從“工業(yè)4.0”計(jì)劃展望“圖書(shū)館4.0”時(shí)代

董曦京

從“工業(yè)4.0”計(jì)劃展望“圖書(shū)館4.0”時(shí)代

董曦京

對(duì)照“工業(yè)4.0——智能制造”的內(nèi)涵及四個(gè)工業(yè)時(shí)代的階段劃分，回顧近現(xiàn)代圖書(shū)館業(yè)發(fā)展史和技術(shù)進(jìn)步史，提出“圖書(shū)館4.0”概念，將與其相關(guān)的四個(gè)時(shí)代分別命名為科學(xué)分類方法時(shí)代、機(jī)讀目錄時(shí)代、數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代、智能圖書(shū)館時(shí)代，并探討了“圖書(shū)館4.0——智能圖書(shū)館時(shí)代”的內(nèi)涵及發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)12。

圖書(shū)館4.0 智能圖書(shū)館 工業(yè)4.0 智能制造

1 引言

2013年4月，在德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國(guó)工業(yè)部正式公布了德國(guó)“工業(yè)4.0”（Industry 4.0）發(fā)展計(jì)劃［1］，該計(jì)劃預(yù)示著又一個(gè)工業(yè)革命新紀(jì)元即將開(kāi)始。與之對(duì)應(yīng)，2015年5月20日，我國(guó)國(guó)務(wù)院正式印發(fā)“中國(guó)制造2025”發(fā)展綱要［2］，計(jì)劃利用第四次新工業(yè)革命契機(jī)實(shí)現(xiàn)中國(guó)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的全面趕超。目前，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都在縝密有序地規(guī)劃推進(jìn)各自的“工業(yè)4.0”計(jì)劃，毋庸置疑，誰(shuí)在這一發(fā)展計(jì)劃上搶得先機(jī)，誰(shuí)就會(huì)贏得下一個(gè)工業(yè)時(shí)代的話語(yǔ)權(quán)。

近代圖書(shū)館事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程與歷次工業(yè)革命密不可分：第一次工業(yè)革命（工業(yè)1.0）催生了近現(xiàn)代圖書(shū)館體系的建立，此后二者互助互利，結(jié)伴而行?？梢灶A(yù)測(cè)，在未來(lái)十年里，“工業(yè)4.0”計(jì)劃提出的智能制造技術(shù)及其對(duì)信息獲取方式的創(chuàng)新，將會(huì)誘發(fā)圖書(shū)館-情報(bào)咨詢業(yè)從信息組織管理方式到對(duì)外服務(wù)模式再一次發(fā)生深刻而巨大的變革。

本文以科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展史為背景對(duì)圖書(shū)館業(yè)在前三次工業(yè)革命中的外部環(huán)境與自身變化進(jìn)行比較分析，并參照“工業(yè)4.0”概念，嘗試提出圖書(shū)館1.0—4.0時(shí)代的劃分概念，并分析預(yù)測(cè)了圖書(shū)館4.0時(shí)代的發(fā)展目標(biāo)及路徑。

2 工業(yè)革命前夜與三次工業(yè)革命

2.1 工業(yè)革命前夜

歷史是連續(xù)的，對(duì)歷史的研究既要縱觀全局也要聚焦局部，在提出圖書(shū)館1.0—4.0時(shí)代概念之前，有必要簡(jiǎn)要回顧一下工業(yè)革命與近代圖書(shū)館變革的起因與歷程。

在第一次工業(yè)革命到來(lái)之前，世界上出現(xiàn)了很多驚世駭俗的科學(xué)新學(xué)說(shuō)。已被世人接受近兩千年的托勒密（公元90—168年）的地心學(xué)說(shuō)以及亞里士多德（公元前384—332年）的重物較輕物下落更快運(yùn)動(dòng)法則，被哥白尼的日新學(xué)說(shuō)（公元1530年）和伽利略的自由落體定律［3］（公元1590年）所取代；麥哲倫環(huán)球航海直接證明地球是圓的。這些科學(xué)新發(fā)現(xiàn)撼動(dòng)了統(tǒng)治階層的權(quán)威，沖破了近千年來(lái)長(zhǎng)期的思想話語(yǔ)禁忌，使社會(huì)各學(xué)科思想重新趨于活躍，它們?yōu)榈谝淮喂I(yè)革命時(shí)代的到來(lái)培育了豐饒的思想沃土，人類歷史來(lái)到了從封建主義社會(huì)走向資本主義社會(huì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

