信息時(shí)代以數(shù)據(jù)為載體的高校圖書(shū)館智慧化轉(zhuǎn)型研究

朱 艷，趙來(lái)娟，何國(guó)蓮

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，甘肅 蘭州 730000）

關(guān)鍵字：智慧圖書(shū)館；大數(shù)據(jù)技術(shù)；云服務(wù)；人工智能

1 圖書(shū)館的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的發(fā)展，信息獲取變得更加便捷和多樣化，傳統(tǒng)圖書(shū)館面臨著前所未有的挑戰(zhàn)[1]。一些人甚至質(zhì)疑圖書(shū)館是否需要在信息時(shí)代繼續(xù)存在？對(duì)此，Ellen Metter[2]認(rèn)為，圖書(shū)館能夠免費(fèi)提供高質(zhì)量的在線數(shù)據(jù)庫(kù)、擁有大量古籍、有利于加強(qiáng)多方合作、可以滿足短期借閱、圖書(shū)館員可以提供更多人性化的服務(wù)等12 個(gè)特點(diǎn)，使圖書(shū)館成為社會(huì)不容缺失的機(jī)構(gòu)。據(jù)原文化部統(tǒng)計(jì)，2012-2018 年，公共圖書(shū)館由3076 家增加到3173 家，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)[3]。同時(shí)高校對(duì)圖書(shū)館的需求是硬性不可缺少的，每個(gè)高校都有自己的圖書(shū)館，并且資源需求逐年增加。這說(shuō)明，引導(dǎo)、傳播、保存知識(shí)和文化使命的圖書(shū)館仍然是文化生活的中心和社會(huì)不可或缺的機(jī)構(gòu)。2005 年，Michael Casey 提出并探索了Web2.0 在圖書(shū)館中的應(yīng)用[4]。同年，塔利斯白皮書(shū)“Is it important for libraries? The rise of Library 2.0”提出了圖書(shū)館2.0 的四個(gè)基準(zhǔn)[5]。隨后，智慧圖書(shū)館的概念被廣泛提及，閻東（2010）將其定義為：智慧圖書(shū)館=圖書(shū)館+物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算+智能設(shè)備，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理[6]。王茜提出了基于云平臺(tái)的智慧圖書(shū)館系統(tǒng)構(gòu)想[7]，在學(xué)術(shù)界引起廣泛討論。面對(duì)技術(shù)變革，圖書(shū)館積極求變，積極探索多元化發(fā)展，把自身發(fā)展與社會(huì)現(xiàn)實(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，以求突圍。

1.1 圖書(shū)館服務(wù)對(duì)象由“對(duì)象”轉(zhuǎn)向“人”

圖書(shū)館傳統(tǒng)上注重館藏資源，以豐富的館藏資源吸引讀者，尤其高校圖書(shū)館更是以多樣化的紙本資源，面對(duì)著不同專業(yè)師生的不同閱讀需求。然而隨著搜索引擎和移動(dòng)設(shè)備的出現(xiàn)，圖書(shū)館的傳統(tǒng)用戶數(shù)量已經(jīng)流失。全世界的大學(xué)圖書(shū)館都面臨著紙質(zhì)圖書(shū)使用量急劇下降、吸引不了讀者進(jìn)館等問(wèn)題，據(jù)統(tǒng)計(jì)耶魯大學(xué)圖書(shū)館的借閱量在過(guò)去十年里下降了64%[8]。最新發(fā)布的《2019 年（第16 次）全國(guó)閱讀調(diào)查報(bào)告》 指出，2018 年中國(guó)成人印刷圖書(shū)平均閱讀量為4.67 本，與2017 年的4.66 本基本持平[9]。在資源獲取技術(shù)手段多樣化、快捷化的時(shí)代，面對(duì)不太豐富的館藏資源，用戶對(duì)圖書(shū)館的忠誠(chéng)度和依賴性不斷下降，圖書(shū)館空間對(duì)用戶的吸引力也日漸減弱。因此，圖書(shū)館開(kāi)始以“讀者”為核心，主動(dòng)出擊，拓展邊界，轉(zhuǎn)型升級(jí)?！白x者”不僅限于進(jìn)入物理空間的讀者，還包括未進(jìn)入圖書(shū)館而使用圖書(shū)館資源的群體[10]。隨著社會(huì)的發(fā)展，圖書(shū)館正在慢慢從“實(shí)物”向“數(shù)字化”向“讀者”轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變過(guò)程如圖1 所示。

圖1 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書(shū)館數(shù)字化轉(zhuǎn)型

1.2 圖書(shū)館服務(wù)形式順應(yīng)社會(huì)發(fā)展新趨勢(shì)

