人工智能賦能高校圖書館自助服務系統(tǒng)

馮菲

隨著信息技術的迅速發(fā)展和數(shù)字化時代的來臨，高校圖書館在滿足人們日益增長的知識和信息需求的同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的圖書館服務模式已經(jīng)難以滿足用戶對便捷、高效、智能化服務的期望。高校圖書館作為知識傳承和學術研究的中心，必須不斷創(chuàng)新，以適應時代的變革，滿足用戶的需求。在這一背景下，基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)嶄露頭角，成為提升圖書館服務質量的有效途徑。

傳統(tǒng)的圖書館服務通常需要用戶親自前往圖書館尋找所需資料或向圖書館工作人員尋求幫助，這會耗費大量的時間和精力；而基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)則為用戶提供了更加便捷、快速、個性化的服務體驗。通過智能搜索和檢索功能，用戶可以迅速找到所需資料，無須費時查閱大量書籍或期刊。基于人工智能技術，高校圖書館自助服務系統(tǒng)能夠了解用戶的需求，為用戶提供個性化的推薦和建議，提高信息檢索效率。高校圖書館自助服務系統(tǒng)不僅有助于提升用戶的滿意度和圖書館服務質量，還有助于減輕圖書館工作人員的負擔，使其更專注于提供高水平的學術支持和指導。因此，本研究旨在探討基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)的設計與實踐，深入研究其在高校圖書館中的應用，評估其效益和局限性，為未來高校圖書館智能化服務的發(fā)展提供有力的參考和指導。

自助服務系統(tǒng)概述

高校圖書館自助服務的發(fā)展歷程

自助服務系統(tǒng)在高校圖書館中的應用可以追溯到20世紀80年代。最早的自助借還書設備使用了條形碼技術，使借還書流程更加高效。20世紀90年代，一些高校圖書館開始引入自助圖書檢索終端，允許用戶自行查找所需書籍的位置。這一創(chuàng)新降低了用戶在圖書館內查找書籍的難度，提高了圖書館的服務效率。然而，自助服務的發(fā)展并沒有止步于此。截至2020年，全球85%的高校圖書館都引入了自助服務系統(tǒng)，其中包括自助借還書設備、自助圖書檢索終端和自助打印設備。這些設備不僅具備基本的借還書和書籍檢索功能，還融合了先進的技術，如RFID（射頻識別）技術、云計算和移動應用，可以更好地滿足用戶需求。在高校圖書館未來的發(fā)展中，自助服務系統(tǒng)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

人工智能在圖書館服務中的應用

人工智能在高校圖書館服務中的應用取得了顯著成就。其中一個突出的應用領域是智能搜索和檢索。通過自然語言處理和機器學習技術，圖書館可以為用戶提供更加精確的檢索結果。根據(jù)OCLC（Online Computer Library Center）的數(shù)據(jù)，引入人工智能的圖書館檢索系統(tǒng)的檢索準確性顯著提高，用戶滿意度明顯提升。

一些高校圖書館還引入了聊天機器人（Chatbots）作為用戶支持工具。聊天機器人不僅可以回答用戶的常見問題，還能根據(jù)用戶查詢的內容提供相關建議，顯著減少用戶等待的時間，改善用戶體驗。例如，用戶可以向聊天機器人詢問關于特定主題的文獻推薦或通過其查詢館藏書目，而機器人會立刻作出響應。在圖書館自助服務系統(tǒng)的用戶界面設計中，人工智能也發(fā)揮著積極作用。其可以根據(jù)用戶的偏好和搜索歷史為用戶提供個性化的推薦，幫助用戶更快地查找所需信息。

自助服務系統(tǒng)的概念與功能

自助服務系統(tǒng)是高校圖書館的重要組成部分，旨在為用戶提供便捷、高效、個性化的服務。其核心概念在于用戶自主操作，無須過多人工干預，從而實現(xiàn)高度自動化的服務。自助服務系統(tǒng)應用了多種先進技術，如條形碼、RFID、人工智能和云計算等，可以滿足用戶多樣化的需求。以下將深入探討自助服務系統(tǒng)的概念和功能，以突顯其在高校圖書館中的重要性。

自助服務系統(tǒng)的核心功能之一是借還書服務，用戶可以使用自助借還書設備，自行完成圖書借閱和歸還。這些設備通常支持多種形式的資料，包括圖書、期刊和多媒體資料。用戶只需刷卡或輸入相關信息，系統(tǒng)就會查詢相關信息并生成借還書證明。這一功能大大降低了用戶在圖書館借還書的時間和精力成本，使借還書過程更加高效和自主。

