國內(nèi)圖書館人工智能領(lǐng)域研究主題、趨勢與展望
——基于CiteSpace的知識(shí)圖譜分析

侯立原, 袁 泉, 楊鈞清, 張仕韜, 陳 鵬

吉首大學(xué)旅游學(xué)院, 湖南 張家界 427000

0 引言

作為生成式AI技術(shù)的代表作,美國OpenAI公司旗下AI產(chǎn)品ChatGPT一經(jīng)推出,便迅速引發(fā)了廣泛關(guān)注。ChatGPT以其高情商、高智商對話能力和強(qiáng)大的對話記憶功能,推動(dòng)人機(jī)交互邁上新臺(tái)階[1]。在圖書情報(bào)領(lǐng)域,研究人員通過實(shí)例展示了ChatGPT擔(dān)當(dāng)學(xué)科館員回答各類咨詢問題、協(xié)助撰寫項(xiàng)目申請書的綜述等應(yīng)用場景[2]。在情報(bào)分析方面,情報(bào)專家通過數(shù)輪訓(xùn)練驗(yàn)證,認(rèn)為通過ChatGPT類工具與Prompt機(jī)制相配合,目前能夠完成多數(shù)基于數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)和信息的數(shù)據(jù)分析、學(xué)科咨詢、情報(bào)研究等知識(shí)服務(wù)工作[2]。人工智能技術(shù)的發(fā)展深刻地影響了圖書館的發(fā)展,為圖書館構(gòu)建泛在化和智慧化服務(wù)建設(shè)發(fā)揮了巨大作用。因而圖書館人工智能也成為目前圖書館領(lǐng)域頗受關(guān)注的研究方向,因此有必要對該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和成果展開分析,以便更好地了解研究熱點(diǎn)及趨勢,把握該領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)來源

以中國知網(wǎng)(CNKI)期刊數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源,時(shí)間范圍設(shè)置為2014年1月—2023年4月,檢索方式采用高級檢索。為兼顧查準(zhǔn)率與查全率,采用主題加關(guān)鍵詞限定的檢索思路。通過參考人工智能研究的文獻(xiàn)后,將人工智能幾大分支概念如深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等納入檢索式[3-4]。在CNKI中輸入檢索式:(TI=圖書館) AND (KY=AI+人工智能+機(jī)器學(xué)習(xí)+深度學(xué)習(xí)+機(jī)器人+計(jì)算機(jī)視覺+語義網(wǎng)絡(luò)),進(jìn)行檢索。對無關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選后,最終獲取有效文章608篇,并以此作為原始研究數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

1.2 研究工具與方法

運(yùn)用CiteSpace軟件,對國內(nèi)圖書館領(lǐng)域人工智能的相關(guān)研究進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析。通過構(gòu)建和解讀相應(yīng)的知識(shí)圖譜,對發(fā)文時(shí)間、高產(chǎn)作者、核心研究機(jī)構(gòu)及其合作關(guān)系等特征進(jìn)行深入分析。運(yùn)用文獻(xiàn)分析法,對該領(lǐng)域發(fā)文研究熱點(diǎn)進(jìn)行了分類總結(jié),并對領(lǐng)域研究主題演進(jìn)趨勢進(jìn)行了探析,展望了未來研究方向。

2 國內(nèi)圖書館人工智能研究基本特征分析

2.1 研究時(shí)間特征分析

對年度發(fā)文量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(見圖1),發(fā)現(xiàn)近10年的相關(guān)研究可大致分為3個(gè)階段。結(jié)合文獻(xiàn)研究,對研究的時(shí)間分布進(jìn)行分析。

圖1 研究年度發(fā)文量

探索期(2014—2016年):周期發(fā)文共計(jì)10篇。2014年微軟智能聊天機(jī)器人Bing發(fā)布,催生了圖書館移動(dòng)咨詢機(jī)器人的有關(guān)研究[5],此后2年間,國內(nèi)圖書館以機(jī)器人為主題的研究接踵而至,拉開了圖書館人工智能研究的序幕,但并未形成規(guī)模。

發(fā)展期(2017—2019年)。周期內(nèi)年發(fā)文量從30篇增至124篇。在此期間,國外開始將人工智能視為當(dāng)代重要的科技發(fā)展趨勢以及技術(shù)發(fā)展前沿[6]。我國政府也先后發(fā)布了促進(jìn)人工智能發(fā)展的系列政策文件[7],IFLA在其聲明中強(qiáng)調(diào)圖書館界要深刻認(rèn)識(shí)人工智能的變革能力,使其服務(wù)應(yīng)用于圖書館的變革創(chuàng)新,幫助圖書館實(shí)現(xiàn)社會(huì)使命[8],因此,國內(nèi)圖書館人工智能的研究開始如雨后春筍般涌現(xiàn)。

