Web,3.0背景下的智慧图书馆知识服务研究

魏大威，王菲，肖慧琛（国家图书馆）

进入21世纪以来，网络和信息技术的迅速发展深刻地改变了公众获取信息和知识的方式，图书馆作为信息与知识汇集、利用与保存的重要场所，其提供服务的方式与服务内容随着信息技术与用户需求的变化而不断发展。在Web 3.0的驱动下，借助移动互联网、物联网、大数据、云计算等技术，智能化应用已广泛进入图书馆领域，为图书馆对知识的采集、关联、挖掘、分析和利用提供了必要的技术条件。上半年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》［1］明确提出“十四五”末期要基本建成文化数字化基础设施和服务平台，形成线上线下融合互动、立体覆盖的文化服务供给体系。在统筹推进智慧图书馆建设的过程中，图书馆的知识服务将是图书馆“增强公共文化数字内容供给能力、满足人民日益增长的公共文化服务需求”［1］的重要发力点，而Web 3.0的技术特点将有利于图书馆开展线上线下融合互动、立体覆盖的知识服务，从而进一步提升公共文化服务数字化水平。

自20世纪90年代，知识管理作为管理研究领域的概念，在法律、咨询、信息、金融等知识密集型服务行业兴起（Daland，2016［2］；
FraserArnott，2014［3］；
Koeing，2018［4］）。图书馆具有知识密集型聚集和服务两个关键要素，围绕知识管理与知识服务的概念、内涵、范畴等问题开展了广泛的探索研究。张晓林在分析现代信息环境、知识经济对图书情报工作挑战的基础上，提出知识服务是“以信息知识的搜寻、组织、分析、重组的知识和能力为基础，根据用户的问题和环境，融入用户解决问题的过程之中，提供能够有效支持知识应用和知识创新的服务”。［5］柯平认为图书馆的知识服务是高层次的信息服务，是知识化的服务，是以用户为中心的知识化的服务［6］。初景利指出知识服务是图书馆的核心能力与重要趋势，是直接面向用户需求与用户过程的服务，具备知识性、创造性的增值服务统称为“图书馆知识服务。”［7］

2.1 图书馆知识服务发展演变

2.1.1 从以文献为中心到以知识为中心的服务内容转变

知识服务是现代图书馆由来已久的一项重要职能。通常而言，图书馆的服务主要经历了从文献服务、信息服务到知识服务三个阶段（图1），标志着图书馆服务水平的三个能力级别。传统图书馆的知识管理与服务以“文献流”或“信息流”为基础提供服务。随着大数据、云计算技术等图书馆开展知识服务的关键技术的发展，知识库和知识发现在知识服务方面的应用重要性逐渐凸显，因而图书馆从功能上演变为以“知识流”为基础提供服务，围绕用户知识需求提供知识获取、知识挖掘与组织、知识应用、知识创新服务［8］。

图1 图书馆知识服务发展演变

2.1.2 从知识管理、知识保存到知识生产的服务范围拓展

图书馆的服务范围从知识管理、知识传播拓展到知识生产，同时也在促进新知识的应用［9］。一方面，随着开放获取运动的发展，用户的信息发布、获取与使用行为发生了改变，包括图书馆在内的信息机构不仅是知识资源的管理者与保存者，而且已将服务范畴拓展到服务知识生产。如，部分图书馆以支持开放出版费用、创办开放获取出版物、支持开放获取框架协议等方式来支持知识资源的开放生产。另一方面，通过加强对知识生产层面的知识管理，催化了新的知识服务创新模式。如，近年来国内外高校图书馆开设的数字学术中心及研究数据管理中心，已逐渐成为用户创作新知识、开展新实践、测试新方法的场所［9］。

2.1.3 从依靠人力资源、信息技术到依托大数据、人工智能的服务方式升级

传统图书馆主要依靠图书馆人力资源开展服务，如通过馆员开展文献借阅、文献复制等到馆读者服务。在信息技术不断发展的环境下，通过数字图书馆的建设，将逐步实现包括提供远程数字资源服务、开展线上读者活动等远程与线下相结合的读者服务方式。随着5G网络、云计算等关键技术的发展，同时依托大数据、人工智能（AI）、自然语言处理技术，全新的知识服务模式开始成为新型图书馆的核心业务，图书馆在帮助用户获取、创作和平等分享知识方面能够提供更智能化与个性化的服务。如：通过AI技术对海量数据进行实时采集和保存，并作出深度分析，以为精准化知识服务提供重要基础；
通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、人机交互等真实还原应用场景，提升用户知识服务体验感，有效满足用户知识传递和分享的需求。

