摘要：在這個(gè)幾乎“萬(wàn)物皆可數(shù)字化”的數(shù)字時(shí)代，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)，成為一種新的圖書(shū)館建設(shè)理念。文章在簡(jiǎn)要闡述數(shù)字孿生技術(shù)與數(shù)字孿生圖書(shū)館的基礎(chǔ)上，從資源應(yīng)用、精準(zhǔn)推薦和人文研究三方面詳細(xì)分析數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的服務(wù)場(chǎng)景，從基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層四方面構(gòu)建數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館體系架構(gòu)，并從資源、技術(shù)和合作三方面提出構(gòu)建數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的實(shí)現(xiàn)路徑。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生；智慧圖書(shū)館；服務(wù)場(chǎng)景；體系架構(gòu)

中圖分類號(hào)：G250.76?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2024.0016

0 引言

圖書(shū)館是一個(gè)持續(xù)發(fā)展和演變的有機(jī)體，隨著社會(huì)進(jìn)步、技術(shù)更新而不斷發(fā)展變化，從早期的“藏書(shū)樓”發(fā)展到傳統(tǒng)的“物理圖書(shū)館”，再發(fā)展到具有數(shù)字特征的“數(shù)字圖書(shū)館”，進(jìn)而向“智慧圖書(shū)館”發(fā)展。目前智慧圖書(shū)館已成為圖書(shū)館發(fā)展的重要形態(tài)之一，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的開(kāi)放共享、智能服務(wù)、持續(xù)發(fā)展等特征，圖書(shū)館的主要資源已經(jīng)從紙質(zhì)資源向數(shù)字資源、知識(shí)資源轉(zhuǎn)變。伴隨機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自然語(yǔ)言處理等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，AI技術(shù)、VR技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)并逐漸推廣，使虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在一定程度上實(shí)現(xiàn)了有效融合，同時(shí)“數(shù)字孿生（Digital Twin， 簡(jiǎn)稱DT）”概念應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字孿生作為實(shí)體資源的數(shù)字化表現(xiàn)，是對(duì)物理空間、虛擬空間資源的有效整合利用。自2016年開(kāi)始，數(shù)字孿生連續(xù)4年被知名研究咨詢公司Gartner評(píng)估為全球十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢(shì)之一［1］。在這個(gè)幾乎“萬(wàn)物皆可數(shù)字化”的數(shù)字時(shí)代，數(shù)字孿生在智慧圖書(shū)館中所起到的作用日益增加，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)，成為一種新的圖書(shū)館建設(shè)理念，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，模糊了現(xiàn)實(shí)與虛擬的界限，將現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體事物或概念轉(zhuǎn)化為虛擬世界中的對(duì)應(yīng)表示，或模擬利用數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的相關(guān)服務(wù)，賦予了智慧圖書(shū)館進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展的可能。

1 關(guān)于數(shù)字孿生技術(shù)與數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館

1.1 數(shù)字孿生技術(shù)

目前在數(shù)字孿生技術(shù)的概念認(rèn)知上，尚未形成統(tǒng)一定義，周瑜等［2］ （2018）認(rèn)為數(shù)字孿生是一種技術(shù)、過(guò)程和方法，旨在將物理實(shí)體完美地轉(zhuǎn)化為數(shù)字化對(duì)象，這種轉(zhuǎn)化不但能夠在數(shù)字化領(lǐng)域中再現(xiàn)物體的形象，還能夠賦予其更多的生動(dòng)性和表現(xiàn)力；李璐等［3］（2018）認(rèn)為數(shù)字孿生是一種創(chuàng)新技術(shù)，能夠通過(guò)建立動(dòng)態(tài)仿真模型來(lái)模擬物理對(duì)象的行為，借助數(shù)字孿生技術(shù)能夠感知和采集現(xiàn)實(shí)物理對(duì)象的數(shù)據(jù)，并在虛擬信息空間中進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬仿真，從而展示物體在不同階段的形體狀態(tài)和行為變化；龍玉江等［4］ （2022）認(rèn)為數(shù)字孿生是基于不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和各行業(yè)數(shù)字技術(shù)的結(jié)合，為實(shí)體物體在虛擬空間中建立了一個(gè)模型，通過(guò)對(duì)這個(gè)模型進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，數(shù)字孿生可以為物理空間的發(fā)展提供指導(dǎo)性的預(yù)測(cè)。根據(jù)以上定義可以看出，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字孿生模型，在虛擬空間中充分映射出現(xiàn)實(shí)世界的物理形態(tài)，整合并研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效構(gòu)建一個(gè)極具前瞻性的新型空間，從而實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的智能互動(dòng)。因此，數(shù)字孿生是利用采集的孿生數(shù)據(jù)對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行仿真建模，并通過(guò)此模型有效預(yù)測(cè)與監(jiān)控物理實(shí)體的全生命周期過(guò)程的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，它具有虛實(shí)共生、虛擬仿真、實(shí)時(shí)交互和深度洞察四大基本特征（詳見(jiàn)圖1）。

