日本圖書館人工智能研究與應(yīng)用前沿*

韋景竹，葉彥君

0 引言

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)步、大數(shù)據(jù)爆炸性增長和信息處理能力增強(qiáng)，人工智能發(fā)展進(jìn)入第三個爆發(fā)期，普遍應(yīng)用于制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、教育、金融等領(lǐng)域[1]。圖書館也在該浪潮中迎來新發(fā)展機(jī)遇，向智慧圖書館轉(zhuǎn)型升級。我國學(xué)界關(guān)于人工智能應(yīng)用于圖書館建設(shè)方面的研究廣泛，但鮮有涉獵日本圖書館的人工智能研究與應(yīng)用。事實(shí)上，日本在應(yīng)用人工智能方面開展較早，人工智能領(lǐng)域發(fā)文量位居世界第三，僅次于美國、中國[2]，近年日本圖書情報(bào)界在人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域接連取得新成果。本文對日本圖書館的人工智能研究與應(yīng)用前沿展開調(diào)研分析，為我國智慧圖書館建設(shè)提供借鑒。

1 日本圖書館人工智能研究演進(jìn)

1.1 背景

1990年代隨著泡沫經(jīng)濟(jì)破滅，日本經(jīng)濟(jì)走向衰退，加劇了少子老齡化、勞動力減少等社會問題。為此，日本借助科技發(fā)展，利用人工智能在聲音、圖像、動畫和語言分析等方面的自動識別系統(tǒng)，通過機(jī)器人在生產(chǎn)服務(wù)中的投放使用，達(dá)到工業(yè)、服務(wù)、教育等自動化與智能化[3]。為此，2015年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省出臺《機(jī)器人新戰(zhàn)略》，從機(jī)器人技術(shù)開發(fā)、人才育成、國際合作等方面制定了五年規(guī)劃，旨在成為世界第一的機(jī)器人應(yīng)用國家[4]。隨后召開“人工智能技術(shù)戰(zhàn)略會議”，出臺《下一代人工智能推進(jìn)戰(zhàn)略》《新產(chǎn)業(yè)構(gòu)造藍(lán)圖》等方案[5]，推進(jìn)人工智能發(fā)展。

日本政府在2016年1月頒布的第五期《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》中提出“Society5.0”概念，認(rèn)為在經(jīng)歷狩獵社會、農(nóng)耕社會、工業(yè)社會、信息社會后，未來將進(jìn)入新一代社會形態(tài)——Society5.0。Society5.0的特點(diǎn)是最大限度應(yīng)用信息技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間的融合，構(gòu)建一個多元、富裕、充滿活力的“超智能社會”。此暢想要求日本各行各業(yè)在未來發(fā)展中充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)效能，借助大數(shù)據(jù)平臺管理，將各種知識與信息連接共享，打造出人人相互尊重、消除空間閉塞、充滿希望、互惠共享的新社會[6]。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、無人機(jī)、實(shí)時翻譯、VR等作為“Society5.0”理念實(shí)現(xiàn)的技術(shù)支撐，被廣泛應(yīng)用于包括公共服務(wù)、制造、金融、觀光旅游等行業(yè)，改善了公共服務(wù)滿意度的自動查詢響應(yīng)服務(wù)、金融領(lǐng)域被稱為“機(jī)器人顧問”的AI資產(chǎn)管理系統(tǒng)等[7]，助力日本社會轉(zhuǎn)型，邁向“超智能社會”。

1.2 數(shù)據(jù)來源

人工智能研究始于嘗試在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)人類智力行為，通過運(yùn)算方式和數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)機(jī)器的類人潛力挖掘，從而替代人力勞動[8-9]。人工智能主要研究領(lǐng)域包括自然語言處理、模式識別系統(tǒng)、機(jī)器人和機(jī)器學(xué)習(xí)等[10]。結(jié)合日本在實(shí)現(xiàn)Society5.0 過程中運(yùn)用的新技術(shù)，本文以“図書館AND人工知能”“図書館AND AI”“図書館ANDロボット(機(jī)器人)”“図書館AND畫像·音聲認(rèn)識”“図書館AND自然言語処理”“図書館AND 深層學(xué)習(xí)”“図書館AND 機(jī)械學(xué)習(xí)”“図書館AND AR”“図書館AND VR”等為關(guān)鍵詞，主要從日本國立情報(bào)研究所運(yùn)營的數(shù)據(jù)平臺CiNii、日本科學(xué)技術(shù)信息電子期刊平臺J-stage、日本情報(bào)處理學(xué)會數(shù)字圖書館、日本學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)典藏庫IRDB(Institutional Repositories DataBase)、谷歌學(xué)術(shù)等數(shù)據(jù)庫中獲取日本圖書館人工智能文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，并將近5年文獻(xiàn)作為主要研究對象；參考日本國立國會圖書館專門刊載全球圖書情報(bào)界最新報(bào)道的門戶信息網(wǎng)站Current Awareness Portal、相關(guān)人工智能商業(yè)網(wǎng)站，補(bǔ)充搜集日本圖書館人工智能應(yīng)用前沿信息。

那天，直到黑袍人的水船行出去很遠(yuǎn)，他才突然想起，還未問過對方的名字，這讓他覺得自己很失禮。于是，他大聲朝著遠(yuǎn)去的船影喊道：“你叫什么名字？”

