人工智能时代新型数字图书馆建设：机遇与挑战

朱 昊

（重庆图书馆，重庆 400037）

人工智能是让机器模拟人的思维与行为，进而完成各种智能任务的技术。人工智能技术的不断进步，深刻改变着人们的生活方式，也渗透至医疗、交通、移动通讯等多个领域。人工智能涵盖了神经科学、信息科学、认知科学等多学科知识，目前涉及的技术研究领域包括深度学习、遗传算法、自然语言处理等。近年来，全球科学界与工业界纷纷布局人工智能战略，如谷歌推出“谷歌大脑”计划，微软建立人工智能研究院等。我国国务院2016年发布的十三五规划纲要中，也提出要大力发展人工智能，并制定了《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，将人工智能发展列为国家重要战略[1]。人工智能时代的到来，正在引领第四次产业革命，以智能汽车、智能机器人等为代表的智能产品层出不穷。图书馆作为信息技术应用的前沿阵地，将人工智能应用于数字图书馆服务中，融合数字化与智能化技术，促进数字图书馆向智能化转型，提高数字图书馆服务水平，这就形成了新型数字图书馆。尤其是近年来图情界提出“第三代图书馆”的实践设想，以及推行的一系列变革措施，都将使人工智能在数字图书馆建设中大有作为。

1 人工智能给数字图书馆发展带来新机遇

自上世纪70年代至今，人工智能逐渐被应用于图书馆服务的各个环节，为新型数字图书馆建设提供了支持。尤其是近年来深度学习、云计算等新兴技术的应用，给数字图书馆发展带来新机遇，有助于数字图书馆重塑服务模式，逐步向智能化的新型数字图书馆转型。

1.1 提升资源建设效率

如今数字化资源迅速增多，多元、海量、异构的信息增长趋势，给数字图书馆信息处理带来难度。人工智能技术以强大的信息整合、计算与处理能力，能够发现不同资源之间潜在的规律，将数据处理问题定量化，提升馆藏资源建设效率。智能算法作为人工智能的核心部分，可以依托深度神经网络强化学习能力，将各类资源转化为机器可以理解的语义信息，提高信息检索的准确度。云计算技术的应用，可以提高信息处理效率，实现对海量资源的高效整合，全面提高数字图书馆馆藏量。可以说，人工智能有助于重塑馆藏建设模式，实现对信息的智能感知，让用户获得更加便捷准确的信息服务。

1.2 改变信息服务面貌

人工智能技术在模拟人脑思维方式基础上，依托计算机强大的信息处理能力，起到放大人类智慧的作用，能够完成人类无法完成的工作。借助智能感知设备与高通量计算机，人工智能可以提高信息整合效率，深入到信息服务链的各个环节，实现资源自动匹配，延展信息服务维度，保障所提供信息与用户需求的无缝对接。数字图书馆也可以利用智能算法，建立舆情监测分析系统，掌握信息环境的变化，预测目标群体动态需求，提高对信息服务的掌控能力。如纽约大学图书馆设计的个性化推荐系统，以机器学习的方式理解检索内容，根据用户需求分析结果，自动筛选关键词、核心内容等，为用户提供稳定可靠的服务。

1.3 促进图书馆转型升级

人工智能经过六十多年的发展，与物联网、大数据等技术相互作用，形成全新的计算机技术生态，极大提升了语音识别、图像处理等方面的能力。数字图书馆是研究与应用新知识、新技术的场所，其转型发展离不开先进技术的支持[2]。目前我国图情界紧密围绕知识创新需求，建立了图书馆人工智能体系，不仅促进了人工智能的传播，也促进了新技术与文化、经济等领域的融合。数字图书馆基于人工智能的全新管理模式，可以实现用户与资源之间的互通互联，扩大信息的传播范围，增进基于知识的协作与共享，这也必将推动图书馆在智能语音服务、智能检索、智能教育等方面取得突破性进展。

