王義翠 楊愛華

摘 要 智能機(jī)器人進(jìn)入開架書庫實(shí)現(xiàn)自動存取和全程服務(wù)，其可行性和效率亟待研究。論文不完全回顧國內(nèi)智能機(jī)器人開架書庫應(yīng)用研究，探討圖書館用戶行為、開架書庫實(shí)體及人工智能技術(shù)發(fā)展對智能機(jī)器人開架書庫工作的影響，提出現(xiàn)階段策略供業(yè)界參考：整體設(shè)計，聯(lián)合研究;人機(jī)兼容，穩(wěn)定有序;設(shè)立小規(guī)模智能開架書庫體驗區(qū)。

關(guān)鍵詞 圖書館;開架書庫;智能機(jī)器人;人工智能

分類號 G250.7

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2022.06.007

Research on Intelligent Robots Work in Open-shelf Stacks in Libraries

Wang Yicui， Yang Aihua

Abstract It is urgent to study the feasibility and efficiency of entering of the intelligent robot in open shelf stacks to realize automatic access and full service. This paper incompletely reviews the research on library roberts work in open-shelf stacks in domestic academic， and discusses the influence of library users’ behavior， library entities and the development of AI technology in the stacks. It puts forward some strategies for reference： overall design and joint research; human-computer compatibility， stability and order are the general principles; small experimental area is to set up.

Keywords Library. Open-shelf stacks. Intelligent robots. AI.

智能機(jī)器人技術(shù)，是機(jī)械、信息、材料、控制、工程等多學(xué)科交叉融合的科學(xué)和工程技術(shù)，已成熟應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。目前智能機(jī)器人已進(jìn)入圖書館管理領(lǐng)域，其在圖書館開架書庫的自動存取和全程服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，仍處于摸索階段，能否成功運(yùn)行并大規(guī)模推廣還需進(jìn)一步探索。

1 我國智能機(jī)器人開架書庫管理相關(guān)研究

以“圖書館人工智能+開架書庫”“圖書館智能機(jī)器人+開架書庫”“機(jī)器人+開架書庫”為主題詞，筆者在CNKI、維普、萬方三大學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，截至2021年3月26日，僅有兩篇學(xué)術(shù)期刊論文。智能機(jī)器人在圖書館應(yīng)用，與智慧圖書館概念和RFID技術(shù)密不可分，是基于RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。開架書庫是人工智能面對用戶最直接且廣泛的應(yīng)用場景，關(guān)于圖書館開架書庫智能管理的實(shí)踐和研究需求逐漸凸顯。擴(kuò)大搜索范圍，以“機(jī)器人+圖書館”“圖書館智能機(jī)器人”“圖書館人工智能”“智慧圖書館+開架書庫”“RFID+開架書庫”等為主題詞，在三大學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫搜索論及人工智能開架書庫管理的相關(guān)文章，作不完全回溯如下。

早在2005年，我國就有研究者對智能機(jī)器人應(yīng)用于圖書館書庫的可行性進(jìn)行研究。王晶等提出利用可編程控制器PLC對圖書館作業(yè)機(jī)器人進(jìn)行控制的總體設(shè)計思路，并給出相應(yīng)硬件配置和軟件設(shè)置，以控制機(jī)器人自動完成圖書上架工作[1]。通過十多年發(fā)展，智能機(jī)器人在圖書館書庫的應(yīng)用研究與設(shè)計逐漸成為一個重要研究領(lǐng)域。

