董曦京

從“工業(yè)4.0”計劃展望“圖書館4.0”時代

董曦京

對照“工業(yè)4.0——智能制造”的內(nèi)涵及四個工業(yè)時代的階段劃分，回顧近現(xiàn)代圖書館業(yè)發(fā)展史和技術(shù)進(jìn)步史，提出“圖書館4.0”概念，將與其相關(guān)的四個時代分別命名為科學(xué)分類方法時代、機(jī)讀目錄時代、數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時代、智能圖書館時代，并探討了“圖書館4.0——智能圖書館時代”的內(nèi)涵及發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)12。

圖書館4.0 智能圖書館 工業(yè)4.0 智能制造

1 引言

2013年4月，在德國漢諾威工業(yè)博覽會上，德國工業(yè)部正式公布了德國“工業(yè)4.0”（Industry 4.0）發(fā)展計劃［1］，該計劃預(yù)示著又一個工業(yè)革命新紀(jì)元即將開始。與之對應(yīng)，2015年5月20日，我國國務(wù)院正式印發(fā)“中國制造2025”發(fā)展綱要［2］，計劃利用第四次新工業(yè)革命契機(jī)實(shí)現(xiàn)中國對發(fā)達(dá)國家的全面趕超。目前，世界發(fā)達(dá)國家都在縝密有序地規(guī)劃推進(jìn)各自的“工業(yè)4.0”計劃，毋庸置疑，誰在這一發(fā)展計劃上搶得先機(jī)，誰就會贏得下一個工業(yè)時代的話語權(quán)。

近代圖書館事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程與歷次工業(yè)革命密不可分：第一次工業(yè)革命（工業(yè)1.0）催生了近現(xiàn)代圖書館體系的建立，此后二者互助互利，結(jié)伴而行。可以預(yù)測，在未來十年里，“工業(yè)4.0”計劃提出的智能制造技術(shù)及其對信息獲取方式的創(chuàng)新，將會誘發(fā)圖書館-情報咨詢業(yè)從信息組織管理方式到對外服務(wù)模式再一次發(fā)生深刻而巨大的變革。

本文以科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展史為背景對圖書館業(yè)在前三次工業(yè)革命中的外部環(huán)境與自身變化進(jìn)行比較分析，并參照“工業(yè)4.0”概念，嘗試提出圖書館1.0—4.0時代的劃分概念，并分析預(yù)測了圖書館4.0時代的發(fā)展目標(biāo)及路徑。

2 工業(yè)革命前夜與三次工業(yè)革命

2.1 工業(yè)革命前夜

歷史是連續(xù)的，對歷史的研究既要縱觀全局也要聚焦局部，在提出圖書館1.0—4.0時代概念之前，有必要簡要回顧一下工業(yè)革命與近代圖書館變革的起因與歷程。

在第一次工業(yè)革命到來之前，世界上出現(xiàn)了很多驚世駭俗的科學(xué)新學(xué)說。已被世人接受近兩千年的托勒密（公元90—168年）的地心學(xué)說以及亞里士多德（公元前384—332年）的重物較輕物下落更快運(yùn)動法則，被哥白尼的日新學(xué)說（公元1530年）和伽利略的自由落體定律［3］（公元1590年）所取代；麥哲倫環(huán)球航海直接證明地球是圓的。這些科學(xué)新發(fā)現(xiàn)撼動了統(tǒng)治階層的權(quán)威，沖破了近千年來長期的思想話語禁忌，使社會各學(xué)科思想重新趨于活躍，它們?yōu)榈谝淮喂I(yè)革命時代的到來培育了豐饒的思想沃土，人類歷史來到了從封建主義社會走向資本主義社會的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

從工業(yè)革命前夜到工業(yè)1.0末期，發(fā)明家、科學(xué)家、社會思想家密如繁星，自然科學(xué)新發(fā)現(xiàn)和社會科學(xué)新學(xué)說出現(xiàn)了井噴，新學(xué)說導(dǎo)致新知識書籍大量涌現(xiàn)，各種新生事物令公眾目不暇接，交叉學(xué)科層出不窮。在舊分類體系中很難找到其相應(yīng)的分類點(diǎn)，以早期世界各區(qū)域宗教教庭和君主至高權(quán)威意識形態(tài)為核心、以經(jīng)驗(yàn)哲學(xué)為主導(dǎo)思想的舊圖書館分類思想體系表現(xiàn)出嚴(yán)重的不適應(yīng)。圖書館人試圖擺脫舊思想體系的束縛，改變千百年以來所延續(xù)的舊分類思想體系，科學(xué)學(xué)科分類及思想方法被引入到分類法之中。