1.3 日本圖書館人工智能研究進(jìn)展

式中：TL為蒸汽在冷源中放熱的熱力學(xué)溫度，即背壓對應(yīng)的飽和水溫度，K；TH為蒸汽在鍋爐中的平均吸熱溫度，K。

對稅法進(jìn)行行政解釋的制度需要源于法律的明確性要求。在法的實(shí)踐過程中，明確性意味著必須依照事先確定的規(guī)則給予實(shí)然行為以法律后果，其中規(guī)則適用的明確性是法明確性原則的目的，而將紙面上的條文規(guī)則落實(shí)到具體的應(yīng)用情境之中則需要法律解釋作為橋梁。法律解釋存在于法律制定通過之后的實(shí)施領(lǐng)域，未經(jīng)付諸實(shí)施的法律不會有真實(shí)的而非想象的解釋問題出現(xiàn)，也只有從具體的應(yīng)用情境對解釋的角度進(jìn)行限定才使得法律解釋成為一項(xiàng)具有可操作性的任務(wù)[5]，因此這類在具體行政執(zhí)法工作中就法律如何應(yīng)用進(jìn)行的解釋可稱之為“行政解釋”。

1980年代數(shù)字圖書館成為新興話題，一直到2010年左右，日本圖書情報(bào)學(xué)界相關(guān)研究主要圍繞數(shù)字圖書館的系統(tǒng)構(gòu)成、信息數(shù)字化等展開。1981年牧野寬等為提高日本假名到漢字的自動轉(zhuǎn)換率，提出基于句法分析來估計(jì)同源詞的方法[12]；1984年星野聰?shù)壤肍AIRS檢索系統(tǒng)開發(fā)文獻(xiàn)類目數(shù)據(jù)庫[13]；1988年佐藤衛(wèi)等介紹通過電子影像來模擬人在圖書館選書過程的實(shí)驗(yàn)檢索系統(tǒng)“孫悟空”[14]；山崎秀樹介紹1990年代關(guān)西大學(xué)圖書館“WWW版藏書檢索系統(tǒng)”的開發(fā)歷程、系統(tǒng)構(gòu)成等[15]。原日本國立國會圖書館館長長尾真提出，數(shù)字圖書館不單能實(shí)現(xiàn)書籍和資料數(shù)字化，更是一個充分利用數(shù)字化信息創(chuàng)造出的新型知識空間[16]。對此，學(xué)者們也對日本圖書館人工智能技術(shù)應(yīng)用提出了新要求。例如，茂出木理子歸納1999年東京大學(xué)信息基礎(chǔ)設(shè)施中心圖書館電子部門成立時提供的各項(xiàng)智能服務(wù)，認(rèn)為應(yīng)利用自然語言處理、信息檢索的支持來盡可能滿足用戶多方需求[17]。

梳理日本圖書館人工智能研究成果和應(yīng)用案例，發(fā)現(xiàn)日本關(guān)于圖書館人工智能的研究與應(yīng)用已滲透到多個方面。從發(fā)展歷程看，內(nèi)部因素和外部力量共同驅(qū)動了人工智能技術(shù)在日本圖書館的應(yīng)用發(fā)展。內(nèi)部因素在于日本一直對文化遺產(chǎn)保存和利用的重視以及公共文化機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間的積極合作；外部力量則體現(xiàn)為在倡導(dǎo)開放數(shù)據(jù)的大環(huán)境下，日本自上而下積極響應(yīng)號召，充分利用開放獲取的大數(shù)據(jù)環(huán)境，共同致力于人工智能技術(shù)在包括圖書館在內(nèi)的各個領(lǐng)域的活用。

ELCIELO是日本京瓷企業(yè)在2002年作為業(yè)界先驅(qū)開發(fā)的圖書館系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用到公共圖書館[68]。近年京瓷企業(yè)將ELCIELO與人工智能圖像分析技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)建新的人工智能藏書點(diǎn)檢系統(tǒng)，2020年3月投入千葉縣船橋市西圖書館試運(yùn)營，緩解了館員工作壓力，提高了點(diǎn)檢工作效率，釋放了圖書館服務(wù)潛能。新開發(fā)的人工智能藏書點(diǎn)檢系統(tǒng)通過拍攝圖書館書架的一面，將拍攝下來的圖像和ELCIELO中登記的藏書數(shù)據(jù)錄入到人工智能圖像分析系統(tǒng)后進(jìn)行匹配，完成藏書點(diǎn)檢工作。除可以手動用平板終端進(jìn)行拍攝外，圖書館還引入可以自動攝影的小型無人機(jī)。無人機(jī)可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線飛行，避免干擾館員的日常工作和讀者的閱讀。人工智能藏書點(diǎn)檢系統(tǒng)和無人機(jī)的應(yīng)用不但提高了點(diǎn)檢準(zhǔn)確率，還避免了因人為失誤導(dǎo)致工作反復(fù)的問題[69-70]。

我國現(xiàn)行瑕疵婚姻制度，包括無效婚姻制度、可撤銷婚姻制度、撤銷結(jié)婚登記制度。俄羅斯采取無效婚姻制度一元制，二者結(jié)構(gòu)上有差異。

自2015年《日本振興戰(zhàn)略》提出通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)改革[23]以來，在《機(jī)器人新戰(zhàn)略》《下一代人工智能推進(jìn)戰(zhàn)略》《新產(chǎn)業(yè)構(gòu)造藍(lán)圖》等推動下，日本圖書情報(bào)界致力于依托人工智能技術(shù)讓圖書館信息資源建設(shè)更加高效適用、服務(wù)質(zhì)量更加智能和人性化。相較于對數(shù)字圖書館電子系統(tǒng)智能優(yōu)化的關(guān)注，新時期日本圖書館人工智能研究側(cè)重于圖書館信息資源建設(shè)的全民參與以及實(shí)體空間的智能化建設(shè)，圖書館機(jī)器人應(yīng)用、智能空間建設(shè)、古籍草書文本識別等實(shí)踐應(yīng)用成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