從工業(yè)革命前夜到工業(yè)1.0末期，發(fā)明家、科學(xué)家、社會(huì)思想家密如繁星，自然科學(xué)新發(fā)現(xiàn)和社會(huì)科學(xué)新學(xué)說(shuō)出現(xiàn)了井噴，新學(xué)說(shuō)導(dǎo)致新知識(shí)書(shū)籍大量涌現(xiàn)，各種新生事物令公眾目不暇接，交叉學(xué)科層出不窮。在舊分類體系中很難找到其相應(yīng)的分類點(diǎn)，以早期世界各區(qū)域宗教教庭和君主至高權(quán)威意識(shí)形態(tài)為核心、以經(jīng)驗(yàn)哲學(xué)為主導(dǎo)思想的舊圖書(shū)館分類思想體系表現(xiàn)出嚴(yán)重的不適應(yīng)。圖書(shū)館人試圖擺脫舊思想體系的束縛，改變千百年以來(lái)所延續(xù)的舊分類思想體系，科學(xué)學(xué)科分類及思想方法被引入到分類法之中。

2.2 前三次工業(yè)革命

史學(xué)界在前三次工業(yè)革命的階段劃分和命名上已達(dá)成了共識(shí)，但在三次工業(yè)革命起止時(shí)間劃分上意見(jiàn)尚不統(tǒng)一，圖書(shū)館業(yè)發(fā)展階段研究與之有相似之處，因此不必過(guò)于拘泥于時(shí)間點(diǎn)的精確劃分，時(shí)代主旋律是核心要素。

第一次工業(yè)革命，18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期（約1760—1850年），在史學(xué)界通常被稱為蒸汽時(shí)代，現(xiàn)在稱工業(yè)1.0時(shí)代，以蒸汽動(dòng)力的使用和機(jī)器制造為時(shí)代特征，經(jīng)歷封建社會(huì)向資本主義社會(huì)的變革。該時(shí)期社會(huì)發(fā)生巨變，科技快速發(fā)展，圖書(shū)館業(yè)順應(yīng)歷史潮流參與變革，近代圖書(shū)館體系建立。

第二次工業(yè)革命，19世紀(jì)中期至20世紀(jì)中期（約1850—1945年），在史學(xué)界通常被稱為電氣時(shí)代，現(xiàn)在稱工業(yè)2.0時(shí)代，以電氣化為時(shí)代發(fā)展特征。該時(shí)期重要的科技進(jìn)步成果和發(fā)明有：進(jìn)化論、內(nèi)燃機(jī)、汽車、膠片照相術(shù)，炸藥、飛機(jī)、放射性、接種免疫學(xué)、相對(duì)論、抗生素、遺傳學(xué)等，后期電子管的發(fā)明為計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。這一時(shí)期圖書(shū)館業(yè)引進(jìn)了若干與電氣時(shí)代特征相符的技術(shù)，如電力圖書(shū)傳送系統(tǒng)，書(shū)條管道氣送系統(tǒng)，IBM穿孔卡輔助流通管理系統(tǒng)、輔助編目系統(tǒng)（機(jī)電程控裝置，非計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）等。

第三次工業(yè)革命，20世紀(jì)中期至21世紀(jì)初期（約1945—2014年），在史學(xué)界通常被稱為信息時(shí)代，現(xiàn)在稱工業(yè)3.0時(shí)代。一般將“電子管電子積分計(jì)算機(jī)”（1946年，ENIAC［4］）作為此時(shí)代開(kāi)端的標(biāo)志物，隨后，晶體管直至集成電路IBM360大型通用計(jì)算機(jī)（1965年）等相繼問(wèn)世。信息時(shí)代后期的IT技術(shù)成果豐碩，這些IT技術(shù)及其方法論對(duì)同時(shí)期圖書(shū)館業(yè)產(chǎn)生了重要影響，其技術(shù)幾乎全部被圖書(shū)館業(yè)采用。

第三次工業(yè)革命對(duì)圖書(shū)館業(yè)的影響是巨大的，在其前期，圖書(shū)館業(yè)引入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了目錄數(shù)字化（MARC），后期圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)數(shù)字化和信息傳送網(wǎng)絡(luò)化，圖書(shū)館進(jìn)入到全面數(shù)字化時(shí)代，這兩個(gè)發(fā)展巔峰期之間大約有20年（1970—1990）的技術(shù)相對(duì)平坦期。

工業(yè)4.0時(shí)代，即指當(dāng)前開(kāi)始的智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）時(shí)代。人類對(duì)智能自動(dòng)化機(jī)器的遐想開(kāi)始于儒勒凡爾納的小說(shuō)時(shí)代，1950年英國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家阿蘭·圖靈進(jìn)行了著名的人工智能測(cè)試——“圖靈測(cè)試”，1956年麥卡塞、羅切斯特、申農(nóng)等人首先提出了“人工智能（Artificial Intelligence，AI）”概念［5］。經(jīng)過(guò)幾十年理論研究和實(shí)用技術(shù)的發(fā)展，目前各種智能化技術(shù)基本成熟，實(shí)用的智能機(jī)器人、智能設(shè)計(jì)、智能預(yù)測(cè)、智能博弈系統(tǒng)等都已在應(yīng)用中。

