中外圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用專利比較研究

(1.上海大學(xué)圖書(shū)情報(bào)檔案系，上海 200444；2.上海大學(xué)圖書(shū)館，上海 200444；3.邯鄲學(xué)院圖書(shū)館，河北 邯鄲 056003)

1 人工智能概述

人工智能(Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI)一詞是1956年由McCarthy提出來(lái)的。學(xué)術(shù)界關(guān)于人工智能的定義莫衷一是。麻省理工學(xué)院Marvin Minskyren提出，“人工智能是一門(mén)科學(xué)，它使機(jī)器做那些由人需要通過(guò)智能來(lái)做的事情”[1]。在此基礎(chǔ)上，G.F.Luger認(rèn)為，“人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中關(guān)于智力行為自動(dòng)化的分支”。劉鳳岐在其著作中結(jié)合G.F.Luger定義和人工智能的發(fā)展趨勢(shì)，將其定義為“人工智能研究構(gòu)成智力行為基礎(chǔ)或呈現(xiàn)智力行為機(jī)制，途徑是構(gòu)造與評(píng)價(jià)按制定的這些機(jī)制設(shè)計(jì)的人造物”，并將人工智能分為博弈、自動(dòng)推理與定理證明、專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、模擬人生的性能、規(guī)劃與機(jī)器人、AI語(yǔ)言和環(huán)境、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法、AI與哲學(xué)等十個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域[2]。

目前，全球即將進(jìn)入人工智能引領(lǐng)的第四次產(chǎn)業(yè)革命。人工智能作為2016年底Gartner公布的2017年十大具有戰(zhàn)略意義的重大科技發(fā)展趨勢(shì)之一被廣為關(guān)注[3]。根據(jù)麥肯錫發(fā)布的報(bào)告《人工智能：下一個(gè)數(shù)字前沿？》可以看出，人工智能在高科技、金融服務(wù)、通信、醫(yī)療、零售、電力等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用[4]。2018年9月17日，世界人工智能大會(huì)在上海舉辦，并發(fā)布了《2018世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》，提出人工智能是科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力量，對(duì)世界各地的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人類生活產(chǎn)生了深刻的影響[5]。在圖書(shū)館領(lǐng)域，人工智能在《新地平線報(bào)告2017年圖書(shū)館版》中被列為六大技術(shù)發(fā)展之一[6]、在《國(guó)際圖聯(lián)趨勢(shì)報(bào)告》中被列為四大技術(shù)趨勢(shì)之一[7]、在吳建中的論文《再議圖書(shū)館發(fā)展的十個(gè)熱門(mén)》中被列為十大熱門(mén)話題之一[8]。本文通過(guò)對(duì)中外圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用專利在申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)構(gòu)成、主要申請(qǐng)人等三方面的比較分析，探索我國(guó)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

表1 人工智能在圖書(shū)館中的應(yīng)用領(lǐng)域及具體技術(shù)一覽表

本文采用IncoPat科技創(chuàng)新情報(bào)平臺(tái)進(jìn)行檢索，該平臺(tái)數(shù)據(jù)覆蓋世界范圍的海量專利信息、全面可靠、檢索功能專業(yè)、效率高、界面友好，是企事業(yè)單位的研發(fā)工程師、專利管理人員常用的專利檢索系統(tǒng)[9]。在進(jìn)行專利檢索之前，筆者調(diào)研大量與“圖書(shū)館”和“人工智能”主題相關(guān)研究文獻(xiàn)后，總結(jié)出人工智能在圖書(shū)館的應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用產(chǎn)品，詳見(jiàn)表1。筆者提煉出相應(yīng)的關(guān)鍵詞及其英文，結(jié)合相應(yīng)的IPC分類號(hào)，得出檢索式：TIABC=(((自然語(yǔ)言 AND 處理)OR((natural language process*) OR nlp)) OR ((智能 AND 排名) OR ((Intelligen* OR smart) AND rank*)) OR (((專家 AND (選書(shū) OR 訂購(gòu) OR 集成)) AND 系統(tǒng)) OR ((expert* AND ((book AND (choose* OR select*)) OR (order OR subscription) OR integrat*)) AND system*)) OR ((機(jī)器人 OR robot*)) OR ((學(xué)習(xí) AND (深度 OR 機(jī)器))OR((learn* OR study) AND (machine OR deep))) OR ((識(shí)別 AND (身份 OR 生物)) OR ((recognition OR identif* OR verification ) AND ((personal OR human OR authorship) OR (biometric OR biological)))) OR ((神經(jīng) AND 網(wǎng)絡(luò)) OR (neural AND network)) OR ((計(jì)算機(jī) AND 視覺(jué)) OR (computer AND (vision OR visual)))) NOT (IPC=C OR A6 OR G01N)。使用高級(jí)檢索途徑在IncoPat中檢索，去除無(wú)關(guān)項(xiàng)和重復(fù)項(xiàng)之后，得到國(guó)內(nèi)外專利28 303項(xiàng)，使用IncoPat簡(jiǎn)單同族合并功能合并后，最終結(jié)果為16 778項(xiàng)專利。