平穩(wěn)期(2021—2022年)。周期內(nèi)年均發(fā)文量維持在110篇左右。在此期間,知名社交網(wǎng)絡(luò)Facebook更名為Meta,核心業(yè)務(wù)逐步過渡到高度仿真的全新虛擬社區(qū),引發(fā)了圖書館界關(guān)于圖書館未來發(fā)展與生態(tài)圖景的思考,帶動(dòng)了圖書館人工智能研究的發(fā)展。國內(nèi)圖書館人工智能領(lǐng)域繼續(xù)呈現(xiàn)多點(diǎn)開花的態(tài)勢,發(fā)文量與研究發(fā)展期差異不大,保持平穩(wěn)態(tài)勢。

2.2 發(fā)文機(jī)構(gòu)與作者分析

運(yùn)用軟件繪制了高產(chǎn)作者、核心發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜(見圖2),可以看出南京圖書館及南京大學(xué)在該研究領(lǐng)域具有顯著的影響力,其次是武漢大學(xué)、四川外國語大學(xué)。另外,在發(fā)文量前10的機(jī)構(gòu)中,7所高校的發(fā)文量之和占高產(chǎn)發(fā)文機(jī)構(gòu)總發(fā)文量的62%,表明高?？蒲袡C(jī)構(gòu)是該領(lǐng)域研究的主要陣地。

圖2 研究高產(chǎn)作者及核心發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜

根據(jù)普賴斯定律[9],發(fā)文量在1.98篇及以上的作者被定義為高產(chǎn)作者。發(fā)文量最多的是邵波(7篇,南京大學(xué)),研究涉及圖書館智能機(jī)器人技術(shù)和智慧圖書館的研究;其次為楊文建(6篇,重慶第二師范學(xué)院),研究方向涉及智慧圖書館空間變革與服務(wù)重塑。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),該領(lǐng)域形成了楊文建-鄧?yán)罹雀弋a(chǎn)作者合作網(wǎng)。作者合作共現(xiàn)圖譜網(wǎng)絡(luò)密度指數(shù)為0.005 9,這表明雖然作者很多,但相互聯(lián)系強(qiáng)度比較薄弱。

整體來看,不論是作者還是其所在的研究機(jī)構(gòu),均形成了小規(guī)模的合作關(guān)系,但大多數(shù)研究人員的合作具有很強(qiáng)的地域?qū)傩?跨地區(qū)、跨機(jī)構(gòu)、跨學(xué)科的合作相對較少,這不利于本領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展,學(xué)者間與機(jī)構(gòu)間的研究合作需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 國內(nèi)圖書館人工智能研究主題與趨勢分析

3.1 研究總體情況

通過構(gòu)建高頻關(guān)鍵詞表(見表1),去除人工智能和圖書館2個(gè)檢索詞后,篩選出詞頻高于15次的關(guān)鍵詞,發(fā)現(xiàn)近10年圖書館人工智能研究高頻詞主要圍繞“機(jī)器人”“大數(shù)據(jù)”“機(jī)器學(xué)習(xí)”“深度學(xué)習(xí)”等主題展開。計(jì)算其中介中心度均在0.07以上,代表了圖書館人工智能領(lǐng)域研究的熱門方向。

表1 研究高頻關(guān)鍵詞

3.2 研究主題分析

運(yùn)用CiteSpace軟件構(gòu)建了關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聚類圖譜。在聚類視圖中,當(dāng)Q值大于0.3時(shí)和S值大于0.7時(shí),表明聚類極具可信度[10]。本聚類圖譜Q值為0.45,S值為0.84,表明本次所得聚類結(jié)果可信度較高。利用LLR算法呈現(xiàn)聚類分析結(jié)果,得到的聚類結(jié)果共10類,在對聚類結(jié)果進(jìn)行整合分析后,將國內(nèi)圖書館領(lǐng)域人工智能相關(guān)研究分為3大研究主題(見表2),分別為應(yīng)用與發(fā)展研究、服務(wù)創(chuàng)新研究、智能技術(shù)研究。

表2 研究關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果

3.2.1 應(yīng)用發(fā)展研究

實(shí)現(xiàn)圖書館應(yīng)用場景的拓展與服務(wù)形態(tài)的改變的是人工智能技術(shù)在圖書館領(lǐng)域應(yīng)用的最終目標(biāo)。已有研究涉及人工智能應(yīng)用場景與發(fā)展、館員轉(zhuǎn)型研究、發(fā)展困境與挑戰(zhàn)等主題。