各方關(guān)于智能制造這一概念的表述并不統(tǒng)一，美國(guó)智能制造計(jì)劃的名稱是“美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國(guó)的是“中國(guó)工業(yè)2025”，德國(guó)的是“工業(yè)4.0”。

根據(jù)工業(yè)4.0技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)［6，7］的論述，智能制造的特點(diǎn)可概括如下：產(chǎn)品個(gè)性化定制，設(shè)計(jì)-制造系統(tǒng)高度智能化，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程工藝個(gè)性化，物聯(lián)網(wǎng)鏈接制造全過(guò)程，智能化工廠標(biāo)準(zhǔn)化。

上述四個(gè)工業(yè)時(shí)代僅被冠以該階段某單一技術(shù)學(xué)科的名稱，這種以歷史發(fā)展階段主脈來(lái)概括歷史的方法確實(shí)起到了畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用，近現(xiàn)代圖書(shū)館業(yè)發(fā)展的四個(gè)歷史階段的命名也應(yīng)當(dāng)從中汲取經(jīng)驗(yàn)。

3 圖書(shū)館1.0—4.0時(shí)代劃分

從近代圖書(shū)館變革開(kāi)始，圖書(shū)館業(yè)始終在做兩件事，一個(gè)是不斷研究探尋圖書(shū)館學(xué)的新理論和新方法，另一個(gè)是及時(shí)引進(jìn)最新的科學(xué)技術(shù)方法和設(shè)備，二者共同保障了圖書(shū)館與時(shí)代發(fā)展的同步。其中理論創(chuàng)新和新科學(xué)技術(shù)是導(dǎo)致變革的重要事件，可以作為圖書(shū)館不同時(shí)代劃分的主要依據(jù)。本文通過(guò)對(duì)圖書(shū)館發(fā)展史實(shí)的研究，劃分和定義了圖書(shū)館業(yè)發(fā)展的四個(gè)時(shí)代和名稱。

3.1 圖書(shū)館1.0時(shí)代

從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期（約1860—1945年），名稱表述為“科學(xué)分類方法時(shí)代”。18世紀(jì)下半葉，圖書(shū)館嘗試將蒸汽革命新產(chǎn)生的科學(xué)技術(shù)學(xué)科類目編入分類法，近代圖書(shū)館革命進(jìn)入萌動(dòng)期。1810年，《法國(guó)分類表》中新增了科學(xué)、技術(shù)類目。1861年，哈佛大學(xué)穿孔卡片目錄正式公開(kāi)推出［8］，卡片目錄在業(yè)界沿用至20世紀(jì)90年代。1870年，哈里斯編寫(xiě)的《圣路易斯公共學(xué)校圖書(shū)館目錄》發(fā)表，哈里斯分類法將“科學(xué)、藝術(shù)、歷史”作為三大主體分類概念應(yīng)用到其圖書(shū)分類體系中。稍后，杜威參考了哈里斯分類法編制了《杜威十進(jìn)分類法》［9］（DDC，1876年），國(guó)會(huì)圖書(shū)館分類法（LC）于1891年發(fā)布。杜威十進(jìn)分類法的層累制記數(shù)方法，由左至右計(jì)數(shù)。其中三位數(shù)字加小圓點(diǎn)標(biāo)記法［10］是一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新，很好地解決了細(xì)分類目展開(kāi)和未來(lái)新條目的可擴(kuò)展性問(wèn)題。圖書(shū)館學(xué)者還相繼創(chuàng)新出各種細(xì)化通用分類方法，例如：仿分，復(fù)分，世界地區(qū)、民族、語(yǔ)言、年代表等。隨著圖書(shū)館學(xué)研究的逐步深入，圖書(shū)館學(xué)專業(yè)建立（1887年，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)）。

為適應(yīng)科技信息專業(yè)化快速報(bào)導(dǎo)和檢索的需要，各類專業(yè)文摘、索引、速報(bào)、年報(bào)等系列出版物開(kāi)始發(fā)行，例如美國(guó)工程索引EI（1884年）、英國(guó)科學(xué)文摘 SA（1898年）、美國(guó)化學(xué)文摘 CA （1907年）等，由此情報(bào)學(xué)理論、主題方法、主題詞/關(guān)鍵詞規(guī)范等領(lǐng)域受到重視并逐步成熟。

圖書(shū)館1.0時(shí)代是一個(gè)值得圖書(shū)館人驕傲的時(shí)代，因?yàn)樗菆D書(shū)館學(xué)人原創(chuàng)能力最強(qiáng)的時(shí)代，科學(xué)分類方法是這一時(shí)代最具影響力的圖書(shū)館學(xué)成果。

3.2 圖書(shū)館2.0時(shí)代

20世紀(jì)中期到20世紀(jì)中后期（約1946—1980年），表述為“機(jī)讀目錄時(shí)代”，或稱“MARC時(shí)代”，這一時(shí)代的開(kāi)端要從二戰(zhàn)后電子管計(jì)算機(jī)開(kāi)始民用化算起。