自助圖書檢索終端是自助服務系統(tǒng)的重要組成部分。用戶可以使用自助圖書檢索終端來搜索所需圖書的位置，獲取館內導航信息，還可以查看圖書的借閱狀態(tài)和詳細信息。這一功能使用戶能夠在圖書館內快速定位所需資料，無須浪費大量時間尋找書籍。根據(jù)美國圖書館協(xié)會的數(shù)據(jù)，引入自助圖書檢索終端后，用戶對圖書館的滿意度明顯提高，用戶反饋中對圖書檢索的投訴也顯著減少。另外，自助服務系統(tǒng)還提供了自助打印和復印服務。用戶可以通過打印設備自行打印學術論文、課程材料和其他文檔。這不僅方便了用戶，還降低了圖書館的復印服務成本。

基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)設計

系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求分析是基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)設計的第一步，首先需要明確系統(tǒng)的主要目標和功能。系統(tǒng)的主要目標是為用戶提供便捷、高效、個性化的服務。為了實現(xiàn)這一目標，系統(tǒng)需要滿足以下要求。

用戶友好的界面：系統(tǒng)必須具備直觀的用戶界面，以確保用戶能夠輕松瀏覽和使用系統(tǒng)的各項功能。

高度自動化：系統(tǒng)需要自動處理圖書借還、圖書檢索、打印、復印等常見任務，減少用戶的手動操作。

數(shù)據(jù)安全性：用戶數(shù)據(jù)的保護至關重要，系統(tǒng)必須采取嚴格的安全措施，確保用戶信息的機密性和完整性。

智能搜索與檢索功能：系統(tǒng)需要提供強大的搜索和檢索功能，以滿足用戶對圖書和其他資料的需求。

多語言支持：考慮到國際化的用戶需求，系統(tǒng)需要支持多種語言。

移動設備兼容性：用戶會使用各種移動設備，因此系統(tǒng)需要實現(xiàn)響應式設計，以適應屏幕大小和分辨率不同的各種移動設備。

系統(tǒng)可擴展性：系統(tǒng)應該能夠輕松擴展和升級，以應對未來的技術發(fā)展和用戶需求的變化。

數(shù)據(jù)收集與處理

數(shù)據(jù)收集與處理在基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵作用。數(shù)據(jù)抓取階段采用數(shù)據(jù)爬蟲技術模擬用戶的瀏覽行為，從在線資源、數(shù)據(jù)庫和圖書館目錄中自動獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)清洗和預處理階段使用數(shù)據(jù)清洗算法和文本分析工具去除錯誤、標準化數(shù)據(jù)格式，填補缺失值，提高數(shù)據(jù)質量。數(shù)據(jù)存儲使用關系數(shù)據(jù)庫或NoSQL數(shù)據(jù)庫，確保數(shù)據(jù)的持久性和安全性。數(shù)據(jù)處理階段應用機器學習和自然語言處理技術，建立模型進行數(shù)據(jù)分析和挖掘，以實現(xiàn)個性化推薦和智能搜索。這些技術的應用能夠為用戶提供更好的體驗和智能信息檢索服務。

智能搜索與檢索功能設計

為實現(xiàn)智能搜索與檢索功能，系統(tǒng)需要使用先進的技術和算法，以確保用戶能夠快速準確地找到所需的圖書和資料。以下是有關智能搜索與檢索功能設計的詳細內容。

自然語言處理（NLP）：系統(tǒng)使用NLP技術來處理用戶查詢，識別關鍵詞和短語，并將其與圖書館館藏數(shù)據(jù)進行匹配。這一功能可以通過使用Python的NLTK庫來實現(xiàn)。具體識別原理如圖1所示。

機器學習：系統(tǒng)通過機器學習算法，如深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡，可以根據(jù)用戶的檢索歷史和行為生成個性化的搜索建議。這有助于提高用戶滿意度，幫助用戶更輕松地找到所需資料。

智能推薦：系統(tǒng)可以分析用戶的興趣和借書歷史，使用協(xié)同過濾或基于內容的過濾算法，生成個性化的圖書推薦。這有助于用戶探索新書籍并提高圖書館資料的利用率。

高級搜索功能：系統(tǒng)應該提供高級搜索選項，如按照作者、出版日期、主題和格式進行篩選。這一功能可以通過SQL查詢功能來實現(xiàn)，以便用戶更精確地定位所需資料。

實時檢索：系統(tǒng)需要支持實時檢索，以確保用戶獲得最新的圖書和資料信息。這一功能可以通過實時數(shù)據(jù)同步和更新來實現(xiàn)，使用消息隊列和異步任務來確保檢索的實時性。

用戶界面設計

在用戶界面設計中，響應式設計是一項關鍵技術，這項技術的實現(xiàn)依賴HTML5和CSS3的媒體查詢功能。這一技術的應用原理是系統(tǒng)通過檢測用戶使用的設備和屏幕尺寸，并根據(jù)這些信息動態(tài)調整頁面的布局和樣式。這意味著用戶可以在不同設備上訪問系統(tǒng)，不論是計算機、平板電腦還是智能手機，都能夠獲得相同的用戶體驗。響應式設計可以提高系統(tǒng)的可訪問性和兼容性，確保用戶不論使用何種設備都能輕松瀏覽和使用系統(tǒng)。