1.2 數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館

因數(shù)字孿生技術(shù)的典型特征為解決智慧圖書(shū)館的各種問(wèn)題提供了新的思路，由此出現(xiàn)了大量數(shù)字孿生與智慧圖書(shū)館的相關(guān)研究：如利用數(shù)字孿生的“虛實(shí)共生”特征，智慧圖書(shū)館能夠全面升級(jí)管理服務(wù)和設(shè)備監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景，為其應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)了豐富多樣的可能性；利用數(shù)字孿生的“虛擬仿真”特征，智慧圖書(shū)館能夠把傳統(tǒng)的實(shí)體圖書(shū)館轉(zhuǎn)化為虛擬的數(shù)字空間，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)服務(wù)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的功能；利用數(shù)字孿生的“實(shí)時(shí)交互”特征，智慧圖書(shū)館能夠通過(guò)實(shí)時(shí)交互、可穿戴技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及腦機(jī)融合感知技術(shù)，與用戶進(jìn)行有效互動(dòng)，提供更具智能性的優(yōu)質(zhì)服務(wù)；利用數(shù)字孿生的“深度洞察”特征，智慧圖書(shū)館通過(guò)虛擬化身的學(xué)習(xí)和交互能力，能夠充分滿足用戶的需求，提供個(gè)性化和深度洞察的服務(wù)，成為用戶獲取知識(shí)和信息的重要渠道和伙伴?？傊?，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館是智慧圖書(shū)館的新發(fā)展趨勢(shì)，它將多個(gè)領(lǐng)域、學(xué)科和技術(shù)融合在一起，其核心思想是通過(guò)利用孿生大數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個(gè)智能化的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)，以增強(qiáng)圖書(shū)館的功能，從而實(shí)現(xiàn)“人—機(jī)—物—環(huán)境”智能交互融合。

2 數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的服務(wù)場(chǎng)景

近年來(lái)，隨著科技的迅猛發(fā)展，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館逐漸成為人們滿足信息需求的新方式，它以其資源應(yīng)用、精準(zhǔn)推薦以及人文研究等服務(wù)場(chǎng)景，為用戶提供了較為便捷、舒適的信息服務(wù)。

2.1 資源應(yīng)用服務(wù)場(chǎng)景

數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館可以利用數(shù)字孿生技術(shù)和智慧服務(wù)場(chǎng)景，精準(zhǔn)感知用戶圖書(shū)館使用情況和行為變化，為其推薦專業(yè)、優(yōu)質(zhì)的信息資源，滿足其對(duì)遠(yuǎn)程訪問(wèn)圖書(shū)館和沉浸式信息體驗(yàn)的需求。數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館可以采用先進(jìn)的3D虛擬場(chǎng)景技術(shù)、沉浸式交互技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)數(shù)字孿生體建立知識(shí)圖譜深度關(guān)聯(lián)相關(guān)資源，并將其融入多元化場(chǎng)景之中，通過(guò)全息投影展現(xiàn)給用戶。數(shù)字孿生體是指以數(shù)字化形式存在的現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)制品，通過(guò)對(duì)實(shí)際場(chǎng)景的模擬仿真，可以更好地理解和預(yù)測(cè)實(shí)際發(fā)生的事件。此外，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館還可以利用多感官混合識(shí)別技術(shù)對(duì)用戶的多維特征進(jìn)行統(tǒng)一識(shí)別分析，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源應(yīng)用服務(wù)場(chǎng)景的定制化，這意味著用戶能夠依據(jù)自己的喜好和需求，獲得圖書(shū)館量身定制的信息服務(wù)［5］。例如，用戶A是一名心理學(xué)研究者，由于某些原因無(wú)法親自前往圖書(shū)館，但他需要大量的心理學(xué)資料用以支撐自己的心理學(xué)研究工作，因此，他在圖書(shū)館的智慧服務(wù)APP上進(jìn)行預(yù)約借書(shū)，系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字孿生體提供實(shí)時(shí)的圖書(shū)館信息，比如書(shū)架位置和書(shū)籍可借狀態(tài)等，用戶A可以根據(jù)自己的需求和興趣，在虛擬圖書(shū)館中利用三維模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)瀏覽圖書(shū)資源，獲得與實(shí)體圖書(shū)館相似的閱讀體驗(yàn)。

