（計(jì)算機(jī)軟件與理論專業(yè)論文）基于本體的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

毛 北大學(xué)碩士學(xué)位論文 基于本體的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 摘要 知識(shí)管理已經(jīng)成為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。目前現(xiàn)有的知識(shí)管理系統(tǒng) 獲取知識(shí)的手段嚴(yán)重不足，主要表現(xiàn)為知識(shí)管理系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)維護(hù)的封閉性。 考慮到當(dāng)前知識(shí)管理系統(tǒng)的不足，本文提出了一個(gè)基于本體的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)框 架。它主要著力于以一 f 三點(diǎn): 1 、詳細(xì)地說(shuō)明了構(gòu)建本文提出的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)一一統(tǒng)一的知識(shí)模 型和知識(shí)存儲(chǔ)形式。 2 、深入分析了由o w l 語(yǔ)言描述的本體的進(jìn)化過(guò)程。 3 、為了彌補(bǔ)知識(shí)系統(tǒng)獲取知識(shí)手段的不足， 本文提出了一個(gè)開(kāi)放性的知識(shí) 獲取系統(tǒng)框架并實(shí)現(xiàn)了其中的核心部分。 該系統(tǒng)允許知識(shí)工作者向知識(shí) 庫(kù)中添加新的知識(shí)或更新數(shù)據(jù)庫(kù)中己存在的知識(shí)， 這就保證了知識(shí)庫(kù)中 知識(shí)的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性。 關(guān)鍵詞知識(shí)管理，本體，知識(shí)發(fā)現(xiàn)，本體進(jìn)化，知識(shí)標(biāo)注 東4 t; 大學(xué)碩士學(xué) 位論文a b s t r a c t t h e r e s e a r c h a n d d e s i g n o f o n t o l o g y - b a s e d k n o w l e d g e d i s c o v e r s y s t e m ab s t r a c t t h e k n o w l e d g e m a n a g e m e n t h a s a l r e a d y b e e n a k e y m e t h o d t o e n h a n c e t h e c o m p e t i t i o n o f e n t e r p r i s e . b e c a u s e t h e e x i s t in g k n o w l e d g e m a n a g e m e n t s y s t e m l a c k e f f e c t i v e a n d e ff i c i e n t m e a n s f o r a c q u i r i n g k n o w le d g e , w e c a n o n l y m a i n t a i n s y s t e m c l o s e l y a n d u s e k n o w l e d g e s t a t i c a l l y . a c c o r d i n g t o t h i s , w e p r o p o s e d a n o n t o l o g y - b a s e d k n o w l e d g e d i s c o v e ry s y s t e m f r a m e w o r k . i t m a i n l y f o c u s e s o n t h e f o l l o w in g i s s u e : 1 , t h i s a r t i c l e s p e c i f i e s a n u n it e d k n o w l e d g e m o d e l a n d a u n i t e d s p e c i f i c a t i o n s t o r i n g k n o w l e d g e w h i c h i s t h e f o u n d a t i o n u s e d t o c o n s t r u c t k n o w l e d g e d i s c o v e ry s y s t e m . 2 , t h i s a rt i c l e a l s o a n a l y z e o n t o l o g y e v o l u t i o n p r o c e d u r e m o r e d e e p l y , i n w h i c h t h e o n t o l o g y i s f o r m a l i z e d b y t h e o wl l a n g u a g e . 3 , i n o r d e r t o e n h a n c e t h e m e a n s o f k n o w l e d g e m a n a g e m e n t s y s t e m w h i c h u s e d t o a c q u i r e k n o w l e d g e , w e i m p l e m e n t a o p e n e d k n o w l e d g e - a c q u i r i n g t o o l . i t c a n h e l p k n o w le d g e - w o r k e r a d d a n e w k n o w l e d g e t o k n o w l e d g e b a s e o r u p d a t e t h e k n o w l e d g e i n k n o w l e d g e b a s e . t h i s m e a s u r e i n s u r e s t h a t t h e k n o w l e d g e i n k n o w l e d g e b a s e i s u p - t o - d a t e a n d u s e f u l k e y w o r d s k n o w l e d g e m a n a g e m e n t , o n t o l o g y , k n o w l e d g e d i s c o v e ry , k n o w l e d g e e v o l u t i o n , k n o w l e d g e a n n o t a t i o n 1 1 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。 