(揚(yáng)州職業(yè)大學(xué), 江蘇 揚(yáng)州 225009)

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬化技術(shù)走進(jìn)了大眾的視野。以虛擬現(xiàn)實(shí)為例,它是依托于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、三維成像技術(shù)以及多傳感器設(shè)計(jì)等形成的當(dāng)代最新技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展改變了我們生活的方方面面,更在信息領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,滿足了人類知識(shí)獲取和知識(shí)服務(wù)的升級(jí)需求,其中虛擬化技術(shù)也正逐漸融入圖書(shū)館的建設(shè)與服務(wù)中。

一、虛擬技術(shù)簡(jiǎn)介

(一)虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心,包含計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、多傳感器技術(shù)、并行處理技術(shù)等多種現(xiàn)代高新科技技術(shù)，它模擬人的多種感官功能(視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué))，使人沉浸在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的虛擬環(huán)境中,同時(shí)通過(guò)自然語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)時(shí)的人機(jī)交互,最終為使用者創(chuàng)造一個(gè)更加舒適化的多維信息空間[1]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)將真實(shí)世界和虛擬世界融合,現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境疊加并顯示,使人得到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)的新技術(shù)。

(二)數(shù)字孿生

數(shù)字孿生技術(shù)雖為新興技術(shù),但早在20世紀(jì)其理念在航空航天領(lǐng)域就有所應(yīng)用。在當(dāng)時(shí)的美國(guó)NASA的阿波羅登月計(jì)劃中,美國(guó)同時(shí)建造了兩個(gè)相同的飛行器,一個(gè)飛向月球執(zhí)行任務(wù),另一個(gè)留在地球模擬執(zhí)行任務(wù)的飛行器可能遇到的突發(fā)狀況,因此，稱之為孿生。21世紀(jì)初,科學(xué)家開(kāi)始具體討論數(shù)字孿生的概念,并于2014年最終定義為“digital twin”,即數(shù)字孿生。這一概念隨即被迅速接受和推廣。

數(shù)字孿生技術(shù)相比于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),還屬于技術(shù)起步期,先前的相關(guān)研究大部分局限于軍事、制造等領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)信息管理領(lǐng)域還鮮少涉及,但是仍不可忽視數(shù)字孿生技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用前景,包括信息管理、知識(shí)服務(wù)以及更廣泛的數(shù)字化建設(shè)。

針對(duì)圖書(shū)館智能服務(wù)和管理的需求升級(jí),圖書(shū)館的管理方式和服務(wù)模式同時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)新升級(jí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)以及三者技術(shù)的相結(jié)合，在圖書(shū)館的服務(wù)和管理中具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。

二、虛擬技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用

人工智能的進(jìn)一步深化、基于人機(jī)交互的沉浸式體驗(yàn)必然是圖書(shū)館尤其是高校圖書(shū)館未來(lái)10年發(fā)展的目標(biāo)趨勢(shì),而虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和數(shù)字孿生作為這些趨勢(shì)的核心技術(shù),也一定會(huì)對(duì)圖書(shū)館的管理產(chǎn)生積極影響。

(一)虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在圖書(shū)館的應(yīng)用

近年來(lái),圖情領(lǐng)域一直很關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用問(wèn)題。虛擬化技術(shù)在20世紀(jì)90年代開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展期,最初應(yīng)用于解決人機(jī)交互、工業(yè)制造、以及軍事航空等領(lǐng)域的一些問(wèn)題。通過(guò)模擬人的感官功能構(gòu)建虛擬環(huán)境,讓使用者沉浸其中,進(jìn)行交互。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上,使虛擬環(huán)境與真實(shí)環(huán)境進(jìn)行融合和疊加,以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)的效果,并顯示出來(lái)。目前關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的實(shí)際案例也有許多,例如google的goggles。圖書(shū)館非常適合虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。付躍安的研究中指出,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在圖書(shū)館中可以提升指引服務(wù)、實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館定位、提升閱讀體驗(yàn)、開(kāi)展信息推送、促進(jìn)館藏資源開(kāi)發(fā)利用[2];蘇冬華的研究中認(rèn)為,虛擬現(xiàn)實(shí)可以在圖書(shū)館中承擔(dān)體驗(yàn)設(shè)施運(yùn)營(yíng)、基礎(chǔ)服務(wù)改造、創(chuàng)新思維培養(yǎng)等角色,并且對(duì)圖書(shū)館信息管理與檢索、閱讀與導(dǎo)讀、服務(wù)導(dǎo)航與游覽、參考咨詢與個(gè)性化服務(wù)等創(chuàng)新服務(wù)模式產(chǎn)生正面影響[3]。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,已有很多國(guó)際上的高校圖書(shū)館使用了科技工具優(yōu)化服務(wù)。例如邁阿密大學(xué)圖書(shū)館研發(fā)了ShelvAR工具,作為一款實(shí)景增強(qiáng)工具用來(lái)加強(qiáng)圖書(shū)的有效管理,提高使用者的使用效率。國(guó)內(nèi)也有類似應(yīng)用,國(guó)家圖書(shū)館、清華大學(xué)圖書(shū)館、上海交通大學(xué)圖書(shū)館等都有建立自己的虛擬化圖書(shū)館,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立數(shù)字化3D場(chǎng)館，提供漫游和瀏覽服務(wù)等。

