智能機(jī)器人在圖書館服務(wù)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析?

史聰慧

（廣東司法警官職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510520）

1 引言

2014年，微軟首先在中國發(fā)布了名為“小冰”的人工智能伴侶虛擬機(jī)器人，通過與用戶的不斷聊天進(jìn)行積累學(xué)習(xí)，這是微軟在大數(shù)據(jù)、自然語義分析、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)積累。微軟全球執(zhí)行副總裁沈向洋表示“小冰”是一個(gè)聊天機(jī)器人，但不僅僅是一個(gè)聊天機(jī)器人，“聊天只是用戶的一個(gè)體驗(yàn)，但我們設(shè)計(jì)產(chǎn)品理念的真正核心在于打造一個(gè)情感計(jì)算框架，同時(shí)擁有許多生存空間、輔助設(shè)備及相關(guān)設(shè)備，令小冰能夠與人類在任何地點(diǎn)及場景進(jìn)行交流。”[1]2016年AlphaGo橫空出世，戰(zhàn)勝圍棋頂尖高手柯潔，這是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、蒙特卡洛樹搜索法在現(xiàn)實(shí)生活中的具體運(yùn)用，該事件是一個(gè)里程碑式的事件，標(biāo)志著人工智能取得了飛躍性的突破。2018年4月11日，中國建設(shè)銀行突然宣布，國內(nèi)第一家無人銀行在上海正式開業(yè)。整個(gè)服務(wù)大廳里面，找不到一個(gè)工作人員，取而代之的是人臉識(shí)別和攝像頭等先進(jìn)設(shè)備，90%的銀行業(yè)務(wù)可以由機(jī)器人辦理完成。[2]“無人銀行”的運(yùn)行其實(shí)背后是人臉識(shí)別技術(shù)、VR技術(shù)、AR技術(shù)的強(qiáng)大支撐。圖書館行業(yè)也在逐步探索利用人工智能的方式幫助圖書館員回答讀者的問題，實(shí)現(xiàn)圖書館為讀者提供不受時(shí)空限制的智能服務(wù)，具有代表性的有清華大學(xué)圖書館的“小圖”與上海交通大學(xué)的“小交”。目前，不管是制造業(yè)、IT業(yè)抑或是服務(wù)業(yè)，專家學(xué)者都在疾呼，人工智能離我們的生活越來越近，甚至有些專家提出了我們要小心和提防人工智能的觀點(diǎn)，害怕它會(huì)取代人類或者是超出人類的控制。圖書館行業(yè)內(nèi)從“圖書館20年完全消亡論”，再到沙利文的“2050年高校圖書館尸檢報(bào)告”，[3]一方面表明了人們對(duì)傳統(tǒng)圖書館未來發(fā)展的不看好，另一方面也表明了對(duì)人工智能技術(shù)過度應(yīng)用的擔(dān)憂。

2 智能機(jī)器人在圖書館服務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展概況

人工智能技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域包括：語言的學(xué)習(xí)與處理、知識(shí)表現(xiàn)、智能搜索、推理、規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)獲取、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜系統(tǒng)、遺傳算法及人類思維方式。[4]艾瑞對(duì)未來人工智能的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測，人工智能的發(fā)展可分為3個(gè)階段：第一階段是計(jì)算智能，使機(jī)器人能夠像人類一樣進(jìn)行計(jì)算，能夠處理海量的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；第二個(gè)階段是感知智能，讓機(jī)器能夠聽懂我們的語言，這些技術(shù)將輔助人類高效地完成任務(wù)；第三個(gè)階段是認(rèn)知智能，在該階段，機(jī)器能夠主動(dòng)思考并采取行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全面輔助甚至代替人類工作。[5]

