元宇宙視域下的公共圖書館親子閱讀場景化服務模型構建研究

聶松良，賀幸陽

(湘潭大學 公共管理學院，湖南 湘潭 411105)

0 引言

關于元宇宙的定義目前尚無定論，本研究認為，元宇宙是以AI、XR、區(qū)塊鏈、腦機接口等技術為支撐，整合多種新技術而產(chǎn)生的新型虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應用和社會形態(tài)[1]。面對用戶日益復雜的感官體驗需求與親子閱讀服務需要，公共圖書館應時刻把握需求動態(tài),積極尋求技術賦能，在場景化、個性化的虛擬服務中提升閱讀治療用戶體驗,滿足訪客情感與知識方面的雙重需求。2021年11月，楊新涯等[2]首次提出將元宇宙引入智慧圖書館服務體系的觀點，引起了學界廣泛的關注；徐祥伍等[3]從元宇宙基本內(nèi)涵與典型特征出發(fā)，對元宇宙視域下智慧圖書館虛實融生發(fā)展進行展望；張麒麟[4]基于不同時代環(huán)境下圖書館服務功能與文化目標變化，論述了元宇宙下圖書館服務體系與知識空間的構建。相關研究大多著眼于元宇宙技術在智慧圖書館應用中的宏觀服務模式構建，鮮少涉及元宇宙時代下的公共圖書館親子閱讀服務轉(zhuǎn)型。本研究從元宇宙技術與圖書館親子閱讀服務契合度出發(fā)，探索元宇宙視域下的親子閱讀之應用場景，并在此基礎上構建起公共圖書館親子閱讀服務模型。

1 元宇宙技術與圖書館親子閱讀契合度分析

本文結(jié)合郭亞軍等[5]關于元宇宙視域下虛擬教育探索的研究范式，從用戶需求、支撐技術、認知過程3個主要維度對元宇宙與公共圖書館親子閱讀契合度進行分析。

1.1 用戶需求維度

目前，公共圖書館親子閱讀服務仍然停留在初級發(fā)展階段：一方面“館員引導—紙質(zhì)閱讀”線下親子閱讀模式受時空限制，對家長的時間安排有一定挑戰(zhàn)；另一方面由于國內(nèi)親子家庭缺乏對親子閱讀應有認識，閱讀引導的角色過分由家長向圖書館員過渡，造成了家長的參與度不高，兒童主體在親子閱讀活動中的個性化信息、情感需求很難得以滿足。元宇宙技術(Metaverse)融合數(shù)字孿生、人工智能與腦機接口技術，能夠有效打破公共圖書館傳統(tǒng)親子閱讀服務的時間空間限制，通過AI館員的形式為親子家庭提供全天無歇的服務。親子家庭父母在任意空閑時刻都可以打開軟件，通過移動終端、可穿戴設備進入元宇宙空間，在全息仿真場景中沉浸相關情境。元宇宙空間可以根據(jù)兒童的情緒變化與興趣特征，靈活開展場景化親子閱讀服務，在虛實空間的交互中完成現(xiàn)實資源的深度發(fā)掘、個性化利用，最終為需求對象創(chuàng)造積極的現(xiàn)實價值、提供正向支持。

1.2 支持技術維度

精準了解兒童的認知水平與情感需求是公共圖書館改善親子閱讀服務質(zhì)量的關鍵。不同于傳統(tǒng)的鏡像空間，元宇宙囊括了物理世界中的對象、界面與構成動態(tài)虛擬環(huán)境的多維交互網(wǎng)絡，通過腦機接口可以在打造虛擬場景之余映射出豐滿的內(nèi)心世界[6]，憑借其極強的感知交互功能與即時通信技術，元宇宙技術能夠及時捕捉到兒童與家長在行為、情緒上的變化，從而靈活地調(diào)整場景參數(shù)，優(yōu)化親子閱讀服務細節(jié)。借助AI，IOT，BTC等與電子游戲技術的深度融合，元宇宙能夠賦予用戶具備極強代入感的數(shù)字身份，使其穩(wěn)定地參與元宇宙圖書館親子閱讀活動，在游戲化的多模態(tài)場景中接受相關服務?！霸茢?shù)智”融合技術下，元宇宙圖書館能夠自發(fā)識別各主體年齡、教育背景等主體因素與館藏資源、社會環(huán)境等外部因素的變化，以親子家庭需求為導向、用戶行為數(shù)據(jù)為驅(qū)動提供多元化、個性化的親子閱讀服務供給。

