人工智能服務在智慧圖書館建設中的實踐分析

歐瓊妍 劉海英 譚 鈞

在數字化時代,圖書館面臨著特殊的機遇和挑戰。傳統的圖書館概念正在逐漸演化,為智慧圖書館的興起鋪平了道路。智慧圖書館代表了圖書館領域的新發展方向,融合了最新的人工智能(AI)服務,旨在提供更智能、個性化和高效的知識服務[1]。智慧圖書館的興起標志著圖書館的角色不再僅是存儲和提供書籍的地方,而是演變成了一個數字化的知識中心,以適應現代社會信息需求的不斷增長。新興的概念為圖書館帶來了前所未有的機遇,但也伴隨著一系列挑戰,需要充分認識和應對。

一、智慧圖書館的概念與人工智能在圖書館的發展趨勢

(一)智慧圖書館的定義與構成

智慧圖書館是一種現代化圖書館形態,它通過整合先進的信息技術和人工智能(AI)服務,旨在提供更高效、更智能、更個性化的圖書館體驗。智慧圖書館旨在將傳統圖書館的功能與數字化技術相結合,為讀者、學者和社區提供更廣泛、更深入的知識服務,從而滿足不斷增長的信息需求和應對數字時代的挑戰。智慧圖書館的核心是數字化資源庫,其中包含了各種電子書籍、期刊、學術論文、多媒體資料以及數字檔案,資源以數字形式存儲,便于在線訪問和檢索,通常包括數百萬甚至數十億項數字化文獻[2]。例如,美國國會圖書館的數字化文獻數量已超過1.7億項。智慧圖書館采用自動化系統來管理圖書館資源,包括圖書分類、目錄化、損壞檢測、庫存管理等任務的自動化處理,提高了資源利用效率。通過使用自然語言處理(NLP)和機器學習技術,智慧圖書館提供高級的搜索引擎,能夠更準確地匹配用戶的查詢并提供個性化的推薦服務,幫助用戶發現相關資源[3]。研究表明,使用自然語言處理技術的搜索引擎可將搜索準確性提高至98%以上[4]。智慧圖書館引入虛擬助手,如智能聊天機器人,回答用戶的查詢、提供導航和解決問題,虛擬助手提供全天候在線支持,增強了用戶體驗。

(二)人工智能在智慧圖書館的發展趨勢

未來的智慧圖書館將更加注重提高信息檢索的質量和效率。通過自然語言處理技術,用戶將能夠以更自然的方式進行檢索,而系統將能夠理解用戶的意圖,并提供更準確的搜索結果。人工智能虛擬助手將在智慧圖書館中扮演更重要的角色,可以用于回答用戶的問題、提供導航、支持在線查詢等任務。未來的發展趨勢包括提供更高級的語音識別和語音生成技術,實現更自然的對話。同時,虛擬助手還將不斷地學習和改進,以更好地滿足用戶需求。人工智能將繼續在文獻分類和標記方面發揮作用,利用自然語言處理和機器學習,智慧圖書館將能夠更快速地對新文獻進行分類和添加關鍵字標簽,提高資源的可發現性,使用戶更容易找到相關文獻。虛擬現實和增強現實技術將用于擴展圖書館的物理空間,用戶可以通過虛擬現實技術訪問虛擬圖書館,瀏覽數字資源,與虛擬藏書互動,豐富用戶體驗,同時也為遠程用戶提供更多參與圖書館活動的機會。數據分析在智慧圖書館中的應用將進一步加強。通過收集和分析用戶行為數據,圖書館可以更好地了解用戶需求,優化資源分配,提高服務效率。鑒于數字資源的不斷增加,智慧圖書館將更加重視數據安全和用戶隱私的保護,智慧圖書館將積極應用人工智能來監測和保護用戶數據,確保其安全性和合規性。