圖書(shū)館1.0時(shí)代后期，伴隨社會(huì)進(jìn)步，圖書(shū)期刊出版量與讀者量增長(zhǎng)很快，紙本卡片輔助編目、目錄檢索與人工記賬式的流通管理顯然已不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的速度和需求，圖書(shū)館再一次遇到發(fā)展瓶頸問(wèn)題。圖書(shū)館自動(dòng)化初期嘗試在編目和流通管理中使用機(jī)讀穿孔卡技術(shù)，1936年德克薩斯大學(xué)圖書(shū)館曾安裝過(guò)一臺(tái)IBM穿孔卡圖書(shū)館流通管理機(jī)電裝置［11］。二戰(zhàn)之后，計(jì)算機(jī)性能的不斷提高使計(jì)算機(jī)編目實(shí)用化初現(xiàn)曙光。1964年，美國(guó)機(jī)讀目錄（MARC磁帶）計(jì)劃正式啟動(dòng)［12］，借助1965年問(wèn)世的IBM360通用集成電路大型計(jì)算機(jī)，機(jī)讀目錄技術(shù)獲得突破，1966年MARC-I發(fā)布，1969年全美MARC磁帶郵寄發(fā)行。隨后，遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)編目、書(shū)目計(jì)算機(jī)檢索、情報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索（初期）、圖書(shū)館管理集成系統(tǒng)（采訪、編目、流通、管理）陸續(xù)出現(xiàn)。70年代圖書(shū)館EAS安保技術(shù)應(yīng)用，開(kāi)架式服務(wù)逐步普及，圖書(shū)館條形碼流通管理系統(tǒng)于1971年首先在歐洲出現(xiàn)。開(kāi)架服務(wù)加計(jì)算機(jī)條形碼流通管理使圖書(shū)館業(yè)的發(fā)展在2.0時(shí)代末期進(jìn)入到一個(gè)高潮階段。

圖書(shū)館2.0時(shí)代圍繞的核心是機(jī)讀目錄及相關(guān)拓展研究，筆者認(rèn)為這是圖書(shū)館的第一次電子數(shù)字化革命——圖書(shū)館目錄實(shí)現(xiàn)了電子數(shù)字化。

3.3圖書(shū)館3.0時(shí)代

20世紀(jì)后期到 21世紀(jì)初期（1980—2015年），這一階段可表述為“圖書(shū)館數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代”。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器技術(shù)、網(wǎng)頁(yè)技術(shù)的成熟，圖書(shū)館互聯(lián)網(wǎng)OPAC目錄檢索系統(tǒng)替代了早期的遠(yuǎn)程登錄檢索系統(tǒng)。受多媒體技術(shù)啟發(fā)，數(shù)字圖書(shū)館概念于1990年由美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)提出，到2000年發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)字圖書(shū)館體系已初步建立。數(shù)字圖書(shū)館建立初期，紙質(zhì)圖書(shū)與期刊被掃描成圖像版文件，后期隨著掃描圖像文件轉(zhuǎn)換成字符代碼文件的技術(shù)成熟，各類全文檢索數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)。20世紀(jì)末，無(wú)源RFID標(biāo)簽技術(shù)在圖書(shū)館開(kāi)始應(yīng)用，自助式借還、自動(dòng)化流通分揀、架區(qū)導(dǎo)航、智能書(shū)架技術(shù)逐步得到應(yīng)用。近五年來(lái)，云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)技術(shù)在圖書(shū)館中開(kāi)始得到應(yīng)用。這一時(shí)代圖書(shū)館業(yè)的主要成就是圖書(shū)館文獻(xiàn)的數(shù)字化和服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化。

考慮到目前呈現(xiàn)在讀者面前的數(shù)字圖書(shū)館主要是為數(shù)眾多的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)，大量圖書(shū)文獻(xiàn)仍有待回溯數(shù)字化，現(xiàn)實(shí)與理想中的數(shù)字圖書(shū)館尚存在不小差距，所以本文未將圖書(shū)館3.0時(shí)代命名為“數(shù)字圖書(shū)館時(shí)代”，而將其概括為“數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代”。

3.4 圖書(shū)館4.0時(shí)代

圖書(shū)館4.0時(shí)代，即智能圖書(shū)館時(shí)代，時(shí)間從目前開(kāi)始。智能圖書(shū)館時(shí)代寄希望于實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)——以讀者（含個(gè)人讀者，社會(huì)團(tuán)體讀者，AI系統(tǒng)）個(gè)性化服務(wù)為中心的全時(shí)空、全媒體、高度人工智能化的圖書(shū)館服務(wù)體系。