論文中取 得的研究 成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外， 不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果， 也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究 所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。 學(xué)位論文作者簽名工 0 -),- r , 倆 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的 規(guī)定:即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允 許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編 入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。 ( 如作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流，請(qǐng)?jiān)谙路胶灻?否則視為不同意。 ) 身例|j 戶蔗歲/洲 學(xué)位論文作者簽名:多 冊(cè) 勺 加b 獷 )， 叼 導(dǎo)師簽名 簽 字 日 期 : 簽字日期: 北大學(xué)碩士學(xué)位論文 緒論 第一章 緒論 1 . 1 知識(shí)的基本概念 1 . 1 . 1 知識(shí)的定義 自古希臘以來(lái)，對(duì)于知識(shí)的定義，一直都爭(zhēng)論不休，至今仍然沒(méi)有形成一 個(gè)明確統(tǒng)一的定義。其中一個(gè)較常用的定義是達(dá)文波特在 工作的知識(shí)一書(shū) 中給出的一一知識(shí)是一種包含了結(jié)構(gòu)化的經(jīng)驗(yàn)、價(jià)值觀、關(guān)聯(lián)信息以及專家見(jiàn) 解等要素的動(dòng)態(tài)混合物。它起源于認(rèn)識(shí)者的思想，并對(duì)認(rèn)知者的思維起作用。 在組織內(nèi)部，知識(shí)不僅存在于文檔數(shù)據(jù)庫(kù)中，而且嵌入在組織的日產(chǎn)工作、過(guò) 程 實(shí) 踐 和 規(guī) 范 中 川 。 知識(shí)與數(shù)據(jù)、信息是不同的，它們?cè)诮M織中所起的作用也各不相同。下面 讓我們看一下它們的含義和區(qū)別: 數(shù)據(jù)是一系列關(guān)于事件的離散的客觀事實(shí)的描述，是對(duì)過(guò)去發(fā)生的事情的 記錄，不具有特定的背景和意義。數(shù)據(jù)并不能告訴我們?nèi)绾稳プ龀鰶Q策或其它 某件事情，也不能說(shuō)明自 身的重要性和相關(guān)性。但它對(duì)組織卻是十分重要的， 因?yàn)樗墙M成信息和知識(shí)的原材料。 信息則是具有一定目的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)按照有 一 意義的前后關(guān)系進(jìn)行排列的結(jié) 果，它具有特定的意義，這個(gè)意義對(duì)于接收者來(lái)說(shuō)可能是有用得也可能是沒(méi)用 得，其目的在于改變信息接收者看待問(wèn)題的角度，從而對(duì)他的判斷和行為產(chǎn)生 影響。與數(shù)據(jù)不同，信息有具體含義，與背景和目標(biāo)有關(guān)。 知識(shí)和人是不能分離的。它是可用于指導(dǎo)行動(dòng)的信息，也就是說(shuō)只有當(dāng)信 息被人們使用時(shí)，才能成為知識(shí)。它起源于認(rèn)識(shí)者的思想，并對(duì)作者的思想起 作用。從這個(gè)意義上講，知識(shí)是一種起作用的信息。信息演化為知識(shí)，主要可 以通過(guò)以下幾個(gè)途徑: . 比較，在此背景下的信息與在彼背景下的信息相比如何? . 推理， 此信息對(duì)決策和行動(dòng)有何啟示? . 連接， 這種信息與其它信息有何聯(lián)系? . 交談， 其他人對(duì)此信息有何看法?劉 1 . 1 . 2 知識(shí)的分類 知識(shí)的分類組織是知識(shí)管理的基礎(chǔ)， ，t沒(méi)有分類的知識(shí)就如同一盤(pán)散沙，談 北大學(xué)碩士學(xué)位論文 緒論 第一章 緒論 1 . 1 知識(shí)的基本概念 1 . 1 . 1 知識(shí)的定義 自古希臘以來(lái)，對(duì)于知識(shí)的定義，一直都爭(zhēng)論不休，至今仍然沒(méi)有形成一 個(gè)明確統(tǒng)一的定義。其中一個(gè)較常用的定義是達(dá)文波特在 工作的知識(shí)一書(shū) 中給出的一一知識(shí)是一種包含了結(jié)構(gòu)化的經(jīng)驗(yàn)、價(jià)值觀、關(guān)聯(lián)信息以及專家見(jiàn) 解等要素的動(dòng)態(tài)混合物。它起源于認(rèn)識(shí)者的思想，并對(duì)認(rèn)知者的思維起作用。 在組織內(nèi)部，知識(shí)不僅存在于文檔數(shù)據(jù)庫(kù)中，而且嵌入在組織的日產(chǎn)工作、過(guò) 程 實(shí) 踐 和 規(guī) 范 中 川 。 知識(shí)與數(shù)據(jù)、信息是不同的，它們?cè)诮M織中所起的作用也各不相同。