国家图书馆智慧空间的建设前景分析

周保昌

(国家图书馆，北京 100081)

0 引言

随着智慧图书馆成为图书馆界的热门问题，图书馆的空间再造也开始引起学者的关注。图书馆的物理空间是有限的，馆区的面积和设施不能无限扩大，实体文献也不能无限制扩充，而虚拟空间却在不断增长，数据库和网络资源的规模在飞速增长，如何让物理空间和虚拟空间有机结合，更好地为用户服务成为图书馆人思考的重点方向。物联网、云计算和人工智能的发展，让智慧空间的实现有了可能，这是一种包括物理空间、虚拟空间、感知空间、支持空间的智慧服务系统，能够极大满足用户的需求，国家图书馆可以探索建设智慧空间的前景，为图书馆界指明方向。

1 图书馆智慧空间的研究现状

1.1 智慧空间的内涵

吴建中[1]指出空间再造是图书馆的十大热门话题之一，说明空间的概念开始在图书馆界中流行，城市空间、创客空间这些时髦的名词让空间的利用成为遐想，图书馆的空间利用成为关注的焦点。刘宝瑞等[2]在智慧图书馆研究中阐述了智慧图书馆的空间样貌，从物理空间到网络空间，还有时间空间、地理信息空间，最后到智慧空间，构成了一个感知化的智慧服务系统。邓李君[3]将空间再造与智慧服务进行融合研究，对物理空间进行智慧延展，使虚拟空间、创新空间与智慧服务融合，打造知识服务的智慧空间。王著等[4]阐述了大数据对图书馆空间再造的驱动，由资源、科技、用户体验、制度创新共同影响。单轸等[5]结合前人的研究对图书馆智慧空间的内涵进行了总结，智慧空间是一个自优化的系统，由物理空间、虚拟空间、感知空间、支持空间等多维空间组成，运用Web3.0技术，在资源、服务、网络的帮助下，为用户提供感知、分析、记忆服务。因此，智慧空间是一个极其丰富的概念，以用户需求为中心，在人工智能等先进信息技术的帮助下，完善图书馆的资源、设备、服务，让图书馆能够感知用户、分析用户、记忆用户，为用户提供立体的知识服务空间。

1.2 智慧空间的演变

图书馆的空间包括实体空间和虚拟空间两种。实体空间是图书馆的物理空间，包括图书馆的设备、实体文献和现场服务；虚拟空间包括电子资源、网络信息以及线上服务。随着技术的发展，空间的形态也在不断演变，空间的功能也在丰富，主要有信息共享空间、学习空间、创客空间[6]。信息共享空间是图书馆的基本空间，为用户提供实体文献和电子资源的获取服务，也为用户提供信息交流的平台。学习空间为用户搭建协同性、个性化的学习平台，注重用户的知识学习。创客空间是一个创新服务平台，在国家科技创新战略的背景下，图书馆也开始提供一个创新交流平台，供用户交流新技术，创造新产品，以上海图书馆的创·空间为代表。智慧空间伴随着Web3.0而出现，智慧图书馆的建设如火如荼，智慧服务呼之欲出，智慧空间增加了感知空间和支持空间，为用户提供感知、分析、记忆、服务，以用户为中心，给用户提供个性化知识服务，是一个自组织和自优化的系统。

2 国家图书馆的空间利用状态

2.1 国家图书馆的实体空间利用状态

国家图书馆具有亚洲最大的藏书量，也具有总馆和古籍馆两个馆区巨大的占地面积。国家图书馆有着丰富的实体文献资源和足够的建筑空间。但是国家图书馆的实体空间依然是传统的文献借阅空间，大部分用户来图书馆预约看书，预约借书，在阅览室找书，信息获取的渠道和效率没有达到理想效果。读者进入图书馆需要刷身份证或读者卡，借书需要预约，取书需要人工提取，阅览室找书漫无目的，无法自助还书。参考服务依靠咨询馆员的信息素养，文献提供、学科咨询、竞争情报、立法决策等参考咨询服务各自为政，无法形成协同效应。建筑空间和设备信息化程度低，5G网络和物联网使用还在初级阶段，没有环境自适应、智能导航、座位预约、传感器感应等先进工具，建筑空间以资源分布来设计，没有以用户为中心来满足用户的需求。

2.2 国家图书馆的虚拟空间利用状态

国家图书馆作为国家馆，有着丰富的资源采购预算，随着国家对科技创新的重视，国家图书馆也加大了数据库资源的采购。另外，数字推广工程对实体文献的数字化，也使得电子图书等数字资源逐渐丰富。此外，国家图书馆对新浪微博等网络信息也纳入收藏，国家图书馆的数据存储量呈现爆发的趋势。但是国家图书馆的资源组织方式还是CNMARC格式，无法对电子资源进行很好地揭示。而且，对这些大数据没有进行很好地挖掘，没有形成很好的知识产品。国家图书馆的智能问答系统还处在初级阶段，只能解决图书馆使用过程中的简单问题，既无法与清华大学图书馆的“小图”和南大图书馆的“图宝”相比，也没有达到人工智能的程度，语音识别、自然语言处理、深度学习还需要进一步完善。

