人工智能背景下图书馆的研究

龚瑞怡 俞凯君

摘  要： 随着人工智能时代的到来，图书馆与人工智能的结合成为大势所趋。但是人工智能背景下的图书馆相比于传统图书馆应在哪些方面做出改变、其运营模式又将如何变化、如何使得图书馆信息合理融入社会信息中引起了我们的思考与设想。在了解目前人工智能与图书馆的结合应用之后，又设想了高度人工智能下的图书馆运营模式，针对当前及未来图书馆可能遇到的挑战，提出了相对应的问题，以此来不断推动未来人工智能背景下图书馆的发展。

关键词： 人工智能;图书馆;图书馆运营模式

中圖分类号： TP11    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.08.030

本文著录格式：龚瑞怡，俞凯君. 人工智能背景下图书馆的研究[J]. 软件，2019，40（8）：127132

【Abstract】： With the advent of artificial intelligence era， the combination of library and artificial intelligence has become the trend of the times. However， compared with the traditional library in the artificial intelligence background， which aspects should be changed， how to change its operation mode and how to make the library information fit into the social information causes us to think and imagine how to make the library information fit into the social information. After understanding the combination of artificial intelligence and library， this paper also envisages the operation mode of library under the condition of high artificial intelligence in the future， and puts forward the corresponding problems in allusion to the challenges that libraries may encounter at present and in the future. So as to push forward the development of library under the background of artificial intelligence in the future.

【Key words】： Artificial intelligence; Library; Library operation mode

0  引言

所谓人工智能，即根据对环境的感知，作出高效行动并获取最大收益的计算机程序[1]。随着人工智能技术的不断发展，相关技术、理论、设备的不断成熟，人工智能技术已经逐渐运用于社会的各个领域，发挥着十分重要的作用。其中，图书馆作为社会和高校知识体系与人文服务的重要载体，其与人工智能的结合同样走在了各领域前列。

图书馆是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构，其有着保存人类文化遗产、开发信息资源、参与社会教育等职能。我国的图书馆历史悠久，虽然起初其本不叫图书馆，而是以“府”、“阁”、“观”、“台”、“殿”、“院”、“堂”、“斋”、“楼”等命名，但其发挥的作用一直延续至今且还在不断丰富与发展。

人工智能时代正在逐渐丰富各个行业领域，其巨大的影响力足以重塑各个行业的运行模式与体制构架，对图书馆也不例外。仅以目前科技发展程度为标准，人工智能已经在图书馆的信息资源建设、服务、建筑与环境、图书馆的管理模式等方面造成了影响，甚至使上述部分发生了变革。但是，人工智能既有正面作用又存在着负面影响，我们需要在社会快速发展的同时，积极主动抓住机遇，让其在有利方向不断发展，同时也要关注存在的问题，以最大程度减少人工智能对图书馆领域带来的负面影响。目前，国内外的各类图书馆主要是借助互联网、物联网、大数据和云计算等技术开发了一些智能化应用设备，以改善图书馆的运营模式。未来，人工智能将会带动图书馆服务提升到更高层次，使得图书馆成为更加重要也更加便利的社会教育中心。

1  现行情况下的人工智能与图书馆的结合

1.1  图书情报学与人工智能的结合

图书情报学作为一门与计算机技术、数据、信息、知识等关系极其密切的学科，本身就与AI技术及应用具有极强的黏粘性[2]。所以在现行条件下无论是设备应用还是学术研究，对于人工智能与图书情报学相结合的研究是十分广泛的，如：智能搜索、智能知识库的建立、书籍文献资料信息平台、参考咨询机器人等人工智能设备与图书情报学的融合。

由上述可知，图书情报学与人工智能具有广泛的交互性且在一定程度上能够发挥其二者的互补作用。图书情报学是一门以知识为微观对象的学科，而人工智能在图书馆中，同样也是将知识作为基本载体从而进行研究的。但是人工智能与图书情报学最基本的区别就是智能载体不一致，图书情报学的承载体是“人类”，即一切信息与知识都是通过人的学习理解从而进行存储的;而人工智能的基本载体是机器，它是通过对人类的思维行为进行模仿模拟，从而完成对知识的积累与应用。所以图书情报学与人工智能既存在一定的交互性，也能够在各自领域对另一方进行补充。