圖書館書庫管理業(yè)務(wù)，主要包括書架圖書排架整序、圖書盤點(diǎn)、讀者圖書取閱。智能機(jī)器人應(yīng)用于書庫，目的是實(shí)現(xiàn)圖書定位與導(dǎo)航、圖書拾取及圖書盤點(diǎn)等作業(yè)智能化，提高書庫管理效率。因此，構(gòu)建圖書館書庫智能機(jī)器人系統(tǒng)，亟需掌握的三項主要關(guān)鍵技術(shù)是圖書定位技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、拾取圖書的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)[2]。方建軍等較為全面地闡述了圖書館機(jī)器人自動識別、導(dǎo)航、圖書存取機(jī)械手設(shè)計及機(jī)器人移動裝置[3]。楊學(xué)睿提出一種實(shí)現(xiàn)圖書智能拾取的圖書館機(jī)器人自動取書方案并研究相關(guān)技術(shù)[4]。書庫機(jī)器人盤點(diǎn)應(yīng)用研究是最活躍的研究主題，并得到實(shí)際應(yīng)用。沈奎林等人在2016年研究設(shè)計了智能圖書盤點(diǎn)機(jī)器人系統(tǒng)，用于查找書庫錯架書與圖書盤點(diǎn)[5]，該機(jī)器人系統(tǒng)已在多家圖書館得到實(shí)際應(yīng)用。比如，夏正偉等從智能盤點(diǎn)機(jī)器人在武漢大學(xué)圖書館的應(yīng)用情況出發(fā)，指出應(yīng)完善應(yīng)用場景，增加糾錯功能，改進(jìn)人機(jī)界面，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析[6]。

智能機(jī)器人應(yīng)用于圖書館開架書庫管理，依賴于書庫真實(shí)場景[7]，特別是書架排列結(jié)構(gòu)及圖書排架方式。馮銀花提出智能機(jī)器人入駐圖書館，需將書庫劃分為格子狀，并按所在行列編號，每本書所獲編碼，即其在書架上實(shí)體地址[8]。楊愛華等人經(jīng)實(shí)證研究指出，智慧圖書館中開架書庫應(yīng)建立以“列”為閾值的管理單位，列內(nèi)圖書既可有序排架，亦可無序管理[9];開架書庫圖書分類不能簡單表述為進(jìn)行到某一級，需要多方協(xié)同，尋求以“閾值”為單位的多方兼容線性管理體系，明確原有細(xì)排架人機(jī)兼容特性，重新制定智慧圖書館內(nèi)部管理與外部評估標(biāo)準(zhǔn)[10];開架書庫排架方式以“列”為閾值單位的靜態(tài)定位方法，能與閉架書庫管理和人工智能耦合，與多種排架法兼容，實(shí)行精確整架法和模糊整架法兩種整架方式并行[11]。

智能機(jī)器人全面進(jìn)入開架書庫，管理工作必將發(fā)生重大變革，需要研究論證，厘清相關(guān)影響因素。

2 智能機(jī)器人在開架書庫工作相關(guān)影響因素

智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，可能會改變智能機(jī)器人現(xiàn)有圖書定位、圖書盤點(diǎn)等封閉式內(nèi)部業(yè)務(wù)?？臻g的開放性將促使開架書庫成為用戶借助智能機(jī)器人進(jìn)行圖書借閱的人機(jī)交互空間。因此，智能機(jī)器人應(yīng)用所面臨的環(huán)境既要應(yīng)對不同用戶行為，還要面對開架書庫中各種客觀物理實(shí)體的影響，且受到人工智能技術(shù)發(fā)展的制約。

2.1 圖書館用戶行為

用戶進(jìn)入開架書庫，主要是完成圖書的選擇與取閱，其行為主要有兩種形式：無目的圖書瀏覽行為與有目的圖書搜索取閱行為。這兩種不同用戶書庫搜索行為形式，都影響智能機(jī)器人在開架書庫應(yīng)用。

2.1.1 用戶無目的圖書瀏覽行為

用戶無目的圖書瀏覽行為是用戶出于休閑需求，或不明確自身搜索目標(biāo)，隨意在其感興趣知識領(lǐng)域的開架區(qū)域隨機(jī)抽取讀物瀏覽，非中意書籍放回原處，滿足需求的讀物則攜帶至自助機(jī)或服務(wù)臺完成借閱。這一類型行為的用戶對開架書庫知識分類和書架分布了解程度不一，他們通過無目的瀏覽獲取所需讀物，加深對書庫布局和知識分類的理解記憶，并期待下一次在該區(qū)域的搜索瀏覽更順利。雖然這部分用戶大多不需要借助人工智能設(shè)備完成搜索，隨機(jī)完成借閱活動，但他們對書庫布局和書架秩序穩(wěn)定性有所要求，這種要求正是智能機(jī)器人應(yīng)用所需要。經(jīng)常變動的書庫布局和書架秩序，對用戶的無目的性圖書搜索瀏覽行為顯然不利，也無益于智能機(jī)器人開架書庫工作。