2.3 国家图书馆的高级空间初级尝试

国家图书馆作为一个公共文化空间，起到传播文明、服务社会的作用，但随着城市空间、众创空间的崛起，第三空间开始流行，作为生活空间、工作空间的补充，图书馆开始探索新的服务模式，国家图书馆也开始文献提供以外的增值服务。国家图书馆开展文津讲坛、国图公开课、读书沙龙、文化和业务类培训，将图书馆打造成一个信息共享空间，读者可以学习文化类知识，加强信息素养的培养。国家图书馆还提供艺术培训班，像瑜伽、舞蹈、乐器等的交流学习，还有传统文化类培训，像古籍修复、篆刻艺术、碑刻拓片等，打造一个学习空间，培养读者的文化业余爱好。国家图书馆不仅提供一个信息共享的空间，也提供一个学习空间，同时提高读者的知识水平和文化修养。但是，信息技术的发展催生了创客运动的出现，创客空间开始在世界上的图书馆出现，对创意的发现、交流成为图书馆知识交流的重要方向，上海图书馆、长沙图书馆等纷纷建立了自己的创客空间，提供场所、机器和工具，让读者在交流碰撞间产生创新的想法。国家图书馆没有建立自己的创客空间，偏重于社科知识的传播，需要跟上信息技术的潮流。

国家图书馆在智慧空间上的探索：一是将庞大的实体文献数字化，建立了电子资源的大数据存储；二是探索掌上国图的移动服务，让读者随时随地可以享受电子图书和数据库资源；三是建立智能问答系统和网上虚拟参考咨询服务，让读者获取参考服务更加自动化、实时化；四是建立机构知识库，建立学者数字化资源的集合，为读者知识获取提供支持。国家图书馆在空间再造上没有体现感知化和智能化，无法提供泛在和精准的服务，需要进一步完善智慧空间的建设。

3 驱动国家图书馆构建智慧空间的要素

3.1 资源要素

每年出版的图书越来越多，出版社呈缴到国家图书馆的图书也越来越多，还有高校和科研机构呈缴的学位论文，各种类型的出版物逐渐占据国家图书馆的物理空间，更不要说非正式出版物，国家图书馆馆藏实体文献量与建筑空间的矛盾越来越突出。规模庞大的网络资源，如新闻媒体和社交网络产生的数据，也正越来越成为图书馆的收藏，大数据资源与图书馆处理能力的矛盾也越来越突出。资源的自组织问题是摆在国家图书馆面前的难题，需要对资源进行唯一标识，让资源之间可以相互连接，呈现在网络上，根据用户的需求进行个性化服务，让资源以更便利的形式推送给用户，让用户完善自己的知识体系。

3.2 技术要素

随着Web3.0技术的发展、5G网络的普及，物联网、云计算、人工智能使智慧图书馆的建设成为可能。图像识别技术让人脸识别成为可能，读者进入图书馆不用再出示身份证或读书证。无线定位技术可以为读者提供馆区导航和资源定位，让读者能够快速找到文献和地址。无线射频标签(RFID)可以提供实体文献标识，为实体文献提供存储和识别能力。传感器技术可以对馆区的光线、温度、湿度以及消防安全进行监控，为读者提供舒适的阅览环境，传感器与物联网技术的结合，能够让人与人连接、人与机器连接以及人与资源连接，可以感知读者的需求，快速满足读者的定制化需要。云计算让资源数据和用户数据的存储及处理成为可能，为用户画像，为用户提供个性化的知识服务。人工智能技术让纸质文献自动盘点、用户行为分析、数据挖掘、无人服务、智能问答机器人等成为可能。先进的信息技术为用户感知空间、支持空间等智慧空间的构成建立了基础。