近年来，从书刊机读目录的使用到自动化集成系统的应用，图书馆在相关计算机、信息技术的支持下，逐步实现了各工作环节在程序控制下的自动化管理，相关服务从广度到深度上得到了拓展[2]。我国各类图书馆目前都在进行数字图书馆、移动图书馆或者是智能图书馆的建设，其中的智能互动设备投入甚多。但是当前的图书馆智能互动平台服务依旧处于前期探索阶段，所能为用户提供的服务与可实现的内容并不广泛且存在些许不足。如：（1）智能化服务所涉及的方面和方式较为单一，大都是仅基于数据上的筛选，与用户所需结合度不够，不能满足用户的使用体验。（2）对用户所需的个性化需求不充足，基础资源还不够丰富，对用户来说缺乏吸引力。（3）图书馆作为一个社会知识服务体系中的一部分，与其他社会服务体系融合度不高，跨界能力不强，这样则导致图书馆的知识服务体系不能完全面向社会大众，不能与社会其他环节构成知识服务闭环。所以人工智能下的图书馆发展依旧处于一个初步发展的时期，人工智能与图书馆的融合还不完全，依旧有广阔的发展空间与发展前景。

1.2  图书馆机器在图书馆的应用

参考咨询服务是传统图书馆的核心服务之一，多年以来一直在读者服务中发挥着重要的作用[3]。随着信息时代的到来，各类数据呈爆炸式增长，互联网的作用愈发广泛，用户在网上的咨询量越来越大，对信息的即时获取成为图书馆在参考咨询方面所需要主要解决的问题。然而传统的咨询方式已经不能满足用户的需要，图书馆仅依靠人力来解决这样的问题显然是不可行的。但从目前的科技发展来看，在信息层面，已经形成“互联网结合人工智能辅以大数据”的信息服务格局，且这类信息服务格局已经广泛应用于社会服务的各个方面。图书馆机器人便是基于这样的服务模式产生的。

图书馆智能咨询机器的主要特点就是读者可以通过自然语言描述问题，机器在理解问题的基础上在图书馆知识库中检索，返回相匹配的答案[4]。目前国内外的各类图书馆均或多或少的在咨询机器上作出了相应的投入，这些咨询机器的好处是其可以帮助用户更加及时便捷地找到用户所需要的图书馆信息，如：查找书刊文献类别、查找传统载体书刊文献所处位置甚至于是基于用户阅读习惯所进行的书籍推荐等。这使得用户在使用咨询机器的时候能够获得比较人性化的及时的有效信息。但是纵然图书馆咨询机器较为广泛的在图书馆中使用，可图书馆咨询机器的发展依旧处于发展的一个早期阶段。

一方面其在数据层面不能进行自动更新，依旧需要人为的对其进行系统设置与更新。所以在问答专业性上，图书馆智能咨询机器依旧不能完全满足用户的需要。且其仍处于人工智能机器与图书馆相结合的试用和改进阶段。另一方面则是图书馆智能咨询机器对于使用者来说的问答准确性是存在缺陷的。图书馆智能咨询机器在构建语料库时使用的是中文分词，剔除无效词，建立倒排索引，通过计算机查询语句和预料库中记录的相似度来获取解答[4]。所以基于这类设置下的问答，用户所得到的有效信息则会减少，因为咨询机器的内在设置导致其仅能在符合问询格式下的问答才能给出较为精准的回答，而针对大众化的自然语言，咨询机器往往会出现所答非所问的情况。

1.3  现行情况下对人工智能与图书馆的结合的思考

综合上述两方面人工智能与图书馆的结合应用，我们不难发现，纵然当今时代是一个人工智能背景下的各个领域的高速发展的时代，但是人工智能与图书馆的结合依旧存在诸多问题。在结合面广度上，人工智能与图书馆大都通过一些基础服务设备或者是书籍刊物检索方面的结合;在结合面深度上，人工智能与图书馆的结合同样也属于在较为初级的阶段进行试用性结合。

当然这些问题的缘由不只是单方面的缺陷造成的，当前人工智能的发展速度十分快速，但从整体来看，人工智能的研究与应用依旧处于一个相对初级的发展阶段，与很多行业的结合都属于试用期和调试期，并没有完全发挥出人工智能本身所具有的特性。而图书馆方面，也需要在理论论证和试用方向上进行不断的研究与扩充，为人工智能下的图书馆设想提供有力的理论依据与理论设想。

