浅谈图书馆智能化与人工智能服务的应用

孙召海

（南京图书馆，江苏 南京 210018）

1 引言

人工智能加速社会发展和进步并广泛普及,为推动人们进入智能时代发挥重要作用。人工智能技术是计算机科学的组成部分，主要依据人的思维和行为，并在计算机系统中得以应用，利用计算机来开展推理、学习以及规划等活动以达到帮助人类解决复杂问题的目的,人工智能技术的实用性相当强,其研究的符号代表的是具体知识,将其应用在图书馆工作中,能够实现图书馆的智能化发展[1]。图书馆馆员也应思考如何应用人工智能来协助提升信息资源组织整理效能与服务的质量，利用人工智能多投入有创意的活动,并增进信息的可用性以促进教学与研究。应用于图书馆的人工智能不是科技导向,而是目标导向,使我们可快速地找到解决问题的方案，它并不是一种数字图书馆计划,而是协助与各领域人们的对话、规划与导入。人工智能可大大改善图书馆环境，提高建筑环境与设备自动化水平和智能化能力,为读者提供安全、便利、舒适的阅读环境，比如利用自动识别技术实现安全门禁，利用楼宇设备自控系统，对馆内空调设备、电梯设备、监控系统，供配电、给排水系统、馆内温湿度、日常照明等建筑环境的自动检测并且通过智能控制，从而节能以及实现馆内水电暖智能化、空间防盗、自动报警、导航、监控等。

2 图书馆人工智能的应用

人工智能对图书馆的应用是多方面的,主要包括馆内信息资源建设、知识共建共享，高效标准服务、馆员互动、图书馆建筑与环境高度智能化、管理人性化等各个方面，从而实现图书馆的智能化发展，其特点是知识共享性、服务高效性、使用便利性。在对读者提供常规服务方面，人工智能可以协助读者自助办理证件、馆内导航、选座定座、检索、借还,提升用户体验度，加快服务速度，降低馆员工作强度，节约时间；可以基于用户大数据分析和知识挖掘,精准策划、举办阅读推广、阅读交流、素养教育、讲座、展览、文化休闲等活动,提高服务质量,利用智能咨询机器人系统在馆内开展基于自然语言理解的参考咨询、知识咨询,提升与用户互动水平,可以开展馆外智能快递文献服务,延伸服务范围[2]。智能图书馆系统以图书馆为平台安装智能控制系统，可为图书馆工作人员和读者提供一个更加高效和方便的环境，利用多种高科技技术，完善与读者服务有关的设施构建，最大程度提升读者的阅读舒适性，同时提升了图书馆建设的安全性、便利性和舒适性。

2.1 图书馆智能自助设备

图书馆智能自助设备主要有自助借还书一体机、图书馆智能机器人、智能图书自助消毒机、24 h还书机、自助查阅书籍信息机、充消检一体机、RFID自助借还、智能盘点、定位等自助智能系统。这些自助设备的使用使人力资源成本大大降低，使工作人员从以前枯燥乏味的重复工作解放出来，为读者提供更加人性化的高级服务，这样的服务升级符合当代社会发展的潮流，是值得我们大力提倡的，另外读者可以自己参与进来,根据自己的需求选择所需要的服务，方便快捷，从而节约时间，提高效率。读者根据个人需求借助一定的自助服务设施独立操作,从而满足个人需求的过程,包括借书、还书、续借、缴费、读者证的挂失和解挂6个功能,替代传统图书馆排队办理业务的模式,满足读者快速、便捷自助办理业务的需求[3]。现在疫情全球肆虐，图书自助设备的使用还可以大大降低读者之间的聚集，通过设置安全线进行排队减少扎堆现象，同时也减少了读者和窗口工作人员的接触频次，对于疫情的整体防控效果显著，尤其是智能图书自助消毒机，读者可对自己借阅的图书进行自助消毒，降低了传播风险，同时打消了读者的顾虑。

2.2 RFID智能图书馆管理系统

RFID智能图书馆管理系统主要由RFID管理系统平台、馆员工作站、标签转换工作站、自助借还书机、24 h自助还书机、图书安全监测系统、馆藏资料管理系统(盘点车)、Web查询定位系统组成[4]。RFID智能图书馆管理系统在智能化图书馆建设发展过程中起着重要作用，读者通过智能系统可以快速找到所需借阅的图书，同时优化了借阅程序，实现了图书管理的快速流通，提升管理效率和服务质量。原始图书馆系统主要靠工作人员进行大量的体力劳动，借阅或归还书籍的工作均需工作人员进行处理，图书查寻、图书盘架、整架有一定的难度，占用工作人员大量的精力，馆藏清点耗时耗力，工作比较繁琐，劳动总量大，再加上工作人员专业性不高，导致工作效率无法提升，这都限制了图书馆基本服务功能的发展。而RFID智能图书馆管理系统能够很好弥补以上缺点，具有以下优点:

（1）资料信息可随时进行更新。相比于老式条码信息无法更改的弊端，现代电子标签可以随时更新出最新的资料信息，这样的电子标签极大地减少日常工作量。

（2）远距离也可进行读写，读取距离的大小可进行调节。老式条码扫描器在扫描时读取的距离限制大，而电子标签的读取距离可高达8 m，只要在有效的识别范围内即可完成信息的读取，同时读取距离可以进行远近的调节[5]。

（3）可同时对多个标签进行读取，极大地提高工作效率。老式条码扫描器在扫描时只能一次读取一个信息，而无线射频阅读器在扫描信息时可以同时读取多个电子标签，这极大简化了图书馆工作人员的重复机械工作，大大提高了工作效率。

（4）扫描穿透性强。只要在电磁波能够有效识别作用的范围之内，就可以实现电子标签和读写器的有效连接，即使电子标签被非金属障碍物覆盖包裹以后，也能完成信息扫描录取工作。

（5）电子标签的环境适用能力强。电子标签如果被纸张等非金属的材料包裹后，仍可以进行标签信息的读取，适应环境能力强；而纸张受到污染，上面的信息就无法再看到，但电子标签对水、油污有很强的抗污性[6]。

2.3 智能机器人

目前，图书馆正在向智慧图书馆方向迈进，需要借鉴全新的技术理念，通过多种技术手段、智能装备全面提高综合服务能力，实现传统服务的智能化、智慧化转型升级。机器人技术迅速兴起恰逢其时，为智慧图书馆建设带来了新的发展机遇[7]。图书馆智能机器人是可以提供资讯服务、知识查询、图书检索、读者导航、查找遗失图书等多项服务的综合性设备。智能机器人利用智能识别技术，可以用于读者人脸识别，运动动向识别，外部环境识别等。可实现实时应对应答、自助服务及个性化推荐服务，通过智能仿真技术、智能理解技术，实现人机对话，更好服务于读者。从图书馆的服务需求及现阶段人工智能的发展趋势来看，各类功能型服务机器人应运而生，参考咨询机器人、智能导览机器人、信息采集机器人、学习辅助机器人、智能采访机器人、图书盘点机器人、残障帮扶机器人、密集仓储机器人、数据分析机器人、虚拟社交机器人等将会在图书馆各个领域发挥效力，得到广泛的应用，发挥巨大的服务效能[8]。

2.4 数字图书馆

“互联网+”时代大背景下，开设数字图书馆服务是大势所趋，可以提升服务的有效性，促进阅读推广，加强馆际之间、工作人员与读者之间的沟通交流，最大程度实现资源的整合以及重复利用。通过知识网格化来满足不同用户的多方面需求，每一个图书馆都是数字图书馆资源的一部分，将各种资源进行有效连接。以江苏少儿数字图书馆为例，目前根据不同年龄设置幼儿、低幼、低年级、高年级版块，开设科普、英语、国学、推荐、音频项目，提供多种资源服务，有智编牛、超星少儿绘本、青少年科普视频数字资源、妙趣工芳、中少动画、非洲动物、少儿数字阅读精品馆、云图数字资源等多种资源,有视频,有音频,通过汇集各种资源,来丰富孩子们的阅读体验，有效实现了资源的共建共享，满足了局域网内用户便捷、快速、经济地享受数字资源。

2.5 智能水电暖系统

图书馆是社会重要的公共场所,作为文化资源,不仅要为读者提供各种各样的书籍满足阅读需求,还要提供舒适的阅读环境 而水电暖作为生活中不可或缺的一部分，作用不可小觑，随着科技的发展，水电暖也逐渐走向智能化，同时响应国家号召节能降耗，对于水电气要节约使用。同时为了减少废弃物和环境有害物排放，图书馆智能水电暖系统的使用也是非常之需。