從20世紀(jì)70年代以來，人工智能技術(shù)被應(yīng)用到圖書館服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，其中在資源建設(shè)、智能倉儲(chǔ)、智能咨詢及智能借還環(huán)節(jié)的研究成果較多。在美國、英國、日本等許多發(fā)達(dá)國家的圖書館中，智能機(jī)器人已經(jīng)在存取業(yè)務(wù)、借還業(yè)務(wù)以及咨詢業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用。如美國已經(jīng)有多家圖書館使用ASRS（Automated Storage and Retrieval System）自動(dòng)存取系統(tǒng)，從圖書館資源整體規(guī)劃、文獻(xiàn)館藏政策及檢索請(qǐng)求處理方面實(shí)現(xiàn)圖書館資源管理的智能化；[6]英國國家圖書館建立了高科技藏書庫，由機(jī)器人對(duì)所藏圖書進(jìn)行保管與檢索，藏書量達(dá)到700萬冊；日本早稻田大學(xué)圖書館也建立了類似的機(jī)器人管理系統(tǒng)，由機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館的智能管理。在我國，智能機(jī)器人在圖書館服務(wù)中的應(yīng)用研究還處在初級(jí)階段。未來的發(fā)展中，人工智能技術(shù)將從服務(wù)理念、服務(wù)方式及服務(wù)手段上對(duì)圖書館業(yè)務(wù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。綜合國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)來看，目前，圖書館智能機(jī)器人的研究領(lǐng)域主要集中在以下幾個(gè)方面。

2.1 輔助倉儲(chǔ)的機(jī)器人系統(tǒng)

美國猶他州維拉德·麥若特圖書館提出了自動(dòng)存取中心ARC（Automated Retrieval Center）的概念，美國芝加哥大學(xué)的曼索托圖書館基于這種理念研發(fā)了機(jī)器人堆疊書庫管理系統(tǒng)，利用機(jī)器人完成圖書的倉儲(chǔ)，收藏圖書可達(dá)350萬冊。[7]我國目前尚未有圖書館能夠研發(fā)出此種設(shè)備，但理論研究已經(jīng)開始。馮銀花在《基于機(jī)器人技術(shù)的圖書館智能倉儲(chǔ)》一文中，設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器人技術(shù)的智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)，系統(tǒng)通過給每本書分配物理地址、在地面設(shè)置二維碼，讓機(jī)器人在書庫中自主導(dǎo)航、自動(dòng)取書，在圖書館的智能倉儲(chǔ)研究中具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。[8]

2.2 輔助借還的機(jī)器人系統(tǒng)

劉強(qiáng)、王超然等在《基于嵌入式系統(tǒng)的智能取書機(jī)器人設(shè)計(jì)》一文中，設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式系統(tǒng)的智能取書機(jī)器人。用戶只需通過控制中心的客戶端輸入所取書籍名稱，服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人即可搜索數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行路徑規(guī)劃，利用攝像頭檢測軌跡路線進(jìn)行路徑識(shí)別，到達(dá)指定圖書的位置并完成取書任務(wù)。既能實(shí)現(xiàn)借還環(huán)節(jié)的智能化，又可以節(jié)約人力資源。[9]

南京大學(xué)圖書館基于超高頻RFID技術(shù)開發(fā)的智能圖書盤點(diǎn)機(jī)器人，可對(duì)整個(gè)圖書館藏書進(jìn)行自動(dòng)化盤點(diǎn)，檢查是否存在錯(cuò)架亂架現(xiàn)象、是否有圖書丟失或破損等現(xiàn)象；對(duì)圖書的出借狀態(tài)和位置信息進(jìn)行更新；當(dāng)讀者需要借閱圖書的時(shí)候，告知讀者所需圖書在書架的哪一層以及在該層的第幾本；極大地減少了讀者查找書籍的時(shí)間，為圖書館節(jié)約了人力資源。[10]

2.3 輔助參考咨詢的機(jī)器人系統(tǒng)

傳統(tǒng)的圖書館參考咨詢服務(wù)由于受時(shí)間空間的限制，咨詢?nèi)藛T不能隨時(shí)隨地解決讀者提出的問題，經(jīng)常發(fā)生有服務(wù)延時(shí)處理的現(xiàn)象。而且目前各圖書館所擁有的信息咨詢?nèi)藛T從總?cè)藬?shù)上來看，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠服務(wù)所有讀者的，所以會(huì)出現(xiàn)不能滿足讀者需求的矛盾。為了彌補(bǔ)這些缺陷，利用智能機(jī)器人輔助咨詢館員共同服務(wù)，是未來圖書館信息咨詢服務(wù)的主要模式與趨勢。目前來講，參與咨詢業(yè)務(wù)的機(jī)器人主要分為三類，即實(shí)時(shí)通訊（IM）軟件、數(shù)字參考咨詢軟件與用戶定制軟件，通過語音識(shí)別、機(jī)器翻譯、圖像描述、文本分類及對(duì)象識(shí)別等智能技術(shù)對(duì)讀者提出的問題進(jìn)行解答。