2.1.2 用戶有目的搜索取閱行為

用戶有目的搜索取閱行為，是用戶明確知曉需要某冊或某類書籍，根據(jù)對標(biāo)的熟悉程度，展開搜索行為，并采取某種方式完成圖書瀏覽與取閱。

在傳統(tǒng)開架書庫中，用戶有目的搜索取閱行為主要有兩種形式。一是直接去自己熟悉的區(qū)域瀏覽取書。這是最便捷的文獻(xiàn)獲取方式，用戶對檢索標(biāo)的和開架書庫布局非常熟悉，并且記憶清晰，可以不借助任何搜索工具，直接到開架書庫抽取所需借閱標(biāo)的。二是使用搜索工具查詢后瀏覽取書。以已知信息路徑為入口，輸入搜索詞，使用搜索工具查詢后，得知所需書的分類和館藏地址，然后按照館藏布局瀏覽摸索，逐步靠近搜索標(biāo)的，取走所需讀物，完成借閱。這是現(xiàn)在較為普遍的一種搜索方式，整個搜索過程是以用戶對搜索標(biāo)的和館藏布局不清晰為前提，需要借助搜索工具完成借閱。

當(dāng)智能機(jī)器人參與圖書館開架書庫業(yè)務(wù)活動，會產(chǎn)生一種新的用戶有目的搜索取閱行為，即借助智能機(jī)器人全程服務(wù)取書。這要求智能機(jī)器人具有定位、導(dǎo)航、機(jī)械手抓取等技術(shù)特征。雖然，目前智能機(jī)器人全程服務(wù)取書功能尚未成熟，但隨著技術(shù)進(jìn)步，智能機(jī)器人進(jìn)入開架書庫全程服務(wù)指日可待。

筆者對上述幾種行為形式進(jìn)行用戶問卷調(diào)查，以了解用戶在人工智能進(jìn)入開架書庫全程服務(wù)后，各種行為形式的選擇傾向。通過對430份有效問卷的統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

從上述統(tǒng)計結(jié)果可以看出：（1）直接去自己熟悉的區(qū)域瀏覽取書的這類讀者所占比例最低，整個搜索過程依賴用戶對搜索標(biāo)的和開架區(qū)域的熟悉，對開架書庫的穩(wěn)定性和有序性具有較高要求;另外，這類讀者可能無需借助智能機(jī)器人服務(wù)，他們借助智能機(jī)器人操作，很大程度上是滿足體驗感;（2）雖然目前智能機(jī)器人在開架書庫全程服務(wù)取書尚未成熟，但仍有一部分用戶有意愿借助智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全程服務(wù);（3）近一半用戶選擇以上三種都會使用，說明有目的圖書搜索取閱行為存在隨機(jī)性和多樣性;不同用戶的搜索習(xí)慣和閱讀傾向不一，并非所有用戶都會選擇智能機(jī)器人（全程）服務(wù)，更多表現(xiàn)出按需隨機(jī)采用多種混合搜索取閱方式。

受用戶圖書搜索取閱行為隨機(jī)性和多樣性的影響，智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，除了要滿足智能機(jī)器人機(jī)械手抓取動作的便捷性，也要兼顧用戶圖書搜索取閱方式差異性，而書庫書架排架方式的穩(wěn)定性和有序性是基本要求。

2.2 開架書庫實(shí)體

圖書館正在向智慧圖書館轉(zhuǎn)型，構(gòu)建圖書館智慧空間。圖書館智慧空間是集成物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等Web3.0核心技術(shù)，以用戶體驗為中心，通過感知、分析、記憶、服務(wù)用戶，整合資源、設(shè)備、技術(shù)、服務(wù)及整個圖書館網(wǎng)絡(luò)，由物理空間、虛擬空間、用戶感知空間等構(gòu)成的多維空間系統(tǒng)[12]。開架書庫作為圖書館智慧空間的基本組成部分，智能機(jī)器人在開架書庫應(yīng)用，提高書庫智能化，依賴于書庫信息基礎(chǔ)設(shè)備、書架等基礎(chǔ)設(shè)施完善。

