人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-3050

作者簡(jiǎn)介：潘霹靂（1979—），女，本科，助理館員，研究方向?yàn)閳D書(shū)館。

摘 ?要：隨著近年來(lái)我國(guó)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域的深入應(yīng)用，圖書(shū)館AI研究也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用不僅可以幫助讀者獲得更好的閱讀體驗(yàn)，而且有助于優(yōu)化圖書(shū)館資源配置、提升管理效率?；诖耍腿斯ぶ悄芗夹g(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用展開(kāi)分析，以期能夠?yàn)槲覈?guó)相關(guān)研究提供積極性參考建議。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù) ?圖書(shū)館 ?閱讀體驗(yàn) ?人機(jī)交互

中圖分類(lèi)號(hào)：G252

人工智能（Artificial Intelligence， AI）是指機(jī)器對(duì)人類(lèi)知識(shí)的模擬和超越。AI技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，并已成為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)。作為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，圖書(shū)館 AI研究始于20世紀(jì)50年代，在近幾十年內(nèi)取得了飛速發(fā)展。

1 人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程

早在20世紀(jì)60年代，人工智能這個(gè)詞就開(kāi)始在計(jì)算機(jī)科學(xué)和心理學(xué)中出現(xiàn)了。1975年，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家馬文·明斯基（Marvin Minsky），提出了著名的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”模型，他在《人工智能》一書(shū)中這樣寫(xiě)道：“我認(rèn)為，我們正處在一個(gè)最激動(dòng)人心的時(shí)代——一個(gè)人能夠借助計(jì)算機(jī)模擬生物神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的功能?！边@是第一次將計(jì)算機(jī)和智能聯(lián)系起來(lái)，使得人工智能（AI）概念被廣泛接受[1]。

20世紀(jì)80年代，隨著數(shù)據(jù)的激增和計(jì)算機(jī)處理能力的提高，人工智能開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展階段。1982年，美國(guó)加州理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)家艾倫·紐厄爾（Alan Newell）在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了《專(zhuān)家系統(tǒng)》一文，這是人工智能領(lǐng)域第一篇專(zhuān)門(mén)介紹專(zhuān)家系統(tǒng)的論文。1987年，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)家克里斯托弗·普盧默（Christopher Plummer）在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇名為《人工智能》（Artificial Intelligence）的文章。1989年，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校的數(shù)學(xué)家和邏輯學(xué)家雷·庫(kù)茲韋爾（Ray Kurzweil）在《連線》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于“專(zhuān)家系統(tǒng)”的文章。這篇文章描述了專(zhuān)家系統(tǒng)在解決某些領(lǐng)域問(wèn)題中取得成功的過(guò)程。這一年，由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校和加州理工學(xué)院共同發(fā)起并成立了一個(gè)名為“人工智能”（Artificial Intelligence）的研究組織。

2 人工智能技術(shù)對(duì)圖書(shū)館的影響

人工智能技術(shù)是人類(lèi)創(chuàng)造的一種智能化機(jī)器，它可以模仿人類(lèi)的思考和行為，以各種形式處理各種任務(wù)，并做出適當(dāng)反應(yīng)。在過(guò)去幾年中，人工智能技術(shù)開(kāi)始以多種形式對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生影響。這種影響不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面，還體現(xiàn)在文化和社會(huì)層面。從某種意義上說(shuō)，人工智能技術(shù)已經(jīng)改變了圖書(shū)館的內(nèi)容、功能、服務(wù)和組織結(jié)構(gòu)。人工智能技術(shù)的進(jìn)步使得圖書(shū)館在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著越來(lái)越重要的角色，并在很大程度上改變了人們的閱讀和學(xué)習(xí)方式[2]。

3 試論人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用

3.1智能機(jī)器人

智能機(jī)器人是人工智能的一個(gè)分支，主要是指機(jī)器能模仿人類(lèi)的某些智能行為，實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)化操作。圖書(shū)館中的智能機(jī)器人可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)語(yǔ)音、手勢(shì)控制的智能機(jī)器人，如機(jī)器人圖書(shū)導(dǎo)覽系統(tǒng)、機(jī)器人圖書(shū)檢索系統(tǒng)等；另一類(lèi)是通過(guò)圖像識(shí)別、人機(jī)交互等方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與讀者交互的智能機(jī)器人。智能機(jī)器人能夠識(shí)別和理解用戶的語(yǔ)言，根據(jù)用戶的需求進(jìn)行查詢、咨詢和檢索等操作。同時(shí)，智能機(jī)器人還可以根據(jù)用戶輸入的信息對(duì)用戶進(jìn)行相關(guān)操作。例如：讀者在查詢圖書(shū)信息時(shí)，智能機(jī)器人可以根據(jù)讀者提供的個(gè)人信息及個(gè)人喜好對(duì)所需書(shū)籍進(jìn)行分類(lèi)并進(jìn)行展示，還可以通過(guò)語(yǔ)音或圖像對(duì)所查詢書(shū)籍進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