智能图书馆系统让图书馆管理人员的工作变得人性化，图书馆智能系统可以通过移动端设备进行远程操控，比如手机、电脑、平板。例如在晚上或者阴天，通过遥控器可以把馆内办公区域或阅览区的照明灯具进行开启，同时通过智能化照明系统检测环境亮度进行反馈调节，选择最佳的灯光照明度，这样可为读者提供一个最佳的舒适阅读环境，房间内的各种电器设备也可以通过智能遥控进行控制。通过智能系统，图书馆管理人员都可以进行远程操作，一个通用移动遥控器就可以控制整个图书馆的智能设备。图书馆每天接待几千甚至上万读者，用水量也是一个不小的数目，使用智能给排水系统就能很好起到节水效果。图书馆各种用电设备和照明设备众多，合理使用智能配电系统将会大大减少用电量，除了配电系统智能化，同时可以安装太阳能发电板，充分利用自然环境，对于应急长明灯进行供电，从而达到节约用电的效果。对于空调系统，安装智能空调系统，直接与云端联系起来，能够不断分析每层楼，每个区域的温度，然后根据温度自动调节送风量，达到节能减排，节约成本的效果。

（1）智能给排水系统:图书馆现在采用智能给排水系统主要通过智能设备实现系统中水泵的给水量和用水量之间的动态平衡，从而使得水泵以最佳状态去运行使用，提升水泵的运行效能，这十分符合可持续发展的要求。同时，使用节水装置来减少用水量，比如使用智能节水马桶，智能节水水龙头。有条件的图书馆还可以安装雨水收集装置，进行多次重复利用，比如冲厕、保洁、浇花浇草等；另外，还可以安装太阳能系统供应馆内所需的热水。

（2）智能配电系统：图书馆用电大致分为四大类，照明插座用电，空调系统用电，动力用电，特殊用电。智能配电系统能够对这四类用电分项目进行管理，根据每种不同用电设备特点来减少用电量，比如对于走廊和应急照明用电利用太阳能板发电实行供电，从而减少用电量，对于空调系统用电，结合智能空调系统，末端自动检测反馈协调通过控制温湿度使系统高效运转，提高使用有效性，从而减少用电量。对于电梯用电，直梯设置低楼层不停靠模式，扶梯使用自动扶梯变频调速控制方案，有读者时，正常运行；无读者时，低速或停止运行，从而节约用电。智能配电系统是按照使用单位的需要，符合配电系统规范，具有自动化高、方便使用、性价比高等优点。通过自动检测用电设备实现最佳运行，从而实现节约用电效果。

（3）智能空调系统:智能空调系统中每一个智能通风口都安有感应器，及时将检测到的温度、气流等数据上传至云端，智能空调系统直接与云端联系起来，能够分析每层楼，每个区域的温度，然后根据温度自动调节送风量，减少用电量和用气量以达到节能减排的效果。同时，根据环境温湿度自动调节，增加了读者阅读环境的舒适性。智能空调系统风机的控制通过现场控制器（DDC）进行启停控制，现场控制器具有控制功能、实时功能、管理功能、报警功能和能量管理功能等。风机通过现场控制器的有效控制，实现了风机运转的高效率化。送、回风温湿度智能化识别，在风机的送、回风口各设置一个温湿度检测反馈传感器，通过对送、回风的温度检测，进行与设定温度差值对比，从而更加合理控制风机的温湿度。

3 图书馆应用大数据的前景

人工智能通过对大数据预测和分析，在协助馆务决策、计划、评估与调整等方面发挥作用，促进了图书馆的全面发展，大数据的应用可提高图书馆的整体智能化水平，能够有效构建较为庞大的网络资源库，高质高量地储存电子类数字资源，使得管理相关图书资源更加精细化，促进文献获取形式和图书馆服务模式的转变，利用大数据做好信息反馈工作，准确了解读者的真正需求，通过大数据处理模式，更好地为用户提供个性化服务。大数据具有种类齐全、数量较大、实时性、维度多、高价值等特点,有助于图书馆向新型知识服务方向发展,通过获取分析读者的信息,进行有效识别建立专门的用户数据库,通过模型的建立，对用户喜好度进行分析，从而实现对用户的个性化服务。在业务管理方面，实行智能化管理，主要包括采编、馆藏、典藏、信息的流通、阅览、活动的开展、场务管理、各种数据统计等，在馆际协作管理方面，各馆之间可以基于智能管理系统更好地实现资源共建共享，从而更好实现互动互通。

4 总结

人工智能对图书馆的发展影响是多方面的，主要包括图书馆的信息资源建设、知识共建共享，服务高效、馆员互动、图书馆建筑与环境高度智能化、管理人性化等各个方面，是建设智能化图书馆的重要组成部分，同时也是时代进步所要求的发展方向。智能图书馆外部特征是数字化、网络化、智能化，人工智能的应用，既是机遇，也是挑战，图书馆要抓住改革机遇。人工智能与图书馆的研究与设计对图书馆智能化的推广以及应用具有一定的实际意义和参考价值。