2.2 研究方法和過(guò)程

筆者采用文獻(xiàn)調(diào)研法和比較研究法，首先對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中應(yīng)用的專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研，掌握該領(lǐng)域的研究進(jìn)展和應(yīng)用狀況，以及面臨的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)等。然后根據(jù)檢索到的人工智能在圖書(shū)館應(yīng)用的專利結(jié)果，從申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)構(gòu)成、申請(qǐng)人三個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以國(guó)內(nèi)狀況和國(guó)外狀況作為比較對(duì)象，將分析結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用情況相結(jié)合，提出國(guó)內(nèi)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用的發(fā)展建議。

3 中外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利對(duì)比分析

筆者對(duì)16 778項(xiàng)專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，在incoPat科技創(chuàng)新情報(bào)平臺(tái)中，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利數(shù)量最多，為8 222項(xiàng)，其次是美國(guó)、日本、韓國(guó)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐洲專利局等，詳見(jiàn)圖1。將國(guó)外專利數(shù)量合并后得到國(guó)外專利8 556項(xiàng)，檢索結(jié)果與《2018世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》中對(duì)人工智能專利技術(shù)的分析結(jié)果大致吻合，在人工智能專利技術(shù)中，中國(guó)的專利申請(qǐng)量已躍居第一位，其次是美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家[10]。下文采用比較分析法從申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)構(gòu)成、主要申請(qǐng)人等方面進(jìn)行對(duì)比分析。

圖1 人工智能在圖書(shū)館中應(yīng)用專利全球布局

3.1 申請(qǐng)趨勢(shì)分析

筆者統(tǒng)計(jì)分析了國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利申請(qǐng)日期，得出申請(qǐng)趨勢(shì)。在起步方面，國(guó)外早在1950年就將人工智能技術(shù)引進(jìn)圖書(shū)館領(lǐng)域，是由英國(guó)國(guó)家發(fā)展研究公司申請(qǐng)的“Improvements in or relating to digital data storage systems”，該產(chǎn)品是有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的光學(xué)掃描裝置。此后，國(guó)外進(jìn)入30年左右的探索時(shí)期。國(guó)內(nèi)圖書(shū)館領(lǐng)域最早出現(xiàn)有關(guān)人工智能技術(shù)的專利是在1985年，共有3項(xiàng)，分別是“垂直—水平自動(dòng)傳送系統(tǒng)”“計(jì)算機(jī)智能外部存儲(chǔ)設(shè)備”“24針打印機(jī)用的新型漢字庫(kù)板”。與此同時(shí)，北京大學(xué)謝元泰在《新技術(shù)革命的挑戰(zhàn)與圖書(shū)館的發(fā)展策略》一文中提到微縮技術(shù)、大容量存儲(chǔ)技術(shù)、復(fù)印技術(shù)、光電傳輸技術(shù)等圖書(shū)館自動(dòng)化技術(shù)是圖書(shū)館發(fā)展的重要課題[11]。從此，國(guó)內(nèi)圖書(shū)館開(kāi)始重視人工智能技術(shù)的應(yīng)用。2000年之前相關(guān)專利零星分布，這一階段屬于探索階段。由此可見(jiàn)，與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用專利申請(qǐng)起步晚，探索階段比較短。