其他智能服務(wù)方面，學(xué)者對日本最新的圖書館人工智能利用系統(tǒng)展開論述。寺本大修等探析近畿大學(xué)圖書館基于AI的圖書匹配服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對用戶在社交網(wǎng)站上的發(fā)帖和館藏書籍的書評進(jìn)行文本分析，為用戶進(jìn)行書目推薦[43]；青池亨等圍繞深度學(xué)習(xí)服務(wù)開發(fā)圖書館資源的提供方法，對國會圖書館下一代系統(tǒng)開發(fā)研究室構(gòu)成展開論證[44]；大山航等提出一種利用深度學(xué)習(xí)自動創(chuàng)建木簡實(shí)際測量圖的方法，通過輸入拍攝到的木簡圖像直接輸出有著木簡形狀和墨水印記的實(shí)際測量圖[45]。

機(jī)器人應(yīng)用方面，三河正彥等較早探究構(gòu)建以自然語言與圖書館用戶進(jìn)行交流的機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有可以表達(dá)意識狀態(tài)(睡眠或清醒)的特征[24]。川村壯司調(diào)查發(fā)現(xiàn)圖書館向?qū)C(jī)器人對吸引小學(xué)低年級學(xué)生來館有明顯的促進(jìn)作用[25]。飯干杏美等創(chuàng)建出一個可以用在情感識別類機(jī)器人上的圖書搜索系統(tǒng)，可以通過平板電腦輸入或語音識別進(jìn)行搜索[26]。Takashi總結(jié)日本圖書館引入的幾種典型機(jī)器人：提供向?qū)Х?wù)的半人形機(jī)器人Pepper、人形機(jī)器人An-San、動物型機(jī)器人Koro和Uta-San，減輕館員搬書負(fù)荷的機(jī)器人裝置HAL，以及專門搬運(yùn)書籍的機(jī)器人THOUZER[27]。中尾康朗首先調(diào)研7家引入機(jī)器人的圖書館，認(rèn)為機(jī)器人的引入應(yīng)取決于主要服務(wù)目的：促進(jìn)與用戶的交流、提高館員服務(wù)效能，抑或是用于編程等教育用途[28]；隨后在鹿兒島縣指宿市立圖書館進(jìn)行人形機(jī)器人圖書館閱讀服務(wù)效用實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小型機(jī)器人更適用于帶有適量文字的圖畫書和較少人群的場景[29]。梅谷智弘介紹大學(xué)圖書館運(yùn)行的安卓機(jī)器人遠(yuǎn)程支持系統(tǒng)，能為用戶提供專業(yè)智能咨詢服務(wù)[30]。

智能空間建設(shè)方面，日本電氣通信大學(xué)附屬圖書館創(chuàng)建的人工智能學(xué)習(xí)空間AIA(UEC Ambient Intelligence Agora)項(xiàng)目受到廣泛關(guān)注，上野友稔等探討項(xiàng)目緣起、設(shè)備功能利用和展望[31]；村田輝等從空間環(huán)境、主動學(xué)習(xí)和人機(jī)交互等角度探討AIA發(fā)展方向[32]，總結(jié)Society5.0下的AIA項(xiàng)目在教育研究活動中的智能應(yīng)用，具體表現(xiàn)在能源利用、傳感器優(yōu)化、對話型機(jī)器人等方面[33]。長野縣立圖書館2015年探究未來圖書館理想模式，把開放讀書閱覽室的布局重構(gòu)為四個區(qū)域，2017年與企業(yè)合作促進(jìn)“知識實(shí)驗(yàn)室”區(qū)域利用，旨在通過提供可移動的桌椅和白板、帶白板的顯示屏、新興的信息展示設(shè)備Oiteminfo 等來實(shí)現(xiàn)共知共創(chuàng)的第三代圖書館[34]。VR/AR技術(shù)也被用來幫助用戶增強(qiáng)在圖書館的知識體驗(yàn)[35]。有研究者開發(fā)出一種AR技術(shù)系統(tǒng)，用戶可查看展覽中展品的原貌和數(shù)字信息，以獲得更好的體驗(yàn)[36]。學(xué)者還提出一種利用可穿戴式相機(jī)拍攝多個第一視角的圖像來實(shí)現(xiàn)圖書館的體驗(yàn)共享系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可視化地實(shí)現(xiàn)書本選擇、閱讀等動作[37]。

古籍草書文本識別方面，學(xué)者多采用深度學(xué)習(xí)來提高識別率。石丸孝明等將方向梯度直方圖(HOG)用作特征量并分區(qū)，結(jié)合局部敏感哈希(LSH)算法，創(chuàng)建了提取并高速搜索識別草書文本的系統(tǒng)[38]；早坂太一等基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)了日本歷史典籍草書文本識別的WWW應(yīng)用程序[39]；小島朋佳等引入一種可以自動消除難以識別的字符或不常用的字符的方法，即將這些字符在識別時翻譯為=(geta)，再傳遞給專家決策，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該方法能提升識別準(zhǔn)確率[40]。也有人致力于古籍語句邊界的識別，構(gòu)建使用Bi-LSTM來識別標(biāo)點(diǎn)符號和平假名漢字轉(zhuǎn)換過程中句子邊界的模型[41]；而將AI文字識別與外包相結(jié)合的大規(guī)模古籍文本識別項(xiàng)目MINNA DE HONKOKU，使任何人都能將手邊的古籍文本直接在項(xiàng)目官網(wǎng)上進(jìn)行AI自動文字識別，不但能促進(jìn)日本傳統(tǒng)文化的傳承與交流，還能夠收集流落在民間的古籍文本[42]。