2.2 前三次工業(yè)革命

史學(xué)界在前三次工業(yè)革命的階段劃分和命名上已達(dá)成了共識，但在三次工業(yè)革命起止時間劃分上意見尚不統(tǒng)一，圖書館業(yè)發(fā)展階段研究與之有相似之處，因此不必過于拘泥于時間點(diǎn)的精確劃分，時代主旋律是核心要素。

第一次工業(yè)革命，18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期（約1760—1850年），在史學(xué)界通常被稱為蒸汽時代，現(xiàn)在稱工業(yè)1.0時代，以蒸汽動力的使用和機(jī)器制造為時代特征，經(jīng)歷封建社會向資本主義社會的變革。該時期社會發(fā)生巨變，科技快速發(fā)展，圖書館業(yè)順應(yīng)歷史潮流參與變革，近代圖書館體系建立。

第二次工業(yè)革命，19世紀(jì)中期至20世紀(jì)中期（約1850—1945年），在史學(xué)界通常被稱為電氣時代，現(xiàn)在稱工業(yè)2.0時代，以電氣化為時代發(fā)展特征。該時期重要的科技進(jìn)步成果和發(fā)明有：進(jìn)化論、內(nèi)燃機(jī)、汽車、膠片照相術(shù)，炸藥、飛機(jī)、放射性、接種免疫學(xué)、相對論、抗生素、遺傳學(xué)等，后期電子管的發(fā)明為計算機(jī)的出現(xiàn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。這一時期圖書館業(yè)引進(jìn)了若干與電氣時代特征相符的技術(shù)，如電力圖書傳送系統(tǒng)，書條管道氣送系統(tǒng)，IBM穿孔卡輔助流通管理系統(tǒng)、輔助編目系統(tǒng)（機(jī)電程控裝置，非計算機(jī)系統(tǒng)）等。

第三次工業(yè)革命，20世紀(jì)中期至21世紀(jì)初期（約1945—2014年），在史學(xué)界通常被稱為信息時代，現(xiàn)在稱工業(yè)3.0時代。一般將“電子管電子積分計算機(jī)”（1946年，ENIAC［4］）作為此時代開端的標(biāo)志物，隨后，晶體管直至集成電路IBM360大型通用計算機(jī)（1965年）等相繼問世。信息時代后期的IT技術(shù)成果豐碩，這些IT技術(shù)及其方法論對同時期圖書館業(yè)產(chǎn)生了重要影響，其技術(shù)幾乎全部被圖書館業(yè)采用。

第三次工業(yè)革命對圖書館業(yè)的影響是巨大的，在其前期，圖書館業(yè)引入了計算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了目錄數(shù)字化（MARC），后期圖書館實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)數(shù)字化和信息傳送網(wǎng)絡(luò)化，圖書館進(jìn)入到全面數(shù)字化時代，這兩個發(fā)展巔峰期之間大約有20年（1970—1990）的技術(shù)相對平坦期。

工業(yè)4.0時代，即指當(dāng)前開始的智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）時代。人類對智能自動化機(jī)器的遐想開始于儒勒凡爾納的小說時代，1950年英國計算機(jī)科學(xué)家阿蘭·圖靈進(jìn)行了著名的人工智能測試——“圖靈測試”，1956年麥卡塞、羅切斯特、申農(nóng)等人首先提出了“人工智能（Artificial Intelligence，AI）”概念［5］。經(jīng)過幾十年理論研究和實(shí)用技術(shù)的發(fā)展，目前各種智能化技術(shù)基本成熟，實(shí)用的智能機(jī)器人、智能設(shè)計、智能預(yù)測、智能博弈系統(tǒng)等都已在應(yīng)用中。

各方關(guān)于智能制造這一概念的表述并不統(tǒng)一，美國智能制造計劃的名稱是“美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國的是“中國工業(yè)2025”，德國的是“工業(yè)4.0”。

根據(jù)工業(yè)4.0技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)［6，7］的論述，智能制造的特點(diǎn)可概括如下：產(chǎn)品個性化定制，設(shè)計-制造系統(tǒng)高度智能化，產(chǎn)品生產(chǎn)過程工藝個性化，物聯(lián)網(wǎng)鏈接制造全過程，智能化工廠標(biāo)準(zhǔn)化。