圖書(shū)館人工智能化服務(wù)包括：讀者服務(wù)提交-確認(rèn)處理過(guò)程智能化，文獻(xiàn)檢索處理過(guò)程智能化，結(jié)果獲?。^藏定位，遞送方式）智能化。其中前兩項(xiàng)的難度較高，是智能圖書(shū)館的主要研究課題。由于圖書(shū)館數(shù)字化工程沒(méi)有徹底完成，當(dāng)前的圖書(shū)館服務(wù)體系實(shí)質(zhì)上是由圖書(shū)館2.0時(shí)代體系和圖書(shū)館3.0時(shí)代體系組成的混合體系，圖書(shū)館2.0體系即指20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化目錄（人工標(biāo)引目錄）+傳統(tǒng)紙質(zhì)館藏體系；圖書(shū)館3.0體系指從20世紀(jì)末到目前所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化目錄（部分人工標(biāo)引目錄+部分全文檢索目錄）+數(shù)字化文獻(xiàn)（部分掃描圖像文件+部分?jǐn)?shù)字化文字代碼文件）體系。圖書(shū)館3.0體系實(shí)現(xiàn)了部分的文獻(xiàn)數(shù)字化，但也由此引出了數(shù)字化平臺(tái)上的新問(wèn)題。以目前的數(shù)字圖書(shū)館為例，其數(shù)字資源由圖書(shū)館自建數(shù)據(jù)庫(kù)或協(xié)議使用的商業(yè)化文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都是全球圖書(shū)館業(yè)全部資源中的一個(gè)小子集。在使用這樣的數(shù)據(jù)資源時(shí)，讀者被要求“訓(xùn)練有素”，首先要明確所需信息在哪個(gè)庫(kù)內(nèi)，還要熟悉該庫(kù)的檢索方法。少量數(shù)據(jù)庫(kù)整合后允許讀者采取門戶式跨庫(kù)整合檢索，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)仍要逐一搜索挖掘。利用圖書(shū)館2.0和3.0時(shí)代的檢索方式（人工標(biāo)目檢索體系，簡(jiǎn)單檢索詞匹配全文過(guò)濾檢索體系）來(lái)檢索全文數(shù)字化資源，其結(jié)果可能會(huì)遺漏重要文獻(xiàn)信息，或是檢索結(jié)果過(guò)于龐大。智能式檢索是數(shù)字圖書(shū)館時(shí)代的必由之路。

以著名藥學(xué)家、諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦的研究對(duì)象“青蒿”為例，選擇某古籍?dāng)?shù)字化庫(kù)，在全文檢索條件下輸入“青蒿”，檢出條目1716條，其中也包含了詩(shī)詞歌賦等非醫(yī)藥條目。逐條查看，可找到啟發(fā)屠呦呦低溫萃取青蒿的“葛仙翁”（即葛洪）的“肘后備急方”。如果對(duì)該庫(kù)采用標(biāo)引主題檢索則檢索不到該條目，這說(shuō)明全文檢索是數(shù)字圖書(shū)館必不可少的功能，但是簡(jiǎn)單過(guò)濾式全文檢索會(huì)產(chǎn)生彌散過(guò)濫的結(jié)果。再例如，在某期刊庫(kù)主題檢索條件下輸入“納米”一詞（檢索納米技術(shù)、納米科學(xué)、納米材料等），檢出134，010條結(jié)果；而在全文檢索條件下，檢出468，673條不重復(fù)結(jié)果。檢索幾乎是在瞬間完成，但檢索結(jié)果之大令讀者難于應(yīng)對(duì)。

目前，社會(huì)上已有智能檢索系統(tǒng)的先例，例如，學(xué)術(shù)論文誠(chéng)信檢測(cè)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)大型綜合信息搜索系統(tǒng)，前者具有應(yīng)對(duì)超大被檢對(duì)象和復(fù)雜問(wèn)題的能力，后者則對(duì)非規(guī)范檢索詞組或描述（根據(jù)圖書(shū)館檢索詞規(guī)范則不能接受）的處理游刃有余。兩種信息處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上都引入了多種人工智能理論的最新成果，智能圖書(shū)館系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從中獲得啟發(fā)。

與簡(jiǎn)單全文檢索相比，智能化檢索所需計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)量、緩存開(kāi)銷要大很多個(gè)數(shù)量級(jí)，這也是很多文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不愿提供更復(fù)雜檢索方法的原因。目前，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)很快。2013年的天河2號(hào)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度是3.3億億次每秒，是1967年的IBM360-91大型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度（16.6 MIPS）的20億倍。但是如果面對(duì)上萬(wàn)個(gè)讀者同時(shí)提交復(fù)雜的智能化檢索問(wèn)題，單個(gè)圖書(shū)館計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍然會(huì)不敷一用。開(kāi)發(fā)高效率的智能檢索算法，采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)方法，改傳統(tǒng)“即查即得”方式為“作業(yè)提交等待結(jié)果”等都是圖書(shū)館4.0時(shí)代可嘗試的創(chuàng)新點(diǎn)。

