朱叶

摘要：人机交互技术是一种智能化技术，该技术的运用对于各个行业都产生了十分重要的影响。将人机交互技术运用到图书馆中，能够使图书馆为用户提供更加完善的服务，有利于促进数字图书馆的建设和发展。文章主要阐述了数字图书馆建设中所采用的智能化人机交互技术的价值，分析了技术的运用现状，最后提出了基于智能化人机交互技术的数字图书馆建设途径，希望能够为相关领域的工作人员提供参考。

关键词：智能化；人机交互技术；数字图书馆；信息捕捉

中图分类号：TP39  文獻标志码：A

0 引言

伴随着智能化技术的高速发展，各领域的数字化水平均有所提升，图书馆正向着数字化的方向发展。但数字图书馆建设的过程，同样面临着冲击与挑战。为了推动数字图书馆建设，需要顺应时代的步伐，抓住机遇，积极采用人机交互技术，对图书馆的资源、技术、服务进行整合，使图书馆实现协同发展。人机交互技术的运用可以更好地满足人们对图书馆资源的需求，因此有必要针对此项技术的运用方法进行研究。

1 智能化人机交互技术在数字图书馆建设中应用的必要性

数字图书馆建设过程中所运用的人机交互技术，能够辅助实现机器与用户之间的交互。在整个交互过程中，会涉及人机理论以及相关技术问题。人机交互理论最早提出时间是在20世纪中叶，美国科学家在研究中指出，计算机与人类工程学存在着紧密的联系，并且建立了人机共生的相关理论体系。经过后续十多年的发展，构建了人机交互初步系统，正式开创了人机交互领域。伴随着信息技术的不断进步，目前，全世界范围内兴起了人机交互技术的研究热潮，各种版本的计算机人机工程学均已经出现。

人机交互技术理论的内容随着时间推移而逐渐完善。伴随着当今移动互联网、人工智能显示信息技术的发展，人机交互技术在图书馆的建设过程中也得到了全面的应用。移动互联网以及移动智能终端技术的使用，促使图书馆服务呈现大众化的发展趋势，用户可以随时随地进行人机交互操作。一些虚拟、增强以及混合显示技术得到了应用，用户甚至可以进入虚拟世界。

2 基于人机交互技术的图书馆体系框架

随着人机交互技术使用时间的延长，数字图书馆建设所需的关键技术逐渐出现，在未来的图书馆服务工作中，为了改善用户的体验，可考虑引进上述技术。在信息技术以及相关软件技术高速发展的过程中，数字图书馆人机交互技术的使用，已经获得了较大的进步，但是同样面临着一定的挑战，除了解决传统的无交互关键词、文本交互等问题之外，还需要进一步为用户创建出一个虚拟化的数字图书馆系统空间，使用户可以在操作中，通过视觉、听觉、嗅觉等指导数字图书馆人机交互连接，从而获取更加全面、具体的数据信息，构建完善的人机交互体系［1］。

在不同领域的研究中，数字图书馆在人际交互方式方面存在一定差异，交互类型以及模式众多。针对人际交互技术的研究，基本都是从输入、响应、输出这几方面入手而实现。为了构建完善的人机交互体系，需要明确用户如何为数字图书馆提供信息插入，数字图书馆在接收到信息之后，需要如何针对信息进行集中处理。

基于人机交互技术的图书馆体系，由前台与后台两部分构成，数据信息处理的过程首先需要通过前台对信息进行处理，之后在后台进行数据分析，最终完成信息的反馈［2］。另外，本系统还能够对数据进行处理，判断是否缺失，是否存在不可能值，如表1所示。

3 基于人机交互技术的数字图书馆建设方法

3.1 数字图书馆智能化人机交互技术的业务

在人机交互技术的发展过程中，存在着业务不完善的问题，这体现了数字图书馆对人机交互技术重视程度的不足。进入新时期后，人们对于人机交互理念的研究逐渐深入，图书馆读者的思想不断转变，图书馆受众同样有所不同，因此在人机交互业务设计的过程中，需要在心理学模型指导下，对用户交互模式进行改进以及完善，使其能够从单一性的形式转变为多元化的发展，实现信息资源的融合与利用［3］。

