数字孪生技术驱动下智慧图书馆场景化服务模式研究

于希梅

（淮阴工学院图书馆 江苏淮安 223003）

在社会文明建设过程中，图书馆担当着十分重要的角色，有利于促进国民整体素质的提升。随着信息化时代的来临，人们获取信息的途径变得多元化，图书馆也受到严重冲击，人流量逐渐减少。互联网的出现和发展，虽然为人们带来了很大便利，但是网络中大量的碎片化信息对人们的思想观念也会造成一定影响。因此，图书馆应科学合理地利用数字孪生技术带来的便利，积极优化自身服务模式，不断提升自身服务质量，改变当前人流量下降的现状，为国民综合素质的提升打下坚实基础。

一、智慧图书馆场景化服务模式的重要价值和作用

1.场景服务可以进一步促进用户与图书馆之间的衔接

当前我们已经进入了信息化时代，随着生活节奏的不断加快，需要我们在有限的时间内迅速地处理各种业务，同时也对各行业提出了更高的服务要求，让他们的服务变得更加专业、快捷。图书馆正在积极地顺应人们的需求，例如：普及移动图书馆、使用自助服务设备、使用智能机器人等。但是，目前的应用大多提高了图书馆的管理效率，却没有提高自身的服务水平和效率。读者仍须利用不甚了解的图书馆专业原则与知识，在复杂的资料中搜寻所需的信息，这一过程效率比较低下，不具备良好的时效性，这就导致了用户对智慧图书馆的认识不足[1]。场景服务的实质是主题服务，具体场景的空间构建、资源组织、服务设计、活动实施等都是围绕某个具体的主题进行整合。通过对特定场景主题的识别，使用者可以迅速与图书馆所提供的相关信息进行链接，从而实现图书馆的“一站式服务”目的。

2.场景服务是实现智慧图书馆精准服务的有效方式

智慧图书馆的核心是要了解使用者的需要，并为其提供准确的服务。在过去的图书馆服务实践中，由于缺少对读者相关资料的即时处理技术，往往会依据读者的职业背景，或是依据使用者的档案信息，将需要的资料或服务内容定期地提供给读者。事实证明，“精准”的服务效率很低，对当前不能用的信息进行处理，往往会让用户感觉到心烦意乱，从而导致用户对相关信息的拒绝。在移动互联网时代，利用大数据、定位系统、传感器等互联网技术，为图书馆的准确、个性化服务创造了条件。情景服务与其它服务的区别在于，它更能满足人们当前的需要[2]。在此基础上，利用技术支持的方法，分析使用者的行为轨迹、行为习惯和心理，了解使用者的行为意图和特征，从而达到准确的服务要求。此外，在满足了当前和未来的用户需要之后，该场景能够预知其下一步的行为，并为其提供相应的服务。

3.场景服务是整合图书馆和信息需求生成环境的有效机制

由于人们的日常生活、学习、工作等方面都存在着信息需求，因此，人们对图书馆的使用依然是以实物馆舍为基础，或者通过对图书馆主页的访问来实现。因此，目前的图书馆信息服务和信息需求的生成环境是分开的，这就造成了目前的图书馆使用者的智能体验不高。场景服务能够将所生成的服务与所需的环境有机结合，为用户提供更好的使用体验。例如，我们所熟悉的“支付宝”，即“支付宝”为用户提供的主要服务，而“支付宝”则不仅仅是一种支付方式，它的支付与各种生活场景的结合，为使用者的日常生活带来了巨大便利[3]。同时，在实际应用中，应充分利用基于情景的资源，使信息服务和相应的信息需求生成的情景相结合，为用户提供智能化的信息服务。在手机网络中，任何一个组织在用户周围进行的业务都必须以获取用户的关注为基础。图书馆的资源建设与服务系统若离不开使用者的重视，将无法充分发挥其功能。图书馆服务与用户不同的生活场景相结合，是获取读者注意力的最有效途径。