藏藥麻花秦艽不同部位醇提物的抗炎作用研究…………………………………………………… 包婷雯等（22）：3114

綜上所述，日本圖書館人工智能研究起步較早，且涉獵范圍廣泛，2010年前主要圍繞數(shù)字圖書館系統(tǒng)構(gòu)成、信息數(shù)字化等內(nèi)容。隨著人工智能技術(shù)發(fā)展，在日本新戰(zhàn)略和行動方案推動下，日本圖書館人工智能研究從數(shù)據(jù)開放獲取、知識共享、借閱系統(tǒng)優(yōu)化等領(lǐng)域細(xì)化到具體的用戶場館服務(wù)體驗(yàn)、圖像文本識別等方面(見圖1)。

圖1 日本圖書館人工智能研究主題演化

2 日本圖書館人工智能特色實(shí)踐應(yīng)用

本文主要通過日本國立國會圖書館設(shè)立的門戶信息網(wǎng)站Current Awareness Portal挖掘近年日本圖書館人工智能特色實(shí)踐應(yīng)用案例，呈現(xiàn)日本圖書館人工智能的新興應(yīng)用成果。以“図書館AND人工知能”“図書館AND AI”“図書館ANDロボット(機(jī)器人)”等為關(guān)鍵詞，并將地域范圍限定為“日本”，去重后得到273 條新聞報(bào)道；再綜合近5年的研究文獻(xiàn)與新聞報(bào)道，發(fā)現(xiàn)日本圖書館人工智能特色實(shí)踐應(yīng)用主要包括機(jī)器人、智能空間、古籍草書文本識別、藏書點(diǎn)檢系統(tǒng)以及盲人圖書館AI系統(tǒng)等方面。

2.1 機(jī)器人應(yīng)用

2.1.1 情感機(jī)器人Pepper

綜上所述，在經(jīng)過本教研室的充分準(zhǔn)備及論證后開展的案例教學(xué)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，而且也鍛煉了教師的教學(xué)能力，提高了教學(xué)效果。

2.2.1 AIA項(xiàng)目

2.1.2 地板機(jī)器人PEANUT

2020年6月，為預(yù)防新冠疫情蔓延，熊本縣熊本市的熊本森城市中心廣場圖書館試行應(yīng)用地板機(jī)器人“PEANUT”，旨在打造一個“安心圖書館”[50]。PEANUT被廣泛應(yīng)用于餐飲業(yè)，通過感應(yīng)器感知客人存在，為客人提供向?qū)Ш蛯υ挿?wù)。而圖書館PEANUT主要用于書籍運(yùn)送，通過在館內(nèi)往復(fù)移動，幫助用戶將待還的書籍搭載運(yùn)送給館員。同樣，館員可以將書庫書籍交給PEANUT，再由PEANUT送到用戶手中。這樣不僅能讓人與人之間的接觸減到最小，防止病毒傳染，又能減輕館員負(fù)擔(dān)，創(chuàng)新圖書館服務(wù)體驗(yàn)[51]。

2.2 智能空間應(yīng)用

2015年日本軟銀公司向市場投放交互式情感機(jī)器人Pepper，成為智能服務(wù)機(jī)器人史上的一次革命。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，Pepper是一款針對消費(fèi)市場的社交機(jī)器人產(chǎn)品[46]。隨后Pepper進(jìn)入圖書館服務(wù)領(lǐng)域，在日本富士山腳下的山中湖村公共圖書館——山中湖情報(bào)創(chuàng)造館開啟服務(wù)。Pepper能夠和來訪者進(jìn)行對話，并為來訪者提供圖書館參觀向?qū)Х?wù)[47]。2016年東京都江戶川區(qū)筱崎圖書館引入使用Pepper for biz模型并擁有專門針對圖書館功能定制的人工智能系統(tǒng)的Pepper，升級后的Pepper增添了更智能的服務(wù)功能：一是座位信息接收功能，用戶可以直接在Pepper上辦理閱覽座位的開始或結(jié)束使用，Pepper也將通過電子郵件將閱覽座位的使用狀態(tài)信息傳達(dá)給館員，讓館員動態(tài)掌握閱覽座位使用情況；二是藏書檢索功能，用戶可以通過與Pepper 的直接對話搜索到館內(nèi)書籍位置；三是收集信息功能，Pepper通過自動收集信息功能分析查詢數(shù)據(jù)，挖掘來訪者的深層次需求，并向館員提供反饋，通過分析規(guī)模操作日志數(shù)據(jù)和用戶屬性數(shù)據(jù)測算訪客感興趣的內(nèi)容，為書目訂購提供依據(jù)，在減輕館員工作負(fù)荷的同時，促進(jìn)服務(wù)質(zhì)量與效能的提升[48-49]。

2016年7月日本電氣通信大學(xué)創(chuàng)辦第一個高校人工智能研究機(jī)構(gòu)“人工智能高級研究中心(Artificial Intelligence exploration Research)”，旨在創(chuàng)造服務(wù)于人類并與人類共生共存的通用型人工智能項(xiàng)目[52]，2017年與圖書館合作打造AIA項(xiàng)目。AIA是一個可容納200多人的創(chuàng)新學(xué)習(xí)空間，位于校內(nèi)圖書館二樓。用戶不但可以在智能空間內(nèi)進(jìn)行個人學(xué)習(xí)，還可以利用空間內(nèi)的無線設(shè)施、可移動桌椅、交互機(jī)器人等開展多人研討活動。目前應(yīng)用到該空間內(nèi)的人工智能系統(tǒng)主要分為3個方面：感應(yīng)系統(tǒng)、影音系統(tǒng)和自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。感應(yīng)系統(tǒng)指在AIA中，將空間分為46塊區(qū)域，每塊區(qū)域都布置有溫度、濕度、照明度、運(yùn)動和CO2傳感器。傳感器獲取的數(shù)據(jù)通過獨(dú)立于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的無線LAN系統(tǒng)AIA-Wireless記錄并存儲在建筑物內(nèi)的應(yīng)用程序終端上。而配置的可視化應(yīng)用程序能夠直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，結(jié)合地理定位技術(shù)和空間地圖可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。疫情期間，工作人員可以直觀地通過這些數(shù)據(jù)來判斷何時需要采取通風(fēng)、消毒等防護(hù)措施。影音系統(tǒng)能夠?qū)⒉东@到的空間圖像和聲音記錄在服務(wù)器機(jī)房的硬盤中。自助學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過引入帶有玻璃白板功能的隔板，學(xué)生可以在討論過程中自由書寫，從而打造出一個可容納6～10人進(jìn)行演示的半開放空間。為吸引更多學(xué)生，空間還引入10個聊天機(jī)器人，以便和學(xué)生交流互動[53-55]。