發(fā)展過(guò)程方面，20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)圖書(shū)館開(kāi)始引進(jìn)人工智能技術(shù)時(shí)，國(guó)外人工智能技術(shù)在圖書(shū)館已經(jīng)在積蓄了30多年之后進(jìn)入發(fā)展階段，申請(qǐng)專利數(shù)量增長(zhǎng)迅速，1991年數(shù)量突破百項(xiàng)，可將這段時(shí)間視為初步發(fā)展階段；1991-2000年可以看作快速發(fā)展階段，筆者在Web of Science平臺(tái)檢索相關(guān)文章，這一階段發(fā)表的相關(guān)文章數(shù)量年均10篇以上，增長(zhǎng)幅度較小，說(shuō)明這一階段國(guó)外人工智能在圖書(shū)館領(lǐng)域內(nèi)的研究以實(shí)踐為主；2001-2017年，這一階段為重點(diǎn)發(fā)展階段，年平均專利申請(qǐng)數(shù)量398項(xiàng)，始終保持高速發(fā)展。該階段國(guó)外學(xué)者發(fā)表的文章從2001年的22篇快速增長(zhǎng)到2017年的106篇，這說(shuō)明國(guó)外學(xué)者在圖書(shū)館實(shí)踐基礎(chǔ)上，掀起了人工智能的研究熱潮。

國(guó)內(nèi)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中應(yīng)用專利申請(qǐng)?jiān)?000年開(kāi)始進(jìn)入初步發(fā)展階段，此時(shí)國(guó)外開(kāi)啟快速發(fā)展模式。但是與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)的初步發(fā)展階段較短，在2004年專利申請(qǐng)數(shù)量超過(guò)100項(xiàng)。從2006年起，國(guó)內(nèi)人工智能專利申請(qǐng)快速發(fā)展，值得注意的是，僅用5年的時(shí)間，2011年中國(guó)申請(qǐng)專利數(shù)量就超過(guò)國(guó)外。2011年之后，中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量急速攀升，其中2015-2017年年均專利突破千項(xiàng)，遠(yuǎn)超國(guó)外。與此同時(shí)，該階段國(guó)內(nèi)研究人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中應(yīng)用的學(xué)者越來(lái)越多，但發(fā)文量與國(guó)外仍有較大差距。

從發(fā)展趨勢(shì)看，由于數(shù)據(jù)發(fā)布滯后，目前2018年專利數(shù)據(jù)未收錄全，但根據(jù)趨勢(shì)可以斷定，人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用已勢(shì)不可擋，發(fā)展?jié)摿^大。

3.2 技術(shù)構(gòu)成分析

3.2.1 國(guó)外技術(shù)構(gòu)成分析

表2 國(guó)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)構(gòu)成前10位一覽表

筆者統(tǒng)計(jì)分析了國(guó)外人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中應(yīng)用專利數(shù)量前10位的IPC分類號(hào)(小類)，詳見(jiàn)表2?？梢钥闯觯珿06F小類專利申請(qǐng)數(shù)量最多，是國(guó)外圖書(shū)館領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的人工智能技術(shù)；G06F代表的是有關(guān)電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理方面的技術(shù)，在國(guó)外圖書(shū)館中的應(yīng)用如：電子書(shū)架系統(tǒng)、認(rèn)證系統(tǒng)、云虛擬機(jī)的系統(tǒng)、手勢(shì)識(shí)別機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和系統(tǒng)、自動(dòng)生成代碼深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)、過(guò)濾興趣項(xiàng)目圖形用戶接口等。G06Q小類申請(qǐng)專利數(shù)量遠(yuǎn)低于G06F類，但也占到國(guó)外有關(guān)專利的10%，該IPC分類號(hào)代表的是專門(mén)適用于行政、金融、商業(yè)、管理、預(yù)測(cè)或監(jiān)督目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法，在國(guó)外的應(yīng)用如：認(rèn)證方法和系統(tǒng)、圖形用戶接口、聲音輸出信息系統(tǒng)、智能卡讀取、寫(xiě)入方法及其裝置等方面。另外，H04L(數(shù)字信息的傳輸)、G06K(數(shù)據(jù)識(shí)別；數(shù)據(jù)表示；記錄載體及其處理)、G11B(信息存儲(chǔ))、H04N(圖像通信)、G06T(一般圖像數(shù)據(jù)的處理或產(chǎn)生)、G05B(一般的控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng))、H01L(半導(dǎo)體器件)、G10L(語(yǔ)音分析、合成、識(shí)別及處理)等IPC分類號(hào)涉及的人工智能技術(shù)也在國(guó)外圖書(shū)館中應(yīng)用廣泛，如網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備與服務(wù)器、密碼推送方法以及頂推系統(tǒng)、指紋識(shí)別系統(tǒng)、優(yōu)選內(nèi)容的選擇、視覺(jué)圖形識(shí)別系統(tǒng)、面部表情識(shí)別、自然用戶輸入手勢(shì)庫(kù)、自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)、人臉?lè)直媛手亟ǚ椒白詣?dòng)語(yǔ)言學(xué)習(xí)機(jī)等方面。