上述四個工業(yè)時代僅被冠以該階段某單一技術(shù)學(xué)科的名稱，這種以歷史發(fā)展階段主脈來概括歷史的方法確實(shí)起到了畫龍點(diǎn)睛的作用，近現(xiàn)代圖書館業(yè)發(fā)展的四個歷史階段的命名也應(yīng)當(dāng)從中汲取經(jīng)驗(yàn)。

3 圖書館1.0—4.0時代劃分

從近代圖書館變革開始，圖書館業(yè)始終在做兩件事，一個是不斷研究探尋圖書館學(xué)的新理論和新方法，另一個是及時引進(jìn)最新的科學(xué)技術(shù)方法和設(shè)備，二者共同保障了圖書館與時代發(fā)展的同步。其中理論創(chuàng)新和新科學(xué)技術(shù)是導(dǎo)致變革的重要事件，可以作為圖書館不同時代劃分的主要依據(jù)。本文通過對圖書館發(fā)展史實(shí)的研究，劃分和定義了圖書館業(yè)發(fā)展的四個時代和名稱。

3.1 圖書館1.0時代

從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期（約1860—1945年），名稱表述為“科學(xué)分類方法時代”。18世紀(jì)下半葉，圖書館嘗試將蒸汽革命新產(chǎn)生的科學(xué)技術(shù)學(xué)科類目編入分類法，近代圖書館革命進(jìn)入萌動期。1810年，《法國分類表》中新增了科學(xué)、技術(shù)類目。1861年，哈佛大學(xué)穿孔卡片目錄正式公開推出［8］，卡片目錄在業(yè)界沿用至20世紀(jì)90年代。1870年，哈里斯編寫的《圣路易斯公共學(xué)校圖書館目錄》發(fā)表，哈里斯分類法將“科學(xué)、藝術(shù)、歷史”作為三大主體分類概念應(yīng)用到其圖書分類體系中。稍后，杜威參考了哈里斯分類法編制了《杜威十進(jìn)分類法》［9］（DDC，1876年），國會圖書館分類法（LC）于1891年發(fā)布。杜威十進(jìn)分類法的層累制記數(shù)方法，由左至右計數(shù)。其中三位數(shù)字加小圓點(diǎn)標(biāo)記法［10］是一個重要創(chuàng)新，很好地解決了細(xì)分類目展開和未來新條目的可擴(kuò)展性問題。圖書館學(xué)者還相繼創(chuàng)新出各種細(xì)化通用分類方法，例如：仿分，復(fù)分，世界地區(qū)、民族、語言、年代表等。隨著圖書館學(xué)研究的逐步深入，圖書館學(xué)專業(yè)建立（1887年，美國哥倫比亞大學(xué)）。

為適應(yīng)科技信息專業(yè)化快速報導(dǎo)和檢索的需要，各類專業(yè)文摘、索引、速報、年報等系列出版物開始發(fā)行，例如美國工程索引EI（1884年）、英國科學(xué)文摘 SA（1898年）、美國化學(xué)文摘 CA （1907年）等，由此情報學(xué)理論、主題方法、主題詞/關(guān)鍵詞規(guī)范等領(lǐng)域受到重視并逐步成熟。

圖書館1.0時代是一個值得圖書館人驕傲的時代，因?yàn)樗菆D書館學(xué)人原創(chuàng)能力最強(qiáng)的時代，科學(xué)分類方法是這一時代最具影響力的圖書館學(xué)成果。

3.2 圖書館2.0時代

20世紀(jì)中期到20世紀(jì)中后期（約1946—1980年），表述為“機(jī)讀目錄時代”，或稱“MARC時代”，這一時代的開端要從二戰(zhàn)后電子管計算機(jī)開始民用化算起。