所以人工智能背景下的图书馆发展仍处于二者共同发展的起步阶段，对于未来的图书馆设想与理论实践，依旧存在广阔的发展空间，而且结合层面十分丰富。对于未来人工智能与图书馆的结合方向上，我们不单要注重设备与人工智能的结合，更要注重用户体验度、图书馆内部构件理论知识体系、以及如何使人工智能背景下的图书馆更加优质的融入社会信息链中等各方面的发展。通过更加丰富的领域研究與结合，人工智能背景下的图书馆才能作为一个良好的社会知识服务基本单位更好的发挥自身作用。

2  可预见未来中人工智能背景下图书馆的运行模式

《人工智能标准化白皮书》（2018版）称：“AI是利用数字计算机或者数字计算机控制机器模拟、延伸和扩展人的智能，是感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术与应用系统”[5]。随着人工智能的高速发展，在可预见的未来人工智能背景下的图书馆与现行情况的图书馆在硬件设施、运营模式、布局规划、服务理念、系统理论知识等各个方面相比，都会有长足的发展和根本性的变革。根据目前人工智能发展状况和实际应用情况进行预测，在可预见的未来，由于人工智能能够实现较高精度模拟人类思维的智能化，使其在短期对图书馆中的用户体验端和内部系统知识理论整理方面将会有较为显著的改善。

2.1  未来人工智能对图书馆用户体验端（外部）模式的改变

随着人工智能的不断发展，现行情况下人工智能对图书馆的应用主要体现为将传统老旧的人工服务模式转变为以人工服务为导向辅以数据化、智能化设备的服务模式。人工智能的引进，使得图书馆的服务流程并不一味依赖图书管理工作者，逐渐被智能机器所代替[6]。所以在可预见的未来，伴随着人工智能更高层次的发展，在未来的图书馆服务中，智能化机器将会成为主要的服务设备，而图书管理工作人员则发挥辅助作用，间接性的对用户提供帮助。

结合上述论证，我们了解到，未来人工智能背景下的图书馆服务体系对用户体验端将会产生影响。目前用户在图书馆中大多遇到的问题有：所提诉求难以及时得到反馈、个性化服务体验不足、从社会中摄取图书馆信息不充分等问题。但是在可预见未来，人工智能背景下图书馆则会在较高信息化、智能化人工智能设备下改变用户的基本体验，甚至于通过科技的发展将人工智能背景下的图书馆带入到更为广阔的社会空间领域发挥作用。

在未来，人工智能帮助下的图书馆，用户体验端将会呈现信息集中处理反馈的现象，用户体验感大幅增加。未来人工智能背景下的图书馆用户体验端总体构架可由用户需求层、知识数据层和技术控制层组成。用户需求层作为信息摄入的起点，是以知识数据层的资源内容作为依托，通过用户提出诉求经过分类检索以提供个性化服务甚至于达到社会服务的目的。知识数据层则是智能服务的内容来源，主要通过引进各类数据资源以构建特色资源来支持应答设备再落实到传统载体文献中，最终实现资源的开放和获取。技术控制层是提高用户体验感的关键所在，借助人工智能技术的发展，实现较高程度的自动化管理，以达到知识整理、知识推送、智能仓储以及智能应答的功能，为用户需求层和知识数据层提供理论和技术支撑。用户体验端构架如图1所示。

在基本构架中，图书馆需要通过了解众多用户的各类诉求，以便于丰富知识数据层与技术控制层，且需要利用人工智能技术推动图书馆用户服务设备的建设，创新网络环境下的互动模式。以便于更加全面的展开图书馆服务体系，让每一层级的每一步骤都能做到及时有效。通过对未来人工智能背景下图书馆用户体验端的简单设想，我们不难发现，图书馆智能服务平台的构建，是基于用户体验为出发点，运用人工智能技术等新的方法，重点以用户需求和实现自主信息即时高效获取为导向，而建立起一个多方面智能协同互动的图书馆知识服务体系。