2 人工智能时代新型数字图书馆建设面临的挑战

当前国内数字图书馆虽然引入人工智能技术，致力于促进数字图书馆向智能化转型，但大部分应用尚处于理论阶段，实际操作中依然面临多方面的挑战。

2.1 人工智能研究投入不足

数字图书馆引入人工智能技术，需要采购相应的设施设备，也需要在研究、管理、服务等阶段投入大量资金，进而更好地发挥人工智能的作用[3]。由于图书馆属于公益性服务机构，其经费来源主要依靠政府财政拨款，并且对资金使用有明确的限制。且由于图书馆大多数资金被用于文献采访工作中，或者用于支付员工薪酬，鲜少用于配置人工智能相关设施设备的采购。加上目前人工智能的应用并没有统一的标准，很多图书馆仅处于摸索阶段，尚不明确新技术能够带来的效益，这就难以获得政府财政支持。此外，人工智能属于社科类研究项目，图书馆在这方面本身分配的科研经费较少，导致人工智能研究资金缺口大，这也影响到新型数字图书馆的建设进程。

2.2 缺乏专业人才队伍

从现阶段我国图书馆人工智能的实践现状来看，由数字图书馆独立开发的人工智能应用并不多，大部分为直接采购获得，或者由高新技术企业与图书馆合作完成开发工作。究其原因，在于从事人工智能研究工作需要专业人才，而在人工智能行业人才紧缺的大背景下，数字图书馆在引进人才方面并没有优势，致使在人工智能研发方面也存在较多障碍。同时很多图书馆不了解人工智能的最新发展趋势，缺乏创新思维与开阔的视野，只能被动接受企业研发的各类智能应用，无法根据自身需求选择适宜的技术与工具。新型数字图书馆建设并非一蹴而就，要求图书馆强化与企业的协同合作，努力弥补在人才、技术方面存在的不足[4]。

2.3 大数据采集利用存在障碍

数字图书馆引入人工智能技术的目的之一，在于有效处理海量大数据资源，提升馆藏资源建设效率。而日益增多、来源复杂、异构分布的数字化资源，本身加大了图书馆采集、理解与处理的难度，也对数字图书馆信息技术工具的应用提出更高的要求[5]。若馆员数字化处理方式不当，或者无法掌握适宜的智能算法，很难保障大数据采集处理的有效性。同时在大数据采集过程中，数字图书馆还需要做好与出版社、数据库运营商等机构的协商工作，争取获得他们的支持，确保资源建设的丰富完整性。此外，为保障用户权益，数字图书馆在数据挖掘阶段，还需要建立隐私保护与版权保护相关规范，避免由此引发的法律纠纷。

3 人工智能应用于新型数字图书馆的技术路径

人工智能技术在图书馆各项业务中的渗透，促进了图书馆服务内容、理念与技术的变革，也加快了新型数字图书馆的建设步伐。人工智能作为新型数字图书馆的重要支撑，为了真正实现图书馆的智能化，就有必要把握人工智能的应用路径，让人工智能帮助馆员做更多细致、全面、高效的工作。

3.1 资源维度：智能资源建设

作为提供信息化服务的基础，资源建设一直是图书馆的核心业务[6]。新型数字图书馆的构建，应该依托适宜的人工智能技术，提高对用户数据的智能分析能力，制定科学合理的资源建设方案，形成基于用户需求驱动的资源建设机制。这样不仅体现了以用户为中心的服务理念，也可以避免资源重复建设，完善资源采访管理模式，降低资源建设成本。基于人工智能的信息采集系统，可以通过深度学习的方式，主动挖掘用户个性化需求，对多源异构信息进行高效采集、识别与处理，自动匹配符合条件的信息资源，保障馆藏资源利用率。如美国杨百翰大学图书馆借助读者决策采购系统，全面掌握读者对资源建设的诉求，根据用户意愿程度触发系统采购指令，极大地提升了馆藏利用率。

3.2 空间维度：智能感知空间

人工智能时代各种智能化设备的应用，如射频识别、智能交互技术等，有助于提高图书馆系统对周围环境的感知能力，提高数据采集处理效率，营造具有智能感知功能的新型服务空间。新型数字图书馆的构建，可以借助多样化的智能应用，打造能够感知周围环境，自动采集监测环境数据，全面提高建筑智能化水平的管理系统，实现对图书馆内部照明、通风、供暖、安防等系统的智能化调控。智能化设施设备的应用，让数字图书馆拥有智能感知能力，促进了图书馆文献、资源、空间的智能化关联，可以营造良好的用户服务环境[7]。而馆员借助智能手机等移动工具，能够轻松操控各类智能设备，或者指挥智能机器人开展各项工作，提升信息服务的便捷舒适度。

