元宇宙概念視域下圖書館智慧化發(fā)展方向探索

朱 偉

（山西省圖書館，山西 太原 030021）

引言

隨著人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)、虛擬世界技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)的飛速發(fā)展，圖書館在服務(wù)資源、服務(wù)形式、服務(wù)空間等方面都在進(jìn)行著重構(gòu)。元宇宙為我們描繪了未來人類數(shù)字化的生存藍(lán)圖，其實質(zhì)是建立一個與現(xiàn)實世界相平行的虛擬數(shù)字世界，并在實際操作中為已有技術(shù)領(lǐng)域提供更多的實際應(yīng)用，從而改變?nèi)藗兊奈磥砩睢Ｔ趫D書館領(lǐng)域，目前的在線服務(wù)模式已經(jīng)得到了廣泛的用戶接受，但更多的是傳統(tǒng)服務(wù)模式的線上延伸，服務(wù)的轉(zhuǎn)移能力受到了限制。圖書館在元宇宙中如何充分運(yùn)用各種技術(shù)要素，以豐富服務(wù)資源形態(tài)，擴(kuò)大服務(wù)范圍，是當(dāng)前急需解決的一個重要問題。

一、全智慧圖書館

全智慧圖書館是以智能技術(shù)為基礎(chǔ)的，但其核心是集成應(yīng)用元宇宙底層技術(shù)。它的目標(biāo)是實現(xiàn)圖書館的智能化與孿生數(shù)字圖書館，這兩者是在智慧圖書館中運(yùn)用元宇宙的兩個階段。全智慧圖書館的建設(shè)，首先是通過元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)，實現(xiàn)圖書館的智能化，也就是無人值守的圖書館。因為元宇宙的核心是技術(shù)的突破和技術(shù)的結(jié)合，所以整個智慧圖書館在這一階段的發(fā)展，主要是引入和融合元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)。在元宇宙中，通過數(shù)字身份的認(rèn)證，讓使用者可以自由地進(jìn)入圖書館的虛擬空間，實現(xiàn)真正的智能服務(wù)。

全智慧圖書館實現(xiàn)形態(tài)變革后，圖書館的服務(wù)模式將發(fā)生如下變化。

（1）在傳統(tǒng)智慧圖書館中所提供的大部分智慧服務(wù)都是面向個體的，缺少與讀者的交互。如果讀者能借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就可以享受智能圖書館館藏資源導(dǎo)航與介紹服務(wù)，但不同的讀者并不能通過這個設(shè)備實現(xiàn)知識交互，設(shè)備間是相互分離的。而全智慧圖書館就是關(guān)注讀者相互關(guān)聯(lián)的圖書館，利用元宇宙中的設(shè)備與科技，營造讀者與圖書館閱讀共享的空間，即讀者和圖書館的雙重模型，許多讀者以數(shù)字替身的形式進(jìn)入孿生數(shù)字圖書館，這絕非空穴來風(fēng)，虛擬現(xiàn)實社交這個概念已經(jīng)存在很多年了。

（2）全智慧圖書館的誕生，使數(shù)字圖書館與現(xiàn)實的圖書館之間的聯(lián)系更加緊密，使用者在進(jìn)入數(shù)字圖書館時，不會以網(wǎng)頁的方式進(jìn)行瀏覽，而是通過Secondlife中的虛擬圖書館，不同之處是，Secondlife中缺少的是身體上的互動和實時渲染。數(shù)字圖書館的建模是建立在現(xiàn)實圖書館的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行立體再構(gòu)，同時數(shù)字圖書館的館藏資源也將更快地向數(shù)字化轉(zhuǎn)化。以元宇宙底層技術(shù)為支撐，數(shù)字圖書館與現(xiàn)實圖書館之間不斷互動，催生了全智慧圖書館，同時，整個智慧圖書館還能提供多種不同的服務(wù)，這些都是在一所數(shù)字圖書館里完成的。

（3）全智慧圖書館實現(xiàn)了無人看管。從元宇宙的角度來看，實現(xiàn)全智慧圖書館并非從實體到虛擬，它是通過元宇宙技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字圖書館和現(xiàn)實圖書館的雙重提升。關(guān)于無人值班，雖然也有一些圖書館做過嘗試，但還沒有真正做到完全的智能化。為了使整個智慧圖書館的智能化發(fā)展，必須不斷地引入和改進(jìn)元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)，例如通過3D掃描技術(shù)、空間距離感知技術(shù)，為讀者提供館內(nèi)導(dǎo)航、文字檢索、語音播報、人臉識別、RFID等多種功能。