筆者進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)了國(guó)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)前10位的申請(qǐng)時(shí)間，分析技術(shù)構(gòu)成的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)G06F小類年專利申請(qǐng)量始終保持在200—300項(xiàng)之間，起伏較小，說(shuō)明國(guó)外在電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理技術(shù)方面的研究持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且具有活力，是人工智能技術(shù)在國(guó)外圖書(shū)館應(yīng)用中重要的一部分。另外，其他技術(shù)在1999年到2017年間也并未出現(xiàn)較大幅度的波動(dòng)，其中，G06Q、G06K、H04L在2012年到2016年之間出現(xiàn)小幅度增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)字信息的傳輸、數(shù)據(jù)識(shí)別、數(shù)據(jù)表示等方面申請(qǐng)專利數(shù)量增多，該技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用也隨之增多。

圖2 國(guó)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)地域分布

筆者統(tǒng)計(jì)國(guó)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用技術(shù)的地域分布(見(jiàn)圖2)以及前10位地域分布。由圖2可見(jiàn)，美國(guó)申請(qǐng)專利數(shù)量最多，其次是日本。其他申請(qǐng)數(shù)量較多的地區(qū)有韓國(guó)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐洲專利局、英國(guó)等。美國(guó)在申請(qǐng)數(shù)量和主要技術(shù)數(shù)量上都占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，國(guó)外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)主要集中在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和識(shí)別技術(shù)方面。占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)是G06F小類，且申請(qǐng)數(shù)量變化趨勢(shì)平穩(wěn)。美國(guó)是國(guó)外圖書(shū)館領(lǐng)域人工智能技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)頭人，日本位居次位。

3.2.2 國(guó)內(nèi)技術(shù)構(gòu)成分析

表3 國(guó)內(nèi)圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)構(gòu)成前10位一覽表

筆者統(tǒng)計(jì)分析了國(guó)內(nèi)圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用申請(qǐng)專利數(shù)量，前十名的IPC分類號(hào)(小類)、分類號(hào)代表含義、申請(qǐng)專利數(shù)量見(jiàn)表3。可以看出，與國(guó)外專利技術(shù)構(gòu)成一樣，G06F小類專利數(shù)量最多，占總數(shù)量的43.42%。不同的是，國(guó)內(nèi)專利技術(shù)構(gòu)成相比國(guó)外較為分散。G06K小類在國(guó)內(nèi)技術(shù)構(gòu)成中居第二位，占17.10%，H04L小類是第三位，占10.20%，其次是G06Q，占9.66%，接近H04L。G06F小類代表電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，國(guó)內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋夯瑒?dòng)窗口文獻(xiàn)檢測(cè)、分布式文本檢測(cè)、皮膚生成方法、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理方法、人名檢測(cè)方法及信息網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)構(gòu)建等；G06K小類代表數(shù)據(jù)識(shí)別、數(shù)據(jù)表示，記錄載體及其處理，主要應(yīng)用在：人體圖像性別識(shí)別、動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)視頻人臉識(shí)別、行人特征提取及處理、座位管理系統(tǒng)、自然場(chǎng)景多標(biāo)記分類、圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)定位系統(tǒng)、共享書(shū)柜裝置等；H04L小類代表的是數(shù)字信息的傳輸，主要用于指紋認(rèn)證方法、賬號(hào)登錄保護(hù)方法、通信故障預(yù)警裝備、設(shè)備安全控制系統(tǒng)、云端內(nèi)容規(guī)則庫(kù)識(shí)別、電子圖書(shū)館管理系統(tǒng)等。另外，G06Q(數(shù)據(jù)處理系方法)、G10L(語(yǔ)音分析、合成、識(shí)別或處理)、G06T(一般圖像數(shù)據(jù)處理)H04N(圖像通信)、G05B(一般控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng))、G07G(登記收到的現(xiàn)金、貴重物、輔幣)、G06N(基于特定的計(jì)算模型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng))等人工智能技術(shù)也在國(guó)內(nèi)圖書(shū)館領(lǐng)域申請(qǐng)專利較多，如：智云庫(kù)、信息推送、預(yù)防長(zhǎng)期占座系統(tǒng)、聲紋識(shí)別終端控制方法、高清語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)音交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)裝修、空座檢測(cè)系統(tǒng)、新型借還設(shè)備以及圖書(shū)分發(fā)設(shè)備等。

