圖書館參與機(jī)器信息行為研究的思考

◇福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吳曉靜

參與機(jī)器信息行為研究是圖書館深耕用戶信息行為研究的必要之舉，也是行業(yè)適應(yīng)人工智能時代發(fā)展的應(yīng)有之義。圖書館嘗試基于現(xiàn)有的信息行為研究方法來闡釋機(jī)器信息行為的現(xiàn)象及規(guī)律并取得一定進(jìn)展。不同信息行為模型的的適用性和人機(jī)交互是圖書館未來在機(jī)器信息信息研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。

2019年，麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室（The MIT Media Lab）研究人員聯(lián)合來自耶魯大學(xué)等高等院校和谷歌公司等企業(yè)研究者，組建了“機(jī)器行為”研究課題組，標(biāo)志著“機(jī)器行為學(xué)”這門跨專業(yè)的新興交叉學(xué)科成為研究熱點(diǎn)。機(jī)器行為學(xué)，顧名思義，主要研究智能機(jī)器行為，將智能機(jī)器視為一系列有著自身行為模式及生態(tài)反應(yīng)的個體，通過跨學(xué)科知識運(yùn)用，研究機(jī)器行為產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)制（算法）和外部環(huán)境的特質(zhì)（算法所在的社會環(huán)境），從而增進(jìn)對人工智能技術(shù)的理解。信息行為指主體在不同環(huán)境中發(fā)現(xiàn)、搜尋、整理和使用信息的系列活動，人工智能時代，信息行為主體由人類延展至智能機(jī)器，信息行為是智能機(jī)器所表現(xiàn)出的最重要的行為類型。通過深度學(xué)習(xí)和模擬，智能機(jī)器具備類似人類的感知、思考和行動等能力。

機(jī)器信息行為就是智能機(jī)器在信息輸入、存儲、運(yùn)算、處理、輸出、反饋和控制過程中表現(xiàn)出來的行為。具體來說，就是智能機(jī)器通過傳感設(shè)備接收外界輸入的視覺、聽覺、觸覺等感知類信息，并將信息存儲至存儲原件，運(yùn)用事先設(shè)定的程序，調(diào)用相應(yīng)的模型，模仿人類對信息的理解、組織、分析、挖掘和綜合利用，實(shí)現(xiàn)識別、推理、創(chuàng)作和預(yù)測等功能，再通過輸出裝置傳遞處理結(jié)果，對初始及后續(xù)的信息輸入產(chǎn)生反饋和幫助，形成工作閉環(huán)。基于內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，智能機(jī)器具有產(chǎn)生信息行為的內(nèi)在機(jī)制，做出相應(yīng)的信息行為。同時，受數(shù)據(jù)采集條件等外部環(huán)境的限制，對機(jī)器信息行為的理解又不能局限于算法本身，需要理解算法在不同環(huán)境以及與人類不同交互模式中表現(xiàn)出不同的信息行為。因此，圖書館參照（人類）用戶信息行為研究方法開展機(jī)器信息行為研究是理解智能機(jī)器信息行為和促進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展的重要舉措。

1 圖書館參與機(jī)器信息行為研究的必要和可行性

用戶信息行為研究一直是圖書館學(xué)研究的重點(diǎn)，在人工智能技術(shù)出現(xiàn)及推廣應(yīng)用之前，圖書館關(guān)注的信息行為主體通常指人類用戶，伴隨人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能機(jī)器具有了類似人類的思維意識和行為能力，信息行為的主體亦被極大延展。智能機(jī)器表現(xiàn)出較高的主體意識，以信息交流者、參與者、研究者、發(fā)布者、生產(chǎn)者、合作者等多重身份參與信息實(shí)踐，并日益成為社會信息系統(tǒng)不可或缺的組成部分?？梢灶A(yù)見，人類信息行為與機(jī)器信息行為將共生共存并交互融合，圖書館信息行為研究面臨的是多元分散、多主體并存的復(fù)雜新格局[1]。因此，一方面，當(dāng)信息行為主體由人類用戶拓展至人類用戶和智能機(jī)器時，將信息行為研究作為自身工作重點(diǎn)的圖書館，自然而然有必要與時俱進(jìn)參與機(jī)器信息行為研究。另一方面，機(jī)器信息行為改變了信息生態(tài)系統(tǒng)，這對圖書館的資源建設(shè)和服務(wù)內(nèi)容產(chǎn)生顛覆性影響，圖書館需要積極探索與研究機(jī)器信息行為，理解機(jī)器信息行為的新內(nèi)涵，積極應(yīng)對智能時代新情境為行業(yè)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。簡言之，圖書館參與機(jī)器信息行為研究不僅是傳承（深耕用戶信息行為研究）的需要更是推動行業(yè)適應(yīng)新時代發(fā)展的需要。

