孿生檔案館：基于數(shù)字孿生的新型檔案服務(wù)模式

吳倩

摘要：該文立足于數(shù)字孿生技術(shù)，提出數(shù)字孿生檔案館的概念及其面向館舍、檔案與用戶的三維度工作場景，并基于此，從形成孿生檔案館“點到面”運行模式、智慧型人才隊伍建設(shè)與組建關(guān)鍵型核心技術(shù)框架等新視角的運行策略出發(fā)，希冀為新時代檔案館運行模式的轉(zhuǎn)型與發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生技術(shù) 檔案館 工作場景

2020年6月，新修訂的《中華人民共和國檔案法》（以下簡稱《檔案法》）明確提出“國家鼓勵和支持檔案科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，促進科技成果在檔案收集、整理、保護、利用等方面的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，推動檔案科技進步”[1]。數(shù)字孿生作為新時代的十大技術(shù)前沿之一，與檔案相結(jié)合，將會推動檔案科技的持續(xù)發(fā)展與檔案館服務(wù)的智慧化轉(zhuǎn)型。數(shù)字孿生是指以虛擬映射、模擬仿真的數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實體的虛擬孿生體，借助歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)以及算法模型等實現(xiàn)對物理實體全生命周期過程的檢測、控制等[2]，其作為一種新興前沿戰(zhàn)略技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。同時，它也可為檔案館的運營模式創(chuàng)新提供嶄新的研究視角。

數(shù)字孿生最早起源于1969年美國國家航空航天局阿波羅計劃提到的空間飛行器孿生體，但一直到2003年美國密歇根大學(xué)的邁克爾·格里夫斯（Michael Grieves）教授才提出數(shù)字孿生的概念：用于虛擬表達、描述真實事物以實現(xiàn)現(xiàn)實環(huán)境與狀態(tài)的數(shù)字復(fù)制品[3]，即數(shù)字孿生體。隨著新技術(shù)時代的發(fā)展，數(shù)字孿生與檔案館相互結(jié)合，作為檔案響應(yīng)6G時代的新型運營模式，數(shù)字孿生檔案館應(yīng)運而生。數(shù)字孿生檔案館是基于數(shù)字孿生實現(xiàn)檔案館與孿生檔案館之間的信息實時交互映射，從而達到對檔案館全運行周期的統(tǒng)籌規(guī)劃、資源開發(fā)與服務(wù)創(chuàng)新。孿生檔案館對實體檔案館的全要素精準(zhǔn)映射很好地彌補了智慧檔案館無法反映檔案館運行生命周期全貌、難以實現(xiàn)對全域價值的信息挖掘與整體系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃等不足。

孿生檔案館是基于實體檔案館的虛實映射，其主要面向館舍、檔案及用戶三者，構(gòu)成多維度服務(wù)場景，如圖1所示。

（一）面向館舍的維護場景

1.智能規(guī)劃館藏設(shè)計，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。孿生檔案館利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建物理檔案館的三維仿真集成，使得庫房不僅僅停留在瀏覽展示層面，更為重要的是為了達到庫房管理簡單化、直觀化、系統(tǒng)化的運營效果，可以對實體檔案館所映射的數(shù)據(jù)進行可視化分析，通過資源重組實現(xiàn)館藏設(shè)計與資源配置的優(yōu)化。

孿生檔案館會根據(jù)不同檔案庫房對溫濕度、設(shè)備使用等的要求，選擇合適的地理位置設(shè)立庫房。這不僅使得檔案館的空間得到最大利用，在一定程度上也提高了檔案管理的效率與用戶的便捷性。此外，孿生檔案館會立足于近年檔案歸檔的數(shù)據(jù)趨勢，預(yù)估當(dāng)年的檔案歸檔數(shù)量，預(yù)留充足的庫房空間。這減免了因檔案庫架規(guī)劃不周，使得檔案進行高頻率搬動調(diào)整所造成的資源浪費，甚至是檔案的損壞與丟失。孿生檔案館智能規(guī)劃館藏設(shè)計的功能，使得檔案館的資源得到充分利用，可以實現(xiàn)檔案管理效益的最大化。