圖書館1.0時代后期，伴隨社會進(jìn)步，圖書期刊出版量與讀者量增長很快，紙本卡片輔助編目、目錄檢索與人工記賬式的流通管理顯然已不能適應(yīng)時代發(fā)展的速度和需求，圖書館再一次遇到發(fā)展瓶頸問題。圖書館自動化初期嘗試在編目和流通管理中使用機(jī)讀穿孔卡技術(shù)，1936年德克薩斯大學(xué)圖書館曾安裝過一臺IBM穿孔卡圖書館流通管理機(jī)電裝置［11］。二戰(zhàn)之后，計算機(jī)性能的不斷提高使計算機(jī)編目實(shí)用化初現(xiàn)曙光。1964年，美國機(jī)讀目錄（MARC磁帶）計劃正式啟動［12］，借助1965年問世的IBM360通用集成電路大型計算機(jī)，機(jī)讀目錄技術(shù)獲得突破，1966年MARC-I發(fā)布，1969年全美MARC磁帶郵寄發(fā)行。隨后，遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)編目、書目計算機(jī)檢索、情報數(shù)據(jù)庫檢索（初期）、圖書館管理集成系統(tǒng)（采訪、編目、流通、管理）陸續(xù)出現(xiàn)。70年代圖書館EAS安保技術(shù)應(yīng)用，開架式服務(wù)逐步普及，圖書館條形碼流通管理系統(tǒng)于1971年首先在歐洲出現(xiàn)。開架服務(wù)加計算機(jī)條形碼流通管理使圖書館業(yè)的發(fā)展在2.0時代末期進(jìn)入到一個高潮階段。

圖書館2.0時代圍繞的核心是機(jī)讀目錄及相關(guān)拓展研究，筆者認(rèn)為這是圖書館的第一次電子數(shù)字化革命——圖書館目錄實(shí)現(xiàn)了電子數(shù)字化。

3.3圖書館3.0時代

20世紀(jì)后期到 21世紀(jì)初期（1980—2015年），這一階段可表述為“圖書館數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時代”。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器技術(shù)、網(wǎng)頁技術(shù)的成熟，圖書館互聯(lián)網(wǎng)OPAC目錄檢索系統(tǒng)替代了早期的遠(yuǎn)程登錄檢索系統(tǒng)。受多媒體技術(shù)啟發(fā)，數(shù)字圖書館概念于1990年由美國密執(zhí)安大學(xué)提出，到2000年發(fā)達(dá)國家數(shù)字圖書館體系已初步建立。數(shù)字圖書館建立初期，紙質(zhì)圖書與期刊被掃描成圖像版文件，后期隨著掃描圖像文件轉(zhuǎn)換成字符代碼文件的技術(shù)成熟，各類全文檢索數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)。20世紀(jì)末，無源RFID標(biāo)簽技術(shù)在圖書館開始應(yīng)用，自助式借還、自動化流通分揀、架區(qū)導(dǎo)航、智能書架技術(shù)逐步得到應(yīng)用。近五年來，云存儲、大數(shù)據(jù)技術(shù)在圖書館中開始得到應(yīng)用。這一時代圖書館業(yè)的主要成就是圖書館文獻(xiàn)的數(shù)字化和服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化。

考慮到目前呈現(xiàn)在讀者面前的數(shù)字圖書館主要是為數(shù)眾多的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫，大量圖書文獻(xiàn)仍有待回溯數(shù)字化，現(xiàn)實(shí)與理想中的數(shù)字圖書館尚存在不小差距，所以本文未將圖書館3.0時代命名為“數(shù)字圖書館時代”，而將其概括為“數(shù)字-網(wǎng)絡(luò)化時代”。

3.4 圖書館4.0時代

圖書館4.0時代，即智能圖書館時代，時間從目前開始。智能圖書館時代寄希望于實(shí)現(xiàn)這樣一個目標(biāo)——以讀者（含個人讀者，社會團(tuán)體讀者，AI系統(tǒng)）個性化服務(wù)為中心的全時空、全媒體、高度人工智能化的圖書館服務(wù)體系。

圖書館人工智能化服務(wù)包括：讀者服務(wù)提交-確認(rèn)處理過程智能化，文獻(xiàn)檢索處理過程智能化，結(jié)果獲?。^藏定位，遞送方式）智能化。其中前兩項(xiàng)的難度較高，是智能圖書館的主要研究課題。由于圖書館數(shù)字化工程沒有徹底完成，當(dāng)前的圖書館服務(wù)體系實(shí)質(zhì)上是由圖書館2.0時代體系和圖書館3.0時代體系組成的混合體系，圖書館2.0體系即指20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化目錄（人工標(biāo)引目錄）+傳統(tǒng)紙質(zhì)館藏體系；圖書館3.0體系指從20世紀(jì)末到目前所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化目錄（部分人工標(biāo)引目錄+部分全文檢索目錄）+數(shù)字化文獻(xiàn)（部分掃描圖像文件+部分?jǐn)?shù)字化文字代碼文件）體系。圖書館3.0體系實(shí)現(xiàn)了部分的文獻(xiàn)數(shù)字化，但也由此引出了數(shù)字化平臺上的新問題。以目前的數(shù)字圖書館為例，其數(shù)字資源由圖書館自建數(shù)據(jù)庫或協(xié)議使用的商業(yè)化文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫組成，每個數(shù)據(jù)庫都是全球圖書館業(yè)全部資源中的一個小子集。在使用這樣的數(shù)據(jù)資源時，讀者被要求“訓(xùn)練有素”，首先要明確所需信息在哪個庫內(nèi)，還要熟悉該庫的檢索方法。少量數(shù)據(jù)庫整合后允許讀者采取門戶式跨庫整合檢索，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫仍要逐一搜索挖掘。利用圖書館2.0和3.0時代的檢索方式（人工標(biāo)目檢索體系，簡單檢索詞匹配全文過濾檢索體系）來檢索全文數(shù)字化資源，其結(jié)果可能會遺漏重要文獻(xiàn)信息，或是檢索結(jié)果過于龐大。智能式檢索是數(shù)字圖書館時代的必由之路。