(二)數(shù)字孿生在圖書(shū)館的應(yīng)用

從最初的“與物理產(chǎn)品等價(jià)的虛擬數(shù)字化表達(dá)”到后來(lái)的“信息鏡像模型”,數(shù)字孿生技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)有著密不可分的聯(lián)系,都是用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與虛擬信息世界交互的途徑。鑒于數(shù)字孿生技術(shù)的新興性,其在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用還在起步階段。在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用中,該技術(shù)已經(jīng)能夠通過(guò)構(gòu)建數(shù)字孿生模型模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中物體的狀態(tài)和行為,從而對(duì)生產(chǎn)制造的全過(guò)程都有了革命性的改進(jìn)。同樣的,在圖情領(lǐng)域里數(shù)字孿生技術(shù)在虛擬化圖書(shū)館有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義。

三、基于虛擬技術(shù)的圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新模式

結(jié)合圖書(shū)館行業(yè)的實(shí)際情況、中國(guó)的現(xiàn)實(shí)國(guó)情以及信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等的發(fā)展趨勢(shì),本文認(rèn)為基于虛擬化技術(shù)的圖書(shū)館創(chuàng)新服務(wù)模式包括：

(一)使用人工智能的服務(wù)

人工智能是基于深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)言識(shí)別、專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理等基礎(chǔ)上的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)科學(xué)。人工智能經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐發(fā)展,理論與技術(shù)已經(jīng)日趨完善,并已應(yīng)用廣泛,如在搜索引擎、語(yǔ)音識(shí)別等領(lǐng)域。人工智能是可以被應(yīng)用于圖書(shū)館領(lǐng)域,將對(duì)圖書(shū)館的服務(wù)與知識(shí)管理產(chǎn)生影響,從而給圖書(shū)館管理帶來(lái)創(chuàng)新與技術(shù)變革。前人對(duì)于圖書(shū)館管理與人工智能的研究也取得了一些成果,例如張興旺的研究中提到,關(guān)于人工智能的積極影響就包括圖書(shū)館學(xué)的創(chuàng)新突破、圖書(shū)館服務(wù)模式的再造與創(chuàng)新發(fā)展[4]。但是人工智能體系在圖書(shū)館管理與服務(wù)中的應(yīng)用還相當(dāng)有限,尤其是宏觀上的基礎(chǔ)研究還鮮有人涉及。

此外,人工智能發(fā)展至今已基本擁有完善的理論體系,各類軟硬件條件也完全可以使各行業(yè)各領(lǐng)域游刃有余地使用人工智能技術(shù)解決問(wèn)題。隨著人機(jī)交互的發(fā)展,虛擬技術(shù)的成熟,現(xiàn)實(shí)與虛擬的聯(lián)系也更加緊密。以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ)的沉浸式用戶體驗(yàn)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域推廣，具有智能性、交互性的用戶體驗(yàn)?zāi)Ｊ揭欢ㄊ菆D書(shū)館服務(wù)的發(fā)展方向。隨著上述眾多新興技術(shù)的發(fā)展,隨之而來(lái)的是對(duì)大量冗雜數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理、存儲(chǔ)的需求，因此，信息時(shí)代下的知識(shí)生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)需要一個(gè)嵌入?yún)f(xié)作的數(shù)字技術(shù)平臺(tái)。該平臺(tái)利用最新的技術(shù)為傳統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)和現(xiàn)代新興科學(xué)技術(shù)搭建橋梁,為用戶提供知識(shí)的新型服務(wù)模式。將來(lái)可能還會(huì)涵蓋滲入到信息管理、沉浸式體驗(yàn)等更廣泛的業(yè)務(wù)中。因此,亟需構(gòu)建一套科學(xué)完善的能夠應(yīng)用于圖書(shū)館的人工智能體系和數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)。

(二)人機(jī)交互是進(jìn)一步的深入方向

未來(lái)的信息技術(shù)有一個(gè)繞不開(kāi)的主題就是人機(jī)交互,人機(jī)物的深度融合,它主要包含虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等技術(shù)，通過(guò)智能計(jì)算實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)物理世界到三維虛擬空間的連接。以圖書(shū)館為例,即人(用戶)——機(jī)(計(jì)算機(jī))——物(圖書(shū)館)的三者連接,這是一種創(chuàng)新的圖書(shū)館服務(wù)模式,用戶可以共享虛擬化環(huán)境中的信息和資源。

圖書(shū)館一直在信息科學(xué)領(lǐng)域里堅(jiān)持科技創(chuàng)新,同時(shí)也是新興信息技術(shù)的積極響應(yīng)者。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)正使透明沉浸式的人機(jī)交互體驗(yàn)成為現(xiàn)實(shí),圖書(shū)館的管理和服務(wù)模式創(chuàng)新不僅僅是在知識(shí)、信息和人機(jī)交互方式的深入,更要在圖書(shū)館的服務(wù)過(guò)程中建立起虛實(shí)相融的關(guān)聯(lián)方式,使圖書(shū)館的知識(shí)服務(wù)、信息管理的過(guò)程更加流暢、智能、透明。此外,數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)圖書(shū)館虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的建設(shè)具有實(shí)際意義。

四、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、虛擬化技術(shù)的新興高科技的洗禮,圖書(shū)館的理論、技術(shù)、實(shí)踐都一定程度上取得了創(chuàng)造性的成就。新興技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于圖書(shū)館管理與服務(wù)體系之中,用戶和圖書(shū)館之間的交互會(huì)更加的多維和全面。在將來(lái)的十年里,虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生這些新興技術(shù)也必定會(huì)持續(xù)發(fā)揮重要的作用,引領(lǐng)圖書(shū)館的進(jìn)一步發(fā)展。一方面,支撐圖書(shū)館管理與服務(wù)的技術(shù)會(huì)從原有的互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等擴(kuò)展到虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和數(shù)字孿生等技術(shù)。另一方面,經(jīng)過(guò)時(shí)間的歷練,這些虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等新興技術(shù)也能創(chuàng)造出可喜的經(jīng)濟(jì)效益。