2.2  未来人工智能对图书馆系统理论知识运行（内部）模式的改变

人工智能技术的不断发展使得未来人工智能对于人类思维的模仿程度将会达到一个较高的水平。当前人工智能与图书馆结合使得图书馆内部体系的理论知识运营模式逐渐趋于：知识获取→知识生产→知识认知→知识体验→知识推送[7]的通路模式。但是随著科学技术的发展，人工智能将会发展到一个更加完善自主的层面，而上述模式也将发生改变。

随着人工智能的进步，图书馆将成为一个可以进行自动化管理，对内部理论知识进行自我整理分类划分的机器体。这个机器体在人的主导下，将会使得上述通路模式逐渐转变为一个可以进行自我管理的闭环通路。未来人工智能高速发展的背景下，人工智能背景下的图书馆会将知识获取→知识生产→知识认知→知识体验→知识推送的通路模式，转变为知识获取→知识认知→知识分类→知识重组→知识论证体验→知识再生产→知识获取→……的不断循环闭环通路。这将使得人工智能背景下的图书馆在其内部系统理论知识运行中实现知识的精准使用与再发展，在以人为主导的高度智能化循环闭环通路中，人工智能可以将图书馆内部知识理论体系效益最大化，在高效模拟人类大脑思维的同时，为人类研究思考提供优质的帮助。高度人工智能背景下图书馆内部系统理论知识运行模式如图2所示。

《国际图联趋势报告》提出人工智能对图书馆未来的影响主要有三方面：（1）下一代超越关键词分析的浏览器和对网站、网页内容的语言分析;（2）结合语音识别、机器翻译、语音合成，支持实时多语言的网络设备;（3）对网页内容的云服务众包翻译检查[8]。目前人工智能与图书馆的结合已经处于上述模式中的知识认知部分，而且随着近年来科技的不断发展，在未来短期便能够实现从知识获取到知识重组的发展。而在高度人工智能背景下的图书馆内部系统理论运行模式中，我们不难发现，图书馆对于知识的处理与认知模式基本趋于人类的思考模式，而且对于一个以机器为工作主体的人工智能系统，其所构成的循环闭环通路，是一个螺旋上升式的循环模式，也就是说高度人工智能背景下图书馆内部系统理论知识运行模式将可以实现知识的不断更新与发展，这为人类的学习进步产生了极大的益处。这也将是未来长期目标中，我们需要突破的主要方向。

2.3  未来人工智能背景下的图书馆与社会信息链的结合

随着计算机、互联网以及日常生活中所使用的各种移动终端的普及，图书馆的含义变得抽象，搜索引擎甚至是手机应用都可以成为“图书馆”[9]。这使得图书馆信息逐渐边缘化，实体图书馆面临着模式改变。图书馆作为社会知识服务体系的一部分，其承担着一定的社会责任。所以如何将图书馆合理地融入社会信息链中同样是未来人工智能背景下的图书馆亟待解决的一个重要问题。

结合上述两个图书馆运行模式的设想，借助人工智能的发展，可以构建一个与社会信息链相融合的以社会信息链、用户体验端、图书馆内部系统理论知识体系为出发点的社会图书馆体系框架。即通过人工智能技术结合互联网技术、大数据技术，将图书馆中的各类信息与知识体系融入社会信息链，以达到服务社会、虚化图书馆实体界限、创造图书馆更大价值的作用。未来人工智能背景下的图书馆与社会信息链结合构架如图3所示。

在构架图中，社会信息链与上述图书馆用户体验端（外部）以及图书馆系统理论知识运行模式（内部）三者结合，构成一个三者相互补充相互促进的体系构架，以此来解决实体图书馆当前所遇到的行业困难。并且在此构架图中，由于图书馆的信息融入社会信息链，在社会中与其他种类“图书馆”均可形成互补关系或竞争关系，这使得融入社会中后的图书馆在实现社会服务的同时，还能够与同类“图书馆”构成社会行业竞争生态，这将对社会知识体系的发展产生正向促进作用。

3  人工智能背景下图书馆所面临的机遇与挑战

根据上述图书馆运行模式设想，我们了解到，人工智能并没有完全在图书馆中广泛应用，且应用层次基本属于人工智能发展的初级阶段。目前，人工智能背景下的图书馆依旧是以人为主导的运行服务体系，辅以人工智能设备的工作方式。所以在未来图书馆的发展中，如何更好的将图书馆信息融入社会信息流，更好的发挥图书馆的社会知识服务职能，以使图书馆在社会的各个层级发挥其应有的作用是我们亟待解决的问题。