二、元宇宙視域下智慧圖書館創(chuàng)新發(fā)展路徑

（一）提升智慧圖書館空間服務(wù)能力

在元宇宙環(huán)境下，圖書館利用數(shù)字孿生技術(shù)，創(chuàng)造虛實共生的智慧圖書館特性，虛擬圖書館可以幫助讀者更好地了解和理解他們所需要的信息。通過這種形式，可以使讀者有一種身臨其境的感覺。虛擬圖書館在設(shè)計上非常簡單，但實際上是由數(shù)字孿生技術(shù)來實現(xiàn)。數(shù)字孿生技術(shù)可以讓人在同一個空間里看到兩個世界，并且具有虛實共生的特性，數(shù)字孿生是元宇宙的核心技術(shù)和關(guān)鍵元素，也是元宇宙應(yīng)用的核心。在元宇宙中構(gòu)建虛實共生的智慧圖書館，將極大地豐富我們的知識和生活。未來的圖書館將會是這樣一個現(xiàn)實與虛擬相結(jié)合的空間，現(xiàn)實中的實體建筑是一種數(shù)字孿生體，而虛擬空間則為實體建筑物賦予虛實共生、虛實相生和互動學(xué)習(xí)等特性。這種設(shè)計不僅能實現(xiàn)實體建筑與虛擬世界無縫連接，還可以幫助我們探索更多的可能性。在元宇宙中建設(shè)智慧圖書館需要用到沉浸式設(shè)計方法，例如在元宇宙的環(huán)境下，可以將數(shù)字孿生技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合起來形成虛實共生的智慧圖書館場景?；趯嶓w資產(chǎn)和數(shù)字孿生體之間的虛實共生效應(yīng)是現(xiàn)代數(shù)字孿生系統(tǒng)設(shè)計的核心問題之一，需要從多個維度分析和判斷數(shù)字孿生體，形成多層次邏輯閉環(huán)。首先需要從物理資產(chǎn)出發(fā)對建筑物進(jìn)行定義。其次是對建筑進(jìn)行分類，建立模型構(gòu)建方案，然后利用計算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)對不同資產(chǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行識別，然后構(gòu)建數(shù)字孿生體庫，供建模參考。最后在創(chuàng)建模型所需組件時加入虛擬環(huán)境元素實現(xiàn)虛實交互。在元宇宙環(huán)境中建立智慧圖書館，需要構(gòu)建多種不同類型、不同結(jié)構(gòu)的實體模型，建立數(shù)字孿生庫，構(gòu)建虛擬與現(xiàn)實智能圖書館場景。

（二）圖書館元宇宙智慧服務(wù)體系的核心主體

在圖書館服務(wù)體系的組成方面，從數(shù)據(jù)流的視角，提出圖書館智慧服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)具體包括指出了服務(wù)主體、資源、環(huán)境、服務(wù)數(shù)據(jù)四個方面，從圖書館的虛擬空間角度，闡述了服務(wù)系統(tǒng)的組成，包括資源、工具、環(huán)境、服務(wù)形式和服務(wù)形式。圖書館元宇宙智慧服務(wù)系統(tǒng)將從用戶、資源、服務(wù)、評價、社區(qū)等多個方面重新構(gòu)建和深度融合，從而形成自身獨特的組成元素。其內(nèi)容主要有以下四個方面。

（1）共同體伙伴。元宇宙中的使用者屬于現(xiàn)實空間、具有真實身份的，并在多個虛擬空間中具有多種數(shù)字身份的、具有現(xiàn)實空間與虛擬空間所具有的行為特性。在元宇宙視野下，使用者可以通過虛擬空間和真實的世界，與其它使用者進(jìn)行溝通，打破現(xiàn)實的限制，建立更加多元化的合作關(guān)系。主要包括，虛擬伙伴，也就是通過智能技術(shù)創(chuàng)造出來的虛擬形象；全息伴侶，也就是其它使用者通過真實鏡像進(jìn)行溝通。