筆者進(jìn)一步分析國(guó)內(nèi)圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)可知，與美國(guó)申請(qǐng)趨勢(shì)不同，前十名技術(shù)申請(qǐng)數(shù)量基本呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，其中G06F申請(qǐng)數(shù)量最多且在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較早，增長(zhǎng)最快；G06K、H04L、G06Q等小類從2008年陸續(xù)出現(xiàn)，近三年來(lái)增長(zhǎng)最快。說(shuō)明，電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理、數(shù)字識(shí)別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)燃夹g(shù)同樣是國(guó)內(nèi)圖書(shū)館采用的最廣泛的人工智能技術(shù)，且近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭良好，發(fā)展?jié)摿^大。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)所處省份的分布情況分析可見(jiàn)，北京和廣東技術(shù)分布較為集中，是人工智能科技高地。在電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理方面，除北京、廣東外，上海和四川的技術(shù)實(shí)力也比較強(qiáng)。在數(shù)字識(shí)別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)确矫妫廊皇潜本┖蛷V東占有明顯優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利技術(shù)分布地域集中化的特征較為明顯。

綜上，同國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)同樣在電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理、數(shù)字識(shí)別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)燃夹g(shù)上占有優(yōu)勢(shì)。不同之處在于，國(guó)外在信息存儲(chǔ)和半導(dǎo)體器件方面申請(qǐng)專利數(shù)量所占比重較大；國(guó)內(nèi)在語(yǔ)音分析、合成、識(shí)別或處理技術(shù)研發(fā)力度較大。國(guó)外技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)漲幅不明顯，屬于平穩(wěn)、快速發(fā)展，而國(guó)內(nèi)技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)明顯漲幅較大，屬于快速發(fā)展；國(guó)內(nèi)外都存在技術(shù)構(gòu)成和技術(shù)分布空間集中化的情況。

3.3 申請(qǐng)人分析

筆者將申請(qǐng)人合并后，按照申請(qǐng)專利數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)排名可見(jiàn)，中外申請(qǐng)人所占比重旗鼓相當(dāng)，其中公司居多，高校較少。申請(qǐng)專利數(shù)量最多的是美國(guó)IBM公司，該公司是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊，早在1959年就申請(qǐng)了“比較信息項(xiàng)以確定相似性的系統(tǒng)”專利，且至今一直持續(xù)申請(qǐng)專利，近20年是其人工智能專利技術(shù)的高產(chǎn)期。該公司在組織系統(tǒng)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)言解釋器、語(yǔ)言代碼等方面技術(shù)力量較強(qiáng)。第二名是美國(guó)微軟公司，于1992年申請(qǐng)第一項(xiàng)相關(guān)專利，2005年申請(qǐng)專利數(shù)量達(dá)到高峰。該公司在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、虛擬機(jī)、組織系統(tǒng)和安全管理等方面具有優(yōu)勢(shì)。其他排名前十的國(guó)外企業(yè)有：日本富士通株式會(huì)社、日本電氣株式會(huì)社、日本制作株式會(huì)社、美國(guó)甲骨文公司、美國(guó)惠普研發(fā)公司、韓國(guó)三星集團(tuán)等。

國(guó)內(nèi)進(jìn)入前二十名的申請(qǐng)人有7個(gè)。國(guó)家電網(wǎng)公司排名第六，該公司在智能識(shí)別、輸電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、模式識(shí)別等方面具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。排名第七的為騰訊科技(深圳)有限公司，該公司在特征識(shí)別技術(shù)和通信技術(shù)方面技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)。北京奇虎科技有限公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在惡意代碼、系統(tǒng)修復(fù)、個(gè)性化推薦、主動(dòng)防御、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面。華為技術(shù)有限公司在人臉模型、人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、路由收斂、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量、圖像識(shí)別、圖像匹配、隱私保護(hù)等方面表現(xiàn)不凡。阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司則在身份驗(yàn)證、文字識(shí)別、信息搜索、信息管理、圖像索引等技術(shù)上優(yōu)勢(shì)明顯。值得一提的是浙江大學(xué)和上海交通大學(xué)是前二十名中的高校代表，浙江大學(xué)在激光雷達(dá)、移動(dòng)機(jī)器人、運(yùn)書(shū)車、主分量分析、情感識(shí)別、數(shù)字圖書(shū)館、數(shù)據(jù)挖掘方面申請(qǐng)專利數(shù)量較多，而上海交通大學(xué)更專注于圖書(shū)管理機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助決策、特征數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像檢索方法、形態(tài)學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面。

