人工智能服务在智慧图书馆建设中的实践分析

欧琼妍 刘海英 谭 钧

在数字化时代,图书馆面临着特殊的机遇和挑战。传统的图书馆概念正在逐渐演化,为智慧图书馆的兴起铺平了道路。智慧图书馆代表了图书馆领域的新发展方向,融合了最新的人工智能(AI)服务,旨在提供更智能、个性化和高效的知识服务[1]。智慧图书馆的兴起标志着图书馆的角色不再仅是存储和提供书籍的地方,而是演变成了一个数字化的知识中心,以适应现代社会信息需求的不断增长。新兴的概念为图书馆带来了前所未有的机遇,但也伴随着一系列挑战,需要充分认识和应对。

一、智慧图书馆的概念与人工智能在图书馆的发展趋势

(一)智慧图书馆的定义与构成

智慧图书馆是一种现代化图书馆形态,它通过整合先进的信息技术和人工智能(AI)服务,旨在提供更高效、更智能、更个性化的图书馆体验。智慧图书馆旨在将传统图书馆的功能与数字化技术相结合,为读者、学者和社区提供更广泛、更深入的知识服务,从而满足不断增长的信息需求和应对数字时代的挑战。智慧图书馆的核心是数字化资源库,其中包含了各种电子书籍、期刊、学术论文、多媒体资料以及数字档案,资源以数字形式存储,便于在线访问和检索,通常包括数百万甚至数十亿项数字化文献[2]。例如,美国国会图书馆的数字化文献数量已超过1.7亿项。智慧图书馆采用自动化系统来管理图书馆资源,包括图书分类、目录化、损坏检测、库存管理等任务的自动化处理,提高了资源利用效率。通过使用自然语言处理(NLP)和机器学习技术,智慧图书馆提供高级的搜索引擎,能够更准确地匹配用户的查询并提供个性化的推荐服务,帮助用户发现相关资源[3]。研究表明,使用自然语言处理技术的搜索引擎可将搜索准确性提高至98%以上[4]。智慧图书馆引入虚拟助手,如智能聊天机器人,回答用户的查询、提供导航和解决问题,虚拟助手提供全天候在线支持,增强了用户体验。

(二)人工智能在智慧图书馆的发展趋势

未来的智慧图书馆将更加注重提高信息检索的质量和效率。通过自然语言处理技术,用户将能够以更自然的方式进行检索,而系统将能够理解用户的意图,并提供更准确的搜索结果。人工智能虚拟助手将在智慧图书馆中扮演更重要的角色,可以用于回答用户的问题、提供导航、支持在线查询等任务。未来的发展趋势包括提供更高级的语音识别和语音生成技术,实现更自然的对话。同时,虚拟助手还将不断地学习和改进,以更好地满足用户需求。人工智能将继续在文献分类和标记方面发挥作用,利用自然语言处理和机器学习,智慧图书馆将能够更快速地对新文献进行分类和添加关键字标签,提高资源的可发现性,使用户更容易找到相关文献。虚拟现实和增强现实技术将用于扩展图书馆的物理空间,用户可以通过虚拟现实技术访问虚拟图书馆,浏览数字资源,与虚拟藏书互动,丰富用户体验,同时也为远程用户提供更多参与图书馆活动的机会。数据分析在智慧图书馆中的应用将进一步加强。通过收集和分析用户行为数据,图书馆可以更好地了解用户需求,优化资源分配,提高服务效率。鉴于数字资源的不断增加,智慧图书馆将更加重视数据安全和用户隐私的保护,智慧图书馆将积极应用人工智能来监测和保护用户数据,确保其安全性和合规性。