2.2 精準(zhǔn)推薦服務(wù)場(chǎng)景

圖書(shū)館利用數(shù)字孿生技術(shù)和人工交互等數(shù)字化技術(shù)，能夠有效收集用戶的個(gè)人信息、借閱記錄、閱讀偏好和行為數(shù)據(jù)等，并依據(jù)他們的學(xué)科特征、年齡特征和需求類型等進(jìn)行標(biāo)簽化分類，為不同標(biāo)簽用戶群體提供針對(duì)性、個(gè)性化的智能服務(wù)。同時(shí)，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館還能夠把不同學(xué)科、不同領(lǐng)域的知識(shí)資源進(jìn)行匯總、分類和整合挖掘，結(jié)合市場(chǎng)需求、相關(guān)學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和專業(yè)領(lǐng)域的具體要求，使用數(shù)字孿生技術(shù)提供科學(xué)模擬相關(guān)服務(wù)。并且，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館還能夠依據(jù)用戶的服務(wù)場(chǎng)景和信息行為軌跡，采取隱性需求挖掘和深度數(shù)據(jù)分析等方法，有針對(duì)性地推送知識(shí)產(chǎn)品，有效提升數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館服務(wù)的精準(zhǔn)度

［6］。例如，當(dāng)用戶A選擇了一些與心理學(xué)相關(guān)的書(shū)籍后，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館會(huì)依據(jù)他的閱讀偏好、借閱記錄等數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)其可能會(huì)感興趣的其他書(shū)籍推薦給用戶A，上述書(shū)籍通過(guò)圖書(shū)館數(shù)字孿生體實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，用戶A能夠在智慧圖書(shū)館中立即查到并進(jìn)行閱讀。此外，圖書(shū)館數(shù)字孿生體還能夠依據(jù)用戶A的個(gè)性化需求，提供學(xué)術(shù)論文、參考資料等其他相關(guān)資源，以滿足用戶A的知識(shí)需求。

2.3 人文研究服務(wù)場(chǎng)景

圖書(shū)館數(shù)字孿生體為用戶提供了一個(gè)開(kāi)放的學(xué)術(shù)交流與科研探討平臺(tái)，它覆蓋了不同學(xué)科領(lǐng)域，滿足了不同用戶群體的需求，能夠依據(jù)用戶的專業(yè)方向、研究領(lǐng)域和學(xué)術(shù)背景，借助情境感知技術(shù)準(zhǔn)確地分析用戶的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而判斷不同用戶在不同研究領(lǐng)域的專業(yè)需求。此外，依據(jù)用戶的科研進(jìn)度，它還能夠智能匹配同一研究領(lǐng)域或相關(guān)研究領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者之間的人文交流場(chǎng)景，使他們能夠在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)即時(shí)交流、及時(shí)探討，從而有效促進(jìn)相關(guān)科研進(jìn)程。例如，用戶A正在著手于一項(xiàng)大學(xué)生犯罪心理相關(guān)的研究，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館除了通過(guò)圖書(shū)館數(shù)字孿生體為他提供與大學(xué)生犯罪心理相關(guān)的資源數(shù)據(jù)外，還會(huì)依據(jù)用戶A的專業(yè)領(lǐng)域和研究進(jìn)展，構(gòu)建有針對(duì)性的人文研究服務(wù)場(chǎng)景，如用戶A可以在數(shù)字孿生空間中加入一個(gè)專門(mén)針對(duì)大學(xué)生犯罪心理研究的討論組，與對(duì)該研究領(lǐng)域有研究興趣的專家學(xué)者相互分享研究成果、答疑解惑等，實(shí)現(xiàn)彼此間的深入交流、相互借鑒，進(jìn)一步推動(dòng)大學(xué)生犯罪心理研究領(lǐng)域的科研成果創(chuàng)新。