二、人工智能服務在圖書館中的應用

(一)自動化圖書館管理

除了數字資源,實體資源如書籍、期刊和報紙仍然是圖書館不可或缺的一部分,人工智能可以用于自動化圖書館的庫存管理,包括資源的采購、訂購、庫存監測和資源分發等。圖書館需要定期維護和清理其資源,確保資源的完整性和可訪問性。人工智能可以幫助檢測損壞的實體資源和錯誤的數字文件,以便及時修復或替換。自動化借還書流程是圖書館中的另一個關鍵應用領域,可以提高服務效率并減少人工操作。智慧圖書館廣泛使用自助借還設備,允許用戶自行借閱和歸還圖書。用戶只需掃描書籍的條形碼或使用圖書館卡,系統會自動記錄借閱和還書信息。借還書流程自動化還包括自動提醒和續借功能,系統可以向用戶發送提醒,防止借閱過期,并允許用戶在線續借圖書,從而提高借書效率。人工智能技術可用于優化圖書館資源的分發。根據用戶需求和資源可用性,系統可以自動調配資源,確保資源能夠被充分利用。自動化系統可以跟蹤圖書借閱的到期日期,并根據圖書館政策自動收取罰款,減少了人工處理的需求,提高了精確性[5]。

(二)智能搜索與推薦系統

文獻檢索系統使用自然語言處理(NLP)技術,例如語法分析和詞義理解,用戶能夠以自然的語言提出查詢請求,意味著用戶不需要使用專業的檢索術語,可以用自己習慣的方式來提問,系統將能夠理解用戶的意圖。智能搜索系統不僅僅依賴于簡單的關鍵詞匹配,還考慮了詞匯的語義關系。例如,當用戶搜索“環境保護法律”時,即使關鍵詞不完全匹配,系統也可以定位到相關的法律法規、環境政策等內容。文獻分類和標簽系統利用機器學習和自然語言處理技術,自動將新加入的文獻資源歸類到適當的主題或學科分類中,有助于提高資源的可發現性,并使用戶更容易找到與其研究興趣相關的文獻。例如,一篇關于氣候變化的論文可以被自動歸類為“環境科學”。個性化推薦系統通過收集和分析用戶的行為數據,建立用戶的興趣模型,包括用戶的搜索歷史、借閱記錄、評價和喜好。系統使用數據來理解用戶的研究領域、主題偏好和學術需求?；谟脩襞d趣模型,系統可以向用戶推薦相關的文獻、書籍、期刊和其他資源。

(三)虛擬助手與客戶服務

智慧圖書館引入智能聊天機器人改善用戶體驗和提供高效客戶服務,用戶可以隨時訪問圖書館網站或應用程序,增強了用戶的滿意度。聊天機器人具備自動回答常見問題的能力,如圖書館的開放時間、借書流程、資源查找等,不僅減輕了圖書館工作人員的工作負擔,還加速了用戶獲取基本信息的速度,讓工作人員可以更專注于復雜的查詢和服務。智慧圖書館的虛擬助手不僅限于簡單問題解答,還提供導航和指導服務,協助用戶更好地利用圖書館資源。虛擬助手充當了用戶問題的即時解答者,用戶可以向虛擬助手提出各種問題,例如如何借書、如何訪問特定資源或如何使用圖書館設備等。虛擬助手利用自然語言處理技術來理解問題,并提供詳細的答案和指導,確保用戶獲得準確的信息。對于新訪問的用戶或需要特定資源的用戶,虛擬助手提供導航服務,指導用戶如何找到所需的資源,包括提供圖書館地圖、資源位置信息和詳細的導航指引,確保用戶能夠輕松找到目標區域,虛擬助手也扮演了培訓和教育的角色[6]。例如,虛擬助手可以為用戶提供如何使用圖書館的在線數據庫、研究工具或數字資源的教育服務,有助于提高用戶的信息素養和利用圖書館資源的技能。以下是國內外圖書館中智能機器人的應用情況表:

表1 國外圖書館智能機器人應用情況

表2 國內圖書館智能機器人應用情況

三、人工智能服務在智慧圖書館建設中的實踐案例

深圳市南山圖書館是集合儲存、調劑、服務、物流、信息化、文獻加工與典藏功能于一體的圖書存儲中心和文獻資源保障基地。南山圖書館占地面積為13 700平方米,總建筑面積達16 400平方米,其中智能立體書庫總建筑面積達1600平方米,是繼蘇州第二圖書館后全國第二個采用自動化立體倉庫技術的圖書館。該智能立體書庫主打“智能書庫”與“網上借閱”相結合的服務,即自動化立體倉庫系統與網上借閱系統、數字圖書館管理系統相對接,主要包含圖書下架、書庫管理、圖書預借、設備運維這四大功能體系。讀者無需找書,可通過自助借書終端借到所需的圖書。智能立體書庫具有節約用地資源、減少圖書管理員工作強度、提升圖書館智能科技化程度、提升圖書文獻流通率的特點,有利于提升圖書館文獻存儲空間,以節省成本支出。南山圖書館在引入“智能立體倉庫系統”項目后,館藏量提升30%,空間利用率提升50%。圖書館管理員現在只需完成人工揀選和補數作業,以及偶爾的微機系統操作,進一步提高了自動化操作率,節省了大量的人力資源。

四、智慧圖書館中人工智能服務的挑戰

(一)隱私與數據安全挑戰與對策

智慧圖書館會收集和處理大量讀者數據,包括借閱歷史、閱讀偏好和搜索記錄。保護好個人信息是至關重要的。讀者希望自己的閱讀行為和個人信息不被濫用或泄露。智慧圖書館需建立嚴格的數據隱私政策,確保讀者知情并同意數據的使用目的,采用數據加密、匿名化和訪問控制技術,降低數據泄露風險。同時,配備專門的數據安全團隊監測和應對潛在的隱私問題。圖書館通常存儲大量的數字化圖書和文獻,數據需要受到嚴格的保護。數據泄露、數據損壞或未經授權的訪問可能會給圖書館和讀者帶來風險。采用安全的數據存儲和備份方案,確保數據的完整性和可用性,實施訪問控制和身份驗證,限制只有授權人員能夠訪問敏感數據。部分智慧圖書館應用人工智能算法來分析讀者行為和興趣,提供個性化的建議和服務,可能導致讀者擔心其隱私被算法追蹤和分析。智慧圖書館應該清晰地向讀者解釋如何使用人工智能算法,并提供選擇退出或控制讀者的數據被使用的選項。智慧圖書館的數字化系統可能成為網絡攻擊的目標,包括數據泄露、勒索軟件攻擊和惡意篡改等,可能導致數據丟失和服務中斷。為應對潛在威脅,必須實施強大的網絡安全措施,包括防火墻、入侵檢測系統和定期的漏洞掃描等,方便及早發現和應對潛在的漏洞和威脅

(二)專業技術人才的挑戰與對策

人工智能領域的需求迅速增長,導致了市場上競爭激烈的局面。大型科技公司、初創企業和研究機構爭奪有限的人工智能專業人才,招聘變得更加具有挑戰性。智慧圖書館需要提供有吸引力的薪資和福利待遇,以及具體的職業發展機會,吸引并留住頂尖的人工智能專業技術人才。人工智能領域的知識和技能不斷演化,但傳統教育體系可能無法跟上這一發展速度,導致了專業技術人才的供需失衡。智慧圖書館可以積極支持培訓和繼續教育計劃,幫助現有員工提升人工智能領域的技能。與學術界和培訓機構合作,提供定制化的培訓課程也是一種解決方案。人工智能項目通常需要跨學科的知識和技能,包括計算機科學、數據科學、數學、領域知識等,招聘具備多領域知識的人才更具挑戰性。智慧圖書館應鼓勵跨學科合作和培訓,培養具備多領域知識的專業技術人才,構建多樣性的團隊有助于應對復雜的人工智能項目。人工智能領域的專業技術人才常常在不同領域和組織之間流動,導致組織內部的知識流失和不穩定性。圖書館應建立知識分享機制、提供職業發展機會,保持良好的員工關系,減輕人才流動性可能帶來的負面影響。

五、結語

智慧圖書館代表了圖書館領域的創新和進步。通過合理應用人工智能服務,有機會為用戶提供更為智能、高效和個性化的知識服務,滿足不斷增長的信息需求。盡管智慧圖書館的建設面臨一系列挑戰,但隨著技術的不斷進步和專業人才的培養,智慧圖書館將成為數字時代知識服務的典范,為社會帶來更豐富、更高效的知識資源,從而造福廣大用戶和社群。