二、基于数字孪生技术的智慧图书馆场景构建要素

1.用户与馆员

在智慧图书馆的背景下，人物的含义主要是使用者和馆员。从场景学的概念出发，可以看出，人物是构成场景的主要因素。如果一个场景中没有人，那么这个场景就毫无意义，这是因为这个场景是建立在人们的社会活动基础上的。在智慧图书馆场景中，使用者与馆员是主要因素，这是由于智慧图书馆场景建设本质上是以人为本，通过对其进行管理和服务功能的充分利用，从而达到发挥自身价值的目的。图书馆的功能实现与图书馆的用户和馆员有着紧密的联系。在智慧图书馆的建设方案中，使用者可以根据自身需要，通过佩戴装置接收到图书馆所提供的场景服务，从而理解其场景组成；图书馆人员在PC平台上充分认识到用户的需求和基本特征，灵活地满足不同的需求，为读者提供精确的资讯。在此过程中，用户可以和馆员进行沟通，同时也可以充分发挥智慧图书馆场景的平台作用，并可以对整个流程进行管理，能够充分体现出图书馆的"人文价值"，也反映出了图书馆的情感价值。由此我们可以看出，在智慧图书馆场景中，人物不仅仅是主体，更是整个智慧图书馆场景的核心[4]。

2.管理与服务

在场景理论中，事件和关系是一个场景的核心，因为它可以表现出一个场景的中心思想。不管是什么情景，如果只有人物、时间、环境等因素，就无法体现出它的核心价值。在智慧图书馆场景中，其核心理念就是要保证图书馆的正常运作，满足读者的需要。智慧图书馆的经营与服务使其具有活力，是其组成的关键因素。如果智慧图书馆场景中没有任何活动，那么它就是一个静止的“物”，就无法表现出人与人之间的关系，也无法证明图书馆的存在价值[5]。在管理与服务的过程中，读者与馆员的角色间的互动关系得到了体现。同时，根据管理因素和服务因素的作用，可以将智慧图书馆的用户分为馆员和读者。所以，在智慧图书馆的规划中，以管理和服务要素为核心，能够利用角色的关联性来实现用户的管理，同时也能传递其核心理念，以达到重要的意义。

3.空间和环境

在具体的场境中，事件的行为、人物的活动都是在一定的环境和空间中发生的。具备特殊的空间和特殊的环境，就会有特殊的事情发生。所以，可以根据不同的空间、环境来有效地分割场景类型。比如，企业的工厂以生产为主，而行政机关主要负责企业的管理，因此说，事件的表现和角色的活动都是不一样的。由此可以看出，事件的发生地点与空间都是对场景进行描述的一个重要的物理维度，它的改变势必导致场景的改变。因此，场景中的环境、空间因素是其生存的根本。同时，图书馆的环境与空间也是智慧图书馆场景管理与服务的基础，也是对智慧图书馆场景进行描述的一个重要维度，如果发生变化必然导致场景的改变。由于事件的发生往往取决于具体的情景，所以不同的地理位置会对图书馆的空间规划、管理服务功能产生重大影响。比如，高校图书馆与地方图书馆的空间建设与管理服务就存在着一定的差别。因此，在智慧图书馆场景构建中，必须具备一定的空间和环境，才能最大限度地发挥其功能。

4.时间与状态

时间是构成场景的最基本元素，同时也是描述场景的一个物理空间，可以用来描述事件的演化过程。时间可以明确场景中的人物关系，了解场景的主体和结构，同时也可以用时间来定义场景。在智慧图书馆的经营与服务中，时间是一个重要的实体，它可以有效地定义各种服务场景。智慧图书馆的场景按照时间顺序划分，每个场景都与不同的人物、事件相对应，有助于我们更好地理解智慧图书馆的角色与架构。尽管时间可以用来描绘智慧图书馆的发展过程，但是它的发展是无止境的。在这种情况下，“状态”是图书馆各种活动的一个重要组成部分，它可以反映图书馆的各种活动情况，例如：图书馆的运行状况、经营活动的进程等。每一阶段的目标都不一样，所以我们可以从动态的视角去理解图书馆场景的历史演化，并通过共时性来理解图书馆场景中的人物关系。通过时间的延续，将智慧图书馆各个阶段的情景联系在一起。从这一点可以看出，时间和状态可以清晰地揭示出人物关系对事件演化的影响，是智慧图书馆场景结构的基本元素。