2.3 典型病例 患者男，68 歲，因“頭部外傷1 個月、頭部脹痛 1 周加重伴左側(cè)肢體無力 3 d”入院。體格檢查主要為左側(cè)肢體肌力 4 級，術(shù)前頭顱 CT 示雙側(cè)慢性硬膜下血腫，右側(cè)為重（圖1A）。急診行右側(cè)硬膜下血腫鉆孔引流術(shù)，術(shù)后即刻復(fù)查頭顱 CT 提示血腫引流充分（圖1B），患者左側(cè)肢體無力癥狀完全消失，肌力恢復(fù)至5 級。術(shù)后一直口服阿托伐他汀鈣；術(shù)后第 2 天復(fù)查頭顱 CT 示腦膨復(fù)良好（圖1C），予以拔除引流管，術(shù)后第 4 天出院。1 個月后頭痛癥狀完全消失，復(fù)查頭顱 CT 提示雙側(cè)血腫較前明顯吸收（圖1D）；3 個月后復(fù)查頭顱 CT 提示雙側(cè)血腫完全消失（圖1E）并停藥。

2.2.2 VR技術(shù)應(yīng)用

1.3 受害狀況 5次大的凍害中，2009年11月中旬的凍害雖然最低溫度只有-8.1℃，但時處初冬，正值獼猴桃樹體養(yǎng)分積累和緩慢回流關(guān)鍵期，樹體尚未正常休眠，樹體細(xì)胞還處在活躍期，樹體抗寒抗凍能力差，遭遇低溫，造成大量獼猴桃枝蔓、芽體、葉片受凍。而此期地溫尚高，由于地面熱輻射，凍害部位主要發(fā)生在地面上30～50 cm以上部位直至架面附近，主要表現(xiàn)為主干及枝蔓形成層受凍褐變壞死，受損極為嚴(yán)重。其余4次均為休眠期凍害，主要表現(xiàn)：

VR技術(shù)廣泛應(yīng)用于圖書館、博物館、美術(shù)館等公共文化領(lǐng)域。新冠疫情發(fā)生后，日本眾多圖書館采取長時間的閉館或限流措施，推進(jìn)VR技術(shù)支持的閱讀體驗(yàn)服務(wù)。例如，日本國立國會圖書館的國家兒童圖書館在2020年6月推出兼容5G的3D視圖和VR視頻的“夢想圖書館”，用戶足不出戶就可以觀賞到有著文藝復(fù)興時期建筑風(fēng)格的圖書館[56]。高校圖書館也陸續(xù)推出VR、AR技術(shù)應(yīng)用下的創(chuàng)新項(xiàng)目。比如，早稻田大學(xué)中央圖書館在成立25 周年之際開展的“夢想融合”項(xiàng)目，打造了源氏故事經(jīng)典著作之一《四季源氏》的360°VR視頻，并進(jìn)行3D處理[57]；神奈川工業(yè)大學(xué)圖書館與民間志愿組織共同創(chuàng)建“神奈川工業(yè)大學(xué)圖書館3D視圖/VR地圖”項(xiàng)目[58]；島根大學(xué)圖書館利用360度全景照片組織虛擬圖書館參觀活動[59]；立教大學(xué)的池袋圖書館、新座圖書館2018年開始VR體驗(yàn)項(xiàng)目[60]。一些民間企業(yè)也致力于虛擬圖書館開發(fā)。2020年11月日本圖書館綜合展覽發(fā)布大日本印刷公司與圖書館發(fā)行中心公司共同合作的“虛擬圖書館(演示版)”，用戶可在該虛擬空間中翻閱書架，既可以查看電子書，也可以訂購實(shí)體書[61]。

2.3 古籍草書文本識別應(yīng)用

在20世紀(jì)現(xiàn)代日語普及前，日本古文字草書文本使用有悠久歷史，數(shù)百萬古籍以古代草書文本記載，而能夠閱讀這些文字的人口不足0.01%[62]，即使是對專門從事歷史研究的學(xué)者而言，古籍草書文本的識別也是一道門檻。同時，為應(yīng)對古籍在地震、海嘯、臺風(fēng)等災(zāi)害中被丟失損毀的風(fēng)險(xiǎn)，日本在數(shù)字化保存上做出了巨大努力，但被保存下來的文獻(xiàn)不能被廣泛閱讀也是一大難題。對此，2015年日本凸版印刷公司開發(fā)出能夠識別日本古籍草書文本并將其轉(zhuǎn)換成文本數(shù)據(jù)的OCR(Optical Character Recognition)文字識別技術(shù)，轉(zhuǎn)換精確度達(dá)80%以上[63]。隨著人工智能興起，日本開始追求更高要求的手寫文本識別。得益于深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在圖像識別領(lǐng)域突破，2019年日本人文開放數(shù)據(jù)共享中心公開KuroNet 草書文本識別服務(wù)，以IIIF(International Image Interoperability Framework)提供的圖像為對象，能對多文字的草書文本進(jìn)行OCR文字識別[64]。2020年3月，在改良KuroNet草書文本識別服務(wù)基礎(chǔ)上，添加自動文本轉(zhuǎn)換和手動文本轉(zhuǎn)換功能的KuroNet Text Editor誕生，用于編輯KuroNet草書文本識別服務(wù)的字符識別結(jié)果，支持文本識別后手動校正讀取順序，刪除或添加讀取文字[65]。其他機(jī)構(gòu)同樣致力于古籍草書文本識別技術(shù)的更新。立命館大學(xué)藝術(shù)研究中心和凸版印刷有限公司共同開發(fā)“草書文本識別學(xué)習(xí)·指導(dǎo)系統(tǒng)”，支持AI解密字符解碼、AI積累不可讀取字符圖像等功能，在進(jìn)行草書文本讀取教育的同時，收集不可讀取字符圖像以擴(kuò)充字形數(shù)據(jù)集[66]。而在國際上，2019年世界最大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)競賽平臺Kaggle舉辦了草書文本識別競賽，目的在于通過結(jié)合人工智能技術(shù)，提高草本文書OCR識別精確率[67]。