機(jī)器信息行為研究嘗試用研究人類信息行為的思路和方法來觀察和解釋人工智能，相關(guān)研究需要綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)、行為科學(xué)等多種專業(yè)知識，幫助人們從內(nèi)部系統(tǒng)架構(gòu)和外部環(huán)境交互的角度全面理解機(jī)器信息行為，圖書館有能力參與機(jī)器信息行為研究并成為重要的研究伙伴。一方面，圖書館界始終關(guān)注人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，并探索將技術(shù)融合應(yīng)用于創(chuàng)新服務(wù)實(shí)踐，圍繞機(jī)器智能學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用倫理（算法偏見和潛在誤用）、訓(xùn)練數(shù)據(jù)和計(jì)算過程審查等問題開展持續(xù)探索，在循證實(shí)踐中形成了對人工智能較為全面而深入的了解，為參與機(jī)器信息行為研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另一方面，圖書館在對用戶信息行為長期研究過程中，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了社會學(xué)和人類學(xué)的相關(guān)理論與模型框架，掌握了實(shí)驗(yàn)方法、人口統(tǒng)計(jì)和抽樣、觀察性因果推理等相關(guān)研究方法和工具的應(yīng)用，具備參與機(jī)器信息行為研究的理論基礎(chǔ)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

2 圖書館參與機(jī)器信息行為研究的緣起和進(jìn)展

2.1 研究緣起

人工智能技術(shù)的快速演進(jìn)對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生顛覆性影響，人們開始嘗試全面認(rèn)知人工智能技術(shù)與社會的復(fù)雜關(guān)系，深入思考人工智能技術(shù)帶來的潛在風(fēng)險與挑戰(zhàn)。二十國集團(tuán)（Group of 20，G20）提出了“G20人工智能原則”，強(qiáng)調(diào)以人為本和發(fā)展可信人工智能，這一原則獲得國際社會普遍認(rèn)同?！翱尚拧狈从沉巳斯ぶ悄芟到y(tǒng)、產(chǎn)品和服務(wù)在安全性、可靠性、可解釋、可問責(zé)等一系列內(nèi)在屬性的可信賴程度[2]。發(fā)展可信人工智能要求深化對人工智能程序行為（特別是信息行為）的洞察和理解，明確智能機(jī)器內(nèi)部的工作原理、決策依據(jù)和決策過程，及其在信息環(huán)境中的交互和影響，提升機(jī)器信息行為的透明度和可理解性，通過賦予充分知情權(quán)，以一種可解釋的方式最大限度地保障機(jī)器信息行為的準(zhǔn)確性及可信賴度。在此背景下，機(jī)器信息行為進(jìn)入圖書館人的視野?！缎旅襟w聯(lián)盟地平線報(bào)告：圖書館版（2017年）》明確指出：人工智能技術(shù)是影響圖書館服務(wù)與研究的重大技術(shù)進(jìn)展，在優(yōu)化館藏、升級空間及變革服務(wù)過程中，智能機(jī)器的戰(zhàn)略價值愈發(fā)凸顯。于是，有研究者建議圖書館應(yīng)將智能機(jī)器視為新的用戶類型加以考慮，這類用戶不會取代人類用戶，但他們有著明顯不同的需求，需要通過不同思維方式來思考和設(shè)計(jì)針對他們的資源挖掘和利用[3]。這一建議透露以下信號：①明確智能機(jī)器的主體性。圖書館用戶是指圖書館為之提供產(chǎn)品與服務(wù)的對象，人類不再是圖書館資源的唯一使用者，智能機(jī)器可以與人類用戶一樣，成為圖書館服務(wù)設(shè)計(jì)的對象，圖書館需要了解和考慮智能機(jī)器對信息資源的需求、讀取和使用等信息行為，以及與之相關(guān)的行為倫理和道德問題；②了解智能機(jī)器信息行為的特殊性。智能機(jī)器的信息需求和行為與人類用戶存在著本質(zhì)上的區(qū)別，但二者間可以相互影響、相互改造，對人類用戶行為的研究可以啟發(fā)機(jī)器用戶行為研究，圖書館需要大膽創(chuàng)新，通過借鑒與協(xié)作，在新領(lǐng)域探索新服務(wù)模型和方法。