用户交互体现在以下6个方面。

（1）社群需求：掌握用户需求。

（2）创意交互：用户所提出的创意相互交互、沟通。

（3）体验/优化：基于用户需求，对图书馆体验进行优化。

（4）预约/预售：基于用户需求，进行图书预约，或开展预售服务。

（5）智造/交付：于智能工厂交付图书。

（6）迭代/升级：基于生态场景，对用户体验进行迭代、升级［4］。

3.2 数字图书馆智能化人机交互技术的实际运用

在智能化时代，数字化图书馆人机交互技术体系的构建，要本着为用户提供更加自然、灵活以及简单的交互方式而进行，在人工智能环境当中，用户需要能够与数字图书馆实现较为自然的交互，而图书馆系统也需要能够对用户的行为信息和意图进行及时的采集与分析，在此基础上，通过对多元化的反馈方式，为用户提供更加丰富的感知［5］。

3.2.1 人机交互界面技术

相比传统的技术而言，人机交互界面技术能够为用户带来智能化的操作和交互体验，提高数字图书馆的服务质量。对此，图书馆需要首先创新技术理念和思想，充分考虑用户的心理以及行为，帮助用户利用物理实体与数字图书馆的人机交互，通过输入层的作用，完成感知的第一步，通过中间层完成感知过程，通过输出层，最终达到感知的目的，实现多元化的交互。触控感知交互用户界面技术，可以在图形交互界面上增加触控感知设施，之后利用相应技术就可以实现人机交互处理。

人机交互界面中，输入训练数据集如下：

T=｛（x1，y1），（x2，y2），（xN，yN）｝

上述公式中，x代表向量，为实数；y代表1或-1。

除此之外，还需要引申出学习率的概念，学习率一般利用φ表示，取值范围：

0<φ≤1

人机交互界面中，以w与b代表感知模型，输出训练数据集如下：

（1）选择w与b两个数据的初始值，分别称为w0与b0。

（2）继续选择w与b的数值，与此同时，选择（xi，yi）的数据。

（3）假设

yi（w×xi+b）≤0

则：

w←w+φ·yi·xi

b←w+φ·yi

（4）继续训练，直到最终感知完成。

以虚拟、增强、混合现实为基础的虚实融合用户界面，能够为用户与数字图书馆之间的互动提供空间，构建出一个完善的人机交互环境，通过在虚拟空间中的操作，用户便能够对知识进行获取，完成虛拟漫游等操作，通过上述过程所提供的信息服务，可以极大地丰富用户的操作体验。多通道下的交互界面技术，是一种在设计界面的过程中负责处理文本、图像以及音视频等信息内容的技术，能够实现对视觉、听觉、触觉的感知交互处理。

3.2.2 人机交互智能设施

（1）智能输出设施。在人工智能技术的支持下，数字图书馆的建设需要确保能够为用户提供高质量的输出服务。在对关键设备进行匹配的过程中，除了要保证顺应视觉器官的特征之外，同时还要适应用户对听觉、嗅觉、味觉等输出的需求。因此，在人工智能化的环境中，智能图书馆的建立，可以基于相应听觉输出的设备，改善用户体验。例如，可以应用放大器，对智能图书馆进行设计，满足用户需求等内容，同时全面围绕输出的需求，使图书馆能够确定具体的听觉信息。

（2）智能输入设施。输入设施与输出设施对数字图书馆的建设均具有重要价值。在人工智能环境中，为了使图书馆人机交互体系得以实现，为用户与数字图书馆之间构建出一个良好的通信，就需要针对智能输入设施进行设计以及分析。需要设计离散型智能输入设施，这种设施可以对用户的行为、动作进行离散型的捕捉分析，同时全面生成数据信息。