以著名藥學(xué)家、諾貝爾醫(yī)學(xué)獎獲得者屠呦呦的研究對象“青蒿”為例，選擇某古籍?dāng)?shù)字化庫，在全文檢索條件下輸入“青蒿”，檢出條目1716條，其中也包含了詩詞歌賦等非醫(yī)藥條目。逐條查看，可找到啟發(fā)屠呦呦低溫萃取青蒿的“葛仙翁”（即葛洪）的“肘后備急方”。如果對該庫采用標(biāo)引主題檢索則檢索不到該條目，這說明全文檢索是數(shù)字圖書館必不可少的功能，但是簡單過濾式全文檢索會產(chǎn)生彌散過濫的結(jié)果。再例如，在某期刊庫主題檢索條件下輸入“納米”一詞（檢索納米技術(shù)、納米科學(xué)、納米材料等），檢出134，010條結(jié)果；而在全文檢索條件下，檢出468，673條不重復(fù)結(jié)果。檢索幾乎是在瞬間完成，但檢索結(jié)果之大令讀者難于應(yīng)對。

目前，社會上已有智能檢索系統(tǒng)的先例，例如，學(xué)術(shù)論文誠信檢測系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)大型綜合信息搜索系統(tǒng)，前者具有應(yīng)對超大被檢對象和復(fù)雜問題的能力，后者則對非規(guī)范檢索詞組或描述（根據(jù)圖書館檢索詞規(guī)范則不能接受）的處理游刃有余。兩種信息處理系統(tǒng)在設(shè)計上都引入了多種人工智能理論的最新成果，智能圖書館系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)從中獲得啟發(fā)。

與簡單全文檢索相比，智能化檢索所需計算機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)量、緩存開銷要大很多個數(shù)量級，這也是很多文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不愿提供更復(fù)雜檢索方法的原因。目前，計算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)很快。2013年的天河2號計算機(jī)的運(yùn)算速度是3.3億億次每秒，是1967年的IBM360-91大型計算機(jī)運(yùn)算速度（16.6 MIPS）的20億倍。但是如果面對上萬個讀者同時提交復(fù)雜的智能化檢索問題，單個圖書館計算機(jī)系統(tǒng)仍然會不敷一用。開發(fā)高效率的智能檢索算法，采用云計算、大數(shù)據(jù)方法，改傳統(tǒng)“即查即得”方式為“作業(yè)提交等待結(jié)果”等都是圖書館4.0時代可嘗試的創(chuàng)新點(diǎn)。

圖書館應(yīng)該能夠提供一種智能圖書館APP讀者輔助軟件，使讀者自帶的設(shè)備可以與圖書館系統(tǒng)良好互動。讀者的閱讀筆記、查詢數(shù)據(jù)匯總、整理工作等，都可在閱讀查找過程中自然進(jìn)行。目前，有圖書館人專門研究由上述情況導(dǎo)致的“讀者圖書館焦慮癥”，解決該問題的主導(dǎo)方向應(yīng)是圖書館服務(wù)智能化。