2.2 图书馆知识服务面临的挑战

从图书馆知识服务的发展演变来看，图书馆知识服务作为文献服务、信息服务的发展和延伸，是在图书馆传统服务基础上向着知识化、智慧化、个性化方向发展的深层次服务，是信息服务发展的必然趋势。

2.2.1 数据密集型科研范式要求高精准度的知识服务

大数据时代改变了传统知识生产、发现与传播的方式，逐步实现了数据驱动的科学范式，即数据密集型科研范式。随着数字出版、开放获取学术出版模式的演进，传统出版商之外的学术群体、科研人员以及政府机构积极参与到知识生产环节中，使得包括科学出版物、开放科学数据在内的各类知识信息呈指数级速度增长。与此同时，互联网信息交流模式的变革为科研知识的传播提供了新的模式。作为知识服务机构的图书馆，其传统的文献信息服务与科研用户知识信息的匹配度仍有待提高，需提供基于数据的知识管理与服务，构建基于大数据挖掘、分析与整合的科研服务平台，并借助人工智能等技术手段对多源知识进行分析，促进知识生产、发现与传播，以为科研人员提供高精准度的知识服务。

2.2.2 多维融合的知识结构整合难度大，对基于细粒度知识关联的大数据挖掘与智能分析提出更高要求

数字图书馆建设中积累的大量数字化馆藏及数字资源存在资源同质化严重、数据信息发现能力和资源组织水平有待提升的现象。一方面，需要实现图书馆数字化馆藏与实体馆藏的关联、实现图书情报机构馆藏与其他机构的信息资源关联、实现馆藏信息资源与用户的实际科研需求关联以及与其他智能设施设备关联。另一方面，随着各类互联网信息资源持续呈指数级增长，资源数据日益呈现结构化、非结构化特征，且在互联网环境下，知识资源在用户间、平台间进行大规模交换、共享，产生了新的知识传播、利用模式，进而对图书馆基于大数据挖掘与人工智能分析的细粒度知识关联提出了越来越高的要求。

2.2.3 知识内容的确权需求日益凸显，版权管理与控制应用亟待开发

随着知识成果内容的碎片化以及数量的日趋庞大，图书馆在开展知识服务时对知识权利及时确权、充分利用、高效保护的需求日益凸显，而支撑侵权存证、版权流通的技术有待发展普及，版权生态产业链仍需完善，这些都让图书馆在开展知识服务时的知识产权保护与管理存在较大挑战，亟须承载力强、响应速度快、轻量级、高计算能力的版权管理与控制应用。

Web 3.0是第三代互联网发展阶段，它以区块链为底层技术，是“‘可读+可写+拥有’（Read+Write+Own）的互联网”，是“互联网的语义革命”［10］，是深度参与和深度体验的三维虚拟网络，具有多维化特征，是众多应用的集合［11］，可“搭建用户与建设者共建共享的新型经济系统”［12］。Web 3.0采用分布式账本技术构建了一个激励相容的开放式环境，将重构互联网知识传播与利用的组织形式和商业模式，进而有助于实现全域智慧化知识服务运营环境。

3.1 分布式合约契合知识服务跨平台、跨应用的发展态势

Web 3.0基于区块链、人工智能和物联网等多项技术构建在线生态系统，其“分布式”记录与存储技术可实现用户点对点交互，非同质化通证（NFT）可加密并验证交易，适合打造智能化的全新知识服务生态。当前知识服务产业链处于向Web 3.0演进的节点，提供知识服务的主体呈现分散化、分布式特点，知识共创共享需要进一步跨平台、跨应用，打破机构与平台形成的知识垄断。

3.2 “用户拥有产权”有助于实现用户知识共建、共治、共享

“用户拥有产权”是Web 3.0的核心理念。在Web 3.0背景下，数据的所有权由平台归还给用户，允许用户自主控制数据，并且在保障安全性的前提下实现数据的交互操作。用户创造的知识内容经区块链技术实现确权，由用户依据智能合约自主选择对象进行签约，充分实现用户共建、共治、共享平台价值。由此，用户在互联网的权重不断增加，互联网将随着用户的需求和使用而发展，并最终归于用户。