2.統(tǒng)籌協(xié)調(diào)系統(tǒng)變化，創(chuàng)建智能生態(tài)檔案館。一是孿生檔案館智能識別功能可以推進綠色檔案館的建設(shè)。2019年3月，國家檔案局發(fā)布的《綠色檔案館建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》[4]推動了檔案館的“綠色”建設(shè)與運行，孿生檔案館成為綠色檔案館建設(shè)的重要途徑。孿生檔案館會對館內(nèi)的實時情況進行追蹤，實現(xiàn)智能化的資源管理。以智能化管理系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)基于紅外感應(yīng)、時間控制等技術(shù)，根據(jù)館內(nèi)工作需要，實時調(diào)節(jié)各區(qū)域的光照、空調(diào)等設(shè)備，實現(xiàn)在滿足利用需求的基礎(chǔ)上減少不必要的資源消耗，促進綠色檔案館的建設(shè)與運行。

二是檔案館故障檢測功能逐步走向智能化。孿生檔案館與實體檔案館實時動態(tài)交互，可以對實體檔案館現(xiàn)實狀態(tài)進行可視化，這在一定程度上也實現(xiàn)了檔案館故障檢測的功能。在傳統(tǒng)情況下，當(dāng)檔案館的設(shè)備出現(xiàn)故障時，從工作人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障到通知售后人員到場維修，這一流程不僅可能會由于故障發(fā)現(xiàn)不及時造成設(shè)備修復(fù)的時間滯后，而且很大程度上會降低設(shè)備的維修效率，影響用戶的利用效益。孿生檔案館根據(jù)設(shè)備的溫度、載荷等數(shù)據(jù)分析，對設(shè)備的故障進行預(yù)測，并將故障原因提前反饋給館員，以減小設(shè)備故障對檔案利用造成的影響。同時，數(shù)字孿生、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等協(xié)同應(yīng)用將實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控與危險預(yù)警[5]，形成孿生檔案館系統(tǒng)智能防控的安全保障。

（二）面向檔案的管理場景

1.豐富檔案信息功能，探索數(shù)據(jù)驅(qū)動新路徑。孿生檔案館通過對檔案孿生數(shù)據(jù)的資源整合，建立了電子檔案數(shù)據(jù)管理體系，智能化的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)是孿生檔案館實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的重要體現(xiàn)。孿生檔案館會利用RFID技術(shù)實現(xiàn)檔案的智能化管理，當(dāng)檔案編目信息被錄入系統(tǒng)時，RFID標(biāo)簽會建立檔案實體與孿生檔案館的關(guān)聯(lián)。用戶只需搜索相關(guān)的檔案信息，便可快速定位所需檔案，此時系統(tǒng)會向用戶提供檔案的具體庫房號、排列號及3D導(dǎo)航等智能化信息服務(wù)。

此外，孿生檔案館的檔案信息功能可以使系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動，包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)分類與數(shù)據(jù)壓縮。數(shù)據(jù)分析是實現(xiàn)對檔案數(shù)據(jù)進行審查校驗的過程，目的在于分析輸入與輸出檔案的異同，發(fā)現(xiàn)存在的數(shù)據(jù)與格式錯誤，從而保證檔案數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)分類是指系統(tǒng)會根據(jù)館員設(shè)置的分類維度，實現(xiàn)檔案的自動化分類。為提高檔案存儲能力，孿生檔案館會利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在保證電子檔案信息不被篡改的基礎(chǔ)上，對傳輸過程中的檔案數(shù)據(jù)進行壓縮與解壓。這可以使系統(tǒng)逐步實現(xiàn)檔案管理的自動化與數(shù)據(jù)驅(qū)動的運行模式，促進檔案館的智能化運行。

2.實施安全監(jiān)測服務(wù)，構(gòu)建檔案安全體系。電子檔案的原始記錄性與不穩(wěn)定性使得孿生檔案館必須具備足夠安全的運行系統(tǒng)?；诖?，孿生檔案館集多元技術(shù)于一體的系統(tǒng)為檔案提供了安全可信的環(huán)境。這里涉及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全與檔案信息安全。