排名前20的專利申請(qǐng)人中，國(guó)外申請(qǐng)人為13個(gè)，皆為企業(yè)申請(qǐng)人；其中IBM公司具有顯著的優(yōu)勢(shì)，并且前5名都是美國(guó)、日本的公司。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人有7個(gè)，其中5個(gè)為企業(yè)、2個(gè)為高校。值得肯定的是，人工智能技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用專利申請(qǐng)領(lǐng)域，浙江大學(xué)和上海交通大學(xué)走在世界高校的前列。

4 圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用發(fā)展建議

通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：在專利申請(qǐng)趨勢(shì)方面，國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)總體發(fā)展勢(shì)頭良好。與國(guó)外相比，我國(guó)近年來(lái)在專利申請(qǐng)數(shù)量和速度上都實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展，但此時(shí)基礎(chǔ)理論研究已經(jīng)跟不上專利申請(qǐng)的發(fā)展趨勢(shì)，亟待進(jìn)一步加強(qiáng)；技術(shù)構(gòu)成方面，國(guó)內(nèi)外的優(yōu)勢(shì)技術(shù)基本上集中在電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理、數(shù)字識(shí)別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)确矫?，但在人工智能的核心技術(shù)如硬件、算法等方面處于弱勢(shì)。因此，我國(guó)應(yīng)該一方面保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)開(kāi)發(fā)新技術(shù)，另一方面應(yīng)該加大核心技術(shù)的研發(fā)力度，爭(zhēng)取掌握主動(dòng)權(quán)；在申請(qǐng)人方面，與國(guó)外企業(yè)申請(qǐng)人占有技術(shù)優(yōu)勢(shì)相比，我國(guó)的企業(yè)和高校申請(qǐng)人都在TOP20中嶄露頭角；技術(shù)研發(fā)方面，應(yīng)重視挖掘高?？蒲袑?shí)力，加強(qiáng)校企合作，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化；除外，智慧圖書(shū)館的興起是圖書(shū)館領(lǐng)域近年來(lái)的熱議話題，智慧圖書(shū)館的發(fā)展離不開(kāi)人工智能技術(shù)的技術(shù)支撐和推動(dòng)。為此，為推動(dòng)人工智能在圖書(shū)館的應(yīng)用，筆者建議可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行嘗試。

4.1 借助人工智能發(fā)展趨勢(shì)，夯實(shí)理論基礎(chǔ)研究

清華大學(xué)課題組《中國(guó)人工智能發(fā)展報(bào)告2018》指出：中國(guó)在人工智能論文總量以及高被引論文數(shù)量上排在世界第一；在人工智能專利方面，中國(guó)已成為專利布局最多的國(guó)家，其次是美國(guó)和日本[12]。由本文分析可知，與國(guó)外相比，人工智能技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用方面，我國(guó)專利申請(qǐng)起步晚，相關(guān)研究少，雖然后期發(fā)展快速，但論文發(fā)文數(shù)量仍與國(guó)外有較大的差距?！?018世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)在人工智能領(lǐng)域的發(fā)文量近年來(lái)不斷增長(zhǎng)，但全球占比仍然較小[10]。人工智能技術(shù)的發(fā)展，給圖書(shū)館的文獻(xiàn)資源采購(gòu)和編目、圖書(shū)上架和管理、讀者導(dǎo)航、閱讀推廣、參考咨詢等方面帶來(lái)了技術(shù)變革，我國(guó)學(xué)者應(yīng)借助人工智能研究熱度，以圖書(shū)館的實(shí)際應(yīng)用情況為基礎(chǔ)，加強(qiáng)實(shí)證性研究。尤其是圖書(shū)館館員研究群體，對(duì)人工智能技術(shù)在圖書(shū)館中的實(shí)際應(yīng)用情況了解程度高，基于實(shí)踐做出的理論研究更具說(shuō)服力。在人工智能時(shí)代，圖書(shū)館員應(yīng)該注重學(xué)習(xí)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)知識(shí)、掌握計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)，及時(shí)跟蹤人工智能在圖書(shū)館領(lǐng)域的新應(yīng)用和新發(fā)展[13]。