3.3 语义网的应用能够提高图书馆知识生产、传播、交换的效率

Web 3.0能以类似人类的方式进行自主学习和知识推理，能基于机器学习技术构建知识库、基于智能感知技术的智能传感器提供以数字量方式传播具有一定知识级别的信息，还能利用基于语义理解的智能决策系统，发挥专家系统以知识推理形式解决问题。国际上已对语义网和本体技术开展了大量研究，并研制了一系列国际标准。由此，面向海量知识与信息，经知识再加工实现细粒度知识关联，消除信息“孤岛”，实现数据交互，结合数据网络与语义分析搜索，语义网将极大地提高知识生产、传播、交换的效率。

3.4 Web 3.0虚拟多维的特征是未来知识服务发展的高级阶段

未来知识服务将基于多应用搭建的多维空间，通过脑机接口，在虚实结合的世界提供立时响应服务。在Web 3.0万物互联的背景下，越来越多的日常设备和产品连接到网络，知识和服务变得更加互联和无处不在。图书馆可利用此契机，通过Web 3.0与元宇宙相关的虚拟化身（Avatar）、数字孪生、空间感知等技术，将知识服务通过一系列知识产品嵌入到万物互联的大环境中，为用户提供更加沉浸、更多感官的虚拟现实体验。如：通过AI技术和虚实交互技术开发馆藏资源，联通数字世界与现实世界，深化用户在虚拟阅读空间中的感知交互；
通过云计算和5G为用户提供即时反馈、灵活可靠及虚拟共享的全新多维阅读社交体验。

本文把智慧图书馆的相关描述概括为：智慧图书馆是依托高速传输、安全存储、大数据分析、智能计算、虚拟仿真、智能传感等现代信息技术,同时通过建立贯通图书馆知识内容采集保存、组织加工、整合发布与传播服务等全流程的智能综合管理中心，融合并重构线上线下资源和服务，从而构建为用户提供全时智慧服务的图书馆新形态［13］。智慧图书馆环境下的知识服务应当立足人的智慧活动需求，搭建与用户共创的开放式知识服务运营环境。

4.1 带来全新的资源创造方式，扩展知识服务范畴

智慧图书馆的建设将极大地扩展和丰富图书馆的知识服务范畴。在万物互联的环境下，资源的生产将脱离传统的单一由图书馆策划、收集素材并进行加工的机制，变为图书馆专业化内容建设（PGC）、用户自建内容（UGC）、AI技术辅助内容产生和AI单独创作内容四种模式并存［13］。通过广泛应用大数据、云计算、区块链等技术,发挥图书馆在知识创造与生产中的“智慧”，同时将隐性知识显性化，激活用户在知识创新创造过程中的“智慧”，并将这些智慧激发出来，融合起来，将个体智慧与个体创造的知识进行汇聚，促进新知识的产生，再通过有效保存、传播显性知识，不断挖掘整合隐性知识，实现知识资源的螺旋式上升发展，共同推动知识社会协同创新。

4.2 打造虚实交互的服务场景，丰富知识服务内涵

智慧图书馆强调利用现代技术增强用户的场馆体验，在技术和需求的双重驱动下利用智慧化技术打造更具价值的服务场景。一方面，应利用数据化、智能化的管理手段，将用户需求、行为数据与图书馆的空间、资源进行实时匹配分析，针对各类学习阅读场景量身定制个性化、智慧化解决方案，为用户提供无感随行的便捷支持与服务。另一方面，应利用虚拟现实等现代技术为用户营造线上线下互动、知识开放互联的信息获取与交流环境，进一步丰富知识服务内涵。

4.3 构建多元参与的知识服务新生态，提升知识服务水平

为实现新型知识服务生态的全域集成与智慧化提升，需要依托互联网生态构建面向终端用户的知识共享与服务中心，支持知识生产、组织、传播、发现、保存等全流程，构建高度开放、高度集成、高度共享的知识服务新业态。引入社会化出版、发行和流通，拓展图书馆智慧服务的广度和深度，重视个体及机构的知识创造，实现多渠道接入、多合作伙伴入驻、多样态产品输出，围绕知识生产者、知识服务者和知识消费者等不同角色需求，提供全方位资源、系统、工具及协同创新环境的支持，形成对智慧城市发展、公民阅读与终身学习、重点领域科技攻关与产业变革、国家立法决策及现代化治理等的智慧化有效服务支撑。