下面 讓我們看一下它們的含義和區(qū)別: 數(shù)據(jù)是一系列關(guān)于事件的離散的客觀事實(shí)的描述，是對(duì)過(guò)去發(fā)生的事情的 記錄，不具有特定的背景和意義。數(shù)據(jù)并不能告訴我們?nèi)绾稳プ龀鰶Q策或其它 某件事情，也不能說(shuō)明自 身的重要性和相關(guān)性。但它對(duì)組織卻是十分重要的， 因?yàn)樗墙M成信息和知識(shí)的原材料。 信息則是具有一定目的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)按照有 一 意義的前后關(guān)系進(jìn)行排列的結(jié) 果，它具有特定的意義，這個(gè)意義對(duì)于接收者來(lái)說(shuō)可能是有用得也可能是沒(méi)用 得，其目的在于改變信息接收者看待問(wèn)題的角度，從而對(duì)他的判斷和行為產(chǎn)生 影響。與數(shù)據(jù)不同，信息有具體含義，與背景和目標(biāo)有關(guān)。 知識(shí)和人是不能分離的。它是可用于指導(dǎo)行動(dòng)的信息，也就是說(shuō)只有當(dāng)信 息被人們使用時(shí)，才能成為知識(shí)。它起源于認(rèn)識(shí)者的思想，并對(duì)作者的思想起 作用。從這個(gè)意義上講，知識(shí)是一種起作用的信息。信息演化為知識(shí)，主要可 以通過(guò)以下幾個(gè)途徑: . 比較，在此背景下的信息與在彼背景下的信息相比如何? . 推理， 此信息對(duì)決策和行動(dòng)有何啟示? . 連接， 這種信息與其它信息有何聯(lián)系? . 交談， 其他人對(duì)此信息有何看法?劉 1 . 1 . 2 知識(shí)的分類 知識(shí)的分類組織是知識(shí)管理的基礎(chǔ)， ，t沒(méi)有分類的知識(shí)就如同一盤(pán)散沙，談 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一章 緒 論 不上運(yùn)用，分類不合理，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，也會(huì)限制信息的流通，容易形成知識(shí)孤 島。 同知識(shí)的定義一樣， 知識(shí)的分類也是千差萬(wàn)別， 眾說(shuō)紛紜， 常見(jiàn)的主要有以 下 ) 七 種: i .美國(guó)學(xué)者麥克爾j. 厄爾將知識(shí)分為二種類型: . 科學(xué)知識(shí):它是已經(jīng)為人們所接受的知識(shí)，主要包括定律、理論和程 序等; . 判斷知識(shí):它是己經(jīng)被證明了得可行的知識(shí)，主要包括政策規(guī)則、可 能性參數(shù)和啟發(fā)式教育等; . 經(jīng)驗(yàn)知識(shí):它是潛在的知識(shí)，是建立新的科學(xué)與判斷的基礎(chǔ)，主要包 括交易、歷史和觀察等。3 2 、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織將知識(shí)劃分為以下四種類型: . k n o w - w h a t ( 知事) :知道什么是關(guān)于事實(shí)認(rèn)知的知識(shí)。這種知識(shí)和通常 所言的信息類似，例如法律和醫(yī)學(xué)等專業(yè)的領(lǐng)域知識(shí) . k n o w - w h y ( 知因) :知道為什么是指那些關(guān)于科學(xué)原理以及自 然規(guī)律的 知識(shí)。這類知識(shí)是產(chǎn)業(yè)進(jìn)步與創(chuàng)新發(fā)展的最重要的基礎(chǔ)，例如實(shí)驗(yàn)室 中所產(chǎn)生的新技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用知識(shí) . k n o w - h o w ( 技能) :知道怎樣是指處理業(yè)務(wù)的專業(yè)技能、秘訣、竅門(mén)與 能力。它可能與生產(chǎn)相關(guān)，也可能與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中其它很多活動(dòng)相關(guān)。 例如專業(yè)技術(shù)工作者和知識(shí)工作者所必需的專業(yè)能力與知識(shí)。 . k n o w - w h o ( 知人) :即知道哪些人具有特殊專長(zhǎng)的知識(shí)。特別是它還包 括相關(guān)專家所具有的特殊的社會(huì)關(guān)系以便有可能獲得并有效利用這些 專家的知識(shí)。知道是誰(shuí)正變得日 益重要。 們 這種分類法是從知識(shí)使用的角度進(jìn)行的，因而更注重知識(shí)的實(shí)踐性和價(jià)值 性 。 3 、從知識(shí)產(chǎn)生的背景及知識(shí)擁有者的角度考慮，可以將知識(shí)分為三類: . 個(gè)人知識(shí)僅僅存在于員工的頭腦中 . 組織知識(shí)是體現(xiàn)在小組或部門(mén)層次的學(xué)習(xí)中 . 結(jié)構(gòu)化知識(shí)就像 “ 磚瓦”一樣，通過(guò)過(guò)程、手冊(cè)、編碼等嵌入在企業(yè) 的知識(shí)結(jié)構(gòu)中七2 ， 對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，其主要任務(wù)就是要把個(gè)人知識(shí)挖掘出來(lái)，融入到組織 知識(shí)中，這是一個(gè)分享知識(shí)的過(guò)程，通過(guò)組織的學(xué)習(xí)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，使 知識(shí)與企業(yè)融為一體。 當(dāng)然，還有其它諸多分類法。但是不論哪種方法，我們都可以從認(rèn)知角度 將它分為 “ 隱性知識(shí)”和 “ 顯性知識(shí)”。所謂隱性知識(shí)，就是高度個(gè)性化而且 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒論 難于格式化的知識(shí)，主觀的理解、直覺(jué)和預(yù)感都屬于這一類。