4.2 調(diào)整人工智能專利布局，加強(qiáng)核心技術(shù)研究

《中國(guó)人工智能發(fā)展報(bào)告2018》提出，中國(guó)人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用市場(chǎng)已處于國(guó)際領(lǐng)先地位。但中國(guó)的優(yōu)勢(shì)主要是在人工智能技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，而在硬件、算法等人工智能核心技術(shù)領(lǐng)域，還比較薄弱[12]。報(bào)告提出的觀點(diǎn)，也在本文的專利分析中突顯出來(lái)，國(guó)內(nèi)圖書(shū)館界應(yīng)該加強(qiáng)人工智能核心技術(shù)的研究。譬如，黃曉斌和吳高提出以人工智能核心技術(shù)為支撐的智能搜索引擎面臨很大的發(fā)展機(jī)遇，但是目前，仍然在交互性差、無(wú)法提供多維搜索、無(wú)法呈現(xiàn)高度個(gè)性化結(jié)果等方面，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工智能算法技術(shù)突破[14]；孟慶宇提出，在數(shù)字圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用方面，面臨人工智能技術(shù)硬件設(shè)備的研究經(jīng)費(fèi)不足、人工智能技術(shù)人才不足等問(wèn)題[15]；由此可見(jiàn)，鞏固應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)核心技術(shù)的研發(fā)，應(yīng)該成為我國(guó)人工智能專利布局的新方向。

4.3 堅(jiān)守人工智能技術(shù)高地，重視研發(fā)新型技術(shù)

結(jié)合上述分析及全球技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)對(duì)比，在技術(shù)分布方面，國(guó)內(nèi)外數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量一致居高不下，說(shuō)明數(shù)據(jù)的處理在圖書(shū)館領(lǐng)域仍然具有較強(qiáng)的活力。另外，近年來(lái)陸續(xù)增長(zhǎng)的數(shù)字信息傳輸、數(shù)據(jù)識(shí)別、數(shù)據(jù)表示、記錄載體及其處理等技術(shù)即將進(jìn)入快速發(fā)展階段。在與國(guó)外技術(shù)構(gòu)成對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)在語(yǔ)音分析、合成、識(shí)別或處理技術(shù)研發(fā)力度較大，在信息存儲(chǔ)和半導(dǎo)體器件方面申請(qǐng)專利數(shù)量較少，明顯的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，說(shuō)明中國(guó)應(yīng)該在保持語(yǔ)音處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，加強(qiáng)信息存儲(chǔ)、半導(dǎo)體器件的研發(fā)。國(guó)內(nèi)技術(shù)分布較為集中，應(yīng)該在保持成熟技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展的前提下，重視新興技術(shù)的發(fā)展熱潮，如識(shí)別技術(shù)、參考咨詢機(jī)器人、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。譬如，2017年12月華中師范大學(xué)圖書(shū)館開(kāi)通“刷臉”進(jìn)館和“刷臉”借書(shū)服務(wù)，該圖書(shū)館籌劃利用人工智能技術(shù)建設(shè)自建數(shù)據(jù)私有云、網(wǎng)絡(luò)安全多維度防護(hù)、手機(jī)借還、業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、高精度三維導(dǎo)航、讀者藍(lán)牙物聯(lián)等服務(wù)與應(yīng)用平臺(tái)[16]；2017年9月，百度聯(lián)合武漢大學(xué)把人工智能引入圖書(shū)館，合作建設(shè)AI圖書(shū)館，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推送服務(wù)[17]。