（1）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全。孿生檔案館與實體檔案館之間的實時交互都是建立在網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的基礎(chǔ)上，因此一個安全可行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境便顯得尤為重要。在網(wǎng)絡(luò)訪問方面，系統(tǒng)限制連接端口以提高性能，定期檢查與審核設(shè)備軟件保持在最新版本的狀態(tài)，在確保系統(tǒng)設(shè)備與軟件不斷更新的同時，保證整個系統(tǒng)的安全。此外，孿生檔案館通過設(shè)置故障檢測單元與防御網(wǎng)等抵御外界服務(wù)器的攻擊。當(dāng)系統(tǒng)檢測出任何不符合安全原則的輸出時，安全防御網(wǎng)則會自動切斷輸出，使得系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，為整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供安全保障。

（2）檔案信息安全。為確保檔案信息安全，孿生檔案館將涉密的信息系統(tǒng)按照不同的標(biāo)準(zhǔn)分割成若干個安全等級明確的小系統(tǒng)。其安全優(yōu)勢之一就是采用集內(nèi)容不可篡改、信息共享等功能于一體的區(qū)塊鏈技術(shù)形成一個技術(shù)保護框架[6]，對檔案數(shù)據(jù)進行隱私保護與權(quán)限管理，在確保孿生檔案信息資源不被篡改的同時，促進檔案資源的信息共享，最大程度上提高檔案數(shù)據(jù)運行全周期的安全性。

（三）面向用戶的服務(wù)場景

1.立足不同群體，打造檔案創(chuàng)客空間。孿生檔案館可立足于不同用戶群體的需求，根據(jù)不同類別創(chuàng)建實體創(chuàng)客空間。以天文檔案創(chuàng)客空間為例，孿生檔案館可利用3D打印技術(shù)依據(jù)天文檔案內(nèi)容生成物理的天體模型，設(shè)置檔案歷史長廊、3D電子檔案展廳等以滿足天文愛好者的個性化需求?；诖耍瑢\生檔案館也應(yīng)構(gòu)建虛擬創(chuàng)客空間，以滿足用戶在網(wǎng)絡(luò)世界的檔案需求。虛擬創(chuàng)客空間是對實體空間的拓展，強調(diào)虛擬環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)資源、技術(shù)以及人員之間的交流與互動，避免出現(xiàn)用戶不能及時獲取信息或獲取信息不全的弊端，提升創(chuàng)客獲取信息的成效[7]，如美國北卡羅來納大學(xué)的Self Design Studio等都能為孿生檔案館的虛擬檔案創(chuàng)客空間提供借鑒，為滿足不同群體用戶的個性化需求提供多元化的檔案服務(wù)平臺。

2.創(chuàng)建孿生館員，營造智能化互動情景。孿生檔案館是旨在為用戶提供多元化、個性化虛擬服務(wù)的平臺，是當(dāng)前數(shù)字檔案館向智慧檔案館轉(zhuǎn)型的重要途徑之一。用戶對檔案的需求有顯性需求與隱性需求之分，只有那些被明確需求的檔案資源才能得到充分的利用，而小部分潛在檔案需求則往往無法被識別，從而形成檔案需求的“待挖掘區(qū)”。孿生館員則很好地彌補了這一需求實現(xiàn)的空缺，檔案館館員可以通過虛擬化身等方式向用戶提供在線服務(wù)與多場景的交流互動。用戶向?qū)\生館員描述其無法檢索的檔案需求，孿生館員則會根據(jù)用戶的描述進行相對應(yīng)的檔案需求識別，向用戶推薦相關(guān)的檔案資源。用戶在利用相關(guān)檔案資源的過程中便可將自己的潛在信息需求轉(zhuǎn)化為明確的檔案需求，這樣也就增加了用戶的黏度。

（一）夯實基礎(chǔ)：促進共建共享，形成以“點到面”的運行模式

要使得全國檔案館實現(xiàn)從傳統(tǒng)檔案館向?qū)\生檔案館的智慧化轉(zhuǎn)型，需要貫徹以“點到面”的運行模式，即從以個體孿生檔案館為建設(shè)單元的點模式逐漸實現(xiàn)共建共享的分布式孿生檔案館的面模式。

1.以個體孿生檔案館為建設(shè)單元的點模式。數(shù)字孿生在航空工業(yè)等方面的應(yīng)用相對較為廣泛，“數(shù)字孿生+檔案”的運行模式在檔案領(lǐng)域仍屬于前沿性研究話題，因而孿生檔案館的實踐經(jīng)驗較少。在這種時代背景下，我國應(yīng)將個別數(shù)字化水平較高的數(shù)字檔案館作為實驗點進行孿生檔案館的建設(shè)實踐，形成以個體孿生檔案館為建設(shè)單元的點模式。

