人工智能技術(shù)在高職圖書館中的應(yīng)用

李鵬

（山西工程職業(yè)學(xué)院 山西省太原市 030009）

人工智能技術(shù)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，發(fā)展起來(lái)的模擬人類智能活動(dòng)的一類技術(shù)。人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為各行各業(yè)帶來(lái)了管理模式的變革。對(duì)于高職圖書館而言，傳統(tǒng)的被動(dòng)式服務(wù)模式已經(jīng)難以滿足讀者深層次的需求，與高職院?！半p高”建設(shè)發(fā)展相脫節(jié)，所以高職院校有必要應(yīng)用人工智能技術(shù)打造圖書館服務(wù)新模式，即全面感知服務(wù)模式、智能機(jī)器人服務(wù)模式、學(xué)科知識(shí)服務(wù)模式，全面提升高職圖書館服務(wù)效率。

1 人工智能技術(shù)在全面感知服務(wù)中的應(yīng)用

高職院?？蓱?yīng)用人工智能技術(shù)構(gòu)建起全面感知服務(wù)系統(tǒng)，結(jié)合采用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)感知多種信號(hào)，為讀者提供感知服務(wù)[1]。當(dāng)前，基于人工智能技術(shù)的全面感知服務(wù)主要應(yīng)用在智能門禁系統(tǒng)、智能借還書系統(tǒng)、座位預(yù)約系統(tǒng)和移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)中。

1.1 智能門禁系統(tǒng)

高職圖書館要借助人工智能技術(shù)創(chuàng)新無(wú)卡化智能管理模式，使讀者通過(guò)“全程刷臉”完成身份認(rèn)證，無(wú)需再使用“一卡通”。在智能門禁系統(tǒng)中，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用流程如下：采集人臉數(shù)據(jù)→調(diào)用人臉信息數(shù)據(jù)庫(kù)→人臉數(shù)據(jù)與讀者信息匹配→調(diào)用讀者身份信息庫(kù)→人臉數(shù)據(jù)傳輸→讀者刷臉入館→人臉識(shí)別認(rèn)證→授權(quán)讀者出入。在應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)后，圖書館可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)唯一性的人員出入管理，提高門禁管理智能化水平。

1.2 智能借還書系統(tǒng)

圖書館將人工智能技術(shù)應(yīng)用到借還書系統(tǒng)中，提升讀者借還書的服務(wù)體驗(yàn)。該系統(tǒng)功能包括：

1.2.1 刷臉借還書

在人臉識(shí)別技術(shù)的支持下，讀者可以通過(guò)刷臉完成傳統(tǒng)一卡通管理模式下的借書與還書操作，解決讀者忘記帶“一卡通”而產(chǎn)生的借還書不便問題。

1.2.2 智能采書

圖書館在智能借還書系統(tǒng)中借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)書籍借閱頻率、利用率，分析出讀者的借閱規(guī)律，提取出利用率較高的書籍類型，為制定書籍訂購(gòu)計(jì)劃提供決策依據(jù)。

1.2.3 征訂管理

圖書館管理人員可利用人工智能技術(shù)開展征訂管理，將征訂的書籍目錄發(fā)送到圖書館網(wǎng)站、公眾微信號(hào)、QQ 群、APP 上，讓學(xué)生瀏覽書籍目錄，選出期望訂購(gòu)的書籍，以保證圖書征訂更符合讀者需求[2]。

1.3 座位預(yù)約系統(tǒng)

座位預(yù)約系統(tǒng)主要采用人臉識(shí)別技術(shù)，使高職圖書館的智能管理系統(tǒng)具備自動(dòng)預(yù)約、自動(dòng)簽到、后期運(yùn)營(yíng)管理等功能。座位預(yù)約系統(tǒng)主要包括以下三大模塊：

1.3.1 智能化選座模塊

基于人工智能技術(shù)的智能化選座系統(tǒng)，可使讀者隨時(shí)查看圖書館內(nèi)座位的使用情況，根據(jù)讀者歷次的選座記錄，利用大數(shù)據(jù)分析判斷讀者的選座習(xí)慣，為讀者自動(dòng)篩選出符合讀者預(yù)期的座位，提高選座的智能化、個(gè)性化服務(wù)水平[3]。在高職圖書館內(nèi)，可根據(jù)不同的分區(qū)模塊設(shè)置不同的座位分區(qū)，明確各個(gè)座位分區(qū)的特征，如分為自然科學(xué)區(qū)、社會(huì)科學(xué)區(qū)、閱讀區(qū)、備考區(qū)、科研區(qū)等，結(jié)合讀者的不同需求合理安排選座。智能化選座流程如下：提交預(yù)約請(qǐng)求→調(diào)用身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)→識(shí)別讀者身份信息→調(diào)用與讀者身份信息匹配的座位模塊分區(qū)→提出最佳座位分區(qū)序列→空閑座位與最佳座位進(jìn)行比對(duì)→輸出分配座位。