從全社會角度看，現(xiàn)代化圖書館也是一個大數(shù)據(jù)的典型代表，只是圖書館里的“大數(shù)據(jù)”是復(fù)雜型大數(shù)據(jù)，每一單條數(shù)據(jù)（電子化或紙本的一篇文章、一本書等）量大而復(fù)雜。現(xiàn)在社會上經(jīng)常提及的大數(shù)據(jù)一般是簡單型大數(shù)據(jù)，即每一條數(shù)據(jù)較為簡單，但其單位時間內(nèi)產(chǎn)生量巨大，多地域同時產(chǎn)生，例如火車客流信息、股票交易信息等。需要注意，目前社會上正在使用的大數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)并不適宜直接用于圖書館業(yè)，圖書館大數(shù)據(jù)資源處理有其特殊性。圖書館業(yè)要參考、引進(jìn)、開發(fā)自己的大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這也是圖書館4.0計劃的一個子課題。

在圖書館3.0時代，雖然圖書館資源的綜合數(shù)字化已具相當(dāng)水平，但是社會各類應(yīng)用系統(tǒng)對圖書館系統(tǒng)的智能化信息直接查詢、任務(wù)定制服務(wù)還沒有實(shí)現(xiàn)，目前主要還是“圖書館系統(tǒng)-讀者-應(yīng)用系統(tǒng)”模式。以制造業(yè)為例，在 CAD輔助設(shè)計系統(tǒng)中，科技人員人工預(yù)安裝了各種函數(shù)庫、標(biāo)準(zhǔn)件（機(jī)械、傳感、電力電子、集成電路等）數(shù)據(jù)庫表。按照工業(yè)4.0設(shè)想，未來智能制造系統(tǒng)具備自我學(xué)習(xí)能力，知識數(shù)據(jù)獲取應(yīng)通過系統(tǒng)對系統(tǒng)界面直接完成，尤其是對離散型信息的搜索采集，例如汽車油漆涂裝工藝。廠商除需要了解汽車出口對象國的氣象、紫外線強(qiáng)度、空氣鹽分信息外，還需要了解民族、顏色、偏愛等人文信息。在工業(yè)4.0時代，這類信息可否由智能制造系統(tǒng)與智能圖書館系統(tǒng)直接對接后實(shí)現(xiàn)自動化查詢？即人工智能概念的“機(jī)器-機(jī)器”式查詢。這種查詢可以是實(shí)時發(fā)生的，也可以是任務(wù)定制發(fā)包模式，任務(wù)完成后圖書館系統(tǒng)將結(jié)果通知并遞送給制造業(yè)系統(tǒng)。這就涉及到圖書館系統(tǒng)智能化、信息服務(wù)APP軟件設(shè)計、中間件接口標(biāo)準(zhǔn)化等一系列問題，圖書館4.0與工業(yè)4.0計劃需要合作來實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新工程。

將各種智能檢索、服務(wù)子系統(tǒng)有機(jī)的整合起來，就是圖書館4.0的整體架構(gòu)。前3個圖書館時代的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)告訴圖書館人，遇到問題時需要借鑒引進(jìn)同時代工業(yè)革命的先進(jìn)思想和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。因此，對圖書館而言，學(xué)習(xí)汲取工業(yè)4.0——智能制造體系的精髓是一條捷徑。

圖書館4.0系統(tǒng)完成時，每個數(shù)字圖書館不再是500個或1000個離散的數(shù)據(jù)庫擺放在那里由讀者挑選使用，而是讓讀者從檢索和信息服務(wù)中能感到圖書館信息系統(tǒng)是一個透明的整體。

4 圖書館4.0時代預(yù)期目標(biāo)

1990年以后，圖書館界開始探討智能圖書館的模型，有研究文獻(xiàn)認(rèn)為目前圖書館已經(jīng)具備智能型圖書館的特點(diǎn)，例如圖書館RFID智能書架、圖書架區(qū)導(dǎo)航、NFC、二維碼掃描信息鏈接等，但它們只是大智能圖書館模型框架下的一個分支部分。人工智能領(lǐng)域60年的研究已經(jīng)在自然語言處理、推理、模糊理論、機(jī)器學(xué)習(xí)、博弈、知識表現(xiàn)、語言翻譯、優(yōu)化方法等諸多方面有了大量技術(shù)儲備，可以在智能時代釋放潛能。根據(jù)上述章節(jié)中對圖書館4.0時代創(chuàng)新點(diǎn)的分析，筆者認(rèn)為未來智能圖書館有如下幾個發(fā)展方向。

4.1 以個體為對象的智能互動式服務(wù)系統(tǒng)