所謂顯性知識(shí)， 就是 能用文字和數(shù)字表達(dá)出來(lái)，容易以硬數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行交流和共享，并且 經(jīng)過(guò)編輯整理的程序或者普遍原則”引 。 1 . 2 知識(shí)管理 近年來(lái)，由于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速興起，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理環(huán)境的發(fā)生了重大 變化，這對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)的生存提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。各個(gè)企業(yè)為了適應(yīng)這些變化， 提高自身的生存能力和活力，都在積極尋找一種新的管理思維與方法。于是， 一種全新的管理思想知識(shí)管理應(yīng)運(yùn)而生。 1 .2 . 1知識(shí)管理的定義 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)d o 記 載， “ 知識(shí)管理”一詞大約是1 0 年前由美國(guó)麻省來(lái)克星頓 著名的恩圖維星國(guó)際咨詢公司首次提出的。它是一種全新的管理模式，涵蓋了 組織中各方面的知識(shí)，包括知識(shí)獲取、共享、創(chuàng)新以及如何利用這些行為促進(jìn) 學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。由于知識(shí)管理是管理領(lǐng)域中的一 種新興事物，所以到底什么是知 識(shí)管理，到目前為止學(xué)術(shù)界還沒(méi)有形成一個(gè)明確公認(rèn)的定義。下面是幾個(gè)具有 一定代表性的定義和相關(guān)論述: 知識(shí)管理是以知識(shí)為核心的管理，簡(jiǎn)單的說(shuō)，是把知識(shí)管理看作一個(gè)對(duì)各 種知識(shí)進(jìn)行連續(xù)管理的過(guò)程，滿足現(xiàn)在和未來(lái)的需求，已明確認(rèn)識(shí)和利用已有 的、已獲得的知識(shí)資產(chǎn)開(kāi)拓新的機(jī)會(huì)【 ， 2 ， 。 知識(shí)管理是當(dāng)企業(yè)面對(duì)日益增長(zhǎng)的非連續(xù)的環(huán)境變化時(shí)，針對(duì)組織的適應(yīng) 性、組織的生存和竟?fàn)幠芰Φ戎匾矫娴囊环N迎合性措施。本質(zhì)上，它包含了 組織的發(fā)展進(jìn)程，并尋求將信息技術(shù)所提供的對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理能力以及人 的發(fā)明創(chuàng)造能力這兩方面進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合 幻 。 知識(shí)管理就是運(yùn)用集體的智慧提高應(yīng)變和創(chuàng)新能力，是為企業(yè)實(shí)現(xiàn)顯性知 識(shí)和隱性知識(shí)的分享提供的新途徑。 ，門(mén) 知識(shí)管理是將組織可獲得的各種來(lái)源的信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并將知識(shí)與人聯(lián) 系起來(lái)的過(guò)程，是對(duì)知識(shí)進(jìn)行正式的管理，以便知識(shí)的產(chǎn)生、獲取和重新利用 知識(shí)管理是幫助人們對(duì)擁有的知識(shí)進(jìn)行反思，幫助發(fā)展支持人們進(jìn)行知識(shí) 交流的技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并幫助人們獲得知識(shí)來(lái)源，促進(jìn)他們之間進(jìn)行知 識(shí) 交 流 1川 。 從前面的各種定義中可以看出，研究者們對(duì)于知識(shí)管理的內(nèi)容主要集中在 兩個(gè)方面:一是強(qiáng)調(diào)對(duì)于知識(shí)的管理，這里知識(shí)可以是廣義的，也可以是狹義 一 3 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒論 難于格式化的知識(shí)，主觀的理解、直覺(jué)和預(yù)感都屬于這一類。所謂顯性知識(shí)， 就是 能用文字和數(shù)字表達(dá)出來(lái)，容易以硬數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行交流和共享，并且 經(jīng)過(guò)編輯整理的程序或者普遍原則”引 。 1 . 2 知識(shí)管理 近年來(lái)，由于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速興起，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理環(huán)境的發(fā)生了重大 變化，這對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)的生存提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。各個(gè)企業(yè)為了適應(yīng)這些變化， 提高自身的生存能力和活力，都在積極尋找一種新的管理思維與方法。于是， 一種全新的管理思想知識(shí)管理應(yīng)運(yùn)而生。 1 .2 . 1知識(shí)管理的定義 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)d o 記 載， “ 知識(shí)管理”一詞大約是1 0 年前由美國(guó)麻省來(lái)克星頓 著名的恩圖維星國(guó)際咨詢公司首次提出的。它是一種全新的管理模式，涵蓋了 組織中各方面的知識(shí)，包括知識(shí)獲取、共享、創(chuàng)新以及如何利用這些行為促進(jìn) 學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。