人工智能在圖書館的應用與發展研究

關鍵詞：人工智能;圖書館;應用;挑戰

摘 要：人工智能迅速發展并在各領域展現出強大的發展潛力，相關技術在圖書館領域的應用價值逐漸顯現，并將推動圖書館在文獻資源建設、信息組織和服務、網絡安全管理等方面的智能化變革。受基礎建設薄弱、政策制度缺失、專業人才缺乏等因素制約，人工智能與圖書館的深度融合還需圖書館界的不懈努力才能實現。

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2019）11-0058-03

1 背景

1956年，人工智能（Artificial Intelligence，AI）這一術語首次被提出。近年來，在大數據、深度學習算法等的催化作用下，AI技術迎來了發展的高潮期。2016年，AlphaGo在圍棋人機大戰中獲勝;2017年，Libratus在德州撲克人機大戰中獲勝，使人工智能為大眾所熟知。我國政府對人工智能的發展也給予了高度關注，2016年5月國務院發布了《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》，并于2017年首次將人工智能寫入《政府工作報告》。黨的十九大提出推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，人工智能技術已經成為新時期驅動社會發展的重要引擎。在機器學習、知識表示、自然語言處理、計算機視覺等技術的驅動及智能設備、超級芯片等硬件設備發展的支撐下，人工智能在智能生活、教育、醫療等領域都展現出了巨大的發展潛力。

目前，人工智能已開始應用于眾多的行業和領域，并催生了推薦引擎、自然語言理解等新興產業，以及智能家居、人眼運動跟蹤系統、智能客服、微軟小冰等典型應用。圖書館界也掀起了人工智能的熱潮，如：2017年9月，百度公司和武漢大學圖書館開展合作，共同建設人工智能圖書館[1];2018年6月25日，美國圖書館和信息技術協會在美國圖書館協會年會上推出了一項由University of Rhode Island圖書館技術負責人主持的人工智能項目，第一個高校圖書館的人工智能實驗室即將開放[2]。吳建中將人工智能作為中國圖書館發展的十大熱點話題之一，并呼吁圖書館界重視人工智能在圖書館的應用[3]。

2 人工智能在圖書館的應用

2.1 文獻資源建設方式

在“十一五”期間，我國數字出版的產品形態已經基本顯現，數字化出版技術不僅帶來出版模式的變革，也推動了從出版內容到生產模式、運作流程、傳播載體和閱讀消費全過程的數字化。文獻資源建設方式經歷了以紙質文獻為主要對象的卡片目錄、機讀目錄后，正向以數字資源為主的開放科學模式轉變[4]。傳統的圖書館資源建設已無法適應新的出版模式和信息傳播方式，也難以滿足移動互聯時代用戶的新需求。圖書館傳統館藏資源建設主要依賴采編人員的經驗，而在人工智能思維模式下可利用人工智能技術進行推理和大數據分析，實現館藏資源配置最優化、效益最大化的文獻資源采購。人工智能在圖書館資源訂購中的應用主要表現在兩個方面：一是利用人工智能技術特別是數據挖掘技術收集、整理、分析用戶的文獻需求，提高資源訂購的效率。二是人工智能技術可根據地域文化特點、風土人情等選取符合地域特色的文獻資源。

2.2 信息組織和服務方式

人工智能理論與技術不僅可能重塑圖書館管理與服務的業務全貌，還有可能重塑圖書館從知識獲取到知識推廣的整個業務鏈。在信息獲取階段，人工智能可利用物理和虛擬傳感技術增加信息的來源途徑，拓寬信息獲取的寬度，豐富信息內容;在信息分類階段，人工智能可利用深度神經網絡模型，通過計算文獻向量之間的類似度對其進行歸類、再分類，實現文獻的自動分類;在信息開發和生產階段，圖書館可利用人工智能技術開發智能助手或智能機器人，輔助信息開發和生產，以此提升信息的整合與生產速度，減少人為錯誤，降低信息生產成本;在用戶體驗和信息需求挖掘階段，人工智能可通過基于感知和認知邏輯的知識情境認知體驗和知識圖譜、機器學習等，借助大數據與計算能力勾勒出用戶畫像和用戶意圖，幫助圖書館挖掘潛在用戶及實現精細化管理;在信息推送和服務階段，基于用戶服務數據和個體屬性分析，人工智能可構建信息推送的渠道和方法，將知識服務內容與用戶需求進行精確匹配，從而實現用戶服務個性化[5]。