圖書(shū)館是提供信息和資源的服務(wù)性組織。信息時(shí)代，用戶不再是傳統(tǒng)意義上的“讀者”，而是利用碎片化時(shí)間最大限度地進(jìn)行無(wú)紙化閱讀的群體。信息時(shí)代，數(shù)字化資源逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，地理、歷史、技術(shù)、醫(yī)學(xué)、文化、哲學(xué)、史詩(shī)等相關(guān)書(shū)籍?dāng)?shù)字化，并以電子書(shū)的方式為研究學(xué)者、普通讀者免費(fèi)提供逐漸成為一種趨勢(shì)。同時(shí)有聲讀物、智慧化學(xué)習(xí)相繼出現(xiàn)，有聲閱讀APP、廣播平臺(tái)、直播、AI 學(xué)習(xí)等傳統(tǒng)視覺(jué)閱讀之外的新的閱讀方式悄然興起[11]，越來(lái)越多的讀者傾向于在碎片化的時(shí)間里不連續(xù)地“聽(tīng)讀”數(shù)字化的信息。根據(jù)iiMedia 研究，2019 年中國(guó)有聲讀物用戶數(shù)量增至4.78 億人[12]。以中國(guó)國(guó)家數(shù)字圖書(shū)館2015 年推出的“聽(tīng)書(shū)”欄目為代表，用戶總數(shù)超過(guò)2 萬(wàn)人，它是一種全新的純公共使用模式，是知識(shí)付費(fèi)時(shí)代圖書(shū)館作為公共文化服務(wù)供給的最重要表現(xiàn)之一。

1.3 圖書(shū)館服務(wù)空間呈現(xiàn)多元化

信息時(shí)代，圖書(shū)館會(huì)成為哪種類型的場(chǎng)所呢？看電影、唱歌、3D 打印、創(chuàng)意交流、舒適的工作場(chǎng)所、各類信息的交互地？甚至根據(jù)需要改造成咖啡廳、會(huì)議室、家庭影院？近年來(lái)，起源于美國(guó)的makerspace 成為國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館新的探索空間。高校，是一個(gè)創(chuàng)新性思想、靈魂碰撞交互的地方，越來(lái)越多的高校圖書(shū)館成為學(xué)子們的靈感空間、學(xué)習(xí)空間、溝通空間和表演空間，成為擁抱讀者、給予讀者更大自由的場(chǎng)所[13]，成為學(xué)子們的靈魂棲息地。圖書(shū)館正在緊跟社會(huì)發(fā)展的步伐，發(fā)掘用戶需求，提供創(chuàng)新服務(wù)。

2 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書(shū)館智慧化轉(zhuǎn)型

目前，數(shù)字化圖書(shū)館已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。未來(lái)，數(shù)據(jù)將奠定一切智慧化的基礎(chǔ)。Lenka 等人（2017）將數(shù)據(jù)功能分為三個(gè)維度：分析、連接和智能。高校圖書(shū)館服務(wù)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型也遵循數(shù)據(jù)功能維度：

分析—通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將智能產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)生成的海量數(shù)據(jù)數(shù)字化，并對(duì)數(shù)據(jù)提煉、分析、判斷、改進(jìn)和創(chuàng)新圖書(shū)館服務(wù)模式[14]。

連接—通過(guò)通信技術(shù)將數(shù)字產(chǎn)品連接到圖書(shū)館，促進(jìn)圖書(shū)館場(chǎng)外空間的擴(kuò)展。

智能—利用信息技術(shù)來(lái)感知圖書(shū)館用戶的行為，動(dòng)態(tài)資源分配，提供智慧化的服務(wù)。

三者之間的相互關(guān)系如圖2 所示。

圖2 信息技術(shù)主導(dǎo)圖書(shū)館智慧化轉(zhuǎn)型

2.1 分析—大數(shù)據(jù)技術(shù)、云服務(wù)

大數(shù)據(jù)（Big data）：McKinsey 全球研究院將大數(shù)據(jù)定義為一組可以捕獲、存儲(chǔ)、管理和分析，具有海量數(shù)據(jù)規(guī)模，快速數(shù)據(jù)流和多樣化的數(shù)據(jù)[15]。IBM提出大數(shù)據(jù)的5V 功能：容量，速度，多樣性，價(jià)值，準(zhǔn)確性[16]。高校圖書(shū)館中，隨著自動(dòng)化、人工智能化的不斷推進(jìn)，產(chǎn)生和交互的信息越來(lái)越多，越來(lái)越復(fù)雜。分類總結(jié)為以下幾種：（1）用戶傳統(tǒng)數(shù)據(jù)：用戶基本信息、用戶借閱記錄；（2）訪問(wèn)記錄：OPAC 查詢記錄、本地網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)日志、各數(shù)字資源訪問(wèn)記錄、各類搜索記錄；（3）第三方交互數(shù)據(jù)：移動(dòng)圖書(shū)館、微信公眾號(hào)、微博、電子郵件、用戶評(píng)論、各類智能系統(tǒng)的交互記錄等。其中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而其余均為可變結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。圖3 為讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型。