圖書(shū)館應(yīng)該能夠提供一種智能圖書(shū)館APP讀者輔助軟件，使讀者自帶的設(shè)備可以與圖書(shū)館系統(tǒng)良好互動(dòng)。讀者的閱讀筆記、查詢數(shù)據(jù)匯總、整理工作等，都可在閱讀查找過(guò)程中自然進(jìn)行。目前，有圖書(shū)館人專門研究由上述情況導(dǎo)致的“讀者圖書(shū)館焦慮癥”，解決該問(wèn)題的主導(dǎo)方向應(yīng)是圖書(shū)館服務(wù)智能化。

從全社會(huì)角度看，現(xiàn)代化圖書(shū)館也是一個(gè)大數(shù)據(jù)的典型代表，只是圖書(shū)館里的“大數(shù)據(jù)”是復(fù)雜型大數(shù)據(jù)，每一單條數(shù)據(jù)（電子化或紙本的一篇文章、一本書(shū)等）量大而復(fù)雜?，F(xiàn)在社會(huì)上經(jīng)常提及的大數(shù)據(jù)一般是簡(jiǎn)單型大數(shù)據(jù)，即每一條數(shù)據(jù)較為簡(jiǎn)單，但其單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生量巨大，多地域同時(shí)產(chǎn)生，例如火車客流信息、股票交易信息等。需要注意，目前社會(huì)上正在使用的大數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)并不適宜直接用于圖書(shū)館業(yè)，圖書(shū)館大數(shù)據(jù)資源處理有其特殊性。圖書(shū)館業(yè)要參考、引進(jìn)、開(kāi)發(fā)自己的大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這也是圖書(shū)館4.0計(jì)劃的一個(gè)子課題。

在圖書(shū)館3.0時(shí)代，雖然圖書(shū)館資源的綜合數(shù)字化已具相當(dāng)水平，但是社會(huì)各類應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)館系統(tǒng)的智能化信息直接查詢、任務(wù)定制服務(wù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，目前主要還是“圖書(shū)館系統(tǒng)-讀者-應(yīng)用系統(tǒng)”模式。以制造業(yè)為例，在 CAD輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，科技人員人工預(yù)安裝了各種函數(shù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件（機(jī)械、傳感、電力電子、集成電路等）數(shù)據(jù)庫(kù)表。按照工業(yè)4.0設(shè)想，未來(lái)智能制造系統(tǒng)具備自我學(xué)習(xí)能力，知識(shí)數(shù)據(jù)獲取應(yīng)通過(guò)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)界面直接完成，尤其是對(duì)離散型信息的搜索采集，例如汽車油漆涂裝工藝。廠商除需要了解汽車出口對(duì)象國(guó)的氣象、紫外線強(qiáng)度、空氣鹽分信息外，還需要了解民族、顏色、偏愛(ài)等人文信息。在工業(yè)4.0時(shí)代，這類信息可否由智能制造系統(tǒng)與智能圖書(shū)館系統(tǒng)直接對(duì)接后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化查詢？即人工智能概念的“機(jī)器-機(jī)器”式查詢。這種查詢可以是實(shí)時(shí)發(fā)生的，也可以是任務(wù)定制發(fā)包模式，任務(wù)完成后圖書(shū)館系統(tǒng)將結(jié)果通知并遞送給制造業(yè)系統(tǒng)。這就涉及到圖書(shū)館系統(tǒng)智能化、信息服務(wù)APP軟件設(shè)計(jì)、中間件接口標(biāo)準(zhǔn)化等一系列問(wèn)題，圖書(shū)館4.0與工業(yè)4.0計(jì)劃需要合作來(lái)實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新工程。

將各種智能檢索、服務(wù)子系統(tǒng)有機(jī)的整合起來(lái)，就是圖書(shū)館4.0的整體架構(gòu)。前3個(gè)圖書(shū)館時(shí)代的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)告訴圖書(shū)館人，遇到問(wèn)題時(shí)需要借鑒引進(jìn)同時(shí)代工業(yè)革命的先進(jìn)思想和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。因此，對(duì)圖書(shū)館而言，學(xué)習(xí)汲取工業(yè)4.0——智能制造體系的精髓是一條捷徑。

圖書(shū)館4.0系統(tǒng)完成時(shí)，每個(gè)數(shù)字圖書(shū)館不再是500個(gè)或1000個(gè)離散的數(shù)據(jù)庫(kù)擺放在那里由讀者挑選使用，而是讓讀者從檢索和信息服務(wù)中能感到圖書(shū)館信息系統(tǒng)是一個(gè)透明的整體。

4 圖書(shū)館4.0時(shí)代預(yù)期目標(biāo)