（2）智能設(shè)備。作為圖書館元宇宙服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，智能設(shè)備是數(shù)據(jù)收集、存儲、分析和應(yīng)用的重要工具。具體包括各類感知設(shè)備，如AI物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算中心、GPS定位器、傳感器等。使用者可以通過佩戴不同的感官裝置，來制造出對身體的操控，從而進(jìn)行可視化動態(tài)地顯示出動作的效果，從而達(dá)到“人體的延伸”。

（3）數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)是為圖書館元宇宙數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)智慧圖書館實體的其外部環(huán)境、歷史數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)分析，從而提高圖書館的服務(wù)水平。另外，還可以將圖書館元宇宙中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、存儲，使資產(chǎn)數(shù)字化。

（4）虛擬交互情境。虛擬交互情景能夠主動地激發(fā)使用者的各種感官，從而達(dá)到多重感知的互動。在這個環(huán)境下，使用者可以自由地組合創(chuàng)作、變更場景布置、自由地將個人空間活動與社區(qū)合作伙伴的行為相結(jié)合，并通過深入的數(shù)據(jù)挖掘和分析，為使用者提供可視化分析報告。

（三）信用評估下的數(shù)字身份構(gòu)建用戶圖書館數(shù)字化身

圖書館的智慧化閱讀是互聯(lián)網(wǎng)時代的一大趨勢，物理空間的讀者服務(wù)是圖書館的基本要素，智慧閱讀是圖書館未來發(fā)展的新趨勢，而元宇宙模式下的“虛擬世界”則是圖書館智慧化發(fā)展的突破口。元宇宙是一種超現(xiàn)實的虛擬空間，它可以同時存在多個不同的空間，這是現(xiàn)實中所不能做到的，但在元宇宙中，不同的空間可以同時存在，也可以相互融合，形成一個新的宇宙。在這個虛擬的世界里，使用者有一個獨特的數(shù)碼標(biāo)識，確保生活，社交，閱讀，交易等在每一個都參與在虛擬的世界。利用專用密鑰對用戶的數(shù)字標(biāo)識進(jìn)行管理，保證了用戶的身份信息不外泄，不依靠任何特殊的系統(tǒng)，具有很高的安全性。但是，虛擬世界中的數(shù)字身份是有契約限制的，基于智能合約技術(shù)，構(gòu)建了一個虛擬契約管理系統(tǒng)，用戶需要維持自己的信譽(yù)，并根據(jù)合同條款進(jìn)行虛擬化。在圖書館元宇宙中，讀者的發(fā)展受到了智能契約的制約，讀者的閱讀和社交活動將會對現(xiàn)實生活產(chǎn)生直接的影響，而數(shù)字化閱讀將會是現(xiàn)實的發(fā)展方向，從而實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實的共存，共同進(jìn)步的閱讀服務(wù)新模式。

（四）安全有效的經(jīng)濟(jì)體系催生分布式資源保障新模式

智能契約、非同質(zhì)代幣（NFT）可以為元宇宙內(nèi)的虛擬貨幣的權(quán)益確認(rèn)、流通、保護(hù)和管理，建立分布式的、去中心化的資源保證模型。而且，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不僅要保護(hù)金錢，還要保護(hù)知識，而且使用者在UGC中產(chǎn)生的原始資訊也是必須加以保護(hù)的。在圖書館元宇宙中，作者所創(chuàng)建的文化知識，就像貨幣經(jīng)濟(jì)那樣，被識別、加密、保護(hù)，并由智能契約來保護(hù)自己的知識和信息。在信息交流過程中，使用者可以通過購買、兌換等方式來構(gòu)建虛擬世界的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。在虛擬世界中，如果對虛擬貨幣進(jìn)行規(guī)范管理，將會對真實的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生直接的推動作用，從而推動真實的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，在新的時代，虛擬與真實的結(jié)合，將會成為經(jīng)濟(jì)體制的重要發(fā)展方向。