2.2 研究起步

2019年4月，施普林格自然（Springer Nature）出版了第一本由機(jī)器生成的化學(xué)類書籍，同年，《自然》雜志發(fā)表了以“機(jī)器行為”為題的綜述文章[4]。機(jī)器信息行為的突飛猛進(jìn)激發(fā)了圖書館界參與研究的熱情，圖書館人嘗試基于現(xiàn)有的信息行為研究方法，闡釋機(jī)器信息行為的現(xiàn)象及其發(fā)展規(guī)律。有學(xué)者以威爾遜信息行為模型為基礎(chǔ)，通過疊加人工智能模型核心功能，即“模型表征＋模型評估＋優(yōu)化算法”，生成初步的機(jī)器信息行為模型，分析機(jī)器從信息需求產(chǎn)生到最終處理應(yīng)用過程中的中間變量和影響因素，并從動力機(jī)制、中介變量、信息搜尋和處理層面對機(jī)器信息行為做出說明性闡釋。在機(jī)器信息行為研究的起步階段，圖書館以信息行為模型為起點(diǎn)，以機(jī)器產(chǎn)生信息行為的內(nèi)在機(jī)制為驅(qū)動，主動參與跨學(xué)科交叉研究，為機(jī)器信息行為研究提供新的角度和啟發(fā)，在取得一定進(jìn)展的同時亦存在幾點(diǎn)不足。①機(jī)器信息行為研究范疇?wèi)?yīng)包括個體機(jī)器行為、群集機(jī)器行為和人機(jī)交互行為，而圖書館的起步研究只是粗略分析了個體機(jī)器由內(nèi)部特質(zhì)塑造的行為集，而未考量外部環(huán)境，尤其是機(jī)器之間交互、機(jī)器與人交互對機(jī)器信息行為的影響。②以深度學(xué)習(xí)為代表的機(jī)器學(xué)習(xí)雖然借鑒了人腦多分層結(jié)構(gòu)、神經(jīng)元連接交互信息的逐層分析處理機(jī)制，但并未建立與信息處理過程的自然聯(lián)系，或者說機(jī)器學(xué)習(xí)的模型表征、評估和優(yōu)化并不能形成與信息處理過程嚴(yán)格的邏輯關(guān)聯(lián)，對威爾遜信息行為模型的套用略顯生硬。③威爾遜信息行為模型缺少對信息創(chuàng)建過程的描述分析，模型本身存在局限性。

2.3 研究進(jìn)展

機(jī)器學(xué)習(xí)的新發(fā)展為機(jī)器信息行為研究提供契機(jī)，GPT-3基礎(chǔ)模型的構(gòu)建開創(chuàng)了機(jī)器學(xué)習(xí)廣闊的應(yīng)用前景?；A(chǔ)模型旨在從各種來源和渠道提取并積累知識，以有效和可擴(kuò)展的表現(xiàn)形式進(jìn)行知識組織，并將其靈活應(yīng)用至新的情境中，過程與信息的搜尋、管理和應(yīng)用嚴(yán)格對應(yīng)，機(jī)器信息行為與機(jī)器學(xué)習(xí)間更深層次、更為本質(zhì)的關(guān)聯(lián)得以正式確立。由此，以機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)模型為切入，圖書館界專家學(xué)者進(jìn)一步應(yīng)用信息行為理論和框架模型展開分析，幫助厘清信息行為如何影響機(jī)器學(xué)習(xí)這一關(guān)鍵問題，從而更有效地去增強(qiáng)機(jī)器信息行為，研究取得了新進(jìn)展與新成果。①應(yīng)用信息行為的“十項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)”（假設(shè)）探討如何確?；A(chǔ)模型的合理、公平和無偏見?！罢絹碓醇昂侠砘阉髦环从橙祟愋畔⑿袨榈囊徊糠帧?，這促使人們思考基礎(chǔ)模型中社會維度的缺失；“背景是信息傳遞的核心”引導(dǎo)人們關(guān)注基礎(chǔ)模型中存在的系列問題，包括信息矢量化過程中的去語境化，建模人員的潛在干預(yù)性，訓(xùn)練數(shù)據(jù)的性質(zhì)等；“更多信息并不總是最好”啟發(fā)人們思索基礎(chǔ)模型的補(bǔ)救措施來更好滿足邊緣化群體的需求[5]。②應(yīng)用日常生活信息實(shí)踐行為擴(kuò)展模型，增加信息創(chuàng)建過程的描述，理解基礎(chǔ)模型的生成和涌現(xiàn)能力，指導(dǎo)信息生成實(shí)踐。③應(yīng)用Foster非線性信息搜尋模型來啟發(fā)基礎(chǔ)模型，重新構(gòu)建衍生工具中用戶交互的底層算法。相較研究起步階段，該階段的進(jìn)步明顯：一是研究范疇更加拓展。從研究機(jī)器內(nèi)在的信息處理機(jī)制拓展到探索社會環(huán)境對機(jī)器信息行為的影響，探討智能機(jī)器如何認(rèn)知并理解他們所處的環(huán)境；二是研究目標(biāo)更加明確。機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)是重要的信息系統(tǒng)，圖書館機(jī)器信息行為研究回歸本體，聚焦信息行為如何影響機(jī)器學(xué)習(xí)；三是研究角度更加全面。機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域新概念和新模型的發(fā)展，為機(jī)器信息行為研究提供了新的切入點(diǎn)，提高了信息行為模型的適用性，幫助人們?nèi)轿焕斫夂蛷?qiáng)化機(jī)器學(xué)習(xí)，發(fā)展以人為本的人工智能；四是研究團(tuán)隊(duì)更加多元。圖書館人開始突破自身學(xué)科局限，積極參與到機(jī)器學(xué)習(xí)的跨學(xué)科對話中，開展協(xié)同研究，驅(qū)動機(jī)器信息行為研究領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