2.2.1 書庫信息基礎(chǔ)設(shè)施

我國很多圖書館在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，還不能滿足圖書館智慧空間的要求，開架書庫亦是如此。目前，絕大多數(shù)圖書館的開架書庫都與讀者閱覽區(qū)相連，融藏書、借閱、學(xué)習(xí)功能為一體。智能機(jī)器人應(yīng)用其中，需要有完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境。在智慧化環(huán)境下，作為新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要內(nèi)容之一，信息基礎(chǔ)設(shè)施至少包括5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等為代表的基本通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，依托人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施，以支撐智能機(jī)器人等新興智能化設(shè)備或系統(tǒng)的應(yīng)用。

在智慧圖書館環(huán)境下，開架書庫的發(fā)展趨勢是以用為主，以藏為輔，更加注重用戶使用體驗，更加智能化，需要信息基礎(chǔ)設(shè)施作為技術(shù)應(yīng)用支撐。智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，參與智慧書庫內(nèi)部業(yè)務(wù)與用戶服務(wù)，對所需信息基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)有明確規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人在圖書館應(yīng)用。然而，對有關(guān)建筑物內(nèi)部信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還很缺乏，沒有依據(jù)可以遵循。據(jù)不完全調(diào)查，只有一些地方性標(biāo)準(zhǔn)，如《貴州省建筑物信息基礎(chǔ)設(shè)施建筑規(guī)范（DBJ52_T097-2019）》《黑龍江省建筑物信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DB23/T 2746-2020》等。從行業(yè)層面看，在圖書館行業(yè)內(nèi)部，雖然一些新建館舍（如江西省圖書館新館）應(yīng)用了萬兆光纖、WIFI、Zigbee、5G等新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，但每個圖書館在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上千差萬別，也缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不利于智能機(jī)器人在圖書館的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；涞貞?yīng)用。

2.2.2 書架

目前，應(yīng)用于圖書館開架書庫的書架主要有傳統(tǒng)書架和智能書架兩種類型。由于受到成本等因素制約，應(yīng)用最廣泛的是傳統(tǒng)書架。智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，書架對其應(yīng)用也有重要影響。

（1）傳統(tǒng)書架的影響。從全面應(yīng)用RFID技術(shù)的大型館開架書庫管理來看，傳統(tǒng)書架的圖書定位、排架問題已經(jīng)得到解決。將智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，理論上傳統(tǒng)書架也能適應(yīng)機(jī)器人機(jī)械手夾取圖書動作。在實(shí)際應(yīng)用中，傳統(tǒng)書架引入智能機(jī)器人時，為了保證書本直立和方便抓取，要對每本書加裝類似文件夾的裝置。此種操作的難點(diǎn)在于圖書原位歸還時需重新插入，操作會有障礙，因為圖書抽出后書架上的圖書始終處于動態(tài)形態(tài)，有可能是過密過緊，也有可能處于過松的“倒伏”狀態(tài)，即使是松緊適度，無論從生活經(jīng)驗還是實(shí)驗，此種操作機(jī)械手原位歸還圖書的難度大于抽取圖書。保證每本書直立，書與書之間有適當(dāng)間隙，是減少人工智能機(jī)械手操作難度的關(guān)鍵，也是傳統(tǒng)書架的改造方向。

（2）智能書架的影響。智能書架的主要設(shè)計目的是采用RFID技術(shù)，來改進(jìn)圖書館現(xiàn)有在架、外借圖書的統(tǒng)計工作，是以即時書庫檢查和亂架圖書檢查為主要功能的系統(tǒng)[13]。隨著技術(shù)發(fā)展，未來智能書架會更加智能，不僅有3D導(dǎo)航、借還書、查詢、圖書實(shí)時上架、統(tǒng)計分析讀者閱讀習(xí)慣等功能，還具有圖書推薦、在線圖書預(yù)約、手機(jī)統(tǒng)計報表等特色功能。因此，隨著RFID技術(shù)的廣泛運(yùn)用、隨處可見的物流系統(tǒng)、成功運(yùn)營的智能閉架管理系統(tǒng)和自助圖書館，智能機(jī)器人應(yīng)用于智能書架在技術(shù)上已無障礙。大多數(shù)圖書館需要考慮的是有無更新必要、性價比、舊有傳統(tǒng)書架的改造成本以及與原有管理系統(tǒng)融合等問題。