1.3 認知過程維度

親子閱讀強調(diào)在閱讀的過程中培養(yǎng)兒童的觀察力、注意力、想象力以及邏輯思維能力，通過長期連續(xù)的陪伴式引導激發(fā)孩子的探索性行為意愿，幫助兒童逐步建立起基本的自我認知與社會意識。元宇宙通過多感官體驗的虛擬場景演繹圖書、繪本內(nèi)容，能夠更大程度便捷兒童智力思維與道德情感的培養(yǎng)，為激發(fā)兒童創(chuàng)新能力提供場景與路徑。通過融合AI，XR，BCI等多項智能交互技術，面向兒童多變的知覺、興趣、思維、情感、意志狀態(tài)，元宇宙圖書館能夠及時敏銳地予以感知。通過虛擬現(xiàn)實場景的生動表現(xiàn)形式與虛擬社區(qū)的沉浸式參與方式，元宇宙技術大幅提升了信息資源內(nèi)容外向化的程度與效率，靈活地調(diào)動起多維度的感官體驗，有效增進兒童意識流的生產(chǎn)與交流[7]，從而降低不同年齡段、認知水平兒童在親子閱讀場景中的信息接受障礙，在元宇宙生態(tài)中獲得強烈的情感共鳴，給親子家庭用戶帶來豐富的感知易用性。

2 元宇宙技術在公共圖書館親子閱讀服務中的應用場景

圖書館憑借豐富的數(shù)字與館藏資源以及理論實踐經(jīng)驗，在親子閱讀服務活動中具有得天獨厚的資源優(yōu)勢，通過與學校、家庭等多主體的合作以元宇宙虛擬社區(qū)的形式向居民提供親子閱讀服務，能夠有效推動公共圖書館親子閱讀指導服務的普及?！霸茢?shù)智”融合技術背景下，電子游戲技術與腦機接口、邊緣計算、AI、XR等深度融合，圖書館元宇宙能夠橫跨多種平臺，帶領兒童穿梭于不同的虛擬場景環(huán)境，針對不同認知層次與情感需求的兒童提供個性化的多感官體驗，在多主體參與的親子閱讀元宇宙場景中激發(fā)其社會意識與無限潛能。

2.1 自然交互，虛擬導讀

親子閱讀活動強調(diào)父母與兒童的互動共享，通過多感官沉浸式閱讀體驗，元宇宙能夠有效提升公共圖書館親子閱讀的互動水平。借助AR導航定位圖書的虛擬應用以及VR數(shù)字圖書館引領全民閱讀新風潮的新型圖書館模式。XR作為新型的沉浸式技術，通過計算機將真實與虛擬世界相結(jié)合，具備視覺、聽覺、觸覺等6種體驗的性能優(yōu)勢。圖書館親子閱讀服務利用XR的全虛擬性、交互性等特點，為用戶打造可人機交互的親子閱讀模擬環(huán)境。家長與兒童可以在自然交互的逼真場景中，進行多感官的虛擬體驗，增強圖書館親子閱讀服務的質(zhì)量水平。

2.2 親子游戲，交流園地

實驗研究表明良好的親子閱讀習慣對兒童早期讀寫能力、閱讀興趣以及自我意識發(fā)展具有重要意義。對公共圖書館而言，親子閱讀不能只注重閱讀材料的創(chuàng)新，更要重視對兒童閱讀興趣的培養(yǎng)。將親子游戲融入圖書館親子閱讀服務，加大親子交流程度，大大提升親子閱讀服務水平。游戲被普遍認為是元宇宙的最初入口，給予玩家虛擬身份在虛擬社區(qū)內(nèi)進行社交。元宇宙Lxd技術通過可穿戴設備，賦予親子不同的游戲角色，通過游戲操作模式的不斷演變，不斷提升其沉浸感。其中MR技術賦予親子感受虛擬和現(xiàn)實世界的對象交互體驗，使得親子在虛擬空間中的映射感更真實，在游戲過程中有效促進親子交流。