1)應(yīng)用場景、架構(gòu)與發(fā)展研究。陸穎雋 等[11]討論了VR技術(shù)在信息資源建設(shè)方面的優(yōu)勢,并以CADAL為例討論了其在虛擬閱讀、資源評介與推薦以及古籍資源利用方面的具體應(yīng)用。王紅 等[12]引入圖書館大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)作為應(yīng)用架構(gòu)核心層,重構(gòu)了融合人工智能圖書館的應(yīng)用架構(gòu)。面向圖書館未來發(fā)展和變革,董同強(qiáng) 等[13]探討了元宇宙視域下圖書館智慧服務(wù)的未來發(fā)展趨勢與變革方向,并基于其內(nèi)涵從技術(shù)統(tǒng)籌、場域架構(gòu)和構(gòu)成要素等維度構(gòu)建了智慧圖書館生態(tài)系統(tǒng)框架。張慧 等[14]認(rèn)為GPT技術(shù)驅(qū)動(dòng)下AI 2.0時(shí)代的智慧圖書館存在5大創(chuàng)新特征,討論了智慧圖書館的實(shí)際創(chuàng)新場景。

2)館員轉(zhuǎn)型與發(fā)展研究。人工智能的引入和應(yīng)用不僅引發(fā)了業(yè)務(wù)變革,也對圖書館員的業(yè)務(wù)形態(tài)進(jìn)行重塑,因此部分學(xué)者開始轉(zhuǎn)向圖書館員的轉(zhuǎn)型發(fā)展研究。馮經(jīng)綸[15]認(rèn)為圖書館員不僅可以借助人工智能應(yīng)用加強(qiáng)自身素養(yǎng),還可以加強(qiáng)與讀者間聯(lián)系、豐富閱讀推廣方式,提供個(gè)性化的嵌入式服務(wù)。陳霞[16]梳理分析了圖書館員智能素養(yǎng)發(fā)展3大階段及其對應(yīng)特點(diǎn)和要求,提出要建立培育標(biāo)準(zhǔn)、拓寬培育路徑、完善培訓(xùn)體系,實(shí)現(xiàn)館員智能素養(yǎng)的提升。

3)發(fā)展困境與挑戰(zhàn)研究。楊揚(yáng) 等[17]認(rèn)為機(jī)器人在圖書館的實(shí)際應(yīng)用存在方向偏差、技術(shù)瓶頸、產(chǎn)業(yè)困境和倫理風(fēng)險(xiǎn)等現(xiàn)實(shí)困境,并提出應(yīng)從科技突破、設(shè)計(jì)創(chuàng)新、以用戶為導(dǎo)向和系統(tǒng)升級四個(gè)維度實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。李菲菲 等[18]總結(jié)了智慧圖書館建設(shè)中遇到的網(wǎng)絡(luò)空間安全問題,建立了包含應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)信息、硬件設(shè)備和系統(tǒng)軟件層次的圖書館網(wǎng)絡(luò)空間安全體系。

3.2.2 服務(wù)創(chuàng)新研究

人工智能使得圖書館為滿足用戶的多元化需求,需要不斷優(yōu)化服務(wù)業(yè)態(tài)。因此,部分學(xué)者從知識(shí)服務(wù)、智慧服務(wù)、服務(wù)模式等方面對人工智能參與圖書館服務(wù)創(chuàng)新開展研究。

1)知識(shí)服務(wù)研究。在知識(shí)服務(wù)研究方面,柳益君 等[19]從智能感知和數(shù)據(jù)收集、知識(shí)抽取和發(fā)現(xiàn)、知識(shí)組織與融合、知識(shí)推理和深度學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用服務(wù)等維度實(shí)現(xiàn)了服務(wù)路徑的構(gòu)建。熊太純 等[20]闡述了知識(shí)服務(wù)的智能互動(dòng)平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu),從知識(shí)服務(wù)創(chuàng)新的角度,提出應(yīng)完善雙向主動(dòng)交互的服務(wù)系統(tǒng)、推進(jìn)外購數(shù)據(jù)庫資源系統(tǒng)整合和建設(shè)文獻(xiàn)信息資源合作平臺(tái)。