2.2.3 圖書

圖書對智能機(jī)器人應(yīng)用的影響，主要體現(xiàn)在圖書的開本大小和厚度隨機(jī)性上。目前，圖書館開架書庫的上架文獻(xiàn)，其開本大小及厚薄差異大，且隨機(jī)分布。圖書館館藏中這種開本大小和厚度隨機(jī)的圖書，體量殊異，J類尤為顯見。開本大小會影響智能書架的層高度和縱面寬度設(shè)計，開本厚度會影響智能機(jī)器人在開架書庫工作時機(jī)械手的抓取動作完成。因為機(jī)器人每次接收指令后準(zhǔn)確抓取，都需要計算和調(diào)整機(jī)械手的動作程序，精確到很小單位，才能順利夾取圖書，效率低下。

2.2.4 開架書庫書架、書籍排列緊密度

書架排列的緊密度，因開架書庫藏、借、閱一體化，對整體空間要求特別高，還要符合消防要求，因此書架排列不同于密集書架。《圖書館建筑設(shè)計規(guī)范JGJ38-2015》對開架書庫的書架排列空間布局作出明確規(guī)定，其書架排列具體參數(shù)見表2所示[14]。實(shí)際應(yīng)用時，一般都要求開架書庫書架主巷道的寬度，按照兩人并行的規(guī)范寬度設(shè)計成1.2米，對于設(shè)有靠墻固定式條形座位的巷道墻邊至?xí)芤矐?yīng)有1.2米的距離[15]。一旦智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，會影響書架的排列密度。不過，在開架書庫中服務(wù)的機(jī)器人體型大小是以人類為模型而設(shè)計的，因此根據(jù)因地制宜的原則，書架之間的間隔應(yīng)為1～1.5米為佳。

在書籍排列緊密度上，如前所述，由于受圖書開本大小及厚薄隨機(jī)性影響，圖書館并沒有對書籍排列緊密度作出規(guī)定。實(shí)際業(yè)務(wù)操作中，架上圖書是按照某種排序標(biāo)準(zhǔn)排列，圖書與圖書之間間隙不一。智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，書籍排列緊密程度會影響機(jī)器人拾取和存放圖書。排架過緊過密，會增加機(jī)械手抓取困難，過疏會引起“倒伏”現(xiàn)象。傳統(tǒng)書架為防止書籍“倒伏”，常常采用書立來幫助書籍在書架上保持直立，書立起到固定作用，同時形成一個以“行”為單位的大框格，框格大小是根據(jù)書架上每層書的總寬度、排列緊密度和書籍異動等情況隨時人工調(diào)節(jié)，從而形成框格化書架模式。而且，絕大多數(shù)位于街頭的24小時自助圖書館，其書架就是采用這種框格化設(shè)計，用內(nèi)部智能傳輸帶完成書籍的傳輸，書籍的開本和厚度經(jīng)過挑選，大體相同，雖然以犧牲多樣性為代價，但解決了圖書開本大小和厚度不一、圖書“倒伏”等困擾，也適應(yīng)智能化管理。因此，為實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人在開架書庫應(yīng)用，書架框格化是必然方向，這在技術(shù)上沒有障礙，困難只是升級改造的成本以及與環(huán)境的調(diào)試融合。

2.3 人工智能技術(shù)發(fā)展

開架書庫智能化是智慧圖書館建設(shè)中不可或缺的部分。智能機(jī)器人在開架書庫應(yīng)用，本質(zhì)是人工智能技術(shù)在圖書館的一種場景應(yīng)用，是智能機(jī)器人與圖書館服務(wù)協(xié)同的有益探索。有研究者指出，“依據(jù)機(jī)器智能支持程度不同，館員和人工智能的協(xié)同由低到高可以分為4個階段：人工智能代理、人工智能助手、人工智能館員和人工智能伙伴。”[16]因此，人工智能技術(shù)發(fā)展對智能機(jī)器人在開架書庫應(yīng)用產(chǎn)生重大影響。