智能系統(tǒng)與讀者交互式對話，其支持背景是深度的、智能的，可以延伸到很深的圖書館服務(wù)和學(xué)術(shù)層級，鏈接到各分支服務(wù)項(xiàng)目，不是簡單的導(dǎo)航對話。讀者可以在中間任意層級選擇激活服務(wù)。以個性化需求為主軸，這是工業(yè)4.0也是圖書館4.0的核心出發(fā)點(diǎn)。目前，圖書館集成系統(tǒng)中已有讀者過往瀏覽記錄、借閱記錄、讀者筆記空間等，但它只是讀者借閱活動的系統(tǒng)痕跡記錄，并沒有與系統(tǒng)發(fā)生復(fù)雜的互動，還不算智能式服務(wù)。

4.2 智能圖書館客戶服務(wù)APP軟件包

考慮到圖書館讀者量巨大、智能圖書館系統(tǒng)自身存儲和運(yùn)算量開銷、服務(wù)的離線方便性等問題，圖書館智能系統(tǒng)應(yīng)提供客戶端智能服務(wù)APP下載軟件模塊，實(shí)現(xiàn)“主服務(wù)器-客戶端”之間的互動，讀者在網(wǎng)上、到館服務(wù)中所獲取的各類信息能實(shí)現(xiàn)自帶設(shè)備存儲和后臺處理，將主系統(tǒng)作業(yè)壓力分解。

4.3 離館、到館一體化個性化智能系統(tǒng)

系統(tǒng)智能化安排讀者到館與離館服務(wù)作業(yè)，即刻無法完成的大作業(yè)將延后至系統(tǒng)低作業(yè)期完成，最大限度利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)無縫銜接。到館實(shí)時現(xiàn)場服務(wù)與網(wǎng)上預(yù)定服務(wù)多作業(yè)并行推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)三方（讀者、智能圖書館系統(tǒng)、館員）間互動，智能化作業(yè)推進(jìn)，進(jìn)程跟蹤報告，到期自動下載結(jié)果。

4.4 智能柔性檢索

智能柔性檢索是智能圖書館計劃中最復(fù)雜、最具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，檢索系統(tǒng)不僅僅是一個超級搜索引擎，智能全文閱讀式查找可以做出對所檢條目符合程度的評估，查找結(jié)果可分組列出或過濾掉不符合檢索目的的內(nèi)容，避免大量不相關(guān)冗余檢索結(jié)果的產(chǎn)生。例如要求以檢索題目為參照點(diǎn)進(jìn)行：否定性結(jié)果查找、肯定性結(jié)果查找、同一題目重復(fù)性敘述報導(dǎo)結(jié)果查找（可借此過濾冗余結(jié)果）、同題目完全創(chuàng)新結(jié)果查找、在第一發(fā)明基礎(chǔ)上二次創(chuàng)新（作者在文章中會主動說明）結(jié)果查找。對文獻(xiàn)全文進(jìn)行語義分析，利用人工智能做出綜合判斷，它的實(shí)現(xiàn)將化解人工檢索時最費(fèi)腦力的“海量瀏覽-精細(xì)閱讀”判斷問題。

4.5 廣義“讀者”智能互動服務(wù)

圖書館已經(jīng)在使用RFID技術(shù)，它是物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)下的一個末端傳感技術(shù)，真正的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒有全面鋪開。未來圖書館借助于物聯(lián)網(wǎng)可與包括智能制造系統(tǒng)在內(nèi)的所有外部物聯(lián)網(wǎng)子用戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互操作，“讀者”概念可廣義化。例如，智能制造系統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、數(shù)據(jù)事實(shí)查找輔助過程，都可通過物聯(lián)網(wǎng)鏈接到圖書館智能系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。這樣個體智能制造系統(tǒng)自身的資源成本會降低，全社會的資源共享效率會提高。

4.6 通用人工智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)

科研、企業(yè)單位擁有的人工智能系統(tǒng)一般不會對公眾開放，未來公眾對人工智能系統(tǒng)有學(xué)習(xí)和普及的需求，開放學(xué)習(xí)型人工智能系統(tǒng)的管理者、設(shè)置地點(diǎn)（真實(shí)、虛擬，指云計算租用計算機(jī)）應(yīng)選擇在圖書館。智能圖書館本身已有人工智能系統(tǒng)，具備輔助讀者進(jìn)行人工智能創(chuàng)新實(shí)踐的條件，圖書館的對公眾的開放性、知識信息收藏與提供、人工智能輔助思維創(chuàng)新是最佳組合。