2.4 藏書點(diǎn)檢系統(tǒng)應(yīng)用

2012年，長尾真在《如何創(chuàng)造未來的圖書館》中強(qiáng)調(diào)，未來圖書館的內(nèi)部組織要像人腦一樣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接并呈現(xiàn)，成為一種各個領(lǐng)域相互聯(lián)系、社會共享的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和知識體系[18]。隨著人工智能技術(shù)發(fā)展，先進(jìn)的算法和海量的數(shù)據(jù)使人工智能應(yīng)用不再是單純實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生活的自動化和電子化，更是一種能夠?qū)⑷祟惖闹腔刍顒映尸F(xiàn)在計(jì)算機(jī)上的技術(shù)[19]，智能檢索、開放獲取、知識共享等研究成果豐碩。宇陀則彥等調(diào)研筑波大學(xué)圖書館信息搜索系統(tǒng)MetaLib和SFX的利用情況，證實(shí)該系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩籼峁┬畔⑺阉鞣?wù)[20]；地藏真作介紹了可以利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、條形碼閱讀器和Facebook賬戶來輕松創(chuàng)建網(wǎng)上圖書館的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)Liverise[21]；小林巖生對文化機(jī)構(gòu)在維基百科等國際交流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)開放情況展開論述，提出可以通過市民合作加強(qiáng)數(shù)字檔案建設(shè)[22]。

2.5 盲人圖書館AI系統(tǒng)應(yīng)用

日本圖書館重視特殊群體服務(wù)，人工智能技術(shù)為視障人士閱讀體驗(yàn)提供了新的可能。2017年日本盲人圖書館引進(jìn)Tifana公司開發(fā)的人工智能客戶服務(wù)系統(tǒng)AI Sakura-san數(shù)字標(biāo)牌版本，能夠應(yīng)用語音識別技術(shù)，用戶可通過使用自然語言與系統(tǒng)進(jìn)行交互，替代傳統(tǒng)的觸摸板操作[71]。2019年6月日本國會通過《促進(jìn)視障者閱讀環(huán)境改善法》，提出中央和地方政府負(fù)責(zé)制定和實(shí)施措施以改善視障者的閱讀環(huán)境[72]。在此背景下，東京豐島區(qū)立中央圖書館引進(jìn)AI視覺支持設(shè)備OrCam MyReader，小巧輕便，通過磁鐵吸附到眼鏡上，操作簡便，主要用于幫助視障者和老年人閱讀報(bào)紙、書籍、手機(jī)短信等。該設(shè)備無需網(wǎng)絡(luò)連接，因而能夠隨拿隨用。與盲文書籍和音譯的閱讀書籍相比，OrCam MyReader 節(jié)省了閱讀時間和生產(chǎn)成本，也讓視障人士之外的群體獲益[73-74]。

日本人工智能研究包括語言處理、知識的利用與共有、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)智能、AI應(yīng)用等，圖書情報(bào)學(xué)界大多圍繞語言處理、知識利用與共享、網(wǎng)絡(luò)智能展開[11]。

綜上，日本Society5.0 建設(shè)背景下，IoT、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、無人機(jī)、實(shí)時翻譯、VR等新興技術(shù)正被廣泛應(yīng)用于圖書館為代表的公共文化服務(wù)中，尤其在日本圖書館智能空間建設(shè)、服務(wù)模式優(yōu)化、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承、特殊群體關(guān)懷等方面發(fā)揮著積極作用。

3 日本圖書館人工智能發(fā)展特點(diǎn)

2.1 一般資料 42例患者 CT 檢查均提示存在明確的慢性硬膜下血腫（血腫最厚處超過 1 cm），腦室及中線受壓，腦溝消失。42例患者中 36例為單側(cè)慢性硬膜下血腫，6例為雙側(cè)慢性硬膜下血腫（3例行雙側(cè)鉆孔引流術(shù)，3例僅行單側(cè)鉆孔引流術(shù)）。