1.3.2 智能識(shí)別簽到模塊

讀者通過(guò)圖書館門禁系統(tǒng)的人臉識(shí)別之后，全面感知服務(wù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)取讀者身份信息，將其發(fā)送到智能選座預(yù)約系統(tǒng)，對(duì)預(yù)約系統(tǒng)中的信息與讀者信息進(jìn)行匹配，在匹配成功后將信息反饋到簽到系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)行簽到，無(wú)需讀者人工確認(rèn)。在選座預(yù)約成功后，如果讀者未在約定時(shí)間內(nèi)到達(dá)座位，則視為自動(dòng)放棄座位，系統(tǒng)將該座位重新編入未選座狀態(tài)，供其他讀者選座。

1.3.3 客戶端管理模塊

高職圖書館的管理人員可借助客戶端管理模塊進(jìn)行座位管理，隨時(shí)查看座位預(yù)約、簽到、取消、續(xù)座、違約等信息，利用管理模塊生成座位使用率、預(yù)約違約率的大數(shù)據(jù)分析報(bào)告，便于管理人員針對(duì)座位利用情況進(jìn)行管理。如，管理人員可在管理模塊設(shè)置黑名單管理權(quán)限，當(dāng)讀者違約率達(dá)到一定比率時(shí)，限制讀者智能選座。

1.4 智慧移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)

高職圖書館可應(yīng)用人工智能技術(shù)建設(shè)移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)，創(chuàng)新服務(wù)方式，提高圖書館服務(wù)效率。具體包括：

（1）建設(shè)智慧書柜。圖書館可利用全面感應(yīng)技術(shù)、RFID 技術(shù)建設(shè)智慧書柜，實(shí)現(xiàn)圖書館借閱區(qū)域的無(wú)人管理，讓讀者自主完成借閱活動(dòng)。

（2）建設(shè)互動(dòng)知識(shí)平臺(tái)。圖書館面向跨館際融合，橫向拓展知識(shí)服務(wù)鏈條，建立起本校圖書館與其他院校圖書館、公共圖書館之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)電子圖書資源共享，使讀者可以通過(guò)本校圖書館的互動(dòng)知識(shí)平臺(tái)獲取其他圖書的電子資源，提高圖書館社交化的移動(dòng)服務(wù)水平[4]。

2 人工智能技術(shù)在智能機(jī)器人服務(wù)中的應(yīng)用

高職圖書館可應(yīng)用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)智能機(jī)器人服務(wù)系統(tǒng)，為讀者提供24 小時(shí)不間斷的問答咨詢服務(wù)?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的圖書館機(jī)器人主要采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、自然語(yǔ)言處理技術(shù)、語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)等，機(jī)器人可通過(guò)持續(xù)學(xué)習(xí)，不斷擴(kuò)充語(yǔ)料庫(kù)，準(zhǔn)確識(shí)別讀者的多輪對(duì)話，使機(jī)器人能夠完成復(fù)雜場(chǎng)景下的服務(wù)任務(wù)，提高機(jī)器人的服務(wù)能力。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

機(jī)器人采用自然語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)、智能檢索技術(shù)、問法處理體系等，可實(shí)現(xiàn)與全媒體的交互，兼具云平臺(tái)運(yùn)行與獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制，支持自動(dòng)學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練。高職圖書館智能機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)包括以下三大部分：

2.1.1 訪客端

機(jī)器人對(duì)接高職圖書館的網(wǎng)站、QQ 群、微信公眾號(hào)、APP 等客戶端，當(dāng)讀者登錄到客戶端后便可以享受到機(jī)器人提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

（1）對(duì)接網(wǎng)站。在訪客端嵌入站點(diǎn)窗口式會(huì)話框，使讀者通過(guò)點(diǎn)擊對(duì)話框鏈接進(jìn)入咨詢系統(tǒng)；