3 數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的體系架構(gòu)

作為智慧城市建設(shè)的一部分，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要，主要包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層（詳見(jiàn)圖2），通過(guò)合理的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠更好地滿足用戶需求，推動(dòng)圖書(shū)館智慧化建設(shè)邁出更加堅(jiān)實(shí)的步伐。

3.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的基礎(chǔ)設(shè)施部分，主要包括硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和安全系統(tǒng)等各種要素。硬件設(shè)備包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、傳感器等，這是數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館正常運(yùn)行的基本條件。網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是連接各設(shè)備和系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用以保障各種數(shù)據(jù)的傳輸、共享。安全系統(tǒng)是保障數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館安全運(yùn)行的關(guān)鍵，包括防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)等?；A(chǔ)層對(duì)數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的不同要素實(shí)施實(shí)時(shí)感應(yīng)、監(jiān)控和反饋，對(duì)數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行全方位記錄、監(jiān)控和管理，用戶可以實(shí)時(shí)了解數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的運(yùn)作情況，包括系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和物理狀態(tài)等。為了更高效的管理和優(yōu)化，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館將云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析模式，以建立無(wú)縫協(xié)同計(jì)算管理基礎(chǔ)設(shè)施層［7］，實(shí)現(xiàn)智慧場(chǎng)景運(yùn)作過(guò)程中基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的虛實(shí)雙方實(shí)時(shí)雙向連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。

3.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的核心部分，主要涉及圖書(shū)館的數(shù)據(jù)資源、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)資源包括從物理實(shí)體層采集到的圖書(shū)館實(shí)體數(shù)據(jù)和服務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的模型參數(shù)及模型運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或領(lǐng)域知識(shí)及以上數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)融合算法處理后的數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生應(yīng)用的“血液”，沒(méi)有多元融合的數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生應(yīng)用將失去動(dòng)力。上述數(shù)據(jù)之前被保存為不同的格式，存儲(chǔ)在不同的系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)層經(jīng)過(guò)規(guī)范化處理后，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式。數(shù)據(jù)管理包括對(duì)數(shù)據(jù)資源的分類、整理、存儲(chǔ)、應(yīng)用、檢索和更新等，以便用戶能夠方便地獲取所需信息，為用戶提供個(gè)性化的推薦服務(wù)

［8］。

3.3 服務(wù)層

服務(wù)層是數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的服務(wù)支持部分，主要涵蓋用戶畫(huà)像和傳感器數(shù)據(jù)等。服務(wù)層通過(guò)利用場(chǎng)景渲染模塊，實(shí)現(xiàn)于現(xiàn)實(shí)世界之中構(gòu)建虛擬場(chǎng)景的目標(biāo)，同時(shí)它也可以在虛擬世界之中更有效地還原物理場(chǎng)景，為用戶實(shí)時(shí)切換動(dòng)態(tài)場(chǎng)景提供堅(jiān)實(shí)保障。當(dāng)用戶的基本信息被提取時(shí)，服務(wù)層通過(guò)用戶畫(huà)像和傳感器數(shù)據(jù)模塊，分析用戶的行為和偏好，以預(yù)測(cè)用戶的顯性需求和隱性需求，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字孿生體進(jìn)行模擬仿真處理，從而獲取更為精準(zhǔn)的用戶反饋數(shù)據(jù)，同時(shí)支持系統(tǒng)構(gòu)建科學(xué)合理的服務(wù)評(píng)價(jià)體系，為后續(xù)的數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館建設(shè)提供必要的依據(jù)。