3.1 重視文化遺產(chǎn)的保護(hù)和利用

將人工智能應(yīng)用到歷史文化保護(hù)和開發(fā)上，充分展現(xiàn)了日本對于文化遺產(chǎn)的重視。近年日本科研機(jī)構(gòu)積極探索新興技術(shù)與傳統(tǒng)歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)開發(fā)的結(jié)合點(diǎn)，努力讓全民閱讀識別草書文本成為可能。為此，利用深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像解析等新興技術(shù)輔助識別日本古籍的草書文本，成為人工智能在日本圖書館領(lǐng)域的一大實(shí)踐應(yīng)用。其中，為了豐富草書文本數(shù)據(jù)集，日本人文開放數(shù)據(jù)中心將圖書館、美術(shù)館、藝術(shù)研究中心等文化機(jī)構(gòu)的資源進(jìn)行整合，整理成古籍?dāng)?shù)據(jù)集、江戶料理菜譜數(shù)據(jù)集、近代報(bào)刊數(shù)據(jù)集、江戶地圖數(shù)據(jù)集等數(shù)字資源集合，盡可能讓所有古籍資源的效用能夠得到發(fā)揮。這一舉措的最終目的不僅是為專業(yè)的研究學(xué)者提供服務(wù)，更是要讓日本民眾傳承文化遺產(chǎn)，甚至讓海外致力于日本古代文化研究的學(xué)者或者感興趣的人可以更好地了解其魅力，傳播、發(fā)揚(yáng)日本文化[75]。此外，日本國立情報(bào)研究所和國家文學(xué)研究資料館2017年開發(fā)了一個將手繪草圖或一般圖像與古籍畫像進(jìn)行匹配的人工智能系統(tǒng)，幫助民眾從古籍中獲取到更多新的知識[76]。由此可見，比起開發(fā)更多新的資源，日本更重視對已有的文化資源進(jìn)行盤活利用，將自身的文化遺產(chǎn)充分保存并在海內(nèi)外傳承發(fā)揚(yáng)。

3.2 文化機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)動合作

人工智能技術(shù)在日本圖書館界的廣泛應(yīng)用，不僅歸功于圖書館界自身在提升服務(wù)質(zhì)量上所作出的努力，也得益于日本IT企業(yè)在高新科技領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新。日本作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家，擁有日立、松下、索尼、東芝等國際知名IT企業(yè)，這些企業(yè)持續(xù)致力于人工智能新技術(shù)的開發(fā)探索。近年人工智能已然成為日本企業(yè)發(fā)展的熱門領(lǐng)域。作為該領(lǐng)域的技術(shù)交流展示平臺，始于2017年的“AI·人工智能展”涵蓋日本制造業(yè)、金融、能源、醫(yī)療、教育等行業(yè)，推動了日本人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。除上文中提及的圖書館引入機(jī)器人、無人機(jī)、自動點(diǎn)檢系統(tǒng)外，也不乏其他日本文化機(jī)構(gòu)和民間企業(yè)的合作項(xiàng)目。例如，日本出版銷售公司和富士通共同開發(fā)了基于人工智能的選書服務(wù)系統(tǒng)SeleBoo，通過大數(shù)據(jù)分析幫助圖書館和書店來挑選經(jīng)營場所和用戶相匹配的書單[77]；青山學(xué)院大學(xué)研究所和富士通合作成立人工智能學(xué)習(xí)支持研究項(xiàng)目，幫助建立以圖書館為中心的新學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[78]；名古屋市開展增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖書館導(dǎo)航試驗(yàn)項(xiàng)目[79]。這些都充分體現(xiàn)了日本以公共圖書館為代表的文化機(jī)構(gòu)和富士通、軟銀、京瓷等日本一流高新技術(shù)企業(yè)之間的聯(lián)動合作。正如圖書館信息技術(shù)組織Code4Lib JAPAN成員江草由佳等所言，要和人工智能領(lǐng)域的實(shí)踐者與研究者更加緊密地合作交流，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)在圖書館領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[80]。一方面，對企業(yè)來說，與文化機(jī)構(gòu)的合作不但能夠提高知名度和影響力，通過承擔(dān)一定的社會責(zé)任還能夠塑造良好的企業(yè)形象。另一方面，圖書館與業(yè)界的通力合作有助于促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的快速更新與應(yīng)用落地，是圖書館創(chuàng)新服務(wù)體驗(yàn)，邁向全面智能化的重要路徑。

3.3 活用開放獲取的大數(shù)據(jù)環(huán)境

人工智能技術(shù)在圖書館的快速發(fā)展離不開開放獲取的大數(shù)據(jù)環(huán)境。不論是智能選書、智能應(yīng)答，還是文本圖像識別，都需要豐富的數(shù)據(jù)集來提高智能服務(wù)精確度。為此，日本總務(wù)省推出開放數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)活用戰(zhàn)略，推進(jìn)支援項(xiàng)目。日本《開放數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)則》將開放數(shù)據(jù)定義為：在國家政府、地方政府和企業(yè)持有的公私數(shù)據(jù)中，滿足能夠出于商業(yè)或非商業(yè)目的二次使用、適合機(jī)器閱讀、能夠免費(fèi)利用三種形式中任意一種形式的數(shù)據(jù)，則為開放數(shù)據(jù)[81]。為促進(jìn)日本文化的保存、傳播與傳承，日本國立國會圖書館在日本數(shù)字檔案館推進(jìn)委員會和從業(yè)者審查委員會的政策支持下開始運(yùn)營全綜合門戶網(wǎng)站Japan Search，鏈接日本出版物、文化遺產(chǎn)和媒體藝術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字檔案，全國各部門都可搜索訪問其數(shù)字資源[82]。此外，為了讓地方公共機(jī)構(gòu)能夠充分利用開放數(shù)據(jù)，日本總務(wù)省專門成立開放數(shù)據(jù)培訓(xùn)門戶，用于培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，進(jìn)而提高政府工作人員數(shù)據(jù)素養(yǎng)[83]。日本開放數(shù)據(jù)政策為日本圖書館界和以高科技企業(yè)為代表的社會力量的合作創(chuàng)造了良好的環(huán)境，也為人工智能技術(shù)在圖書館的創(chuàng)新應(yīng)用積累了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，推動了圖書館服務(wù)的智能化、精準(zhǔn)化。