5.智能化设备

在新世纪，智慧图书馆建设中，智能设备是必不可少的。智慧图书馆的场景建设离不开一系列的智能感知技术，这些技术都是依靠智能设备来完成的。智能感应器是人体感官的一种扩展，智慧图书馆的各个场景都是由感知装置实时采集到的，能够真实地反映出现实场景的实际操作状态。在智慧图书馆的应用中，馆员运用智能的仪器，实现了对文献的管理和知识的服务。读者藉由智能设备可以满足资讯需要，分享知识。智能服务场景是智慧图书馆场景的延伸，它既可以满足使用者的信息需要，又可以提高读者的体验感觉，从而达到与时代同步的目的。也正因为如此，各种场景的连接才会变得更加紧密，尤其是虚拟和现实的结合，可以让它们组成一个真实的、有意义的图书馆，从而实现智慧图书馆的高级形式，实现虚拟和现实的融合。从这一点可以看出，智能设备在智慧图书馆中起到了非常重要的作用，因此说智能设备的构成是建立智慧图书馆情景的现实依据[6]。

三、数字孪生技术下智慧图书馆场景模型构建

在数字孪生技术的支持下，智慧图书馆的场景建设可以从三个方面展开。一是“理论引导”，在构建数字孪生图书馆场景时，必须采用情景理论来确定其构成要素，然后采用语义分类标准对所抽取的多源、异构数据进行归类，然后采用模拟准则来引导模型的建立。二是以资料为基础构建空间。数字孪生图书馆的设计方案，在两个数据采集和应用逻辑的基础上进行。三是技术水平的建设。数字孪生场景的构造包括场景感知、要素语义分类、模拟建模、数字化建模四个部分。在不同的过程中，使用了不同的技术，例如：在场景识别中应用了识别技术，大数据分析与云计算则侧重于语义分类系统的建立，模拟技术则侧重于数字模型的建立，模型融合技术主要应用于数字模型的融合。从这一点可以看出，数字孪生图书馆的设计也是一个理论与实际相结合的过程。此流程主要包括以下四个步骤。第一个步骤是用识别技术来识别实体场景中的各个元素，再由智能感知装置收集到场景中的人物、时间、管理、服务、空间、环境等信息，进而产生双信息；第二个步骤是利用大数据分析技术和云计算来分析、处理和访问数据；第三个步骤是将处理后的资料传送至数字孪生系统，然后应用模拟技术来构建智慧图书馆的实体场景。

四、数字孪生图书馆场景化服务模式的应用设想

1.面向用户

以数字孪生技术为基础，构建了一种具有人性化的图书馆服务场景，与目前的虚拟体验方式相比存在一定区别。目前的虚拟体验主要是以历史数据为基础，而孪生场景则是通过实时数据实现虚拟服务。这也就说明了在孪生场景服务模式中，读者所接受的服务与实体图书馆所提供的服务没有任何区别。在实际的业务流程中，用户可以通过数字孪生技术，打破时间和空间的约束，真正做到“数据代替人跑腿”。此外，“智慧图书馆”双胞胎场景服务模式还可以为弱势人群提供更好的服务，让他们通过智能终端设备，与图书馆的“孪生”场景融为一体；这样才能更好地满足自己的信息需要。因此，数码图书馆的设计能给用户带来一种身临其境的体验，而且它的受众范围更大，也更具人性化，能够为读者提供更多的信息[7]。