3.3 服务维度：智能信息服务

面对用户日益多元化的信息需求，数字图书馆需要借助人工智能等新技术，全面掌握不同类型用户的差异，进而提供更有针对性的服务。图书馆每年接待的用户人数众多，要想对这些用户数据进行统计分析，可以引入人脸识别技术。它通过对用户面部特征信息进行采集，自动跟踪识别人脸，进而分辨一般用户与重点用户群体，帮助数字图书馆开展用户分类管理，掌握不同类型用户的行为规律，主动推送符合其需求的信息。数字图书馆也可以利用智能化工具，构建具备智能采集、分类、推送等功能的个性化服务系统，在主动分析用户数据基础上，提升信息服务的智能化水平。例如，大连图书馆依托人工智能技术，建立了包括用户层、中间层、后台数据库的信息服务系统，实现对用户数据的智能化处理，能够根据用户偏好自动匹配个性化服务内容（如图1所示）。

图1 基于人工智能的信息服务系统架构

4 人工智能时代新型数字图书馆的建设策略

在数字图书馆朝着智能化方向发展方面上，人工智能技术的推动发挥着关键作用。新型数字图书馆的建设是一项长期工程，为了保障服务全面、功能多样，需要从创新思维方式、培养人工智能服务团队、促进科技孵化等角度着手，真正解决现阶段存在的难题，营造更好的图书馆信息服务生态（如图2所示）。

图2 新型数字图书馆的建设策略

4.1 建立具有创新思维的智能图书馆

人工智能时代开放、互联、共享的信息环境，让用户具有多样化的信息获取渠道，也使得数字图书馆提供的服务更为便捷高效[8]。为了加快新型数字图书馆建设，提升信息服务的智能化、智慧化水平，数字图书馆还需要创新思维模式，主动掌握最新科研进展，积极引入新理念、新设备与新技术，全面优化资源建设与服务模式。数字图书馆可以促进“互联网+”与人工智能相结合，拓展人工智能应用范围，将基于人工智能的新型服务模式引入咖啡馆、地铁站等场景中，让更多的读者享受到人工智能带来的便利。同时依托人工智能平台，强化知识开发、创新与利用能力，将多样化的知识片段连接起来，形成符合特定主题的知识网络，为读者决策提供可靠的依据。

4.2 培养掌握人工智能技术的服务团队

人工智能技术的高速发展，在为数字图书馆提供便利的同时，也对馆员提出了更高的要求。数字图书馆应该制定科学的人才培养规划，督促图书馆员学习新技能，掌握各种智能设备的操作方法，使其具备较高的信息智能应用能力，并且能够通过自主学习提高创新能力，更好地满足用户个性化服务需求。面对智能化应用，图书馆员还需要加强与人工智能相关的研究工作，掌握人工智能的发展方向，学习有关人工智能服务知识，争取成为新时代的复合型人才。数字图书馆要为馆员提供良好的工作环境，以专家讲座、定期考核等方式，提高馆员的学习积极性，提高其自身综合素质。

4.3 提升图书馆科技创新与孵化能力

如今人工智能已成为各国竞争的科技热点，与之相关的硬件、算法与工具的价值日益提高，必然增加新型数字图书馆建设的资金压力。为了应对这一难题，数字图书馆一方面需要拓展资金来源，通过与行业协会、企业等机构合作，以建立基金会、设立科研项目的方式募集资金，提高对人工智能应用的投入力度。另一方面，数字图书馆通过与高新技术企业合作投资，积极引入创新创意资源，在资源、人才互补基础上建立科技孵化项目，构建更加可靠的软硬件开发平台，推动热点研究获得突破性进展，全面提高自身的社会服务价值。今后数字图书馆还需要开展更多创意性探索，强化智能化应用研发能力，建立更为便捷智慧的图书馆服务体系。

5 结语

如今人工智能的研究与应用正逐渐成为世界各国竞争的焦点，也成为推动各行各业发展的新引擎。人工智能相关学科的发展与技术创新，促进了社会各领域从数字化向智能化转型，也给数字图书馆发展带来机遇和挑战。虽然目前数字图书馆在人工智能实践方面，还需要克服很多难题，但相信随着人工智能与图情界的深度融合，以及智能化应用模式的逐步成熟，数字图书馆必将迎来更大的发展空间。