4.7 智能檢索信息數(shù)據(jù)庫

讀者獲取的信息不應(yīng)該是簡單的流水賬，應(yīng)該是以個人數(shù)據(jù)庫形式出現(xiàn)，以方便讀者閱讀使用。智能檢索信息數(shù)據(jù)庫的建立、調(diào)整、數(shù)據(jù)積累與輸出、情況報告等都應(yīng)該是智能的，數(shù)據(jù)庫軟件包應(yīng)是上述APP軟件的一部分，數(shù)據(jù)庫可駐留在讀者個人計算機(jī)之中。

4.8 智能圖書館體系標(biāo)準(zhǔn)

使圖書館個性化智能信息服務(wù)系統(tǒng)可以在全球圖書館業(yè)中實(shí)現(xiàn)無障礙接續(xù)服務(wù)，這就涉及接口問題，主要是協(xié)議軟接口，在外部主要參照利用物聯(lián)網(wǎng)軟件接口協(xié)議，在內(nèi)部主要是圖書館智能APP數(shù)據(jù)交換平臺協(xié)議。如果在某些節(jié)點(diǎn)上無法通過，就需要中間件協(xié)議來協(xié)調(diào)。

對智能系統(tǒng)占機(jī)比率高、外設(shè)調(diào)用多、計算量大的大作業(yè)服務(wù)可以是有償服務(wù)，例如智能制造系統(tǒng)對智能圖書館信息的調(diào)用，可采用多模式靈活的計量收費(fèi)支付方式。

5 結(jié)語

本文通過對工業(yè)1.0—3.0時代同期圖書館業(yè)發(fā)展的分析和對比，提出了圖書館1.0—4.0概念。這有助于圖書館行業(yè)通過已經(jīng)啟動的工業(yè)4.0計劃看清圖書館4.0的實(shí)際意義，圖書館智能化是圖書館業(yè)面對的新時代機(jī)遇和挑戰(zhàn)?？v觀圖書館業(yè)發(fā)展史可以看出，與時俱進(jìn)地研究、運(yùn)用時代先進(jìn)信息技術(shù)是圖書館業(yè)在歷次技術(shù)革命中立于不敗之地的根本策略。圖書館業(yè)在數(shù)字圖書館發(fā)展初期曾經(jīng)出現(xiàn)過可能被IT業(yè)替代的危機(jī)形勢，幸運(yùn)的是因著作權(quán)和版權(quán)的爭議使危機(jī)被化解，但是在工業(yè)4.0時代尚難于預(yù)測IT業(yè)會給圖書館業(yè)帶來何種新沖擊。未雨綢繆，圖書館業(yè)采取前瞻性策略積極面對是正確的抉擇。

1宋慧欣.工業(yè)4.0制造業(yè)未來之路［J］.自動化博覽，2013（10）.

2中國制造2025發(fā)展綱要［N］.人民日報，2015-05-20（01）.

3吳國盛.科學(xué)的歷程（3rd）［M］.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2013：274.

4李彥.IT通史［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2005：34.

5賁可榮，張彥鐸.人工智能［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2013：2.

6王喜文.工業(yè)4.0智能工業(yè)［J］.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2013（12）.

7吳為.工業(yè)4.0與中國制造2025從入門到精通［M］.清華大學(xué)出版社，2015：3.

8張玉麟.簡論圖書館卡片目錄的產(chǎn)生和發(fā)展［J］.圖書館工作與研究，1987（3）.

9余君立，等.文獻(xiàn)分類學(xué)［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2015：212.

10劉國均.現(xiàn)代西方主要圖書分類法評述［M］.北京：國家圖書館出版社，2013：16.

11Joseph Becker.Circulation and the Computer ［EB/OL］.［2015-12-27］.http://www.jstor. org/stable/25697052？seq=1#page_scan_tab_ contents.

12楊宗英.圖書館自動化系統(tǒng)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，1990：2.

（董曦京 研究館員 國家圖書館）

Prospect of the Age of“Library 4.0”from the Perspective of“Industry 4.0”Project

Dong Xijing

In contrast with the connotation of“Industry 4.0 Project——Intelligent Manufacturing”and the division of four industrial ages，the paper reviews the history of the development of modern librarianship and technological progress，presents the library 4.0 concept，and names the relevant four ages as：age of scientific classification；age of MARC；age of digitization&network；age of intelligence library.The contents and major developing directions in the age of intelligence library are also explored.12 refs.

Library 4.0；Intelligent Library；Industry 4.0；Intelligent Manufacturing

2016-02-26