借助Web 3.0的特质与技术方法，智慧图书馆的知识服务在某种程度上应当支持用户的共创共建、共享共治，在知识生产、组织、发现、传播、存储全过程中帮助用户成为知识网络的参与者、建设者、拥有者以及价值分享者。

图2 基于Web 3.0的智慧图书馆知识服务

5.1 知识生产层面，拓宽知识资源建设渠道，实现多维融合知识构建

知识生产通过图书馆专业化内容建设、用户自建内容、AI技术辅助内容产生和AI单独创作内容等模式，实现多维融合知识构建。

在图书馆专业化内容建设方面，智慧图书馆将充分发挥图书馆员专业技能并创新应用新技术。基于图书馆原有丰富馆藏，借助AI技术发展与开放资源建设，形成立体化、复合型馆藏体系，积累多类型版权清晰的数字资源。在用户自建内容方面，Web 3.0时代意味着用户将成为内容的创建者和创造者，智慧图书馆将通过社会化合作联通知识社群，广泛聚合大众智慧，利用区块链技术固化所生产的知识内容，完成知识确权、授权、保护，为用户自建内容的生产提供支撑服务。在AI技术生产内容方面，智慧图书馆将借助AI技术辅助内容产生，具体可应用在知识搜索、知识管理、知识共享以及知识决策与生产等各个环节（图3）。通过AI辅助，用户可以更精准地获取创作知识的参考资料并进行知识管理与分享交流，进而对思考作出决策支持，以促进产生新的知识。此外，也可通过AI技术单独创作内容,如充分运用机器自主创造能力，根据用户需求，通过自然语言处理、自动推理、语言和图像理解、知识获取、智能搜索等相关技术，模拟人类思维，创作书面、语音、视频等不同类型的精确知识内容，再经人工审核。

图3 AI技术与知识生产流程

5.2 知识组织层面，建成全网知识内容集成仓储，实现多源知识内容关联整合

为实现多源知识内容的关联整合与智慧化管理，需要支持对多源知识内容的统一加工揭示、集成管理服务，尤其是对原生数字资源和以社交媒体为代表的新兴数字资源的动态完整记录，以丰富智慧图书馆的知识资源结构。

首先，应用AI等新技术建设标准统一、数据共享、监管有效的图书馆知识内容仓储管理体系。知识仓储不仅整合知识条目，还整合与之相关联的事件、使用记录等相关信息，强化现有资源的科学化组织、知识化呈现。其次，借助语义网、AI等技术，形成全网集成的智慧化知识网络图谱。建立多维度、立体化标签体系，实现互联网环境下的自动语义关联和规范控制，在内容层面形成知识关联网络。最后，建立覆盖多终端的专业知识内容共建共享架构，支持数据检索、数据计算及数据分析等服务调用。智慧图书馆环境下的知识组织应基于大数据分析、区块链等现代信息技术对知识资源进行分析、封装和服务，为智慧图书馆建设和服务创造价值。将可无限复制的知识资源转化成可单一标识及可追踪的数字资产块，并提供资源内容的封装注册、分布式存储、知识加工、调度和侵权跟踪溯源等全流程管理服务［14］，在管理层面形成统一的知识资源管理中心，支持图书馆的知识资源管理与社会知识平台的融合，提升图书馆面向多维信息来源的知识组织能力、知识发现能力及知识创新能力。

5.3 知识发现层面：打造互联网信息与知识服务“超市”，实现用户一站式知识检索发现

为实现多样态知识资源的一站融通与供需对接，智慧图书馆的知识服务除了要以图书馆提供的公益性知识资源和服务为核心，还需要为商业性、非营利性知识服务机构提供开放接口，建立互利共赢的合作运营机制，联合打造互联网信息与知识服务“超市”，便于用户的一站式知识检索，以实现基于智慧图书馆服务体系的优质知识资源及服务的一站式供给。