3.1  社会信息流下的“个人图书馆”的建立

当我们实现将图书馆特点及信息融入社会后，“个人图书馆”概念便应运而生。由于人工智能、大数据以及互联网的发展，图书馆的实体边界逐渐虚化，更多用户群体趋向于通过个人移动设备来实现图书馆的用户职能。用户会在个人移动设备上对自己所需文献刊物进行搜索，以此从社会信息流中获得自己所需的内容。而社会信息流中关于图书馆相关内容则需要由图书馆用户体验端进行提供。但是以目前的情况来看，社会信息流中的检索结果智能优化匹配仍有待提高，社会信息流中的图书馆信息检索仅保持在数据筛选层面，即用户输入所需信息后，通过关键字提取、筛选最终提供给用户大致相关匹配的信息，对于识别用户自然语言下的智能搜索依旧难以实现。

“个人图书馆”则是通过用户在搜索过程的各类信息的汇总构成的，用户在获得个人所需信息的同时，搜索引擎系统也会通过用户的阅读习惯，针对性的对用户进行信息储蓄，为用户提供科学性的延伸阅读，以此积累起来的数据信息流便形成了用户的“个人图书馆”。但是“个人图书馆”的信息基础是基于人工智能背景下的各类数据合理融入社会信息流中为前提的。所以社会信息流下的“个人图书馆”的建立就需要人工智能背景下的图书馆将其内部运营模式与外部运行构架有机结合起来，以实现信息的有效输出，再将信息融入社会信息流中，使人工智能背景下的图书馆成为社会信息流中的一部分，且作为社会知识服务体系中的一个部分发挥其知识体系构建的作用。

3.2  数据安全成为图书馆的重点工作

实质上，人工智能是由海量的数据和一系列  算法程序组成的人脑模拟系统，其核心是数据和算法[10]。因此，人工智能下的图书馆离不开大数据的支撑，对于用户来说，图书馆数据的采集、存储和利用都存在着信息安全风险，所以数据安全就成为了图书馆的重点工作之一。无论是用户的个人信息，还是图书馆内部的知识数据，都属于极其重要的信息。但在目前网络环境和人为能力下，数据安全依旧存在隐患。

移动智能化终端是采集图书馆信息的一条重要途径。用户的个人信息、部分图书馆文献资料等都存在被泄露的风险。而且一些不法分子，也会铤而走险，利用图书馆数据资源牟取利益。所以人工智能下的图书馆在数据安全上需要提高重视程度，不仅存在信息泄露的风险，网络攻击、虚假或恶意信息传播也有可能发生在图书馆的系统之中。

图书馆作为社会知识服务体系的一部分，它蕴含着众多数据与知识信息。在互联网发展迅速的今日，图书馆也需要与时代接轨，甚至于走在时代前列，通过优质的科学技术研发和知识理论体系建设，为解决数据信息安全，更甚于其他重要问题提供强有力的理论支撑。所以相比于传统图书馆信息安全来说，人工智能下的图书馆，保证数据安全已经成为而且将长期属于图书馆的重点工作，也是图书馆需要重点解决的问题。

4  结语

随着互联网、人工智能技术、大数据技术等相关技术与产业的发展，人工智能背景下的图书馆正面临着变革。在接纳人工智能设备的同时，图书馆也急需对图书馆的运行模式进行重构。基于目前情况来看，人工智能设备纵然已经广泛使用于各类图书馆之中，但人工智能依旧处于发展初期，人工智能设备在图書馆中的应用也处在调试器和发展期，人工智能设备并不能完全代替人力来完成图书馆内的工作，绝大部分依旧停留于业务的数字化上面，并不能为图书馆的知识体系构建以及用户个性化体验提供技术基础。所以人工智能背景下的图书馆依旧有广阔的发展空间和发展前景。需要不断研发进步，才能实现绝对的智能化和信息化。

在人工智能逐渐代替人力完成图书馆的部分任务的同时，我们也应注意图书馆作为一个知识理论体系的有机整体，人工智能的进步所带来的行业危机也是一个严峻的问题。图书馆从业人员的素质能力需要伴随着人工智能不断发展而提高，理论概念界限逐渐虚化，其内部也需要找到实体图书馆工作与互联网下的虚拟信息的平衡点。

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