（五）區(qū)塊鏈技術(shù)在全智慧圖書館中的應(yīng)用

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種可以讓使用者追蹤數(shù)字代幣的來源及所有權(quán)的分布式記賬方法。在全智慧圖書館的發(fā)展過程中，區(qū)塊鏈技術(shù)一直扮演著關(guān)鍵的角色。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠利用時間軸來決定數(shù)字孿生圖書館內(nèi)的虛擬數(shù)字資源的初始上傳時間，并利用全節(jié)點認(rèn)證、不可篡改等特點來驗證其真實性，從而有效地解決了數(shù)字孿生圖書館中數(shù)字資源的產(chǎn)權(quán)問題。圖書館館際溝通、作者與圖書館的直接協(xié)作、數(shù)字資源流通、圖書館資源的區(qū)塊鏈等都可以通過建立數(shù)字孿生圖書館的聯(lián)盟鏈來實現(xiàn)。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、透明可信、不可篡改、數(shù)據(jù)加密保護(hù)等特性，這些特性都是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢，其能對數(shù)據(jù)進(jìn)行確權(quán)證明，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源。在全智慧圖書館中使用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以下三個方面的功能：第一，在圖書館的業(yè)務(wù)中使用區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，從而減少紙質(zhì)文件的使用以及管理成本；第二，在全智慧圖書館中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行確權(quán)證明，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)流程上鏈，提高了信息傳播和處理效率；第三，通過區(qū)塊鏈技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源證明之后能夠保障數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)質(zhì)量可控。從上面三個方面來看，以區(qū)塊鏈為核心技術(shù)的智慧圖書館具有安全、可靠、透明可信等特點。

（六）讀者成為知識創(chuàng)作主體

個人知識空間。元宇宙自身是一個不斷開放的空間，元宇宙的開放和共享使得它能夠為使用者提供更多的內(nèi)容。這就意味著，以元宇宙為基礎(chǔ)的圖書館，也為知識創(chuàng)造提供了新的途徑。在元宇宙中，讀者可以通過圖書館的館藏資源，在元宇宙中建立自己的知識空間。這是一個以元宇宙圖書館為基礎(chǔ)的虛擬世界，讀者可以在虛擬世界中創(chuàng)作和發(fā)表原始的數(shù)碼知識，而這些知識的創(chuàng)作都是基于虛擬的。因此，在元宇宙中，讀者的知識空間的數(shù)字化創(chuàng)作和元宇宙中的圖書館有著高度的聯(lián)系，不僅增強(qiáng)了元宇宙圖書館的參與意識，而且還為圖書館轉(zhuǎn)型注入了新的動力。

共享閱讀空間。Secondlife社交平臺為我們提供了一個元世界的雛形，但是Secondlife的核心在于將三維模型和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，讓讀者通過鍵盤鼠標(biāo)進(jìn)入到虛擬圖書館中，缺少了身體的互動，就閱讀而言，這與傳統(tǒng)的數(shù)字圖書館沒有太大區(qū)別。而元宇宙的全智能圖書館，則是將規(guī)則與算法、區(qū)塊鏈與數(shù)字貨幣、UGC與虛擬現(xiàn)實等技術(shù)相融合，通過數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建一個數(shù)字孿生圖書館，讓使用者能夠在家中運(yùn)用物理感知與虛擬現(xiàn)實技術(shù)。Secondlife中的元宇宙圖書館對數(shù)字化轉(zhuǎn)型、開放獲取資源的整合等問題進(jìn)行了思考。元宇宙的圖書館，可以利用Secondlife的圖書館，加上一些基礎(chǔ)技術(shù)，結(jié)合實體模型，來彌補(bǔ)Secondlife的實時渲染、交互、低延遲等缺點，從而實現(xiàn)了元宇宙的圖書館。在此全民線上圖書館，可以構(gòu)建一個分散的多層次的共享空間，豐富其服務(wù)范圍，并加入更多的虛擬學(xué)習(xí)、辦公、社交、娛樂等虛擬環(huán)境，使得元宇宙的圖書館服務(wù)方式更具綜合性。

三、結(jié)語

元宇宙的產(chǎn)生，為今后的圖書館形式改革提供了新的思考。雖然元宇宙現(xiàn)在還沒有被實現(xiàn)，但是它的基本技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了我們的日常生活中。新技術(shù)在新的領(lǐng)域中的運(yùn)用，不可避免地會遇到很多問題，雖然它可能導(dǎo)致人類乃至整個社會的秩序發(fā)生變化，但是它同時也為圖書館提供了新的機(jī)會。因此，圖書館必須密切關(guān)注新技術(shù)的出現(xiàn)，在應(yīng)用元宇宙的過程、方法、程序和底層邏輯等方面，必須認(rèn)真思考，并積極地采用新技術(shù)，并將其底層技術(shù)應(yīng)用到圖書館的建設(shè)中。元宇宙若能實現(xiàn)，則整個智慧圖書館也將隨之發(fā)生變化。