在參考咨詢服務(wù)方面，對(duì)于智能機(jī)器人的研究開展的比較多，如清華大學(xué)圖書館的“小圖”，可以與用戶進(jìn)行不受時(shí)間空間限制的交流，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，給出準(zhǔn)確答案。上海交通大學(xué)也研制出了一款I(lǐng)M咨詢機(jī)器人，以期望未來能夠在咨詢服務(wù)中發(fā)揮智能優(yōu)勢。目前，北京大學(xué)、深圳大學(xué)等知名大學(xué)圖書館都在智能機(jī)器人方面進(jìn)行著研究和探索。

3 智能機(jī)器人在圖書館服務(wù)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)

人工智能是讓機(jī)器能夠模擬人的認(rèn)知、思維、行為方式或信息的過程，“智能”的取得不僅需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃惴ǎ枰Ａ繑?shù)據(jù)的積累和計(jì)算能力的提高。人工智能目前是一個(gè)熱點(diǎn)的話題，在清華大學(xué)圖書館的“小圖”剛推出時(shí)，人們喜歡捉弄與調(diào)戲它，“小圖”很多時(shí)候給出的答案會(huì)逗樂人們。在這些玩笑的背后，我們需要冷靜地思考：智能機(jī)器人到底智能嗎？在整個(gè)問答過程中是否順暢？給出的答案是否精準(zhǔn)？咨詢過程中需要耗費(fèi)的時(shí)間能不能讓讀者滿意？智能機(jī)器人在咨詢過程中與人工服務(wù)的差距有多大？作為圖書館咨詢服務(wù)的應(yīng)用，我們希望能夠有客觀的、可量化的指標(biāo)來衡量智能機(jī)器人到底智能不智能，能不能解決讀者的實(shí)際問題。

1988年，帕拉蘇拉曼等人提出了學(xué)科服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法SERVQUAL，其核心思想是學(xué)科服務(wù)質(zhì)量應(yīng)為用戶感受值與期望值之間的差距。[11]基于這個(gè)理論模型，結(jié)合圖書館的服務(wù)流程與服務(wù)內(nèi)容，筆者提出了衡量智能機(jī)器人服務(wù)效果的指標(biāo)體系，見表1。

（1）衡量指標(biāo)分別為：需求識(shí)別能力、讀者滿意度、服務(wù)滿足度與服務(wù)處理時(shí)間；

（2）指標(biāo)體系的重要程度按非常重要指標(biāo)＞重要指標(biāo)＞主要指標(biāo)＞輔助指標(biāo)來排序；同時(shí)按照指標(biāo)的重要程度賦予一個(gè)權(quán)重值：非常重要指標(biāo)為0.4，重要指標(biāo)為0.3，主要指標(biāo)為0.2，輔助指標(biāo)為0.1；

（3）每個(gè)指標(biāo)給出具體的測量方法；

（4）每個(gè)指標(biāo)下面設(shè)置了二級(jí)指標(biāo)與具體的指標(biāo)描述，從二級(jí)指標(biāo)的具體考量中來確定機(jī)器人咨詢幫助讀者解決問題的程度；

（5）每個(gè)二級(jí)指標(biāo)根據(jù)所描述的要求賦予一個(gè)分值，按照“5分～4分～3分～2分～1分”進(jìn)行打分；

（6）最后進(jìn)行計(jì)算，每個(gè)二級(jí)指標(biāo)的得分＊相對(duì)應(yīng)的該指標(biāo)的權(quán)重值，然后進(jìn)行相加，最后的得分就是智能機(jī)器人服務(wù)效果的得分。

表1 總評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.1 需求識(shí)別能力

從已有的經(jīng)驗(yàn)來看，用戶一旦接觸機(jī)器人服務(wù)，首要的不滿足之處是覺得與圖書館員對(duì)比，機(jī)器人經(jīng)常出現(xiàn)不能準(zhǔn)確識(shí)別、理解客戶問題的情況，讓用戶無法耐心交談下去。