1990年以后，圖書(shū)館界開(kāi)始探討智能圖書(shū)館的模型，有研究文獻(xiàn)認(rèn)為目前圖書(shū)館已經(jīng)具備智能型圖書(shū)館的特點(diǎn)，例如圖書(shū)館RFID智能書(shū)架、圖書(shū)架區(qū)導(dǎo)航、NFC、二維碼掃描信息鏈接等，但它們只是大智能圖書(shū)館模型框架下的一個(gè)分支部分。人工智能領(lǐng)域60年的研究已經(jīng)在自然語(yǔ)言處理、推理、模糊理論、機(jī)器學(xué)習(xí)、博弈、知識(shí)表現(xiàn)、語(yǔ)言翻譯、優(yōu)化方法等諸多方面有了大量技術(shù)儲(chǔ)備，可以在智能時(shí)代釋放潛能。根據(jù)上述章節(jié)中對(duì)圖書(shū)館4.0時(shí)代創(chuàng)新點(diǎn)的分析，筆者認(rèn)為未來(lái)智能圖書(shū)館有如下幾個(gè)發(fā)展方向。

4.1 以個(gè)體為對(duì)象的智能互動(dòng)式服務(wù)系統(tǒng)

智能系統(tǒng)與讀者交互式對(duì)話，其支持背景是深度的、智能的，可以延伸到很深的圖書(shū)館服務(wù)和學(xué)術(shù)層級(jí)，鏈接到各分支服務(wù)項(xiàng)目，不是簡(jiǎn)單的導(dǎo)航對(duì)話。讀者可以在中間任意層級(jí)選擇激活服務(wù)。以個(gè)性化需求為主軸，這是工業(yè)4.0也是圖書(shū)館4.0的核心出發(fā)點(diǎn)。目前，圖書(shū)館集成系統(tǒng)中已有讀者過(guò)往瀏覽記錄、借閱記錄、讀者筆記空間等，但它只是讀者借閱活動(dòng)的系統(tǒng)痕跡記錄，并沒(méi)有與系統(tǒng)發(fā)生復(fù)雜的互動(dòng)，還不算智能式服務(wù)。

4.2 智能圖書(shū)館客戶服務(wù)APP軟件包

考慮到圖書(shū)館讀者量巨大、智能圖書(shū)館系統(tǒng)自身存儲(chǔ)和運(yùn)算量開(kāi)銷、服務(wù)的離線方便性等問(wèn)題，圖書(shū)館智能系統(tǒng)應(yīng)提供客戶端智能服務(wù)APP下載軟件模塊，實(shí)現(xiàn)“主服務(wù)器-客戶端”之間的互動(dòng)，讀者在網(wǎng)上、到館服務(wù)中所獲取的各類信息能實(shí)現(xiàn)自帶設(shè)備存儲(chǔ)和后臺(tái)處理，將主系統(tǒng)作業(yè)壓力分解。

4.3 離館、到館一體化個(gè)性化智能系統(tǒng)

系統(tǒng)智能化安排讀者到館與離館服務(wù)作業(yè)，即刻無(wú)法完成的大作業(yè)將延后至系統(tǒng)低作業(yè)期完成，最大限度利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)無(wú)縫銜接。到館實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與網(wǎng)上預(yù)定服務(wù)多作業(yè)并行推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)三方（讀者、智能圖書(shū)館系統(tǒng)、館員）間互動(dòng)，智能化作業(yè)推進(jìn)，進(jìn)程跟蹤報(bào)告，到期自動(dòng)下載結(jié)果。

4.4 智能柔性檢索

智能柔性檢索是智能圖書(shū)館計(jì)劃中最復(fù)雜、最具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，檢索系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)超級(jí)搜索引擎，智能全文閱讀式查找可以做出對(duì)所檢條目符合程度的評(píng)估，查找結(jié)果可分組列出或過(guò)濾掉不符合檢索目的的內(nèi)容，避免大量不相關(guān)冗余檢索結(jié)果的產(chǎn)生。例如要求以檢索題目為參照點(diǎn)進(jìn)行：否定性結(jié)果查找、肯定性結(jié)果查找、同一題目重復(fù)性敘述報(bào)導(dǎo)結(jié)果查找（可借此過(guò)濾冗余結(jié)果）、同題目完全創(chuàng)新結(jié)果查找、在第一發(fā)明基礎(chǔ)上二次創(chuàng)新（作者在文章中會(huì)主動(dòng)說(shuō)明）結(jié)果查找。對(duì)文獻(xiàn)全文進(jìn)行語(yǔ)義分析，利用人工智能做出綜合判斷，它的實(shí)現(xiàn)將化解人工檢索時(shí)最費(fèi)腦力的“海量瀏覽-精細(xì)閱讀”判斷問(wèn)題。

4.5 廣義“讀者”智能互動(dòng)服務(wù)

圖書(shū)館已經(jīng)在使用RFID技術(shù)，它是物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)下的一個(gè)末端傳感技術(shù)，真正的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒(méi)有全面鋪開(kāi)。未來(lái)圖書(shū)館借助于物聯(lián)網(wǎng)可與包括智能制造系統(tǒng)在內(nèi)的所有外部物聯(lián)網(wǎng)子用戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互操作，“讀者”概念可廣義化。例如，智能制造系統(tǒng)的知識(shí)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、數(shù)據(jù)事實(shí)查找輔助過(guò)程，都可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)鏈接到圖書(shū)館智能系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。這樣個(gè)體智能制造系統(tǒng)自身的資源成本會(huì)降低，全社會(huì)的資源共享效率會(huì)提高。