一是建立涵盖知识内容创作、审核发布、营销推广、用户服务、社群互动、交易及权益分配等环节的管理运营规则体系，实现多利益主体协调，各方权利得以妥善保护，使公益性、非营利性、商业性相结合的新型知识服务业态得到可持续发展，便于用户一站式检索发现。二是向用户提供经过智力加工的、产生增值的、集合知识元素的知识产品（Knowledge Package）。通过Web 3.0技术应用，智慧图书馆将基于知识单元充分挖掘、加工文献信息资源隐含的知识内容，包括文献中包含的事实、数据、结论等知识元素以及知识之间的逻辑过程和结构关系等“隐性知识”，辅以馆员在开展参考咨询、传递科学情报、提升信息素养等方面的技能、技巧、经验，以用户需求为核心开发专题知识产品，提升图书馆知识内容与用户知识信息需求的匹配度。

5.4 知识传播层面：以多维融合知识平台形成知识服务汇聚门户，实现用户知识交互

智慧图书馆的全网知识服务平台将借助Web 3.0分布式基础设施与分布式协议将各平台连接起来，旨在实现多渠道接入、多平台入驻，集各类知识资源、知识工具、知识服务、互动空间为一体。

一是在全网知识服务平台构建方面，平台将依托图书馆的资源支撑，引入优质资源上传，如来自科研机构的科学数据、来自商业机构的优质教育资源、来自第三方平台的开放网络信息资源等，吸收虚拟社区的社交特色，通过线上线下开放互联、知识共享和虚实交互的场景，开发知识生产工具，从而便于用户在虚拟知识空间进行知识交流。二是在用户知识交互方面，将借助Web 3.0语义网特质，结合数据网络与语义分析搜索，提高智慧图书馆知识传播、交换的效率。三是在提升知识传播的效率与精准性方面，将借助AI和机器学习（ML）来分析大数据。如，应用大数据进行用户画像分析，通过对用户的属性、行为痕迹等信息进行数据处理，精炼并提取用户个性化的标签信息，从而达到识别用户个性化知识需求的目的［15］，进一步实现面向不同用户类型的知识服务。

5.5 知识存储层面：以分布式账本技术为基础，实现知识数据存储

从Web 2.0到Web 3.0，数字化程度不断加深，知识数据体量也随之增长，在极为重视数据价值的时代，如何将海量知识数据完好无损且永久安全地存储，是智慧图书馆有效开展知识服务的基础，也是整个时代正在思考的问题。

为了确保知识内容的可信存储和不可窜改性,对于关键数据和高价值数据要重点考虑以分布式的方式实现存储［16］。智慧图书馆的知识存储应重点关注对以下数据的保存。一是资源数据，即以对象数据和元数据为主体的知识资源，除传统图书馆的文本、图像、音频、视频等数字资源以外，还应包含关联数据、知识图谱、VR等新型资源类型。二是用户数据，即用户在利用智慧图书馆资源和服务中产生的数据，包括用户创造的原生数字资源、个人基本信息及用户行为数据等。三是业务数据，指各业务系统运转的业务数据，包括流通数据等。四是智慧图书馆运转和服务中产生的各类管理数据等［15］。这些存储数据需要上链，以确保可信存储和不可窜改，并用于数字资产的完整溯源。利用分布式存储体系，将更好地实现智慧图书馆知识数据存储可靠、安全可信、便捷易用、确权流转和隐私保护，促进数据数字资产化，提升并传递数据价值，从而实现真正意义上的知识和数据的长期保存和完整溯源。

Web 3.0所涉复杂，由于当前算力、商业等限制，且现阶段相关法律法规、行业规范、监管政策仍不完善，加上商业等各种不确定性可能导致部分技术普及滞后，因此Web 3.0的发展仍然需要尝试和探索。然而Web 3.0相关的区块链、语义网等技术已逐步发展且落地应用，在知识关联、知识条目精准标引、专题库建设、多媒体库建设等方面逐步发挥重要作用，契合智慧图书馆知识服务的实现，可在全国智慧图书馆体系建设中以试验模式开展先期应用，将使智慧图书馆知识服务结构体系更完善、知识触达更精准、内容资源更丰富、模块拓展更便捷，从而更好地为用户提供智能化、专业化、多元化的知识服务。

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