3.3 服务要素

以前图书馆的服务是被动式的服务，读者需要看书的时候到图书馆阅览室，读者需要下载论文到数字共享空间，读者需要参考咨询服务到咨询室，都是读者有了需求，然后为读者提供文献获取和知识服务。现在智慧图书馆的建设，提倡为读者提供智慧服务，这种服务应该是推动式的和自组织的，具有无人化、泛在化、精准化，提高读者的智慧能力，能够自主获得需要的信息或知识。无人化的服务意味着读者可以自主获得想要的信息，减少馆员的干预，智慧空间的智能设备可以理解读者的需求，自动导航到需要的资源，有智能问答机器人、物流机器人、服务机器人解决读者的借阅、还书、参考咨询服务。泛在化的服务意味着可以随时随地获取智慧空间的信息服务，利用物联网技术，智慧空间可以感知用户的需求，为用户提供信息支持，智慧空间也与外部空间形成无线连接，读者利用智能终端在外部空间也能享受服务。精准服务是在人工智能的基础上，对用户的需求进行深度学习，理解用户的潜在需要，为用户提供深度服务。智慧服务的最终目的还是提升用户掌握信息的能力，也让用户参与图书馆的服务中，共同打造一个自优化的空间。

4 国家图书馆智慧空间的建设前景

4.1 建立以用户为中心的知识共享空间

随着国家图书馆数字图书馆的建成，数量巨大的实体文献进行数字化搬到了网络上，然而数字图书馆的资源建设还是体现在收藏上，智慧图书馆的建设更多地体现在资源的使用上，也就是智慧服务，让用户更好地获取信息。国家图书馆的空间再造要以用户体验中心为用户创造高效的知识共享空间。一方面，要使用户更方便地获取图书馆的资源。引用人脸识别技术，让用户更方便快捷地进入图书馆，也为用户的行为数据提供标识。在图书馆建筑空间安装广泛的传感器，对空间的光线、湿度、温度、噪声、人员流动以及设备数据进行记录，为读者提供舒适的阅读环境，对异常的危险信号进行预警。对图书馆的实体资源进行RFID识别，提供实体文献的存储和定位服务。分布广泛的智能终端和服务机器人，为用户提供文献查找和导航服务，还有深层次的知识推荐服务。盘点机器人的使用也让图书的借还更加智能，自动上架和排架，让文献获取更加简单。另一方面，提供用户交流和学习的空间。引入虚拟现实技术，帮助用户对典籍的沉浸式观赏与学习，给用户选择适合自己的阅读环境。打造以讲座、培训、互动交流等形式为主的信息共享空间，为有共同兴趣的读者提供学习共享空间，对协作空间和信息资源进行全面支持，从而形成自觉性的知识共享空间。对有科学技术研究需要的读者提供创客空间，为读者提供DIY设备和软件支持，鼓励读者创造产品，发现创新技术。

4.2 构造云计算为基础的大数据采集空间

国家图书馆在资源建设和服务读者的过程中创造了庞大的数据，包括资源数据、业务数据、用户数据、设备数据[7]。资源数据有实体文献数据、电子资源、数据库资源、网络资源等，这些资源需要统一的标识来揭示，例如RDA，通过大数据技术进行知识组织和挖掘，可以形成丰富的知识产品。业务数据有采访、编目、流通、典藏阅览、馆际互借等，这些数据可以揭示图书馆运行的效率，为图书馆的自动化提供依据。用户数据包括个人基本信息和使用图书馆服务中的数据，有人脸数据、用户轨迹数据、用户借阅数据、用户社交数据、用户兴趣偏好数据、用户参考服务数据等，这些数据可以为用户画像，为用户定制化服务。设备数据包括设备的基本信息、维护信息，设备的正常工作关系到智慧空间的运行效率，尤其是智能终端和机器人的状态影响到智慧服务的实现，通过数据的监控可以及早预警。还有物联网的数据，如传感器的数据、人机交互的数据，可以对空间环境进行维护，创造舒适的学习环境。

4.3 建设人工智能支持下的智慧空间

国家图书馆积累的海量资源数据和用户数据是为了更好地为用户服务，了解用户的需求，给用户推送适当的信息。当用户走进国家图书馆的智慧空间时，感知空间启动，通过人脸识别确定用户身份，传感器技术匹配合适的空间环境，调整物理空间的温度、湿度、光线和噪声，后台的智能系统通过用户的历史数据挖掘用户的潜在需求，每次用户提出需求，智能系统通过深度学习，不断补充用户忽视的需求，给用户精准的服务。当用户想要获取实体资源时，自动识别技术开始寻找相应的资源，每个资源都有RFID，资源位置快速反馈到用户的智能终端上，地理信息系统(GIS)给用户规划了合适的路径。盘点机器人的使用让用户借还图书更加便捷，盘点机器人可以自动上架、排架、下架，把实体文献自动送到用户手中或返回到书架上。当用户需要某个主题的数字资源时，虚拟空间里庞大的数字资源开始发挥作用，通过人工智能技术进行知识挖掘，给用户推送相关的文献。智慧空间在人工智能的支持下，形成物理空间、虚拟空间、感知空间、支持空间的自进化系统，通过感知、分析、记忆、服务，不断挖掘用户需求和满足需求，用户的反馈也让智慧服务更加完善，形成正循环[8]。