4.4 加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化

上文申請(qǐng)人分析中提到，人工智能技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用專利申請(qǐng)數(shù)量排名前20的申請(qǐng)人中，包含浙江大學(xué)和上海交通大學(xué)兩所高校。通過(guò)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)前50名申請(qǐng)人可知，華中科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、華南理工大學(xué)、武漢大學(xué)等8所高校也位列其中。這說(shuō)明，中國(guó)高校在人工智能技術(shù)領(lǐng)域的研究地位舉足輕重。2017年，全國(guó)申請(qǐng)開(kāi)設(shè)“人工智能”相關(guān)專業(yè)的高校有250多所[18]。高校的熱情來(lái)源于市場(chǎng)的需求，人工智能領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合勢(shì)在必行。2018年6月，同濟(jì)大學(xué)舉辦了人工智能研討會(huì)，匯集領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者和校友代表，挖掘人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，探討如何促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。同月，字節(jié)跳動(dòng)公司和吉林大學(xué)人工智能學(xué)院，達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將在人才培養(yǎng)、技術(shù)交流、科研建設(shè)等方面深度合作[19]?！?018世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》中也提出要促進(jìn)技術(shù)的迭代和成熟、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用的落地，同時(shí)應(yīng)該重視人工智能技術(shù)人才的培養(yǎng)，尤其是算法層面，加強(qiáng)人才儲(chǔ)備，鼓勵(lì)創(chuàng)新，挖掘人工智能研究者的強(qiáng)大潛力[10]。

4.5 把握人工智能契機(jī)，建設(shè)智慧圖書(shū)館

由上文可知，國(guó)外人工智能的研究快速發(fā)展階段持續(xù)了20年左右，國(guó)內(nèi)人工智能正處于快速發(fā)展階段的黃金時(shí)期。與此同時(shí)，業(yè)界對(duì)于智慧圖書(shū)館的研究如火如荼?？梢酝茰y(cè)，人工智能在智慧圖書(shū)館中的應(yīng)用研究將成為圖書(shū)館界當(dāng)前乃至今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的一大研究熱點(diǎn)。為此，王世偉提出，智慧圖書(shū)館是以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)、高效、便利為主要特征，以綠色發(fā)展和數(shù)字惠民為本質(zhì)追求，是現(xiàn)代圖書(shū)館科學(xué)發(fā)展的理念與實(shí)踐[20]。蔣康提出，人工智能可以應(yīng)用在智慧圖書(shū)館的個(gè)性化感知系統(tǒng)、信息資源智慧處理系統(tǒng)、信息智能化分析系統(tǒng)、圖書(shū)資源信息收集、圖書(shū)資源分類的智能化、資源安全管理、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面，并且對(duì)人工智能在智慧圖書(shū)館中的應(yīng)用進(jìn)行了可行性分析。由此可見(jiàn)，人工智能技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合在圖書(shū)館發(fā)展中的應(yīng)用逐漸增多，人工智能技術(shù)能夠提高圖書(shū)館的工作效率、改善圖書(shū)館的服務(wù)方式，加速智慧圖書(shū)館的發(fā)展與最終實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用到圖書(shū)館的每個(gè)角落和各項(xiàng)業(yè)務(wù)之中，本文通過(guò)對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館人工智能技術(shù)應(yīng)用專利的申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)構(gòu)成和申請(qǐng)人，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)圖書(shū)館應(yīng)用人工智能技術(shù)起步較晚，準(zhǔn)備階段較短，發(fā)展較快，現(xiàn)在處于快速發(fā)展階段。根據(jù)國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)的趨勢(shì)和特征，提出五點(diǎn)發(fā)展建議，希望通過(guò)對(duì)中外圖書(shū)館人工智能應(yīng)用專利的對(duì)比分析，能為圖書(shū)館人工智能研究及應(yīng)用提供參考，拓寬研究思路。

此外，值得關(guān)注的是，習(xí)近平總書(shū)記在寫(xiě)給2018年世界人工智能大會(huì)的賀信中提出，人工智能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動(dòng)力，要把握人工智能發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也要處理好人工智能與法律、政府治理、安全、道德倫理、就業(yè)等方面的關(guān)系[21]。因此，在今后學(xué)術(shù)研究中，除了要考慮人工智能功能屬性、技術(shù)特征、應(yīng)用范疇等技術(shù)因素外，還需要跳出這些微觀范疇，從國(guó)家戰(zhàn)略、社會(huì)倫理等宏觀層面思考如何將人工智能研究與社會(huì)人文、政府治理等問(wèn)題相結(jié)合，除外，在制定人機(jī)共存規(guī)則和道德規(guī)范框架方面同樣還有諸多問(wèn)題需要進(jìn)一步探索和研究。