人工智能技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，經(jīng)歷了技術(shù)研究、實(shí)驗應(yīng)用、產(chǎn)品、服務(wù)等歷程，在進(jìn)程中發(fā)布若干標(biāo)準(zhǔn)，其中有相當(dāng)一部分標(biāo)準(zhǔn)與智慧圖書館建設(shè)有密切聯(lián)系（如表3所示），從基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)到技術(shù)支撐層，從關(guān)鍵領(lǐng)域到產(chǎn)品與服務(wù)層，再到行業(yè)應(yīng)用層，圖書館行業(yè)可結(jié)合本領(lǐng)域特點(diǎn)進(jìn)行本地化，并提出相關(guān)建議和要求[17]。劉煒指出，圖書館屬于智能技術(shù)應(yīng)用層，有一些通用基礎(chǔ)規(guī)范和關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范與智慧圖書館直接相關(guān)，無需另行制定，可以遵從目前相關(guān)產(chǎn)業(yè)的已有標(biāo)準(zhǔn)，圖書館行業(yè)可根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行一定的本地化，如增加必要領(lǐng)域術(shù)語、本地化解釋以及應(yīng)用案例或場景，或制訂一定領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用指南，以指導(dǎo)應(yīng)用實(shí)踐并提供培訓(xùn)[18]。

智能機(jī)器人目前在圖書館開架書庫中應(yīng)用，受多種條件制約。某些圖書館雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)諸如ASRS的自動化立體書庫、智能分撿系統(tǒng)、智能書架、自助借還系統(tǒng)等被專家們稱為“弱人工智能”的智能系統(tǒng)，目前這些系統(tǒng)獨(dú)立工作，缺乏連通性，還沒有達(dá)到人們所期望的“強(qiáng)人工智能”模式。以AGV機(jī)器人分揀技術(shù)為例，自2019年始國內(nèi)已有圖書館陸續(xù)將AGV機(jī)器人應(yīng)用于圖書分揀。有的圖書館是在原有館舍基礎(chǔ)上進(jìn)行空間改造和重塑，有的是在新館館舍建設(shè)初始階段考慮此項技術(shù)，整體規(guī)劃減少制約，完善功能且對周圍環(huán)境影響更少[19]。

未來的智能機(jī)器人參與開架書庫管理，應(yīng)該是多維度、強(qiáng)智能化的?？缕浇淌谡J(rèn)為，2025年圖書館空間場景會達(dá)到基本智能化，到2030年會達(dá)到高度智能化，到2035年會達(dá)到真正智慧化。真正智慧化將會是空間和資源一體化，資源在空間里，空間里有資源，圖書館資源會出現(xiàn)一個空間資源化現(xiàn)象[20]。目前圖書館的空間和資源融合遠(yuǎn)沒有達(dá)到智慧化，沒有空間資源支撐，開架書庫機(jī)器人服務(wù)無從談起。未來在開架書庫從事服務(wù)的智能機(jī)器人要同時具備語音識別、自動存取、書架掃描等功能，才能全面進(jìn)入開架書庫，系統(tǒng)連續(xù)地開展工作，既能服務(wù)于讀者，又能完成書庫管理，除了要當(dāng)好圖書上架、圖書盤點(diǎn)等業(yè)務(wù)的人工智能代理和助手，還要充當(dāng)智能館員角色，接收讀者圖書搜索瀏覽指令，完成人機(jī)交互、圖書定位、書架拾取等協(xié)同服務(wù)。

3 智能機(jī)器人開架書庫運(yùn)行管理策略

智能機(jī)器人應(yīng)用于圖書館開架書庫受到諸多因素影響。人工智能技術(shù)全面進(jìn)入開架書庫管理進(jìn)行業(yè)務(wù)操作，存在諸多亟待解決的問題。如同一座城市，建造了龐大公共交通系統(tǒng)，依然存在交通系統(tǒng)合理高效連通、實(shí)現(xiàn)智慧交通“最后一公里”等問題。智能機(jī)器人介入圖書館開架書庫工作，還需整體設(shè)計，聯(lián)合研究;以人機(jī)兼容為原則，達(dá)到穩(wěn)定有序;從小規(guī)模體驗逐漸發(fā)展為全面運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)開架書庫的智能化、智慧化，推動圖書館智慧化建設(shè)。

3.1 整體設(shè)計，聯(lián)合研究

智能機(jī)器人應(yīng)用于開架書庫，是一項系統(tǒng)工程，涉及基礎(chǔ)設(shè)施建造和空間改造等相關(guān)配套工程，需要統(tǒng)籌謀劃，做好整體設(shè)計。在圖書館智能機(jī)器人全面入駐開架書庫管理還未成熟前，不宜盲目大規(guī)模上馬。有意引入人工智能進(jìn)入開架書庫管理的圖書館，決策層需要知識前移，謹(jǐn)慎決策。同時，多方聯(lián)合研究，勢在必行。