4.6 通用人工智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)

科研、企業(yè)單位擁有的人工智能系統(tǒng)一般不會(huì)對(duì)公眾開(kāi)放，未來(lái)公眾對(duì)人工智能系統(tǒng)有學(xué)習(xí)和普及的需求，開(kāi)放學(xué)習(xí)型人工智能系統(tǒng)的管理者、設(shè)置地點(diǎn)（真實(shí)、虛擬，指云計(jì)算租用計(jì)算機(jī)）應(yīng)選擇在圖書(shū)館。智能圖書(shū)館本身已有人工智能系統(tǒng)，具備輔助讀者進(jìn)行人工智能創(chuàng)新實(shí)踐的條件，圖書(shū)館的對(duì)公眾的開(kāi)放性、知識(shí)信息收藏與提供、人工智能輔助思維創(chuàng)新是最佳組合。

4.7 智能檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)

讀者獲取的信息不應(yīng)該是簡(jiǎn)單的流水賬，應(yīng)該是以個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)形式出現(xiàn)，以方便讀者閱讀使用。智能檢索信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、調(diào)整、數(shù)據(jù)積累與輸出、情況報(bào)告等都應(yīng)該是智能的，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件包應(yīng)是上述APP軟件的一部分，數(shù)據(jù)庫(kù)可駐留在讀者個(gè)人計(jì)算機(jī)之中。

4.8 智能圖書(shū)館體系標(biāo)準(zhǔn)

使圖書(shū)館個(gè)性化智能信息服務(wù)系統(tǒng)可以在全球圖書(shū)館業(yè)中實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙接續(xù)服務(wù)，這就涉及接口問(wèn)題，主要是協(xié)議軟接口，在外部主要參照利用物聯(lián)網(wǎng)軟件接口協(xié)議，在內(nèi)部主要是圖書(shū)館智能APP數(shù)據(jù)交換平臺(tái)協(xié)議。如果在某些節(jié)點(diǎn)上無(wú)法通過(guò)，就需要中間件協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)。

對(duì)智能系統(tǒng)占機(jī)比率高、外設(shè)調(diào)用多、計(jì)算量大的大作業(yè)服務(wù)可以是有償服務(wù)，例如智能制造系統(tǒng)對(duì)智能圖書(shū)館信息的調(diào)用，可采用多模式靈活的計(jì)量收費(fèi)支付方式。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)工業(yè)1.0—3.0時(shí)代同期圖書(shū)館業(yè)發(fā)展的分析和對(duì)比，提出了圖書(shū)館1.0—4.0概念。這有助于圖書(shū)館行業(yè)通過(guò)已經(jīng)啟動(dòng)的工業(yè)4.0計(jì)劃看清圖書(shū)館4.0的實(shí)際意義，圖書(shū)館智能化是圖書(shū)館業(yè)面對(duì)的新時(shí)代機(jī)遇和挑戰(zhàn)?？v觀圖書(shū)館業(yè)發(fā)展史可以看出，與時(shí)俱進(jìn)地研究、運(yùn)用時(shí)代先進(jìn)信息技術(shù)是圖書(shū)館業(yè)在歷次技術(shù)革命中立于不敗之地的根本策略。圖書(shū)館業(yè)在數(shù)字圖書(shū)館發(fā)展初期曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)可能被IT業(yè)替代的危機(jī)形勢(shì)，幸運(yùn)的是因著作權(quán)和版權(quán)的爭(zhēng)議使危機(jī)被化解，但是在工業(yè)4.0時(shí)代尚難于預(yù)測(cè)IT業(yè)會(huì)給圖書(shū)館業(yè)帶來(lái)何種新沖擊。未雨綢繆，圖書(shū)館業(yè)采取前瞻性策略積極面對(duì)是正確的抉擇。

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12楊宗英.圖書(shū)館自動(dòng)化系統(tǒng)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，1990：2.

（董曦京 研究館員 國(guó)家圖書(shū)館）

Prospect of the Age of“Library 4.0”from the Perspective of“Industry 4.0”Project

Dong Xijing

In contrast with the connotation of“Industry 4.0 Project——Intelligent Manufacturing”and the division of four industrial ages，the paper reviews the history of the development of modern librarianship and technological progress，presents the library 4.0 concept，and names the relevant four ages as：age of scientific classification；age of MARC；age of digitization&network；age of intelligence library.The contents and major developing directions in the age of intelligence library are also explored.12 refs.

Library 4.0；Intelligent Library；Industry 4.0；Intelligent Manufacturing

2016-02-26