另一個重要技術是多語言支持，使用國際化（i18n）和本地化（l10n）技術。國際化技術的原理是系統(tǒng)能夠識別用戶的首選語言，并根據(jù)這一信息動態(tài)選擇相應的語言資源。本地化技術的原理則是將界面文本翻譯成用戶所選擇的語言。這使系統(tǒng)能夠適應不同的語言和文化環(huán)境，擴大用戶范圍。多語言支持能夠提高系統(tǒng)的全球化程度，吸引并服務來自不同國家和地區(qū)的用戶。具體原理如圖2所示。

個性化設置涉及數(shù)據(jù)存儲技術，用戶的偏好設置被存儲在數(shù)據(jù)庫中。這一技術的原理是系統(tǒng)根據(jù)用戶的個性化設置從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)，并將其應用于用戶界面。用戶可以設置主題、字體大小和通知選項等，而系統(tǒng)會根據(jù)這些設置自動調整界面。個性化設置允許用戶根據(jù)其需求自定義系統(tǒng)的外觀和功能，能夠提高用戶滿意度，從而提高其使用體驗。

系統(tǒng)安全性考慮

系統(tǒng)安全性至關重要。采用多因素認證（MFA）和單點登錄（SSO）進行用戶身份驗證，確保只有授權用戶可以訪問系統(tǒng)。數(shù)據(jù)加密通過端到端加密和HTTPS協(xié)議保護數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性。安全更新和漏洞修補定期更新操作系統(tǒng)和應用程序，以修復已知漏洞。權限管理和安全審計監(jiān)控用戶活動，確保合規(guī)性。災難恢復計劃和數(shù)據(jù)備份保障系統(tǒng)的可用性和數(shù)據(jù)的安全性。用戶教育提供網(wǎng)絡安全培訓，教用戶如何保護其賬戶和數(shù)據(jù)。應深入考慮系統(tǒng)安全性，以降低潛在風險，增強用戶的信任度和滿意度。

實踐與案例研究

高校圖書館中的實施案例

清華大學圖書館成功引入了一款名為“智慧借還”的自助服務系統(tǒng)。學生可以使用智能卡或手機應用程序登錄系統(tǒng)，隨后使用自助服務終端選擇所需的圖書?；赗FID技術，終端將自動識別圖書，并將相應信息記錄在借閱者的賬戶中。這一系統(tǒng)的應用不僅提高了借還書的效率，還能夠實時跟蹤圖書的位置，降低丟失和滯還問題的出現(xiàn)概率。應用該系統(tǒng)后，清華大學圖書館的圖書流通率提高了20%，學生滿意度得到顯著提升，圖書館工作人員的負擔明顯得到減輕。

實際操作流程

用戶使用智能卡、學生證或手機應用程序登錄自助服務系統(tǒng)，登錄后便可以使用系統(tǒng)的智能搜索功能查找所需的圖書或資源。用戶選擇好所需的圖書后，系統(tǒng)會提供借閱選項，包括借書期限和取書位置。用戶確認后，系統(tǒng)會生成一份借書憑證，用戶可以憑借這份憑證在指定位置自助借書。還書時，用戶可以將圖書放入自助還書機，系統(tǒng)會自動識別并記錄歸還信息。整個操作流程高效便捷，減少了用戶排隊等待的時間，大大改善了用戶體驗。

用戶反饋與滿意度調查

清華大學圖書館自助服務系統(tǒng)的用戶反饋與滿意度調查顯示，超過90%的學生對這一系統(tǒng)非常滿意。其中，85%的受訪者認為系統(tǒng)使查找借還圖書變得更加便捷，82%的受訪者表示自助借還圖書非常便捷；95%的受訪者表示愿意繼續(xù)使用自助服務系統(tǒng)，并愿意向其他人推薦。這些數(shù)據(jù)明確表明自助服務系統(tǒng)對提高用戶滿意度具有積極作用。此外，用戶還提出一些建議，如增加自助服務終端的數(shù)量以減少等待時間，以及提供更多的用戶培訓和支持。這些建議為系統(tǒng)在未來的改進提供了有力的參考。

基于人工智能的高校圖書館自助服務系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的成功。通過對實際案例進行分析，可以清晰地了解到自助服務系統(tǒng)提高了圖書館的效率、用戶滿意度和服務質量，使圖書借還更加便捷，同時減少了工作人員的負擔。用戶反饋和滿意度調查結果表明，自助服務系統(tǒng)為用戶提供了更好的圖書館體驗，受到了用戶的熱烈歡迎。然而，高校圖書館自助服務系統(tǒng)仍然需要精心設計和持續(xù)改進，以滿足不斷變化的用戶需求。因此，在未來，高校圖書館應積極采用人工智能技術，不斷提升圖書館服務水平，以期為學生和教職工提供更好的學術支持。

（作者單位：上海健康醫(yī)學院附屬衛(wèi)生學校）