大數(shù)據(jù)技術(shù)：將實(shí)時(shí)和低密度的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析與應(yīng)用[17]。目前應(yīng)用最廣的是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，主要分為數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、序列分析和聚類分析。

高校圖書(shū)館中，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)收集到的師生結(jié)構(gòu)與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、預(yù)處理，根據(jù)師生在目標(biāo)、行為和意見(jiàn)上的差異，進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析(Apriori)、聚類分析(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、K-Means、BIRCH)和分類分析（決策樹(shù)算法、KNN、樸素貝葉斯NB、SVM、AdaBoost），構(gòu)建個(gè)性化服務(wù)系統(tǒng)；利用MLP、多層感知器、深度學(xué)習(xí)的操作方法來(lái)預(yù)測(cè)師生讀者行為意向和行為質(zhì)量，有效分析圖書(shū)館潛在信息、指導(dǎo)圖書(shū)館合理配置資源、提高資源利用率、定位讀者個(gè)人偏好，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型如圖3 所示。

圖3 讀者個(gè)人數(shù)據(jù)化模型

云計(jì)算（cloud computing）：是分布式計(jì)算的一種，現(xiàn)階段云服務(wù)不單單是一種分布式計(jì)算，而是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果[18]。隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量繼續(xù)增加，圖書(shū)館在數(shù)字化過(guò)程中面臨著大量的數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)和管理的問(wèn)題，運(yùn)用云計(jì)算可以構(gòu)建WAP 或超大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用，并基于云服務(wù)建立超大數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合向用戶推送個(gè)性化信息，優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。圖4 為基于云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的圖書(shū)館個(gè)性化服務(wù)分析流程。

圖4 基于云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的圖書(shū)館個(gè)性化服務(wù)分析流程

2.2 連接-移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于保持用戶粘性

圖書(shū)館的服務(wù)體系包括信息獲取、用戶體驗(yàn)、信息流通和共享。其中主要包含三個(gè)相互之間的連接：讀者和圖書(shū)館、讀者與讀者、圖書(shū)館與圖書(shū)館。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決了讀者與圖書(shū)館之間的信息獲取問(wèn)題。

讀者之間的聯(lián)系和他們的需求即“客體-人”關(guān)系要素之間的轉(zhuǎn)換，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將圖書(shū)館用戶之間的聯(lián)系提升到了一個(gè)多維度、社會(huì)化的層面。

圖書(shū)館與圖書(shū)館之間的聯(lián)系更多地依賴于信息流通和服務(wù)共享，借助網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)，完成館藏資源開(kāi)放交流、合作共享，擴(kuò)大服務(wù)用戶需求范圍。

2.3 智能-人工智能有利于深度挖掘和拓展圖書(shū)館服務(wù)

人工智能技術(shù)將是未來(lái)的主流趨勢(shì)。吳建中[19]認(rèn)為，在人工智能技術(shù)的引領(lǐng)下，圖書(shū)館可以在三個(gè)方面取得成果：移植應(yīng)用自然語(yǔ)言圖形檢索方法、提高信息智能分析能力、研究圖形服務(wù)效率。

目前，人工智能在圖書(shū)館的應(yīng)用主要集中在自動(dòng)化設(shè)備管理、書(shū)架的自動(dòng)分揀和管理等方面。針對(duì)圖書(shū)館的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館識(shí)別（如智能人臉識(shí)別），簡(jiǎn)化了圖書(shū)館認(rèn)證處理過(guò)程。在圖書(shū)館場(chǎng)景外，無(wú)需出門(mén)便可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)或AR 技術(shù)享受圖書(shū)館服務(wù)，是圖書(shū)館空間的雙向延伸。同時(shí)，基于人工智能技術(shù)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，對(duì)信息的核心內(nèi)容進(jìn)行提煉、挖掘和可視化，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和參與感。

人工智能使圖書(shū)館與用戶形成了一種相互聯(lián)系、相互支持的模式，從而催生了圖書(shū)館新的體驗(yàn)視野、協(xié)作思維模式和新的圖書(shū)館文化。例如，2014年，澳大利亞悉尼理工大學(xué)圖書(shū)館使用機(jī)器人管理員管理圖書(shū)館，清華大學(xué)圖書(shū)館激活了智能安卓系統(tǒng)“小圖”，武漢大學(xué)則啟動(dòng)了“百度智能大腦程序”等。目前，人工智能技術(shù)雖然在圖書(shū)館得到了廣泛應(yīng)用，但仍處于起步階段，這也促進(jìn)了圖書(shū)館服務(wù)形式的多樣化發(fā)展。用戶行為數(shù)據(jù)還需要隨著技術(shù)的進(jìn)步而深入挖掘和完善。