2.共建共享的孿生檔案館面模式。新《檔案法》明確提出要加強檔案信息資源的共建共享服務(wù)平臺構(gòu)建與共享利用[8]，孿生檔案館自然也不能局限于自身的館建之中，形成難以互聯(lián)互通的信息孤島?；诖?，各孿生檔案館應(yīng)積極打破館際界限，打造館藏資源共建共享的分布式綜合模式。用戶通過“一站式”檢索系統(tǒng)進行搜索，當(dāng)其檔案需求無法在該館得到滿足時，孿生檔案館則可通過館際互通的方式，將所需電子檔案通過安全的網(wǎng)絡(luò)渠道傳輸?shù)皆擆^，及時地滿足用戶的多元化、個性化需求。這不僅可以提高檔案館的服務(wù)效益，也在一定程度上可以增加用戶的黏度。

（二）協(xié)同推進：納入第三方力量，形成智慧型人才隊伍建設(shè)

孿生檔案館的運行涵蓋多種技術(shù)，在數(shù)字孿生構(gòu)建的各環(huán)節(jié)都需要大量技術(shù)人才與專家的參與，倘若單靠檔案人員當(dāng)前的技術(shù)水平恐怕無法實現(xiàn)孿生檔案館應(yīng)有的服務(wù)效果。因此，孿生檔案館的建設(shè)要從不同的維度出發(fā)，形成智慧型的人才隊伍。

孿生檔案館在不斷提升館員自身素養(yǎng)與技術(shù)水平的同時，也應(yīng)納入社會第三方力量，培養(yǎng)多層次的智慧型專業(yè)人才。高校是培養(yǎng)國家頂尖數(shù)字人才的基地，可以為數(shù)字孿生在檔案領(lǐng)域的應(yīng)用提供高水平的知識人才儲備。此外，用戶是當(dāng)前最大的潛在力量，其不僅僅是檔案館提供服務(wù)的利用者，更應(yīng)成為檔案開發(fā)與服務(wù)領(lǐng)域的參與者。如美國Citizen Archivist、英國Lib？ Crowds等檔案眾包項目都為我國將用戶力量納入檔案服務(wù)提供了借鑒。第三方力量融入孿生檔案館的運行模式，為孿生檔案館引進各領(lǐng)域技術(shù)的交叉復(fù)合型人才提供了契機，可以為數(shù)字孿生應(yīng)用于檔案服務(wù)領(lǐng)域培養(yǎng)智慧型的人才隊伍。

（三）多元融合：注入高水平技術(shù)，組建關(guān)鍵型核心技術(shù)框架

數(shù)字孿生雖具備較為成熟的虛實相應(yīng)、智能決策等功能，但隨著時代的不斷進步，孿生檔案館也會形成核心技術(shù)的瓶頸，導(dǎo)致其無法滿足時代要求與用戶需求。因此，孿生檔案館必須基于現(xiàn)有技術(shù)不斷進行關(guān)鍵技術(shù)的突破，與時俱進地迭代優(yōu)化技術(shù)與設(shè)備，以保證系統(tǒng)運行與用戶服務(wù)不斷適應(yīng)社會的發(fā)展，實現(xiàn)以新型技術(shù)帶動整個技術(shù)系統(tǒng)的可持續(xù)運行。

技術(shù)的更新?lián)Q代離不開理論的支持，孿生檔案館需要積極納入新孿生理論與方法，與時俱進地注入新的技術(shù)理論。當(dāng)前，孿生檔案館的建設(shè)仍處于發(fā)展期，倘若僅僅依靠孿生檔案館的自我優(yōu)化，其整體的發(fā)展速度恐怕仍無法跟上時代的潮流。因此，孿生檔案館要以自主納入的思維，積極融入時代發(fā)展的新型技術(shù)產(chǎn)物，形成涵蓋孿生檔案館運行全生命周期的新型技術(shù)框架。孿生檔案館只有以融合新時代的高水平技術(shù)為推手，組建起關(guān)鍵型多元核心技術(shù)框架，才能在檔案領(lǐng)域不斷地推陳出新。

注釋及參考文獻：

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作者單位：福建師范大學(xué)社會歷史學(xué)院