3.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層是數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的應(yīng)用服務(wù)部分，主要包括移動(dòng)客戶端、VR技術(shù)、AI技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)等。移動(dòng)客戶端讓用戶在任何時(shí)間和地點(diǎn)都能夠通過(guò)手機(jī)或平板電腦等移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn)圖書(shū)館資源和服務(wù)，有效提高了數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的可訪問(wèn)性和利用率。VR技術(shù)通過(guò)逼真的圖像和聲音，將用戶完全融入情景之中，讓用戶自由探索和充分感受，獲得身臨其境的閱讀體驗(yàn)。AI技術(shù)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、智能推薦等方式，為用戶量身定制資源推薦，幫助用戶發(fā)現(xiàn)更多有價(jià)值的信息資源，增加他們對(duì)圖書(shū)館的使用和參與度。數(shù)字孿生技術(shù)能夠準(zhǔn)確感知、全面管理、合理預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)決策和有效匹配用戶服務(wù)需求，及時(shí)把握用戶需求的變化趨勢(shì)，并結(jié)合用戶學(xué)術(shù)科研的發(fā)展進(jìn)程和變化趨勢(shì)，有針對(duì)性地滿足用戶在資源獲取、科研咨詢、科技查新、學(xué)術(shù)問(wèn)答等場(chǎng)景中的信息需求，從而實(shí)現(xiàn)用戶智慧服務(wù)的雙重推動(dòng)。

4 數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的實(shí)現(xiàn)路徑

數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)圖書(shū)館與現(xiàn)代科技相結(jié)合，為用戶提供更加便捷、全面的知識(shí)服務(wù)，其實(shí)現(xiàn)路徑有資源路徑、技術(shù)路徑和合作路徑。圖書(shū)館應(yīng)加強(qiáng)資源的采集和整合，推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型；應(yīng)積極引進(jìn)和應(yīng)用新的數(shù)字技術(shù)，提升圖書(shū)館的服務(wù)能力；同時(shí)，圖書(shū)館還應(yīng)加強(qiáng)與其他機(jī)構(gòu)的合作，共同推動(dòng)數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的建設(shè)。

4.1 資源：優(yōu)化整合資源，架構(gòu)資源平臺(tái)

眾所周知，圖書(shū)館資源的分布相對(duì)分散，這也導(dǎo)致了一些問(wèn)題，比如資源重疊和信息孤島。為了構(gòu)建一個(gè)全面完整的數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館體系架構(gòu)，圖書(shū)館需要整合各個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)高效的資源協(xié)同建設(shè)，并充分利用數(shù)字孿生技術(shù)提供計(jì)算能力，以支持深度學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化。目前，一些常見(jiàn)的數(shù)字資源整合平臺(tái)如DL和ARC，為圖書(shū)館提供了便利。通過(guò)邊緣計(jì)算等技術(shù)，圖書(shū)館能夠自動(dòng)識(shí)別、分類、傳輸和存儲(chǔ)物理空間和虛擬空間的資源，優(yōu)化實(shí)體資源和數(shù)據(jù)資源的整合，并對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，以便終端輸出，并為提供智慧化圖書(shū)館服務(wù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)［9］。例如，英國(guó)利物浦大學(xué)圖書(shū)館建立了一個(gè)數(shù)字孿生系統(tǒng)，利用最新的數(shù)字技術(shù)和人工智能算法，將傳統(tǒng)圖書(shū)館的實(shí)體空間與虛擬空間相結(jié)合，通過(guò)深度整合學(xué)科資源構(gòu)建了機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)，并根據(jù)個(gè)性化推薦算法為汽車工程學(xué)院和力學(xué)研究所的科研人員實(shí)時(shí)匹配科研場(chǎng)景，精準(zhǔn)推薦學(xué)科資源。

4.2 技術(shù)：攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化技術(shù)保障

目前國(guó)內(nèi)尚未有具體公開(kāi)的案例報(bào)道數(shù)字孿生技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用落地，數(shù)字孿生技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于初期階段，數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的構(gòu)建尚處于起步階段，還需要時(shí)間和實(shí)踐來(lái)進(jìn)一步完善和推廣

［10］。但是在數(shù)字孿生技術(shù)的融入下，圖書(shū)館可以充分利用VR技術(shù)、AI技術(shù)在人機(jī)交互下打造沉浸式的圖書(shū)館智慧學(xué)習(xí)空間，提高用戶的學(xué)習(xí)體驗(yàn)及學(xué)習(xí)效率。例如，英國(guó)紐卡斯?fàn)栔袑W(xué)早期建立了VR教育工程，能夠充分運(yùn)用VR技術(shù)在圖書(shū)館或教室內(nèi)進(jìn)行相關(guān)學(xué)習(xí)行為與教育活動(dòng)，讓圖書(shū)館成為一個(gè)魔幻的學(xué)習(xí)空間，學(xué)生可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)穿越時(shí)空，探索歷史事件和文化景觀，同時(shí)他們還都可以依據(jù)自身興趣和學(xué)習(xí)需求選擇不同的虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景，并按照自己的節(jié)奏和理解能力開(kāi)展學(xué)習(xí)。