在文本图像的信息处理上，图书馆可以根据离散情况的表征，对离散信息进行处理，最大化提升信息输入的处理效果。将上述模式应用到智能图书馆中，有利于实现对输入信息的持续性采集，高效率处理读者的信息。采用直接型智能输入设施，能够对语音、生理、眼动进行分析，及时采集到更多用户信息，从而保证输入信息具有完善性。

3.2.3 人机交互智能技术

人机交互智能技术主要是利用人机交互用户界面，加强用户与智能设施之间的联系，充分满足用户对多元化知识服务的需求。伴随着信息技术的高速发展，我国对该领域的研究需要全面提升数字图书馆对于用户的意图了解程度，在采用人机交互技术的过程中，单手单眼操作为主要的操作模式，上述模式需要转变为沉浸式体验，从而满足用户的需求。

（1）视觉交互技术。视觉交互技术能够为用户提供个性化、多元化的服务，智能处理技术则可以实现对人机交互过程的优化。人机交互的载体，主要是文本、图像、视频以及模型等各种视觉资源信息。在使用关键技术的过程中，需要将视觉内容标注、视觉特征匹配、视觉知识库构建等技术相互融合。另外，还可以基于双目视觉，进行IPT模拟训练，从而实现对读者手势的识别，帮助智能图书馆获取信息。具体而言，此方法的原理如图1所示。

（2）语音交互技术。

视觉交互技术能够在用户的操作中为其提供较为连贯的人机交互技术方式。例如，在针对短文本语音交互、非规范化信息进行处理的过程中，需要针对语音识别进行针对性处理。

（3）虚拟融合交互技术。

虚拟融合交互技术在使用过程中能够为用户提供较为自然、高效的交互路径，可以对数字图书馆中的知识资源以及服务机制，实现抽象与隐喻方面的针对性处理。该技术的使用，为用户提供了一个较为典型的虚拟交互体验，例如采用的虚拟机械手臂、虚拟博物馆以及触控虚拟手套等，都会带来更多的服务类型，这是一种全面提升用户体验的重要技术方式［6］。

4 结语

综上所述，进入新时期之后，图书馆为了能够为用户提供更高水平的服务，需要针对智能化人机交互技术进行运用，通过对硬件以及软件基础的设计以及分析，强化用户在交互过程中的体验，进而形成一个良好的信息反馈。

参考文献

［1］王秀华，陈玉玲，张文明.基于区块链技术的数字图书馆数字版权管理策略研究——以清华大学数字图书馆为例［J］.四川图书馆学报，2022（1）：58-62.

［2］殷小川，张岩，朱艳硕.人工智能技术在数字图书馆信息服务中的应用研究［J］.产业与科技论坛，2022（4）：64-65.

［3］赵帅帅，杨梅.基于知识图谱的国内数字图书馆与著作权保护研究综述［J］.内蒙古科技与经济，2022（1）：114-118.

［4］熊明，程钊.人机交互技术影响下湖南皮影的数字化传播模式研究［J］.今古文创，2021（43）：102-103.

［5］张兴旺，赵乐，葛梦兰.人工智能时代数字图书馆智能化人机交互技术分析——以古代南海海图数字图书馆为例［J］.图书与情报，2018（5）：56-64.

［6］达力巴日.全球化时代的智慧化数字图书馆探析［J］.文化产业，2022（12）：106-108.

（编辑 李春燕）

Research on digital library based on intelligent human-computer interaction technology

Zhu  Ye

（Henan Institute of Animal Husbandry and Economics， Zhengzhou 450042， China）

Abstract： Human-computer interaction technology is a kind of intelligent technology. After entering the new era， the application of this technology has had a very important impact on various industries. The application of human-computer interaction technology to the library can make the library provide users with more perfect services， which is conducive to promoting the construction and development of digital library. This paper mainly expounds the value of intelligent human-computer interaction technology adopted in the construction of digital library， analyzes the current situation of the application of technology， and finally puts forward the way of digital library construction method based on intelligent human-computer interaction technology， hoping to provide reference for the staff in related fields.

Key words： intelligence; human-computer interaction technology; digital library; information capture