（2）對(duì)接QQ 群。在QQ 群內(nèi)發(fā)布QQ 插件，用以登錄到機(jī)器人系統(tǒng)；

（3）對(duì)接微信公眾號(hào)。讀者在公眾號(hào)上掃描和識(shí)別二維碼可獲取登錄系統(tǒng)的權(quán)限；

（4）對(duì)接APP。在圖書館APP 上設(shè)置讀者身份認(rèn)證接口，直接登入系統(tǒng)。智能機(jī)器人服務(wù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)、多渠道的同步運(yùn)作，使同一語(yǔ)料庫(kù)支持不同渠道客戶端的訪問需求。機(jī)器人提供的咨詢問答類型包括智能問答、熱門問答、關(guān)聯(lián)知識(shí)、架構(gòu)化問答、流程化問答等[5]。

2.1.2 管理端

機(jī)器人管理端包括語(yǔ)料庫(kù)管理、無(wú)縫人機(jī)轉(zhuǎn)換、熱門問答管理、未答問題處理、歷史記錄查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等管理功能。管理端的咨詢問答流程如下：

（1）詞句處理。采用對(duì)話切分、特征提取、智能糾錯(cuò)、詞嵌入轉(zhuǎn)換等技術(shù)，全方位處理讀者的問題，將讀者問題轉(zhuǎn)化為高維向量；

（2）意圖識(shí)別。建立意圖識(shí)別模型，對(duì)意圖匹配度概率進(jìn)行分析判斷，基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析判斷結(jié)果的置信度達(dá)標(biāo)程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)讀者意圖的識(shí)別和定位，找到與意圖相匹配的問題答案。

2.1.3 訓(xùn)練系統(tǒng)

運(yùn)行流程如下：

（1）初始化。對(duì)語(yǔ)料庫(kù)進(jìn)行初始化，開啟智能識(shí)別功能；

（2）樣本處理。在語(yǔ)料庫(kù)問答中增加樣本進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)時(shí)同步消息樣本、標(biāo)注正負(fù)樣本、推薦樣本，借助機(jī)器人的發(fā)話能力，對(duì)問題進(jìn)行舉一反三，最終生成和輸出樣本，并對(duì)模型進(jìn)行交叉驗(yàn)證和測(cè)試驗(yàn)證，以保證識(shí)別的準(zhǔn)確性；

（3）完善語(yǔ)料庫(kù)。語(yǔ)料庫(kù)借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)持續(xù)更新讀者提問，添加學(xué)習(xí)樣本，進(jìn)一步完善訓(xùn)練系統(tǒng)中的問答內(nèi)容。

2.2 服務(wù)模式

圖書館機(jī)器人服務(wù)模式采用純機(jī)器人模式與人機(jī)協(xié)作模式兩種模式，兩種模式可以靈活切換，為讀者提供智能問答服務(wù)。

（1）純機(jī)器人模式。該模式為優(yōu)先選擇模式，由機(jī)器人全面應(yīng)答讀者問題，無(wú)需人工接入。

（2）人機(jī)協(xié)作模式。在機(jī)器人無(wú)法識(shí)別用戶意圖的情況下轉(zhuǎn)接到人工客服平臺(tái)，機(jī)器人可輔助客服人員進(jìn)行人工回復(fù)，根據(jù)問答服務(wù)情況隨時(shí)將任務(wù)轉(zhuǎn)接給機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)人機(jī)無(wú)縫轉(zhuǎn)接[6]。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

智能機(jī)器人不僅要智能識(shí)別讀者提問，向讀者推送專業(yè)答案，而且還要訓(xùn)練積累答案內(nèi)容，這就要求機(jī)器人必須采用以下兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

2.3.1 智能問答技術(shù)

（1）用戶提問。使用上下文對(duì)話系統(tǒng)進(jìn)行session 切分，多維度提取用戶問題的特征，包括正則表達(dá)式特征、ngram 特征、模型特征等；原始問題采用NLP 技術(shù)處理，智能分解問題中的關(guān)鍵詞，借助數(shù)據(jù)訓(xùn)練構(gòu)建基礎(chǔ)模型，糾錯(cuò)和轉(zhuǎn)換處理分詞，結(jié)合特征的多維度數(shù)據(jù)得出高維空間向量，用以表示用戶問題。

（2）機(jī)器人回答?；诟呔S空間向量建立起輸入模型，對(duì)問題進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，輸出知識(shí)庫(kù)中與之相匹配的信息，并經(jīng)過(guò)置信區(qū)判斷匹配概率，輸出答案。對(duì)于無(wú)法輸出答案的問題建立起專題日志，采用意圖聚類方法繼續(xù)訓(xùn)練模型，增強(qiáng)模型的應(yīng)答處理能力。

2.3.2 問題識(shí)別訓(xùn)練

（1）構(gòu)建訓(xùn)練集。分析問題找出種子問題，采用智能分詞、詞嵌入等NLP 技術(shù)找出相關(guān)詞，標(biāo)注詞性和位置序列，構(gòu)建笛卡爾積，產(chǎn)生初始狀態(tài)下的語(yǔ)料庫(kù)。