2.3 網絡安全管理

人工智能與大數據等聯動將進一步打破“數據孤島”現象，使各類數據更加開放，但這也會引發用戶隱私與安全問題。因此，人工智能技術應用于圖書館網絡安全是圖書館計算機網絡安全建設的重要研究方向之一。圖書館將專家系統、人工免疫原理、人工神經網絡等人工智能的主要研究引入入侵檢測系統，形成智能防火墻技術、智能入侵檢測技術，并將其應用到圖書館計算機網絡中，可使圖書館的網絡安全性得到顯著提升。與傳統防火墻技術相比，智能防火墻技術可以更加精確地識別惡意數據流量，阻止惡意數據攻擊，阻斷病毒傳播，同時還可實現優化身份認證授權和審計管理等功能。

3 人工智能在圖書館應用過程中面臨的挑戰

3.1 缺乏人工智能思維

唐曉波、李新星等認為，人工智能深度融入圖書館信息服務過程將使信息服務思維模式由以往的經驗主義轉變為以數據驅動為主的智能化信息服務[6]?，F階段，人工智能在我國圖書館的應用還處于初級階段，如：南京大學圖書館的“圖寶”、清華大學圖書館的“小圖”、寧波大學園區圖書館的“旺寶”和上海圖書館的“圖小靈”等參考咨詢機器人和圖書盤點機器人，僅實現了讓書找到書架、讓讀者找到書以及簡單的自動化知識問答等功能?？傮w而言，人工智能在圖書館的應用還未得到充分開發，圖書館還不習慣AI思維方式，未能深刻認識人工智能的巨大潛力。此外，對人工智能引發的職業消亡論造成圖書館員的內心抵觸也是其在圖書館發展緩慢的原因之一。2015年，BBC列出在未來20年最有可能被人工智能所替代的20個職業中，圖書管理員排名第11位。人工智能從被提出到被圖書館界接受，再到普及應用將是一個漫長的過程。

3.2 人工智能基礎建設相對薄弱

人工智能應用的架構模型主要包含基礎支撐層、技術驅動層和場景應用層等?；A支撐層以硬件和數據為核心，大數據建設是人工智能基礎支撐層建設的基礎，但目前圖書館對異構數據收集與管理還處于探索階段，對基于異構數據的用戶畫像分析及應用服務仍是空白。圖書館在大數據建設上的滯后限制了人工智能在圖書館的應用與發展[7]。

3.3 缺乏與人工智能相匹配的政策和制度

當前，人工智能在各行各業的應用發展迅速，但相關產品和應用都面臨政策和制度滯后的問題，缺乏相關政策和制度對其進行規范。魯白提出將“數據隱私”和“數據權屬”納入人工智能繼續發展中亟待解決的重要問題[8]，說明與人工智能相匹配的政策和制度的缺失已成為阻礙人工智能發展與應用的重要原因。數據是支撐人工智能應用的根本，是人工智能時代圖書館實現智能化服務的基礎。圖書館服務系統中存儲的用戶個人靜態數據和動態信息等都是可收集和利用的數據，借助人工智能強大的數據收集與分析能力，圖書館獲取和挖掘用戶個人信息變得十分便利。因此，用戶的隱私與安全成為人工智能在圖書館應用中需關注的焦點。對圖書館而言，其公共性、服務性和教育性等社會屬性對人工智能應用合乎道德倫理的要求更加嚴格，同時也更難把控。圖書館應用人工智能要把握好界限，在用戶數據分析領域實現價值理性和工具理性的統一，避免違背圖書館人文精神。

3.4 人才困境，經費制約

從人工智能在圖書館的應用實踐看，現有成熟的相關應用絕大部分是由館外機構單獨開發或與圖書館合作開發的，由圖書館單獨完成的應用十分少見。圖書館界AI人才缺乏是導致圖書館人工智能應用研發能力不足的關鍵因素，專業人才的缺乏導致圖書館在人工智能應用系統開發和利用上處于被動地位，只能使用企業開發的各類人工智能應用，致使一些人工智能應用無法與圖書館需求進行有效對接[9]。此外，圖書館跟不上人工智能的最新發展趨勢，缺乏參與人工智能應用的開發機會和能力，會導致創新能力不足甚至喪失。