3 圖書館參與機(jī)器信息行為研究的展望

人與智能機(jī)器在未來會如影隨形，共生共存于復(fù)雜巨系統(tǒng)中。人類與機(jī)器各自存在的優(yōu)勢具有高度的互補(bǔ)性，連接并整合優(yōu)勢能夠創(chuàng)造出無可比擬的智能形態(tài)?？茖W(xué)家紛紛預(yù)測，人工智能（客觀智能）與人類智能（主觀智能）最有可能演變成為陰陽對立的統(tǒng)一體，從而開啟全新的人機(jī)融合智能時代，人機(jī)交互協(xié)同應(yīng)成為人工智能3.0的關(guān)鍵及核心[6]，在高效協(xié)作中生成復(fù)雜問題的解決方案。當(dāng)人工智能由初級進(jìn)階到高級乃至超級（類人工智能）階段，智能機(jī)器被賦予人的情感、倫理和道德等元素，由此催生用研究人類信息行為的方法來解釋人工智能及其信息行為的思路和方法，以人機(jī)良好的溝通、理解和協(xié)同為目標(biāo)，機(jī)器信息行為研究顯得尤為重要和關(guān)鍵。機(jī)器信息行為研究能通過內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制與外部交互環(huán)境的全面研究，幫助人們更好地理解人工智能技術(shù)和智能機(jī)器。機(jī)器信息行為研究是動態(tài)發(fā)展的過程，能追蹤分析機(jī)器隨著時間推移而表現(xiàn)出的系列行為，這個過程突破了在單輪對話中生成解釋的簡單模式，讓人類以一種交互、反復(fù)和漸近的方式揣摩智能機(jī)器的心智、理解機(jī)器每一步?jīng)Q策的意圖，掌握機(jī)器在一定環(huán)境中的勝任力和功能性，在可理解、可預(yù)測中培養(yǎng)人類對機(jī)器的信任[7]。此外，機(jī)器信息行為研究關(guān)注分析人機(jī)交互、多智能體系統(tǒng)中的相互影響和相互作用，能增進(jìn)智能機(jī)器對人類心智及特定解釋內(nèi)容的理解，縮小機(jī)器和人類之間的認(rèn)知思維差異，強(qiáng)化信任感。圖書館對新技術(shù)的研究偏重融合應(yīng)用，對機(jī)器信息行為的研究仍處于初級階段，未來，圖書館有望借助其對人類信息行為的了解，通過跨學(xué)科合作研究在“可解釋人工智能”“機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)符號”等方面大放異彩，參與推動人工智能技術(shù)的發(fā)展。圖書館參與機(jī)器信息行為研究的重點(diǎn)方向包括：①重新審視和思考不同信息行為模型對解釋不同情境下機(jī)器信息行為的適用性；②研究人的信息行為如何通過機(jī)器學(xué)習(xí)來影響機(jī)器的信息行為；③聚焦人與智能機(jī)器間的交互，不僅需要解決機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中出現(xiàn)的算法偏見和潛在誤用問題，也要完善訓(xùn)練數(shù)據(jù)、改進(jìn)基礎(chǔ)模型，產(chǎn)生更智能的機(jī)器信息行為?？梢灶A(yù)見，在機(jī)器信息行為研究領(lǐng)域，圖書館機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，圖書館應(yīng)關(guān)注人工智能技術(shù)及智能機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展的前沿動態(tài)，積極尋求信息行為與機(jī)器學(xué)習(xí)交叉融合研究的切入點(diǎn)，強(qiáng)化館員跨學(xué)科素養(yǎng)和技能的培育，為機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的更多現(xiàn)實(shí)性問題提供解決方案和路徑，助力實(shí)現(xiàn)人類與人工智能的共生共榮。