由于知識(shí)管理是管理領(lǐng)域中的一 種新興事物，所以到底什么是知 識(shí)管理，到目前為止學(xué)術(shù)界還沒(méi)有形成一個(gè)明確公認(rèn)的定義。下面是幾個(gè)具有 一定代表性的定義和相關(guān)論述: 知識(shí)管理是以知識(shí)為核心的管理，簡(jiǎn)單的說(shuō)，是把知識(shí)管理看作一個(gè)對(duì)各 種知識(shí)進(jìn)行連續(xù)管理的過(guò)程，滿足現(xiàn)在和未來(lái)的需求，已明確認(rèn)識(shí)和利用已有 的、已獲得的知識(shí)資產(chǎn)開(kāi)拓新的機(jī)會(huì)【 ， 2 ， 。 知識(shí)管理是當(dāng)企業(yè)面對(duì)日益增長(zhǎng)的非連續(xù)的環(huán)境變化時(shí)，針對(duì)組織的適應(yīng) 性、組織的生存和竟?fàn)幠芰Φ戎匾矫娴囊环N迎合性措施。本質(zhì)上，它包含了 組織的發(fā)展進(jìn)程，并尋求將信息技術(shù)所提供的對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理能力以及人 的發(fā)明創(chuàng)造能力這兩方面進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合 幻 。 知識(shí)管理就是運(yùn)用集體的智慧提高應(yīng)變和創(chuàng)新能力，是為企業(yè)實(shí)現(xiàn)顯性知 識(shí)和隱性知識(shí)的分享提供的新途徑。 ，門(mén) 知識(shí)管理是將組織可獲得的各種來(lái)源的信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并將知識(shí)與人聯(lián) 系起來(lái)的過(guò)程，是對(duì)知識(shí)進(jìn)行正式的管理，以便知識(shí)的產(chǎn)生、獲取和重新利用 知識(shí)管理是幫助人們對(duì)擁有的知識(shí)進(jìn)行反思，幫助發(fā)展支持人們進(jìn)行知識(shí) 交流的技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并幫助人們獲得知識(shí)來(lái)源，促進(jìn)他們之間進(jìn)行知 識(shí) 交 流 1川 。 從前面的各種定義中可以看出，研究者們對(duì)于知識(shí)管理的內(nèi)容主要集中在 兩個(gè)方面:一是強(qiáng)調(diào)對(duì)于知識(shí)的管理，這里知識(shí)可以是廣義的，也可以是狹義 一 3 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒論 難于格式化的知識(shí)，主觀的理解、直覺(jué)和預(yù)感都屬于這一類。所謂顯性知識(shí)， 就是 能用文字和數(shù)字表達(dá)出來(lái)，容易以硬數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行交流和共享，并且 經(jīng)過(guò)編輯整理的程序或者普遍原則”引 。 1 . 2 知識(shí)管理 近年來(lái)，由于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速興起，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理環(huán)境的發(fā)生了重大 變化，這對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)的生存提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。各個(gè)企業(yè)為了適應(yīng)這些變化， 提高自身的生存能力和活力，都在積極尋找一種新的管理思維與方法。于是， 一種全新的管理思想知識(shí)管理應(yīng)運(yùn)而生。 1 .2 . 1知識(shí)管理的定義 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)d o 記 載， “ 知識(shí)管理”一詞大約是1 0 年前由美國(guó)麻省來(lái)克星頓 著名的恩圖維星國(guó)際咨詢公司首次提出的。它是一種全新的管理模式，涵蓋了 組織中各方面的知識(shí)，包括知識(shí)獲取、共享、創(chuàng)新以及如何利用這些行為促進(jìn) 學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。由于知識(shí)管理是管理領(lǐng)域中的一 種新興事物，所以到底什么是知 識(shí)管理，到目前為止學(xué)術(shù)界還沒(méi)有形成一個(gè)明確公認(rèn)的定義。下面是幾個(gè)具有 一定代表性的定義和相關(guān)論述: 知識(shí)管理是以知識(shí)為核心的管理，簡(jiǎn)單的說(shuō)，是把知識(shí)管理看作一個(gè)對(duì)各 種知識(shí)進(jìn)行連續(xù)管理的過(guò)程，滿足現(xiàn)在和未來(lái)的需求，已明確認(rèn)識(shí)和利用已有 的、已獲得的知識(shí)資產(chǎn)開(kāi)拓新的機(jī)會(huì)【 ， 2 ， 。 知識(shí)管理是當(dāng)企業(yè)面對(duì)日益增長(zhǎng)的非連續(xù)的環(huán)境變化時(shí)，針對(duì)組織的適應(yīng) 性、組織的生存和竟?fàn)幠芰Φ戎匾矫娴囊环N迎合性措施。本質(zhì)上，它包含了 組織的發(fā)展進(jìn)程，并尋求將信息技術(shù)所提供的對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理能力以及人 的發(fā)明創(chuàng)造能力這兩方面進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合 幻 。 知識(shí)管理就是運(yùn)用集體的智慧提高應(yīng)變和創(chuàng)新能力，是為企業(yè)實(shí)現(xiàn)顯性知 識(shí)和隱性知識(shí)的分享提供的新途徑。 ，門(mén) 知識(shí)管理是將組織可獲得的各種來(lái)源的信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并將知識(shí)與人聯(lián) 系起來(lái)的過(guò)程，是對(duì)知識(shí)進(jìn)行正式的管理，以便知識(shí)的產(chǎn)生、獲取和重新利用 知識(shí)管理是幫助人們對(duì)擁有的知識(shí)進(jìn)行反思，幫助發(fā)展支持人們進(jìn)行知識(shí) 交流的技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并幫助人們獲得知識(shí)來(lái)源，促進(jìn)他們之間進(jìn)行知 識(shí) 交 流 1川 。 從前面的各種定義中可以看出，研究者們對(duì)于知識(shí)管理的內(nèi)容主要集中在 兩個(gè)方面:一是強(qiáng)調(diào)對(duì)于知識(shí)的管理，這里知識(shí)可以是廣義的，也可以是狹義 一 3 東北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒 論 的，即對(duì)知識(shí)的收集、整理、存儲(chǔ)、傳播和應(yīng)用過(guò)程的領(lǐng)導(dǎo)、控制、指揮、協(xié) 調(diào)等的管理活動(dòng);三是強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)創(chuàng)新活動(dòng)的管理，即如何利用原有的知識(shí)開(kāi) 發(fā)創(chuàng)造新的、有價(jià)值的知識(shí)，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 我們需要注意的是知識(shí)管理與信息管理是不同的，信息管理只是將各種信 息以不同方式匯總、組織起來(lái)，方便人們利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行查詢和檢索，以及利 用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行信息采集、存儲(chǔ)和控制。而知識(shí)管理則是對(duì)信息管理的繼承與 進(jìn) 一 步發(fā)展，是對(duì)信息管理的一種揚(yáng)棄，它著重強(qiáng)調(diào)人的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力， 利用技術(shù)去共享知識(shí)( 或信息) ，并將它們作為創(chuàng)新(發(fā)明) 的起點(diǎn)和手段。 當(dāng)今， 由于知識(shí)已 取代資本成為企業(yè)成長(zhǎng)的根本動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)力的主要源泉， 并且對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展有著關(guān)鍵的作用， 知識(shí)的管理與創(chuàng)新已成為企業(yè)、 國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的核心。 1 . 2 .2知識(shí)管理技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 隨著近代印刷術(shù)的推廣、教育普及所引發(fā)的個(gè)人知識(shí)量的增加以及發(fā)達(dá)的 組織性商業(yè)活動(dòng)，尤其是最近蓬勃發(fā)展的 i n t e rne t網(wǎng)，這些都促進(jìn)了知識(shí)的創(chuàng) 新、組織與擴(kuò)散并且形成了一個(gè)不斷循環(huán)的過(guò)程，使知識(shí)呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大化的 螺旋狀成長(zhǎng)。知識(shí)的急劇膨脹推動(dòng)著知識(shí)管理的迅速發(fā)展。 實(shí)際上， “ 知識(shí)管理” 這個(gè)術(shù)語(yǔ)最初被提出時(shí)， 僅僅只是把它用于商業(yè)和管 理領(lǐng)域，并沒(méi)有被納入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史中，最早納入管理范 疇的應(yīng)該算是文件管理，這種管理使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的文件井然有序，易于 操作和管理。通常用戶所擁有的數(shù)據(jù)都存在于文件中，通過(guò)對(duì)文件進(jìn)行有序的 管理實(shí)現(xiàn)對(duì)文件中數(shù)據(jù)的管理。 可以說(shuō)， 這就是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)管理的雛形。 隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴性越來(lái)越重，因此存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)中的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)分散在多個(gè)文件中，這就給人們查詢需要的數(shù)據(jù) 帶來(lái)了困難，同時(shí)不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式也使數(shù)據(jù)互不兼容，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換的代 價(jià)的增大。這些問(wèn)題使人們認(rèn)識(shí)到，隨著計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)的膨脹，僅僅通過(guò)文 件管理來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理己經(jīng)不能滿足人們的需要， 因此， 數(shù)據(jù)庫(kù)管理應(yīng)運(yùn)而生。