智聯招聘《2017人工智能就業市場供需與發展研究報告》顯示，2017年AI方面的人才需求增長了近兩倍[10]。由此可見，圖書館在一段時間內仍將面臨AI人才不足的困境。在AI專業人才普遍稀缺的情況下，圖書館應從內部著手，培養與提升館員的繼續學習能力和智能素養，積極與相關企業開展深度合作并高度參與人工智能的應用研究開發。此外，經費不足也是制約人工智能在圖書館發展應用的原因之一，人工智能應用的研發和維護對設備和技術要求較高，相應的資金需求量也較大。對大部分圖書館來說，其經費目前主要還是用于文獻資源購置、讀者服務和日常辦公管理等，并沒有專門用于人工智能應用的經費。

4 發展與展望

雖然人工智能在圖書館的應用發展面臨重重困境，但以人工智能為代表的智慧化發展目標仍將是圖書館未來的發展方向，人機共存將成為圖書館建設的新態勢，圖書館將在“互聯網+”的基礎上向“智能+”轉變。圖書館引入“智能+”，用智能的方式管理各類信息和服務系統，從大數據中快速提取關鍵信息并進行推理、分析、歸納、總結;利用文本分析、心理語言學模型等深入分析用戶數據，為用戶提供個性化知識服務;利用強大的自然語言理解能力和數據處理能力，實現與用戶的自由交互等。

圖書館要想實現與人工智能的深度融合，需進一步加快人工智能技術的場景應用和數據基礎建設，重視以計算機視覺、智能語音處理、自然語言理解等技術為基礎的圖書館人工智能軟硬件基礎設施的設計、開發及應用，建立人工智能圖書館云服務平臺，推動人工智能技術在輔助服務、文獻分類、智能咨詢導航等領域的場景應用[11]。此外，為夯實大數據建設，圖書館還需全面或適當開放、開發相應的數據信息資源，建立館藏文獻通用元數據及標準規范;加強人工智能科研人才的培養與引進，加強數據加密技術和訪問控制;進一步完善隱私保護機制，提升館員的讀者服務意識和職業素養;統籌協調經費、空間、人力等資源要素，從各方面為圖書館人工智能建設與研究提供政策、制度及環境保障，從而推動新一代圖書館升級轉型，催生圖書館新業態。

參考文獻：

[1]武漢大學圖書館工作網.我館與百度公司舉行AI（人工智能）圖書館建設合作研討會[EB/OL].[2019-08-18].http：//gzw.lib.whu.edu.cn/pe/Article/ShowArticle.asp？ArticleID=2931.

[2]胡倩倩.羅德島大學圖書館人工智能實驗室即將開放[N].新華書目報，2018-07-13（15）.

[3]吳建中.再議圖書館發展的十個熱門話題[J].中國圖書館學報，2017（4）：4-17.

[4]曾建勛.迎接人工智能對圖書館的挑戰[J].數字圖書館論壇，2018（4）：1.

[5]張興旺.從AlphaGo看人工智能給圖書館帶來的影響與應用[J].圖書與情報，2017（3）：43-50.

[6]唐曉波，李新星.基于人工智能的知識服務研究[J].圖書館學研究，2017（13）：26-31.

[7][11]蘇云.從“互聯網+”到“人工智能+”：不斷升級的圖書館發展引擎[J].圖書與情報，2017（6）：55-59.

[8]搜狐網.AI企業下一個使命：讓生物特征數據使用走向陽光透明[EB/OL].[2019-08-19].http：//www.sohu.com/a/239931445_115035.

[9]布和寶力德.人工智能技術在圖書館的應用、挑戰及發展趨勢[J].圖書與情報，2017（6）：48-54.

[10]中國山東網.2017人工智能就業市場供需與發展研究報告[EB/OL].[2019-08-22].http：//www.sohu.com/a/212020792_114775.

（編校：徐黎娟）

收稿日期：2019-10-12

作者簡介：李貴品（1979— ），淮北師范大學圖書館工程師。

* 本文系2017年度安徽省高校人文社會科學研究一般項目“基于創客教育理念的高校圖書館空間再造與服務融合研究”的階段性研究成果之一，項目編號：SK2017Y08;也系2016年度安徽省高等學校圖書情報工作委員會基金項目“基于云平臺的查新委托申請及統計分析系統設計”的階段性研究成果之一，項目編號：TGW16B18。