二、人工智能服务在图书馆中的应用

(一)自动化图书馆管理

除了数字资源,实体资源如书籍、期刊和报纸仍然是图书馆不可或缺的一部分,人工智能可以用于自动化图书馆的库存管理,包括资源的采购、订购、库存监测和资源分发等。图书馆需要定期维护和清理其资源,确保资源的完整性和可访问性。人工智能可以帮助检测损坏的实体资源和错误的数字文件,以便及时修复或替换。自动化借还书流程是图书馆中的另一个关键应用领域,可以提高服务效率并减少人工操作。智慧图书馆广泛使用自助借还设备,允许用户自行借阅和归还图书。用户只需扫描书籍的条形码或使用图书馆卡,系统会自动记录借阅和还书信息。借还书流程自动化还包括自动提醒和续借功能,系统可以向用户发送提醒,防止借阅过期,并允许用户在线续借图书,从而提高借书效率。人工智能技术可用于优化图书馆资源的分发。根据用户需求和资源可用性,系统可以自动调配资源,确保资源能够被充分利用。自动化系统可以跟踪图书借阅的到期日期,并根据图书馆政策自动收取罚款,减少了人工处理的需求,提高了精确性[5]。

(二)智能搜索与推荐系统

文献检索系统使用自然语言处理(NLP)技术,例如语法分析和词义理解,用户能够以自然的语言提出查询请求,意味着用户不需要使用专业的检索术语,可以用自己习惯的方式来提问,系统将能够理解用户的意图。智能搜索系统不仅仅依赖于简单的关键词匹配,还考虑了词汇的语义关系。例如,当用户搜索“环境保护法律”时,即使关键词不完全匹配,系统也可以定位到相关的法律法规、环境政策等内容。文献分类和标签系统利用机器学习和自然语言处理技术,自动将新加入的文献资源归类到适当的主题或学科分类中,有助于提高资源的可发现性,并使用户更容易找到与其研究兴趣相关的文献。例如,一篇关于气候变化的论文可以被自动归类为“环境科学”。个性化推荐系统通过收集和分析用户的行为数据,建立用户的兴趣模型,包括用户的搜索历史、借阅记录、评价和喜好。系统使用数据来理解用户的研究领域、主题偏好和学术需求。基于用户兴趣模型,系统可以向用户推荐相关的文献、书籍、期刊和其他资源。

(三)虚拟助手与客户服务

智慧图书馆引入智能聊天机器人改善用户体验和提供高效客户服务,用户可以随时访问图书馆网站或应用程序,增强了用户的满意度。聊天机器人具备自动回答常见问题的能力,如图书馆的开放时间、借书流程、资源查找等,不仅减轻了图书馆工作人员的工作负担,还加速了用户获取基本信息的速度,让工作人员可以更专注于复杂的查询和服务。智慧图书馆的虚拟助手不仅限于简单问题解答,还提供导航和指导服务,协助用户更好地利用图书馆资源。虚拟助手充当了用户问题的即时解答者,用户可以向虚拟助手提出各种问题,例如如何借书、如何访问特定资源或如何使用图书馆设备等。虚拟助手利用自然语言处理技术来理解问题,并提供详细的答案和指导,确保用户获得准确的信息。对于新访问的用户或需要特定资源的用户,虚拟助手提供导航服务,指导用户如何找到所需的资源,包括提供图书馆地图、资源位置信息和详细的导航指引,确保用户能够轻松找到目标区域,虚拟助手也扮演了培训和教育的角色[6]。例如,虚拟助手可以为用户提供如何使用图书馆的在线数据库、研究工具或数字资源的教育服务,有助于提高用户的信息素养和利用图书馆资源的技能。以下是国内外图书馆中智能机器人的应用情况表:

表1 国外图书馆智能机器人应用情况

表2 国内图书馆智能机器人应用情况

三、人工智能服务在智慧图书馆建设中的实践案例

深圳市南山图书馆是集合储存、调剂、服务、物流、信息化、文献加工与典藏功能于一体的图书存储中心和文献资源保障基地。南山图书馆占地面积为13 700平方米,总建筑面积达16 400平方米,其中智能立体书库总建筑面积达1600平方米,是继苏州第二图书馆后全国第二个采用自动化立体仓库技术的图书馆。该智能立体书库主打“智能书库”与“网上借阅”相结合的服务,即自动化立体仓库系统与网上借阅系统、数字图书馆管理系统相对接,主要包含图书下架、书库管理、图书预借、设备运维这四大功能体系。读者无需找书,可通过自助借书终端借到所需的图书。智能立体书库具有节约用地资源、减少图书管理员工作强度、提升图书馆智能科技化程度、提升图书文献流通率的特点,有利于提升图书馆文献存储空间,以节省成本支出。南山图书馆在引入“智能立体仓库系统”项目后,馆藏量提升30%,空间利用率提升50%。图书馆管理员现在只需完成人工拣选和补数作业,以及偶尔的微机系统操作,进一步提高了自动化操作率,节省了大量的人力资源。

四、智慧图书馆中人工智能服务的挑战

(一)隐私与数据安全挑战与对策

智慧图书馆会收集和处理大量读者数据,包括借阅历史、阅读偏好和搜索记录。保护好个人信息是至关重要的。读者希望自己的阅读行为和个人信息不被滥用或泄露。智慧图书馆需建立严格的数据隐私政策,确保读者知情并同意数据的使用目的,采用数据加密、匿名化和访问控制技术,降低数据泄露风险。同时,配备专门的数据安全团队监测和应对潜在的隐私问题。图书馆通常存储大量的数字化图书和文献,数据需要受到严格的保护。数据泄露、数据损坏或未经授权的访问可能会给图书馆和读者带来风险。采用安全的数据存储和备份方案,确保数据的完整性和可用性,实施访问控制和身份验证,限制只有授权人员能够访问敏感数据。部分智慧图书馆应用人工智能算法来分析读者行为和兴趣,提供个性化的建议和服务,可能导致读者担心其隐私被算法追踪和分析。智慧图书馆应该清晰地向读者解释如何使用人工智能算法,并提供选择退出或控制读者的数据被使用的选项。智慧图书馆的数字化系统可能成为网络攻击的目标,包括数据泄露、勒索软件攻击和恶意篡改等,可能导致数据丢失和服务中断。为应对潜在威胁,必须实施强大的网络安全措施,包括防火墙、入侵检测系统和定期的漏洞扫描等,方便及早发现和应对潜在的漏洞和威胁

(二)专业技术人才的挑战与对策

人工智能领域的需求迅速增长,导致了市场上竞争激烈的局面。大型科技公司、初创企业和研究机构争夺有限的人工智能专业人才,招聘变得更加具有挑战性。智慧图书馆需要提供有吸引力的薪资和福利待遇,以及具体的职业发展机会,吸引并留住顶尖的人工智能专业技术人才。人工智能领域的知识和技能不断演化,但传统教育体系可能无法跟上这一发展速度,导致了专业技术人才的供需失衡。智慧图书馆可以积极支持培训和继续教育计划,帮助现有员工提升人工智能领域的技能。与学术界和培训机构合作,提供定制化的培训课程也是一种解决方案。人工智能项目通常需要跨学科的知识和技能,包括计算机科学、数据科学、数学、领域知识等,招聘具备多领域知识的人才更具挑战性。智慧图书馆应鼓励跨学科合作和培训,培养具备多领域知识的专业技术人才,构建多样性的团队有助于应对复杂的人工智能项目。人工智能领域的专业技术人才常常在不同领域和组织之间流动,导致组织内部的知识流失和不稳定性。图书馆应建立知识分享机制、提供职业发展机会,保持良好的员工关系,减轻人才流动性可能带来的负面影响。

五、结语

智慧图书馆代表了图书馆领域的创新和进步。通过合理应用人工智能服务,有机会为用户提供更为智能、高效和个性化的知识服务,满足不断增长的信息需求。尽管智慧图书馆的建设面临一系列挑战,但随着技术的不断进步和专业人才的培养,智慧图书馆将成为数字时代知识服务的典范,为社会带来更丰富、更高效的知识资源,从而造福广大用户和社群。