2.3 樂玩空間，思維課堂

國內(nèi)少年兒童圖書館的研究表明，在就讀小學前親子閱讀過程中需要父母或其他監(jiān)護人更多的干預指導，在步入義務教育階段后兒童的認知讀寫能力與邏輯思維能力都將進入快速發(fā)展階段，此時來自父母的過度干預容易引起兒童的抵觸與排斥心理，將影響其自我學習能力的培養(yǎng)與提升，故而在此階段的親子閱讀方式應該循序漸進地轉(zhuǎn)向激發(fā)兒童自主興趣為主的方式發(fā)展[8]。元宇宙通過BCI與人工智能技術將培養(yǎng)計劃融入游戲化虛擬場景，大大降低了相關學習內(nèi)容的信息接受障礙。通過任務式的樂玩場景激發(fā)兒童使命感，在沉浸式的第一視角角色體驗中逐步激發(fā)用戶情感共鳴，幫助親子家庭完成兒童邏輯思維與讀寫能力的培養(yǎng)。

2.4 動態(tài)畫像，個性推薦

隨著區(qū)塊鏈、云計算等互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展，居民信息需求也朝著多元化、個性化發(fā)展，用戶對圖書館的服務也有了更高的期待。用戶畫像將用戶信息標簽化，圖書館借此充分了解用戶需求，可以為用戶提供更加精準的服務。公共圖書館借助NFT(非同質(zhì)化代幣)將用戶信息儲存于區(qū)塊鏈中，元宇宙的區(qū)塊鏈技術將用戶數(shù)據(jù)復制在不同的計算機中，實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的分布式儲存。用戶信息的處理通過邊緣云計算接收各種異構終端設備的數(shù)據(jù)信息，云計算將收集的海量用戶數(shù)據(jù)標簽，根據(jù)用戶的目的、偏好等差異進行精細化區(qū)分。公共圖書館可通過對用戶進行動態(tài)畫像將用戶細分，從而滿足不同用戶的差異化場景需求。

3 面向親子閱讀場景的元宇宙圖書館服務模型架構

3.1 基礎設施層

基礎設施層由可穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)與5G即時通信技術共同組成，是元宇宙圖書館打破時空約束提供場景化親子閱讀功能的物質(zhì)基礎。利用可穿戴設備、移動終端等感知設備，基礎設施層能夠及時捕獲來自社交媒體的靜態(tài)用戶基本信息與用戶行為、情緒的動態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)親子閱讀場景化服務提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)基礎。例如，通過兒童智能手表獲取用戶日常軌跡與實時定位；利用手機攝像頭和智能穿戴設備，感知周圍環(huán)境是否符合相關游戲場景運動的安全需要，并在活動過程中通過監(jiān)測用戶面部表情，判斷相關服務與場景的用戶適配度與滿意度。作為元宇宙圖書館親子閱讀服務數(shù)據(jù)獲取與開發(fā)的主要途徑，基礎設施層通過精準把握親子家庭個性化的情感需求與體驗偏好，能夠為親子閱讀服務場景化發(fā)展提供強大的內(nèi)生引擎。

3.2 算法仿真層

數(shù)據(jù)算法層由區(qū)塊鏈、云邊協(xié)同計算以及數(shù)字孿生等功能模塊組成，根據(jù)基礎設施層所上傳的用戶數(shù)據(jù)，能夠深度挖掘出親子家庭兒童的認知水平、父母的教育背景、路徑接受偏好以及情感需求特質(zhì)，在元宇宙空間從多時間、多概率的維度演繹不同方案下的親子閱讀服務[9]，從而為個性化的場景化親子閱讀服務提供決策支持。因其作為連接基礎設施層與功能應用層的中心環(huán)節(jié)，算法仿真層模型的擬合優(yōu)度關系到圖書館元宇宙親子閱讀業(yè)務流數(shù)據(jù)、親子家庭行為數(shù)據(jù)等動態(tài)與館藏資源數(shù)據(jù)、親子家庭基本信息、親子閱讀服務場景建模數(shù)據(jù)等靜態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)開發(fā)程度。借助機器學習算法與數(shù)字孿生技術深度挖掘不同年齡段兒童的親子閱讀需求，算法仿真層能夠在仿真模擬、虛實交互的過程中明確場景中各對象的潛在關聯(lián)，優(yōu)化服務細節(jié)，向功能應用層做出反饋，從而有效提升親子閱讀場景層次感，優(yōu)化服務適配度。