智能機(jī)器人是指在多個(gè)領(lǐng)域、多種功能上都可以和人類(lèi)進(jìn)行協(xié)作的機(jī)器人，具備自主學(xué)習(xí)和理解能力，能與人進(jìn)行簡(jiǎn)單、自然的交流。智能機(jī)器人可廣泛應(yīng)用于圖書(shū)館的閱讀服務(wù)、信息服務(wù)、檢索服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。智能機(jī)器人在圖書(shū)管理方面主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）圖書(shū)導(dǎo)航機(jī)器人。通過(guò)智能識(shí)別和定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)位置導(dǎo)航功能，同時(shí)結(jié)合館藏文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、電子期刊數(shù)據(jù)庫(kù)等資源，為用戶提供最準(zhǔn)確的館藏信息。（2）文獻(xiàn)分類(lèi)機(jī)器人。利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子資源的快速檢索和智能分類(lèi)功能。同時(shí)還可以根據(jù)用戶需求提供個(gè)性化信息服務(wù)。（3）信息推送機(jī)器人。通過(guò)對(duì)用戶需求的分析，基于知識(shí)圖譜等技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)推薦。（4）智能問(wèn)答機(jī)器人。通過(guò)對(duì)用戶問(wèn)題的理解與分析，自動(dòng)生成最準(zhǔn)確的答案。（5）智能翻譯機(jī)器人。通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音翻譯功能[3]。

3.2 語(yǔ)音識(shí)別與人機(jī)交互

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用主要是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)交互。圖書(shū)館與讀者的交互模式主要有兩種：一種是基于計(jì)算機(jī)的交互式服務(wù)，另一種是基于智能終端的交互。

在人機(jī)交互方面，智能語(yǔ)音技術(shù)可用于圖書(shū)館中的智能終端。例如：當(dāng)讀者來(lái)館后，需要查詢圖書(shū)信息、辦理借還書(shū)手續(xù)等，可通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。讀者只需說(shuō)出“我要借書(shū)”“我要還書(shū)”等指令，就能獲得圖書(shū)信息和辦理借還書(shū)手續(xù)。此外，智能語(yǔ)音技術(shù)還可用于圖書(shū)館的語(yǔ)音查詢服務(wù)、語(yǔ)音導(dǎo)航服務(wù)、智能服務(wù)機(jī)器人等。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，可進(jìn)一步應(yīng)用于圖書(shū)館智慧管理、智慧服務(wù)等領(lǐng)域。

3.3 圖像識(shí)別技術(shù)

圖像識(shí)別技術(shù)是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)分支，主要研究如何讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別圖像中的物體。它是指用計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法獲取和分析圖像信息，從而自動(dòng)識(shí)別和理解圖像中的信息[4]。人工智能技術(shù)中，圖像識(shí)別技術(shù)在圖書(shū)館中主要用于對(duì)圖書(shū)資料的快速檢索。以往在圖書(shū)館中查找圖書(shū)時(shí)，需要大量的人力、物力去做圖書(shū)資料的檢索工作，這不僅會(huì)造成人力、物力的浪費(fèi)，也會(huì)影響到圖書(shū)館工作人員的工作效率。而隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，在圖書(shū)館中使用圖像識(shí)別技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題。通過(guò)對(duì)大量圖書(shū)資料進(jìn)行掃描，自動(dòng)獲取其中所包含的文字信息，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式保存在計(jì)算機(jī)中，以供用戶進(jìn)行快速查找。

3.4 自動(dòng)數(shù)據(jù)處理

在傳統(tǒng)的圖書(shū)館工作中，數(shù)據(jù)處理是一項(xiàng)繁重的工作，如果將大量的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，那么處理這些數(shù)據(jù)就會(huì)使計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)很大。但是在人工智能技術(shù)下，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在人工智能技術(shù)的幫助下，圖書(shū)館工作人員只需將輸入的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，即可自動(dòng)完成相關(guān)的工作。

人工智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行自動(dòng)化處理主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）自動(dòng)圖書(shū)編目，提供書(shū)目信息及書(shū)目檢索；（2）自動(dòng)圖書(shū)分類(lèi)，提供各種類(lèi)型圖書(shū)的分類(lèi)檢索服務(wù)；（3）自動(dòng)分類(lèi)標(biāo)引，提供文獻(xiàn)標(biāo)引及管理服務(wù)。

3.5 機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)