4 結(jié)語

我國對圖書館和人工智能研究較多，但針對日本的研究欠缺。日本圖書館領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄艿年P(guān)注較早，近年尤為重視其技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展。日本圖書館的人工智能應(yīng)用在內(nèi)外部因素的驅(qū)動下形成了獨(dú)特的發(fā)展路徑，我國可在借鑒這些做法的同時，結(jié)合自身優(yōu)勢與實(shí)際，探索出與我國新階段高質(zhì)量發(fā)展相適應(yīng)的智慧圖書館建設(shè)之路。

(1)運(yùn)用人工智能技術(shù)強(qiáng)化文獻(xiàn)資源的價(jià)值開發(fā)。我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長，古籍文獻(xiàn)豐富，古籍?dāng)?shù)字化仍在深入開展，但存在古籍?dāng)?shù)字化學(xué)術(shù)規(guī)范不足、古籍?dāng)?shù)字化平臺對成果納入性不高、用戶需求重視不足等問題[84]。對此，智慧圖書館建設(shè)應(yīng)積極探索如何充分挖掘大數(shù)據(jù)時代下的現(xiàn)有文獻(xiàn)資源價(jià)值，促進(jìn)傳統(tǒng)文化開發(fā)與文化服務(wù)，利用知識圖譜、VR/AR、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)深度開發(fā)、創(chuàng)新性地傳承發(fā)揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。

(2)促進(jìn)政府、企業(yè)、文化機(jī)構(gòu)、高校合作共建。正如日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省機(jī)器人發(fā)展報(bào)告所述，近年中國制造的機(jī)器人市場占比呈倍速增加[85]，我國人工智能技術(shù)發(fā)展在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》推動下取得了顯著成效。此外，我國也有一大批產(chǎn)品和業(yè)務(wù)較成熟的人工智能企業(yè)，為多主體合作提供了良好的基礎(chǔ)條件。盡管已有企業(yè)與文化機(jī)構(gòu)合作推出智慧場館等項(xiàng)目，但主要以博物館、美術(shù)館等展館為主，圖書館領(lǐng)域應(yīng)用較少。同時，我國高校圖書館也面臨著服務(wù)方式單一等問題，亟需從資源建設(shè)、空間功能等方面進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級[86]。因此，我國智慧圖書館建設(shè)應(yīng)充分利用科技資源優(yōu)勢，積極展開政府、企業(yè)、文化機(jī)構(gòu)與高校之間的合作，將資金、技術(shù)、信息等進(jìn)行資源整合，提供智能技術(shù)支持下更廣泛多元的新型閱讀空間和服務(wù)項(xiàng)目。

(3)開放文化數(shù)據(jù)，加快數(shù)據(jù)融合利用。日本圖書館深入應(yīng)用人工智能的一個支持條件就是數(shù)據(jù)的開放獲取和融合利用，我國對文化數(shù)據(jù)的治理已經(jīng)開始了政策上的部署，即將完成文化大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，并逐步探索文化大數(shù)據(jù)治理制度。各圖書館將自身館藏資源和特色服務(wù)與國家文化大數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以提供更具深度和廣度的信息服務(wù)。

另外，應(yīng)推進(jìn)智慧圖書館的頂層規(guī)劃，重視建設(shè)成效和用戶體驗(yàn)。近年我國圖情領(lǐng)域關(guān)于智慧圖書館的理論研究和應(yīng)用建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，但頂層規(guī)劃缺失使得究竟何為智慧圖書館、如何建設(shè)智慧圖書館等問題尚未達(dá)成共識，我國智慧圖書館建設(shè)面臨理論指導(dǎo)、區(qū)域合作、統(tǒng)籌規(guī)劃等問題[87]。日本學(xué)界圍繞圖書館人工智能技術(shù)應(yīng)用展開了大量研究和實(shí)驗(yàn)，同時重視應(yīng)用成效和用戶體驗(yàn)。我國智慧圖書館建設(shè)一方面應(yīng)積極推進(jìn)頂層規(guī)劃，從規(guī)劃和理論層面為智慧圖書館建設(shè)發(fā)展指明方向；另一方面要重視建設(shè)成效和用戶體驗(yàn)，關(guān)注用戶所需。最后，日本圖書館領(lǐng)域人工智能的持續(xù)應(yīng)用離不開專業(yè)人才隊(duì)伍。根據(jù)《新一代人工智能發(fā)展年度報(bào)告(2019-2020)》，我國在人工智能學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)上持續(xù)推進(jìn)，鼓勵高校形成人工智能學(xué)科群，培育更多復(fù)合型人才[88]。但人工智能發(fā)展仍集中在教育、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域，公共文化服務(wù)領(lǐng)域稍顯不足，應(yīng)重視人工智能的價(jià)值作用，打造一支具備職業(yè)素養(yǎng)、符合新時代發(fā)展要求的智慧服務(wù)人才隊(duì)伍。

1）減輕地表水。根據(jù)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的了解，結(jié)合其災(zāi)害的影響因素，提出減輕地表水的危害治理措施，是十分重要的。根據(jù)對以往滑坡地質(zhì)災(zāi)害的分析，70%的滑坡災(zāi)害發(fā)生的主要原因是地表水過多。在對地表水治理時，要采用合理的方式對地表水進(jìn)行攔截和導(dǎo)引。在對地表水進(jìn)行攔截和導(dǎo)引時，可以根據(jù)滑坡周圍山體情況和水流走向，對地表水進(jìn)行攔截和改流，避免地表水流入滑坡區(qū)域內(nèi)，引發(fā)二次滑坡。

盡管本文開展了大量的文獻(xiàn)、案例調(diào)研和分析工作，但日本圖書情報(bào)學(xué)界在該領(lǐng)域的研究主題廣泛且人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，所以本文材料和論述難免存在遺漏，有待于進(jìn)一步的細(xì)化研究和對該領(lǐng)域的持續(xù)密切關(guān)注。