3.3 功能應用層

基于5G/6G、XR、AI、邊緣計算等“云數(shù)智”技術，功能應用層能夠通過App以多模態(tài)場景的形式打包封裝算法仿真層的親子閱讀服務流程方案，實現(xiàn)元宇宙圖書館親子閱讀服務的游戲化輸出。通過5G/6G網(wǎng)絡接收來自算法仿真層的數(shù)字指令，功能應用層能夠即時同步親子家庭相關服務數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)元宇宙學習場景的最優(yōu)配置。融合XR與AI智能語音、計算機圖像技術，功能應用層不再受限于游戲設計團隊的人力資源限制，能夠根據(jù)適宜的親子閱讀文本自發(fā)創(chuàng)建相關親子閱讀互動場景；與此同時，在AI與BCI技術深度融合的基礎上，平臺能夠利用移動終端與可穿戴設備深入監(jiān)測兒童當下情境，并對情感走向、情感需求做出準確預判。由于親子閱讀面向訪客的特殊性，元宇宙圖書館采用區(qū)塊鏈技術對兒童個人信息進行加密處理與保存，切實保障家庭信息與服務內(nèi)容等個人隱私數(shù)據(jù)安全，避免數(shù)據(jù)泄露引發(fā)的元宇宙信任危機。

3.4 智慧交互層

智慧交互層借助可穿戴設備、移動終端與應用軟件，為廣大親子家庭提供場景化親子閱讀的登錄接口，通過感知設備實時監(jiān)測場景化親子閱讀服務，能夠敏銳抓取來自兒童味覺、觸覺、視覺、聽覺、嗅覺與思維的動態(tài)變化，通過虛實空間的信息閉環(huán)，靈活調(diào)整服務流程與細節(jié)，充分調(diào)動親子家庭父母、兒童的積極性與體驗感。伴隨兒童讀寫能力與思維認知水平的改善，趣味化的親子閱讀場景也需要不斷迭代更新，故而元宇宙親子閱讀應用軟件應具有方便卸載與更新的特點，使得用戶能夠輕松地更換、獲取所需場景。通過移動終端與可穿戴設備深入監(jiān)測兒童所處情境，并對情感走向、情感需求作出準確預判。在機器學習方法的基礎上，元宇宙能夠?qū)τH子閱讀過程中的用戶信息行為機制實現(xiàn)全方位深度挖掘，從而在實踐服務中不斷優(yōu)化場景資源配置,完善場景化服務規(guī)則，從而營造具有時代屬性的公共圖書館元宇宙生態(tài)與場景化親子閱讀場景。

4 結(jié)語

青少年兒童是國家與民族的未來，親子閱讀作為早期教育的重要組成部分，對兒童的長期發(fā)展具有潛移默化的影響，公共圖書館應當主動承擔起親子閱讀中指導者的社會教育職能，尋求元宇宙技術賦能相關業(yè)務發(fā)展，充分調(diào)動親子家庭父母參與感、兒童積極性。本文首先從用戶需求、支撐技術、認知過程3個主要維度論證了元宇宙技術與圖書館親子閱讀服務的契合程度，提出了元宇宙技術下公共圖書館親子閱讀的主要應用場景，在此基礎之上面向公共圖書館親子閱讀服務功能設計出了以應用場景為導向、用戶體驗為目標，滿足用戶豐富情感需求的元宇宙圖書館模型架構，以期為我國公共圖書館利用元宇宙技術賦能親子閱讀的服務實踐提供理論參考與借鑒。