人工智能在圖書(shū)館中的應(yīng)用，還可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，從圖書(shū)館海量數(shù)據(jù)中挖掘出有用的知識(shí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)分支，它可以通過(guò)模擬人類(lèi)在不同場(chǎng)景下的思維過(guò)程和學(xué)習(xí)能力，通過(guò)算法從歷史數(shù)據(jù)中提取有意義的信息。深度學(xué)習(xí)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，它使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)模仿人腦的方式來(lái)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)。與機(jī)器學(xué)習(xí)相比，深度學(xué)習(xí)能在更大規(guī)模上實(shí)現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)智慧的表現(xiàn)，而機(jī)器學(xué)習(xí)則是一種從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)并解決問(wèn)題的方法。目前，圖書(shū)館正使用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，幫助讀者更快地找到感興趣的圖書(shū)。通過(guò)這些技術(shù)，圖書(shū)館可以將更多資源投入對(duì)讀者更有價(jià)值的工作中。

3.6 自然語(yǔ)言處理技術(shù)

自然語(yǔ)言處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能的一個(gè)分支，主要研究使計(jì)算機(jī)能夠理解、處理和生成自然語(yǔ)言的理論與方法。自然語(yǔ)言處理技術(shù)的研究目的是能夠使計(jì)算機(jī)能夠像人一樣，從大量的自然語(yǔ)言中自動(dòng)獲取信息和知識(shí)，并進(jìn)行理解、分析和合成。自然語(yǔ)言處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于語(yǔ)言翻譯、自動(dòng)文摘、智能問(wèn)答系統(tǒng)、自動(dòng)摘要等領(lǐng)域[5]。

自然語(yǔ)言處理技術(shù)（如圖1所示）主要包括句法分析技術(shù)、語(yǔ)義分析技術(shù)和詞匯分析技術(shù)。圖書(shū)館利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)信息的檢索與下載、圖書(shū)資料的整理與編目、讀者借閱管理等，讓圖書(shū)館能夠更好地服務(wù)讀者。例如：通過(guò)自然語(yǔ)言處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在智能搜索引擎中對(duì)圖書(shū)文獻(xiàn)的檢索與下載，同時(shí)也可以進(jìn)行圖書(shū)資料的編目等工作。

3.7 智能檢索系統(tǒng)

圖書(shū)館的智能檢索系統(tǒng)，是指基于人工智能的技術(shù)，構(gòu)建圖書(shū)館智能檢索服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館信息資源的智能化、個(gè)性化的檢索與服務(wù)。智能檢索系統(tǒng)一般包括基于知識(shí)庫(kù)的檢索系統(tǒng)、基于知識(shí)庫(kù)的模糊查詢系統(tǒng)和基于知識(shí)庫(kù)的自然語(yǔ)言查詢系統(tǒng)三大部分。知識(shí)庫(kù)是知識(shí)管理的核心，通過(guò)知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)和本體技術(shù)來(lái)構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)和非結(jié)構(gòu)化知識(shí)。知識(shí)發(fā)現(xiàn)是利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從中挖掘出有價(jià)值的信息和知識(shí)。模糊查詢是在知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)上，結(jié)合自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，將模糊查詢轉(zhuǎn)換為精確查詢。自然語(yǔ)言查詢系統(tǒng)是智能檢索系統(tǒng)的核心部分，包括語(yǔ)義分析、分詞、句法分析和信息提取等功能。系統(tǒng)可通過(guò)多維度的信息提取，完成智能檢索和個(gè)性化服務(wù)[6]。

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析，構(gòu)建圖書(shū)館知識(shí)系統(tǒng)。知識(shí)系統(tǒng)是一個(gè)將圖書(shū)管理、文獻(xiàn)管理和信息服務(wù)相結(jié)合的信息管理系統(tǒng)。它對(duì)館藏文獻(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)、編目、標(biāo)引和整合，并建立相應(yīng)的索引體系，以達(dá)到文獻(xiàn)檢索、信息資源共享等目的。知識(shí)系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)，如書(shū)目數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、讀者服務(wù)子系統(tǒng)和文獻(xiàn)服務(wù)子系統(tǒng)。書(shū)目數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)館藏的各種出版物進(jìn)行分類(lèi)、編目和著錄；讀者服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)圖書(shū)館圖書(shū)的借還服務(wù)，提供館藏借閱查詢等服務(wù)；文獻(xiàn)服務(wù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)圖書(shū)館資源的利用與開(kāi)發(fā)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工智能是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，從目前來(lái)看，其應(yīng)用前景廣闊。圖書(shū)館作為一個(gè)智慧化的組織機(jī)構(gòu)，是人工智能技術(shù)最合適的應(yīng)用場(chǎng)景之一。未來(lái)，人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，基于人工智能技術(shù)的智慧圖書(shū)館也會(huì)越來(lái)越普遍。在數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)的大背景下，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為了圖書(shū)館不可缺少的技術(shù)支撐。未來(lái)，隨著人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的廣泛應(yīng)用，一方面，圖書(shū)館會(huì)大大提高工作效率，降低人力成本；另一方面，也會(huì)提高讀者獲取知識(shí)信息的便捷性。當(dāng)然，任何事物都具有兩面性。人工智能在圖書(shū)館中的應(yīng)用雖然前景廣闊，但也存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，需要我們認(rèn)真對(duì)待并不斷完善。

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