4.3 合作：多方協(xié)同合作，推動(dòng)持續(xù)發(fā)展

數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的構(gòu)建，并非簡(jiǎn)單的、一勞永逸的“交鑰匙工程”，而是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到技術(shù)創(chuàng)新、多要素參與、資源優(yōu)化配置等一系列問(wèn)題，即使是最先進(jìn)的技術(shù)，也無(wú)法單獨(dú)推動(dòng)社會(huì)的變革進(jìn)程，因此數(shù)字孿生智慧圖書(shū)館的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)必須借助不同層次的機(jī)構(gòu)合作才能完成。通過(guò)建立“政府引導(dǎo)—機(jī)構(gòu)合作—館間聯(lián)盟”的協(xié)作溝通機(jī)制，將圖書(shū)館與政府、機(jī)構(gòu)、其他圖書(shū)館之間的合作關(guān)系緊密地聯(lián)系在一起。政府可以通過(guò)制定相關(guān)法規(guī)和政策，明確脫敏數(shù)據(jù)的使用規(guī)范和安全保障措施，鼓勵(lì)圖書(shū)館和相關(guān)機(jī)構(gòu)利用脫敏數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究；通過(guò)提供財(cái)稅支持、場(chǎng)地租賃和人才培養(yǎng)等方面一系列的優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)企業(yè)和機(jī)構(gòu)積極參與智慧圖書(shū)館的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)；通過(guò)大力支持建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，促進(jìn)資源共享和合作創(chuàng)新。圖書(shū)館與企業(yè)、高校合作，能夠促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)共享資源和知識(shí)提供資源支持，通過(guò)彼此的科研團(tuán)隊(duì)緊密合作，共同開(kāi)展技術(shù)研究和創(chuàng)新，推動(dòng)數(shù)字孿生體系建設(shè)向前發(fā)展。圖書(shū)館之間在互相協(xié)作的過(guò)程中降低了開(kāi)發(fā)成本，并通過(guò)資源共享、資源互換達(dá)成共贏，使數(shù)字化能力較弱的圖書(shū)館也可實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用［11］。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于智慧圖書(shū)館將成為圖書(shū)館發(fā)展的重要趨勢(shì)。數(shù)字孿生技術(shù)突破了圖書(shū)館空間服務(wù)的限制，推動(dòng)智慧圖書(shū)館向更高層次的信息化、智能化和數(shù)字化發(fā)展。圖書(shū)館應(yīng)該抓住這個(gè)發(fā)展契機(jī)，以數(shù)字孿生為核心，深度融合各種先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合人工智能和VR技術(shù)，充分發(fā)揮虛擬空間的資源和服務(wù)優(yōu)勢(shì)，提升資源數(shù)字化和虛實(shí)結(jié)合的服務(wù)能力，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的閱讀體驗(yàn)。

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作者簡(jiǎn)介：

胡海波，女，黑龍江農(nóng)墾職業(yè)學(xué)院圖書(shū)館館員。研究方向：圖書(shū)館管理與服務(wù)。

（收稿日期：2024-01-21 責(zé)任編輯：張靜茹）

The Construction and Implementation of Digital Twin Smart Libraries

Hu Haibo

Abstract：In this digital age where almost everything can be digitized， the construction and implementation of digital twin smart libraries has become a new concept for library construction. On the basis of briefly elaborating on digital twin technology and digital twin libraries， this article analyzes in detail the service scenarios of digital twin smart libraries from three aspects： resource application， accurate recommendation， and humanistic research. The digital twin smart library system architecture is constructed from four aspects： basic layer， data layer， service layer， and application layer. The implementation path for constructing digital twin smart libraries is proposed from three aspects： resources， technology， and cooperation.

Keywords：

Digital Twin; Smart Library; Service Scenarios; System architecture