務等需求，其主要原因是圖書館未實現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)、實時動態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、組織和挖掘，海量的數(shù)據(jù)資源加大了用戶獲取細粒度知識的難度，不同的數(shù)據(jù)標準加速了數(shù)據(jù)孤島的存在，頻繁的智能設(shè)備應用反而加大了對隱私保護的擔憂。同時，目前圖書館對人工智能的應用還停留在機器人智能咨詢、信息查詢等初級應用階段，在應用層面的人工智能服務呈現(xiàn)度不夠，在數(shù)據(jù)應用層面也更多的關(guān)注和依賴靜態(tài)數(shù)據(jù)資源，對服務器監(jiān)控設(shè)備、傳感器網(wǎng)絡(luò)、用戶終端設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備上往往能夠發(fā)現(xiàn)用戶需求、激發(fā)用戶智慧活動的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并未進行深度學習等智能分析。

3.2 發(fā)展圖書館智慧服務的策略

（1）實現(xiàn)基于語義網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織與管理。圖書館智慧服務需要跨領(lǐng)域、跨學科、跨行業(yè)、跨設(shè)備間的協(xié)作與融合，也依賴于關(guān)聯(lián)化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化和語義化的知識環(huán)境，運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)提升用戶需求的發(fā)現(xiàn)可能性，運用人工智能設(shè)施設(shè)備增加數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)量運用人工智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)新聯(lián)系，才能推動圖書館智慧服務的深入發(fā)展。圖書館開展智慧服務，就需要借助于語義網(wǎng)和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)，整合所有圖書館的數(shù)據(jù)和資源進行語義標注和鏈接，讓數(shù)據(jù)成為有邏輯意義和相互關(guān)聯(lián)的知識對象，構(gòu)建形成一個巨大的知識圖譜，以支撐構(gòu)建圖書館智慧服務平臺的數(shù)據(jù)管理需求，最終實現(xiàn)基于知識圖譜的語義化、細粒度的智能檢索、精準推薦、知識發(fā)現(xiàn)等智慧服務。

（2）打造立體交互式的圖書館智慧服務生態(tài)系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)、人工智能驅(qū)動的圖書館智慧服務，就是通過協(xié)調(diào)技術(shù) （人工智能技術(shù)+大數(shù)據(jù)技術(shù)）、資源（數(shù)據(jù)、信息、文獻、知識）與人（讀者、館員）之間的關(guān)系，輔助創(chuàng)建一個能激發(fā)人（讀者）的創(chuàng)造力的智慧生態(tài)環(huán)境，在激活確定用戶需求表達下的圖書館智慧服務能力的同時，吸引潛在的用戶群體，讓圖書館成為凝聚智慧、創(chuàng)造智慧、分享智慧的創(chuàng)新型空間。因此，圖書館一方面需在外部拓展與旅游、教育、出版、企業(yè)、公共領(lǐng)域乃至其它文化組織、非政府組織、志愿團體的環(huán)境融合，促進微觀層面上知識、文獻、信息、數(shù)據(jù)資源的跨界、跨領(lǐng)域融合與轉(zhuǎn)化，宏觀層面上智慧圖書館與智慧城市等建設(shè)項目的對接；另一方面需在內(nèi)部加快智能感知體系等方面的軟硬件應用，如通過RFID、室內(nèi)導航機器人、人臉識別、紅外檢測、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的立體式服務應用，豐富用戶行為數(shù)據(jù)、預測用戶需求，為圖書館智慧服務提供立體式、交互式的基礎(chǔ)設(shè)施支撐，最終將圖書館打造成為一個技術(shù)、資源與人完全協(xié)調(diào)，內(nèi)外部環(huán)境交互融合，對讀者服務虛實結(jié)合的智慧服務生態(tài)空間。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)與人工智能深化了圖書館智慧服務的內(nèi)涵，也加快了新時期圖書館轉(zhuǎn)型升級的步伐，智慧圖書館與智慧服務是圖書館未來發(fā)展的方向。然而，圖書館智慧服務的框架構(gòu)建與服務落地，還面臨諸多困難，需要我們通過采取切實有效的專業(yè)策略，推動智慧圖書館朝著自動智能、高效泛在、個性精細的方向邁進。