一般的機(jī)器人系統(tǒng)從理解客戶問題到數(shù)據(jù)庫調(diào)用答案的過程可分為兩個(gè)步驟，第一步是“從關(guān)鍵詞到問題”，機(jī)器人抓取讀者問題中的幾個(gè)關(guān)鍵詞，關(guān)聯(lián)到知識(shí)庫內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)問題上，把客戶的問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)答案；第二步是“從問題到答案”，通過標(biāo)準(zhǔn)問題與標(biāo)準(zhǔn)答案的對(duì)照關(guān)系，調(diào)用出標(biāo)準(zhǔn)答案。如果用戶在提問時(shí)用了大段文字，出現(xiàn)了非常多關(guān)鍵詞，或者是用戶的表達(dá)方式比較奇特（比如說提問太過于口語化或者用文言文進(jìn)行提問），如果機(jī)器人在知識(shí)庫中檢索不到合適的關(guān)鍵詞的時(shí)候，機(jī)器人就會(huì)出現(xiàn)識(shí)別不到讀者需求的情形。

智能機(jī)器人通過智能算法把讀者的問題、知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)問法和知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)答案是否能夠?qū)?yīng)匹配關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)應(yīng)答。在這個(gè)過程中，如果讀者并沒有采用標(biāo)準(zhǔn)化的語言進(jìn)行提問，機(jī)器人有可能不能從用戶千奇百怪的語言中做出語義解析并搜索到準(zhǔn)確答案。

如果機(jī)器人不能準(zhǔn)確快速地識(shí)別讀者需求的話，讀者可能就沒有耐心與機(jī)器人再交流下去。還有一種情況是，如果機(jī)器人在識(shí)別讀者需求時(shí)對(duì)讀者需求產(chǎn)生了理解上的偏差，那么讀者容易對(duì)機(jī)器人進(jìn)行“捉弄”或者“調(diào)戲”，從而失去機(jī)器人咨詢服務(wù)本質(zhì)的意義。

要想衡量機(jī)器人系統(tǒng)的需求識(shí)別能力，從描述問題、評(píng)估讀者需求、對(duì)讀者需求的順序進(jìn)行排序（見表2）3個(gè)維度進(jìn)行考察。機(jī)器人在接收到讀者提出需求的時(shí)候，第一步先應(yīng)該能夠準(zhǔn)確地描述讀者所陳述的問題，高度準(zhǔn)確地抽取關(guān)鍵詞與知識(shí)庫里的內(nèi)容去匹配；第二步，能夠?qū)ψx者的需求進(jìn)行科學(xué)分析，要能夠分析出讀者需求的類型、性質(zhì)以及想要答案的級(jí)別；第三步，如果讀者所提的問題比較復(fù)雜，那么機(jī)器人要能夠?qū)ψx者的問題進(jìn)行分解，分解成若干個(gè)子問題，并且對(duì)子問題進(jìn)行排序，進(jìn)而確定問題的優(yōu)先級(jí)。

表2 需求識(shí)別能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 讀者滿意度

讀者是智能機(jī)器人的最終使用者，讀者的態(tài)度和反應(yīng)才是評(píng)價(jià)智能機(jī)器人工作的最后標(biāo)準(zhǔn)。讀者對(duì)機(jī)器人的滿意程度是對(duì)機(jī)器人的理解能力、資源調(diào)用速度以及答案的準(zhǔn)確程度的綜合評(píng)價(jià)。這是評(píng)價(jià)機(jī)器人能力的非常重要的指標(biāo)。讀者滿意度這一指標(biāo)可以通過兩種方法來測量：一是在機(jī)器人的每一個(gè)問題結(jié)束后設(shè)置一個(gè)評(píng)價(jià)框，從非常滿意、基本滿意、不太滿意、完全不滿意中，讓用戶進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。二是設(shè)置調(diào)查問卷對(duì)讀者進(jìn)行調(diào)查，讓讀者對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出改進(jìn)意見。讀者的這些評(píng)價(jià)意見和改進(jìn)建議反饋回知識(shí)庫里，對(duì)知識(shí)庫的相關(guān)資源進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)庫的不斷更新。

對(duì)讀者滿意度的評(píng)價(jià)主要從服務(wù)效率、服務(wù)內(nèi)容、服務(wù)方式、需求滿足及讀者隱私保護(hù)等幾個(gè)方面進(jìn)行考量，見表3[12]。一次完美的咨詢服務(wù)一定是用戶通過友好的檢索平臺(tái)，運(yùn)用符合自己檢索習(xí)慣的方式與機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行“溝通”，機(jī)器人系統(tǒng)同時(shí)也可以準(zhǔn)確地識(shí)別讀者的問題，快速準(zhǔn)確地把答案呈現(xiàn)到讀者面前，解決其實(shí)際問題。