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理是通過(guò)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù)中，用數(shù)據(jù)庫(kù)引擎對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操 作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的管理。由于數(shù)據(jù)庫(kù)是專門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)管理而設(shè)計(jì)的，它在 數(shù)據(jù)管理方面具有極高的效率， 并且成功地解決了數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)交換的問(wèn)題， 因而成為當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?qū)嵤?shù)據(jù)管理的主要手段。這個(gè)時(shí)期有代表性的管理 系統(tǒng)是mi s , e r p等各種信息管理系統(tǒng)。與此同時(shí)，依賴于人工智能和專家系 統(tǒng)的知識(shí)管理系統(tǒng)也得到了一定程度的發(fā)展，產(chǎn)生了諸如知識(shí)獲取，知識(shí)工程 等理論。 - 4. 東北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒 論 的，即對(duì)知識(shí)的收集、整理、存儲(chǔ)、傳播和應(yīng)用過(guò)程的領(lǐng)導(dǎo)、控制、指揮、協(xié) 調(diào)等的管理活動(dòng);三是強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)創(chuàng)新活動(dòng)的管理，即如何利用原有的知識(shí)開(kāi) 發(fā)創(chuàng)造新的、有價(jià)值的知識(shí)，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 我們需要注意的是知識(shí)管理與信息管理是不同的，信息管理只是將各種信 息以不同方式匯總、組織起來(lái)，方便人們利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行查詢和檢索，以及利 用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行信息采集、存儲(chǔ)和控制。而知識(shí)管理則是對(duì)信息管理的繼承與 進(jìn) 一 步發(fā)展，是對(duì)信息管理的一種揚(yáng)棄，它著重強(qiáng)調(diào)人的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力， 利用技術(shù)去共享知識(shí)( 或信息) ，并將它們作為創(chuàng)新(發(fā)明) 的起點(diǎn)和手段。 當(dāng)今， 由于知識(shí)已 取代資本成為企業(yè)成長(zhǎng)的根本動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)力的主要源泉， 并且對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展有著關(guān)鍵的作用， 知識(shí)的管理與創(chuàng)新已成為企業(yè)、 國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的核心。 1 . 2 .2知識(shí)管理技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 隨著近代印刷術(shù)的推廣、教育普及所引發(fā)的個(gè)人知識(shí)量的增加以及發(fā)達(dá)的 組織性商業(yè)活動(dòng)，尤其是最近蓬勃發(fā)展的 i n t e rne t網(wǎng)，這些都促進(jìn)了知識(shí)的創(chuàng) 新、組織與擴(kuò)散并且形成了一個(gè)不斷循環(huán)的過(guò)程，使知識(shí)呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大化的 螺旋狀成長(zhǎng)。知識(shí)的急劇膨脹推動(dòng)著知識(shí)管理的迅速發(fā)展。 實(shí)際上， “ 知識(shí)管理” 這個(gè)術(shù)語(yǔ)最初被提出時(shí)， 僅僅只是把它用于商業(yè)和管 理領(lǐng)域，并沒(méi)有被納入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史中，最早納入管理范 疇的應(yīng)該算是文件管理，這種管理使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的文件井然有序，易于 操作和管理。通常用戶所擁有的數(shù)據(jù)都存在于文件中，通過(guò)對(duì)文件進(jìn)行有序的 管理實(shí)現(xiàn)對(duì)文件中數(shù)據(jù)的管理。 可以說(shuō)， 這就是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)管理的雛形。 隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴性越來(lái)越重，因此存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)中的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)分散在多個(gè)文件中，這就給人們查詢需要的數(shù)據(jù) 帶來(lái)了困難，同時(shí)不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式也使數(shù)據(jù)互不兼容，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換的代 價(jià)的增大。