2.面向馆员

首先，数字孪生技术可以真实地再现图书馆实体场景中的各种要素的动态变化，借助于数字孪生技术，馆员可以创设一个孪生情景，并"面对面"地与读者进行沟通，为读者提供即时的咨询服务。其次是对图书馆资源的管理。图书馆的资源包括文献资源、设备资源、基础设施等，借助该系统，图书馆工作人员能够实时地了解各种资源的运行情况，并做出相应的决策；管理员可以在出现例外情况时进入孪生方案[8]。例如，馆内设备出现故障，馆员可以通过终端进行操作，避免因设备故障造成的损失。最后是如何应对突发事件。在日常运营中，馆员可以使用“双生”模式，在“数字孪生”场景中进行仿真训练，并根据各个因素的运行参数来科学预估突发事件的发生概率，并进行适时的介入。有了丰富的经验之后，当突发事件出现时，馆员就可以通过调节图书馆场景中的关联元素，实现对现实场景的控制，避免事态进一步恶化。在事故发生后，图书馆工作人员还可以通过对事故原因的分析，运用数字孪生技术的迭代性，对系统的各个功能进了优化，并建立一个突发事件的数据库，从而实现对突发事件的有效控制。

3.面向图书馆

利用数字孪生技术建立的图书馆场景是一个具有三维空间的虚拟场景。由于数字孪生技术具有深度学习和自主学习的特点，所以孪生图书馆的场景可以实现自我调整和优化，在实际场景中出现突发问题的情况下，利用其孪生服务平台，实现自动修复，并进行反复优化，以保证场景的正常运行。同时，利用数字孪生技术，可以将图书馆中的所有子系统进行自动连接，并将其与孪生场景进行集成，以达到集成、智能化的目的，解决了图书馆场景中存在的业务模块划分、子系统功能限制等问题，它的整体感和协调性都得到了极大的提高。此外，利用数字孪生技术可以有效地保存馆藏的纸质资料，特别是对于某些重要的纸质资料，采用数字孪生技术所建立的孪生体，可以让读者在不与纸质资料接触的情况下实现资料信息的检索和应用，从而确保纸质资料不会遭到人为破坏。同时，这种非接触式的方式也极大地减少了购买图书的费用，这些都证明了数字孪生技术在智慧图书馆中的重要作用。

五、智慧图书馆场景服务力的构建

1.重视多渠道资源建设和利用

从读者的角度进行分析，图书馆的资源仅仅是一种可供使用者选择的资讯来源，图书馆要有开放性的思维，一方面要在采购各种资源的基础上，加强对原有的特色资源的搜集，并逐渐形成自身的特色；另一方面，在尊重知识产权的基础上，应积极与各种社会环境中使用者所需的各种信息资源及信息服务相结合，采取“专家协商安排”“互惠协议”“资料查阅契约”等灵活的资源协作方式，以适当的成本创造性地获取和使用各种社会信息源，以实现智能图书馆的一站式服务目的。

2.依靠社群并重视反馈

在网络环境中，服务机构能否充分地满足用户的体验需要十分关键，尤其是对于场景服务来说更是如此。社区可以很好地解决图书馆与读者之间的沟通障碍。一方面，尽管基于对读者行为与需求的研究，但是它的行为与需求却一直在发生着变化。读者社区往往建立在同样的情绪与价值基础上，其讨论的主题主要是服务改善或新的需要，从而帮助图书馆更好地掌握读者的特征，并作出进行相应的优化。同时，读者的观点若能被接受，则会让读者感到自豪，并能提高参与的积极性。另一方面，“粉丝”属性的使用者群体，因为其自身的服务价值，会产生较强的情绪，他们乐于将这些情绪与外界共享，以吸引更多的读者加入，从而形成一个以社区为基础，为读者提供服务的良性循环模式。

结语

随着数字孪生技术在各行各业的广泛应用，将会给智能服务行业带来巨大的发展机遇。作为智能服务的一部分，智慧图书馆也需要借助数字孪生技术来进行转型。基于这种情况，本文试图从理论、数据和技术三个层面上建立数字孪生图书馆的场景模型，并在用户、馆员和图书馆三个层面上加以运用，以阐明其在图书馆中的应用价值。同时，结合当前数字孪生技术的发展状况，应不断探索数字孪生图书馆场景的保障措施，为图书馆的场景化建设奠定了更加坚实的基础。