表3 讀者滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

續(xù)表

3.3 服務(wù)滿足度

表4 服務(wù)滿足度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表5 服務(wù)處理時(shí)間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

未來智能服務(wù)的初級(jí)階段也就是在計(jì)算智能和感知智能階段，服務(wù)的模式基本上是“智能機(jī)器人＋館員咨詢”的形式，機(jī)器人在前端解決大部分簡單、重復(fù)、機(jī)械性的問題，在機(jī)器人回答完成后開放館員咨詢?nèi)肟?，?dāng)讀者不滿意機(jī)器人答案或者有更高級(jí)的需求的時(shí)候，可以通過館員咨詢?nèi)肟谇腥?，進(jìn)行人工咨詢服務(wù)。該指標(biāo)就是通過對(duì)讀者咨詢行為的監(jiān)控來測量，讀者在進(jìn)行了智能機(jī)器人服務(wù)后，有沒有繼續(xù)進(jìn)行館員咨詢服務(wù)，而且沒有繼續(xù)人工服務(wù)的比例是多少。最理想的服務(wù)狀態(tài)就是讀者進(jìn)行了機(jī)器人服務(wù)之后就得到了滿意的答案；最糟糕的服務(wù)狀態(tài)就是在與機(jī)器人對(duì)話之后，讀者的服務(wù)體檢非常糟糕，從此以后再也不使用機(jī)器人服務(wù)，直接切入館員咨詢?nèi)肟凇＞唧w評(píng)價(jià)指標(biāo)見表4。

3.4 服務(wù)處理時(shí)間

服務(wù)處理時(shí)間是指機(jī)器人與讀者的談話時(shí)間、調(diào)用答案所花費(fèi)的時(shí)間以及讀者是否采納答案甚至轉(zhuǎn)向館員咨詢所花費(fèi)的時(shí)間總和。服務(wù)處理時(shí)間這一指標(biāo)直接影響著讀者的滿意度，進(jìn)而影響服務(wù)的滿足度，因此也是一項(xiàng)比較重要的指標(biāo)。如果讀者就某一個(gè)問題需要多次與機(jī)器人對(duì)話或是多次轉(zhuǎn)介館員咨詢才能解決問題，讀者就會(huì)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的工作能力和工作效率產(chǎn)生疑問，進(jìn)而影響讀者對(duì)機(jī)器人的信任度。另外如果有大量的問題需要館員咨詢介入的話，不僅會(huì)增加圖書館員的負(fù)擔(dān)，而且也使得機(jī)器人失去了它“智能”的效用。

服務(wù)處理時(shí)間這一指標(biāo)受到讀者素質(zhì)、機(jī)器人調(diào)用答案的能力、答案的排列方式、知識(shí)庫資源的豐富程度、咨詢流程、硬件設(shè)備等因素的影響，具體見表5。為了縮短服務(wù)的處理時(shí)間，其一可以在每個(gè)答案的末端加上用戶滿意度評(píng)價(jià)的調(diào)查模塊，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)每個(gè)答案的滿意度；其二可以將用戶滿意度低的答案抓取并推送給系統(tǒng)維護(hù)人員，進(jìn)一步完善答案；其三可以將答案分為幾級(jí)類目，一級(jí)類目用精簡、概括性的語言列出主要觀點(diǎn)，讀者閱讀以后，覺得符合自己的實(shí)際需求再點(diǎn)開二級(jí)類目，閱讀相關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容。

4 結(jié)語

智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展日新月異，人工智能的算法也在飛速發(fā)展，相信在未來，人工智能在圖書館信息服務(wù)的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的想象。筆者提出這4個(gè)測量指標(biāo)，初步建立一種關(guān)于智能機(jī)器人服務(wù)效能的評(píng)價(jià)模型，期待在機(jī)器人服務(wù)不斷發(fā)展的過程中，能夠進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)也期待在未來圖書館事業(yè)中，能夠在各個(gè)工作環(huán)節(jié)中都能用好人工智能技術(shù)。