從現(xiàn)有研究團(tuán)隊和核心作者來看，多數(shù)缺乏直接聯(lián)系，更未形成總的研究和實(shí)踐團(tuán)隊，多數(shù)以閱讀文獻(xiàn)和相互引證的方式學(xué)習(xí)交流，形成學(xué)術(shù)共識，整體上處于各自為政的狀態(tài)。同時生產(chǎn)廠家和應(yīng)用終端之間的溝通亦少見，這一現(xiàn)狀有待改變，引入聯(lián)合應(yīng)用開發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)突破。聯(lián)合研究可采用引入第三方的模式進(jìn)行。圖書館提供應(yīng)用場地和部分圖書，引進(jìn)智能化設(shè)備制造商，合作開發(fā)開架書庫智能機(jī)器人系統(tǒng)并持續(xù)優(yōu)化，以期達(dá)到生產(chǎn)廠家與應(yīng)用終端自然融合，既能積累經(jīng)驗，又能減少盲目改造。在此運(yùn)營模式下，圖書館與研究機(jī)構(gòu)全程參與，實(shí)現(xiàn)圖書館、研究人員和智能化設(shè)備制造商同步協(xié)同，達(dá)到多方共贏。

逐步擴(kuò)大智能機(jī)器人在圖書館行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模也是關(guān)鍵因素。經(jīng)濟(jì)效益是促使機(jī)器人生產(chǎn)廠家加大研發(fā)力度的決定性因素。圖書館對智能機(jī)器人的需求達(dá)到一定規(guī)模，才能促進(jìn)圖書館機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。家喻戶曉的清潔機(jī)器人是典型例子，從早期的自動規(guī)劃線路，自動回充，發(fā)展到時下的自動倒垃圾，自動清洗，智能化程度越來越高，價格也逐漸趨于合理，人們對其接受度也逐漸走高。圖書館服務(wù)機(jī)器人從有條件的省級館開始使用，再向市級館延伸，如果這個市場培育起來，足以給現(xiàn)有圖書館機(jī)器人發(fā)展注入新動力。

3.2 人機(jī)兼容，穩(wěn)定有序

“縱觀人工智能在圖書館應(yīng)用的發(fā)展趨勢，人機(jī)共存、人機(jī)交互將成為未來圖書館服務(wù)的新態(tài)勢?！盵21]人機(jī)兼容是智能機(jī)器人管理開架書庫的總體原則。建立合理、友好的人機(jī)共存環(huán)境和交互界面是今后的研究方向。

進(jìn)行開架書庫智能管理，可借鑒人工智能在其他場景的應(yīng)用，如自助圖書館、閉架書庫管理、物流貨架、集裝箱技術(shù)等。后者全智能化的實(shí)施難度小于開架書庫，其硬件設(shè)施、運(yùn)行機(jī)制等，可以移植于人工智能開架書庫管理。開架書庫智能管理是將閉架管理內(nèi)部智能系統(tǒng)外化，其定位方法、排架方法、書架秩序穩(wěn)定性等方面與閉架書庫的要求一致，不同的是閉架系統(tǒng)使用傳輸帶，而開架系統(tǒng)呈開放狀態(tài)，需用到機(jī)器人自動存取動作，需要硬件支撐并兼顧搜索者不同搜索習(xí)慣。無論是閉架系統(tǒng)、物流轉(zhuǎn)運(yùn)、無人商超、集裝箱系統(tǒng)，物品排列穩(wěn)定有序是必然要求，這一點(diǎn)同樣適用于人工智能開架書庫管理。筆者在前期研究成果中提出一種能與人工智能耦合的開架書庫排架與定位方法，以“列”為閾值管理單位，能與閉架書庫管理和多種排架方法兼容[11]40-41，此種方法在人工智能開架書庫管理中可深化應(yīng)用。

3.3 設(shè)立小規(guī)模智能開架書庫體驗區(qū)