（2）語(yǔ)料標(biāo)注。對(duì)語(yǔ)料庫(kù)進(jìn)行人工標(biāo)注，去掉無(wú)效語(yǔ)料。

（3）生成問題識(shí)別模型?；陂L(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，生成語(yǔ)料庫(kù)，保證訓(xùn)練質(zhì)量。

3 人工智能技術(shù)在學(xué)科知識(shí)服務(wù)中的應(yīng)用

高職圖書館是高職教育體系中的重要組成部分，承擔(dān)著學(xué)科知識(shí)教育的重任，所以高職圖書館要合理應(yīng)用人工智能技術(shù)優(yōu)化學(xué)科知識(shí)服務(wù)體系，為培養(yǎng)出高素質(zhì)人才、提高學(xué)校辦學(xué)水平提供有力保障[7]。

3.1 文獻(xiàn)資源建設(shè)

高職圖書館利用人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行文獻(xiàn)資源采編，整理篩選數(shù)據(jù)庫(kù)資源，并結(jié)合自動(dòng)獲取技術(shù)，統(tǒng)一管理圖書館的紙質(zhì)文獻(xiàn)資源與電子文獻(xiàn)資源。在文獻(xiàn)資源管理中，可調(diào)用館藏書目數(shù)據(jù)庫(kù)獲取書目信息，完成編目建庫(kù)任務(wù)，智能處理編目過(guò)程，減輕工作人員的工作量。

3.2 智慧知識(shí)服務(wù)

高職圖書館要基于人工智能技術(shù)打造智慧知識(shí)服務(wù)體系，為讀者提供高效的推薦與檢索服務(wù)，促使圖書館從傳統(tǒng)的被動(dòng)式服務(wù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式、智能化的服務(wù)模式。智慧知識(shí)服務(wù)功能包括：

（1）智能推薦。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、挖掘技術(shù)，對(duì)用戶隱性信息進(jìn)行分析和挖掘，生成價(jià)值性更高的信息，依據(jù)高價(jià)值的信息向讀者提供圖書推薦服務(wù)，向讀者發(fā)送推薦信息。

（2）智能檢索。讀者登錄到圖書館的智能檢索服務(wù)系統(tǒng)，輸入關(guān)鍵檢索信息，可在短時(shí)內(nèi)獲取動(dòng)態(tài)檢索結(jié)果，滿足讀者的個(gè)性化檢索需求。

3.3 智慧學(xué)科服務(wù)

高職圖書館可應(yīng)用人工智能技術(shù)建設(shè)智慧學(xué)科服務(wù)平臺(tái)，以滿足高職院校建設(shè)“一流學(xué)科”的發(fā)展需求，為全體師生提供智慧化的學(xué)科知識(shí)服務(wù)。具體包括：

（1）建設(shè)開放智慧中心。圖書館利用人工智能技術(shù)打造學(xué)術(shù)討論模塊、新購(gòu)書籍公示模塊、新科研成果展示模塊，方便師生在開放指揮中心進(jìn)行交流、學(xué)習(xí)和討論。

（2）建設(shè)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。圖書館根據(jù)不同學(xué)科建設(shè)學(xué)科知識(shí)庫(kù)和考試資料庫(kù)，方便學(xué)生直接到有關(guān)本專業(yè)學(xué)科的知識(shí)庫(kù)中開展自主學(xué)習(xí)，并獲取相關(guān)資格考試、等級(jí)考試、專升本考試的資料。

（3）建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂平臺(tái)。圖書館將館藏資源作為學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)的重要資源，為師生開展智能輔導(dǎo)服務(wù)，圖書館可依托移動(dòng)終端的優(yōu)勢(shì)打造智慧教學(xué)體系，為師生提供友好的學(xué)習(xí)界面，提供豐富的學(xué)科資源。

4 結(jié)論

綜上所述，高職圖書館要合理應(yīng)用人工智能技術(shù)開創(chuàng)圖書館管理與服務(wù)的新模式，為讀者提供智能化、個(gè)性化、便捷化、社交化的服務(wù)，全面提升圖書館服務(wù)效率。高職院校要結(jié)合“雙高”建設(shè)需求和讀者需求，基于人工智能技術(shù)積極打造智慧型圖書館，優(yōu)化圖書館館藏資源結(jié)構(gòu)，提高圖書館資源利用率，從而為高職院校發(fā)展和人才培養(yǎng)提供更加優(yōu)質(zhì)的教育服務(wù)。