3 信息時(shí)代高校圖書(shū)館發(fā)展新趨勢(shì)

目前，智慧圖書(shū)館采用1+N 的發(fā)展理念，在數(shù)字化圖書(shū)館基本實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)不斷擴(kuò)展、創(chuàng)新，旨在形成更加智慧化、更符合時(shí)代發(fā)展要求的服務(wù)。以數(shù)據(jù)三維功能進(jìn)行分析，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，可以考慮在：

連接層面：①更加深化智能產(chǎn)品、社會(huì)產(chǎn)品或監(jiān)控設(shè)備，改善圖書(shū)館數(shù)字環(huán)境的銜接。注重信息流通和共享，設(shè)計(jì)社交應(yīng)用和文化創(chuàng)意產(chǎn)品，借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將圖書(shū)館的歷史沉淀與文化基因高度融合。②區(qū)塊鏈技術(shù)的興起，我們可以考慮將區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化，高度共享的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式應(yīng)用于圖書(shū)館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，讓每位讀者都能成為資源的擁有者與分享者。

智能層面：①將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到圖書(shū)館借閱系統(tǒng)中，使圖書(shū)館系統(tǒng)從傳統(tǒng)的RFID 電子卡注冊(cè)變成完全人性化的形式。②在圖書(shū)館數(shù)字化進(jìn)程的過(guò)程中，傳統(tǒng)的精確度匹配搜索算法，雖然精確，但是涉及面太小，可以考慮將相似性搜索算法應(yīng)用于圖書(shū)館資源搜索和管理分類，促進(jìn)圖書(shū)館資源分類和存儲(chǔ)方式的演變，優(yōu)化圖書(shū)館資源的檢索方式，幫助讀者檢索到相應(yīng)的資源集或精確特征的資源個(gè)體。③通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，模擬人腦智能化活動(dòng)，在短時(shí)間內(nèi)有效地創(chuàng)建一個(gè)新的、真實(shí)的服務(wù)過(guò)程，并進(jìn)行更新優(yōu)化，促進(jìn)圖書(shū)館的智能化演進(jìn)。④將智慧城市、智慧校園的理念運(yùn)用于圖書(shū)館，優(yōu)化圖書(shū)館物理硬件系統(tǒng)，智慧化圖書(shū)館內(nèi)外建筑空間、消防、安全、管理等硬件設(shè)施，將智慧生態(tài)系統(tǒng)的理念應(yīng)用于高校圖書(shū)館。

其次，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，最需要關(guān)注的就是安全問(wèn)題，目前各類信息資源基本都是高度共享的狀態(tài)，各類信息資源基本都是開(kāi)放的，用戶也想當(dāng)然的認(rèn)為學(xué)術(shù)圖書(shū)館是可靠，值得信賴的，存儲(chǔ)的應(yīng)該是無(wú)污染的論文集。然而研究發(fā)現(xiàn)一些惡意程序通過(guò)這些共享的資源，攻擊用戶。目前一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，利用學(xué)術(shù)數(shù)字圖書(shū)館漏洞和惡意軟件，使圖書(shū)館受到了大量（0.3%-2%）惡意PDF 文檔的污染。在未來(lái)的發(fā)展中，我們可以考慮運(yùn)用區(qū)塊鏈的高透明性進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享化發(fā)展，保護(hù)用戶的安全性。

4 總結(jié)

隨著技術(shù)的發(fā)展，高校圖書(shū)館經(jīng)歷了從傳統(tǒng)圖書(shū)館到數(shù)字化，再到智慧化的過(guò)程。圖書(shū)館的功能由單一向多元化轉(zhuǎn)變，服務(wù)中心也完成了從物質(zhì)到數(shù)字再到人的轉(zhuǎn)變。目前數(shù)字化目標(biāo)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，我們目前正在做也滿懷期望的是智慧化的進(jìn)程。文章基于數(shù)據(jù)三個(gè)維度的功能，分析研究智慧化的發(fā)展歷程及各項(xiàng)支撐技術(shù)，分析、連接、智能三維度獨(dú)立但又相互聯(lián)系，體現(xiàn)了“人、物、數(shù)據(jù)”的統(tǒng)一性。同時(shí)文章探索了信息時(shí)代高校圖書(shū)館進(jìn)一步發(fā)展的新趨勢(shì)，將圖書(shū)館的發(fā)展推向新的高度。