目前，在全國范圍內(nèi)還沒有完全意義的智能開架書庫，只有少數(shù)大型館實(shí)現(xiàn)部分功能應(yīng)用，如智能分揀、智能盤點(diǎn)等。要實(shí)現(xiàn)全面智能化，開架書庫需要進(jìn)行全面改造升級，現(xiàn)階段可借鑒經(jīng)驗不多，為降低成本，可進(jìn)行小規(guī)模試驗，待技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)形成后，逐步推廣。

實(shí)驗先行的合理性和必然性，從人工智能技術(shù)基礎(chǔ)RFID系統(tǒng)的推廣應(yīng)用過程得到印證。筆者通過現(xiàn)場走訪、遠(yuǎn)程訪問、文獻(xiàn)閱讀等方式了解到，并非所有圖書館都適合采用RFID技術(shù)手段，圖書館大小規(guī)模不同、同一圖書館因其服務(wù)區(qū)功能不同等因素，都會影響此技術(shù)手段性價比，甚至有圖書館采用RFID系統(tǒng)后又棄用[22]。

實(shí)驗操作可參照國家圖書館的數(shù)字體驗區(qū)經(jīng)驗[23]，或在新建的城市書房中開展小型試點(diǎn)。隨著近年來閱讀推廣活動縱深發(fā)展，很多圖書館致力于打造15分鐘閱讀圈，24小時不打烊，無人值守城市書房。這些城市書房的面積大多在150～300平方米，規(guī)模小，但功能齊全，從基本的書目檢索到圖書借還，還兼有閱覽和休閑功能，其功能類似于圖書館開架閱覽書庫，配備先進(jìn)的門禁系統(tǒng)、智能控制設(shè)備，具備開架書庫智能機(jī)器人應(yīng)用基本條件。圖書館可以聯(lián)合智能機(jī)器人研發(fā)廠家，共同開展智能機(jī)器人服務(wù)試點(diǎn)。圖書館智能機(jī)器人開架書庫管理規(guī)?？纱罂尚。朔N管理方式相當(dāng)于N（>1）個24小時自助圖書館的拼接，不同之處在于要將人工智能技術(shù)內(nèi)化管理轉(zhuǎn)變?yōu)橥饣芾怼?/p>

4 總結(jié)與展望

在未來社會，人工智能會滲透到生產(chǎn)生活方方面面，人工智能在圖書館應(yīng)用，只是其中很小一部分，現(xiàn)有障礙和困難隨著技術(shù)進(jìn)步都會得到解決。圖書館智慧服務(wù)是大勢所趨，圖書館界只有以開放心態(tài)，積極參與其中，才會在未來圖書館事業(yè)發(fā)展中擁有話語權(quán)。

智能機(jī)器人進(jìn)入圖書館代替人類，從事某些工作也是大勢所趨，是圖書館事業(yè)的發(fā)展方向。在未來，智能機(jī)器人會成為館員工作伙伴，現(xiàn)有圖書館人員結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)流程等都會在智慧化環(huán)境下重構(gòu)，圖書館要積極融合到大趨勢中，加大智能化建設(shè)研究和投入。只有圖書館有智能化設(shè)備需求，機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)廠家的投入才能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，促進(jìn)他們加快研發(fā)速度，向圖書館提供更智能的機(jī)器人。圖書館在使用機(jī)器人過程中發(fā)現(xiàn)問題，并及時反饋給研發(fā)者和生產(chǎn)者，可以幫助他們改進(jìn)設(shè)計中不合理部分。研究、生產(chǎn)團(tuán)隊和終端用戶間的多向正反饋，是促進(jìn)人工智能在圖書館理性應(yīng)用的必然選擇。人工智能研究，包括語音識別、圖像識別、語義分析、位置定位等都是非常關(guān)鍵的技術(shù)，極具應(yīng)用價值[24]。圖書館作為公益性服務(wù)單位，在這些方面沒有技術(shù)和人才優(yōu)勢，唯有合作，開展行業(yè)間的聯(lián)合（如圖書館聯(lián)盟數(shù)據(jù)共享）和多行業(yè)的跨界合作（如機(jī)器人），才能匹配未來智慧圖書館的發(fā)展要求。

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王義翠 湖北省圖書館副研究館員。 湖北武漢，430071。

楊愛華 湖北省圖書館副研究館員。 湖北武漢，430071。

（收稿日期：2021-06-14 編校：謝艷秋，曹曉文）