2)智慧服務(wù)、服務(wù)模式研究。林曦 等[21]探析了高校圖書館智慧服務(wù)的新模式,從人腦芯片、仿生計(jì)算機(jī)和通用智能設(shè)備展望了未來圖書館的人工智能應(yīng)用構(gòu)架?；凇?G+AI”技術(shù)融合環(huán)境下,李丹[22]提出了應(yīng)著力推進(jìn)云端總館的建設(shè)優(yōu)化、搭建匹配5G技術(shù)的智慧服務(wù)平臺(tái)和提升空間智能化水平等策略,以實(shí)現(xiàn)圖書館的智慧服務(wù)。

3.2.3 智能技術(shù)研究

隨著人工智能技術(shù)與圖書館建設(shè)逐漸融合,圖書館的工作效率得以大幅度提高,順應(yīng)開啟了圖書館業(yè)務(wù)智能化工作的研究,包括智能化設(shè)備和智能化工作系統(tǒng)相關(guān)研究。

1)圖書館智能化設(shè)備研究。在圖書盤點(diǎn)與存取方面,沈奎林 等[23]結(jié)合模糊邏輯、RFID技術(shù)和運(yùn)用Gmapping算法,對圖書館智能盤點(diǎn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航算法進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在面臨圖書館高度同構(gòu)、空間狹窄制約下的精確定位。陸亞紅 等[24]介紹了智能圖書盤點(diǎn)機(jī)器人的系統(tǒng)組成、關(guān)鍵技術(shù)、具體應(yīng)用與服務(wù)模式,著重探討了提升盤點(diǎn)讀取率和盤點(diǎn)準(zhǔn)確率的實(shí)踐方法。張馨月[25]將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別應(yīng)用于硬件加速器和文獻(xiàn)信息自動(dòng)分類軟件模塊,實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)自動(dòng)檢索機(jī)器人的設(shè)計(jì)優(yōu)化,提高了其工作效率與精度。

2)圖書館智能化工作系統(tǒng)研究。陸偉 等[26]基于業(yè)務(wù)場景需求,構(gòu)建和測試了一套融合文本匹配、語義識(shí)別、AIML、知識(shí)圖譜、多輪對話以及深度學(xué)習(xí)等模塊的高校圖書館智能問答系統(tǒng)。郭利敏 等[27]以TensorFlow為平臺(tái),為解決圖書館咨詢服務(wù)和預(yù)測決策提供了實(shí)踐方案,展示了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在文本自動(dòng)分類中強(qiáng)大能力。利用監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)方法,沈敏 等[28]通過提取用戶檢索行為大數(shù)據(jù)特征,構(gòu)建了一種隨用戶偏好同步變化的自適應(yīng)檢索系統(tǒng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢索結(jié)果的排序的優(yōu)化,為用戶提供個(gè)性化偏好檢索服務(wù)。

綜合上述熱點(diǎn)主題分析,發(fā)現(xiàn)已有的研究存在以下特點(diǎn):注重服務(wù)模式和體系框架構(gòu)建,但較少涉及用戶感知體驗(yàn)的研究;聚焦圖書館的業(yè)務(wù)流程應(yīng)用,如知識(shí)服務(wù)體系、模式與路徑研究,較少關(guān)注知識(shí)服務(wù)的深層應(yīng)用;關(guān)注已有館員轉(zhuǎn)型與發(fā)展,但較少關(guān)注復(fù)合人才培養(yǎng)與隊(duì)伍建設(shè)。

3.3 研究趨勢分析

近10年來,國內(nèi)圖書館人工智能研究整體上呈現(xiàn)多元化、動(dòng)態(tài)化特點(diǎn),在研究趨勢上表現(xiàn)為:理論框架豐富化、應(yīng)用場景多樣化、技術(shù)融合深入化。

在探索期,學(xué)界圍繞圖書館人工智能的理論內(nèi)涵和應(yīng)用場景進(jìn)行初步探索,聚焦于圖書館業(yè)務(wù)自動(dòng)化的研究(多為圖書館機(jī)器人相關(guān)研究)。

進(jìn)入發(fā)展期,相關(guān)研究圍繞應(yīng)用場景、技術(shù)融合和理論框架構(gòu)建等主題。在應(yīng)用場景上,立足于圖書館的業(yè)務(wù)和服務(wù)內(nèi)容,以智能空間建設(shè)和服務(wù)創(chuàng)新為目標(biāo)進(jìn)行了大量探索。在理論框架構(gòu)建上,聚焦建設(shè)策略與路徑,圍繞數(shù)字學(xué)術(shù)、館員發(fā)展轉(zhuǎn)型和風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)展開研究。面向技術(shù)融合方面,研究人員將機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、VR及云計(jì)算等技術(shù)與圖書館進(jìn)行融合,取得了豐碩的成果。

在平穩(wěn)期,國內(nèi)研究開始轉(zhuǎn)向未來發(fā)展研究。結(jié)合元宇宙、GPT等新生技術(shù)及概念,面向信息資源建設(shè)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等方向,圖書館界開始對圖書館人工智能的未來發(fā)展趨勢和生態(tài)圖景進(jìn)行了探討。

4 研究展望

在技術(shù)發(fā)展的浪潮下,充分發(fā)揮人工智能技術(shù)在圖書館的優(yōu)勢,使之更好地應(yīng)用于圖書館工作,是圖書館當(dāng)下面臨的首要使命。因此,從服務(wù)評價(jià)、深層應(yīng)用開發(fā)以及復(fù)合人才隊(duì)伍建設(shè)等方面對研究進(jìn)行展望。

4.1 基于用戶體驗(yàn)的服務(wù)評價(jià)體系構(gòu)建研究

當(dāng)前,許多圖書館利用人工智能技術(shù)進(jìn)行服務(wù)方式和場景的創(chuàng)新,以提升自身服務(wù)水平。這些服務(wù)包括個(gè)性化推薦、虛擬參考咨詢和知識(shí)服務(wù)等。但在創(chuàng)新的同時(shí),不能忽視用戶體驗(yàn)的重要性。對于這些創(chuàng)新服務(wù)的效果和用戶滿意度,仍需要進(jìn)一步的研究。要重視用戶體驗(yàn)與感知,做到以評促建、以評促改,才能讓服務(wù)有所向,從而貫徹圖書館以用戶為中心的根本宗旨。

4.2 聚焦深度知識(shí)服務(wù)體系的應(yīng)用開發(fā)研究

已有研究聚焦知識(shí)服務(wù)模式和體系構(gòu)建的研究,還缺乏深層次應(yīng)用的研究。作為信息資源中心,圖書館出于對數(shù)據(jù)安全的考慮以及諸多科技公司的自身戰(zhàn)略影響,導(dǎo)致許多圖書館數(shù)據(jù)庫與GPT類工具數(shù)據(jù)庫還沒有互通。ChatGPT作為一款成功的AIGC工具,有值得借鑒之處。圖書館可以聯(lián)合科研機(jī)構(gòu),以已有GPT類產(chǎn)品為基礎(chǔ),打造自主AIGC工具,構(gòu)建多元立體的知識(shí)資源體系,形成國家級知識(shí)倉儲(chǔ)與知識(shí)服務(wù)平臺(tái),支持用戶便捷地獲取高質(zhì)量的知識(shí)資源。

4.3 面向?qū)W科深度融合下復(fù)合人才隊(duì)伍建設(shè)研究

圖書館人工智能的飛速發(fā)展離不開不同學(xué)科間的深度合作,但現(xiàn)有研究特征表明,學(xué)者間合作強(qiáng)度還有待提高。面向未來圖書館所提出的高效人機(jī)協(xié)同的工作模式,離不開既掌握圖書館學(xué)基本知識(shí)又有具備人工智能技術(shù)的復(fù)合人才,這也對跨學(xué)科復(fù)合人才培養(yǎng)提出了要求。目前關(guān)于圖書館復(fù)合人才培養(yǎng)的研究還比較少,對于教育部門來說,如何通過課程設(shè)置、培養(yǎng)體系的優(yōu)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)復(fù)合人才的培養(yǎng)將成為未來的研究重點(diǎn)。對于圖書館而言,面向人機(jī)協(xié)作的最終工作目標(biāo),實(shí)現(xiàn)館員的人機(jī)協(xié)作素養(yǎng)的提升的具體對策也應(yīng)隨著業(yè)務(wù)場景形態(tài)的不斷發(fā)展,值得繼續(xù)深入研究。

5 結(jié)束語

國內(nèi)圖書館人工智能領(lǐng)域研究歷經(jīng)理論探索、應(yīng)用研究階段,取得了豐碩的研究成果,但在服務(wù)評價(jià)、深層應(yīng)用開發(fā)、復(fù)合人才隊(duì)伍建設(shè)等方面,還存在著深入探究的可能性,人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展不僅為圖書館的發(fā)展送來了機(jī)遇,也帶來了挑戰(zhàn)。圖書館應(yīng)更加積極地?fù)肀Ъ夹g(shù)變革,把握好人工智能趨勢,發(fā)揮自身優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)圖書館的核心價(jià)值與使命。