這些問(wèn)題使人們認(rèn)識(shí)到，隨著計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)的膨脹，僅僅通過(guò)文 件管理來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理己經(jīng)不能滿足人們的需要， 因此， 數(shù)據(jù)庫(kù)管理應(yīng)運(yùn)而生。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理是通過(guò)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù)中，用數(shù)據(jù)庫(kù)引擎對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操 作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的管理。由于數(shù)據(jù)庫(kù)是專門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)管理而設(shè)計(jì)的，它在 數(shù)據(jù)管理方面具有極高的效率， 并且成功地解決了數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)交換的問(wèn)題， 因而成為當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?qū)嵤?shù)據(jù)管理的主要手段。這個(gè)時(shí)期有代表性的管理 系統(tǒng)是mi s , e r p等各種信息管理系統(tǒng)。與此同時(shí)，依賴于人工智能和專家系 統(tǒng)的知識(shí)管理系統(tǒng)也得到了一定程度的發(fā)展，產(chǎn)生了諸如知識(shí)獲取，知識(shí)工程 等理論。 - 4. 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒 論 但是，現(xiàn)在人們己經(jīng)日益感覺(jué)到在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，最重要的不是數(shù)據(jù)本 身，而是這些數(shù)據(jù)是在哪些情況下被使用。到現(xiàn)在，我們認(rèn)為應(yīng)該管理的是知 識(shí)。知識(shí)就等于有意義的信息。 1 9 9 4 年， e r n s t fi b 大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒 論 的用戶不能隨時(shí)地把 自己在工作實(shí)踐中得到的新知識(shí)加入到知識(shí)系統(tǒng)中 ，從 而導(dǎo)致知識(shí)系統(tǒng)中的知識(shí)不能及時(shí)地反映工作實(shí)踐中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的需求。 1 .3論文研究的主要內(nèi)容 為了支持知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建， 本文借鑒了c o m m o n k a d s 知識(shí)_ l 程法學(xué)中的 部分觀點(diǎn)，提出了一套本體模型。它是用戶擁有共同理解的基礎(chǔ)。但是，僅僅 具有本體模型是不夠的， 我們還需要將它形式化以使計(jì)算機(jī)可以理解這個(gè)模型。 為了更好的共享知識(shí)，本文還提供了一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)存儲(chǔ)形式，它是建立在上 面的本體模型之上的。 由于，系統(tǒng)所面對(duì)的是一個(gè)易變的工作環(huán)境，工作環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致本體 的定義與外界環(huán)境不一致， 這將導(dǎo)致系統(tǒng)失去實(shí)用性。 為此， 本文在a . ma e d c h e 提出的木體進(jìn)化理論的基礎(chǔ)之上，進(jìn) 一步的深入分析了用 o wl表示的木體的進(jìn)化過(guò) 程。 最后， 由于知識(shí)一般會(huì)蘊(yùn)含在形式各異的信息體中， 它們通常是不能直接獲取的。 為了從這些信息體中抽取出知識(shí)以進(jìn)行規(guī)范化的管理，木文提出了一個(gè)基于本體的 知識(shí)獲取框架，通過(guò)用本體標(biāo)注過(guò)的訓(xùn)練樣本對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，提取出面向一 般文檔的知識(shí)抽取規(guī)則。 本文一共六章。其中各章主要內(nèi)容如下: 第一章是緒論， 主要介紹了知識(shí)管理的背景， 基本概念， 發(fā)展和研究現(xiàn)狀， 分析了當(dāng)前研究中存在的一些問(wèn)題， 指出了本文的研究?jī)?nèi)容及論文的組織結(jié)構(gòu)。 第二章主要介紹了幾種知識(shí)建模和知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù) 第三章主要介紹了本體的基本概念以及本體表示語(yǔ)言的發(fā)展 第四章提出了一個(gè)基于本體的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)框架，主要從統(tǒng)一的知識(shí)和組 織模型，開(kāi)放的知識(shí)集成兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行描述。 第五章簡(jiǎn)單的描述了本文提出的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的核心部分的原型實(shí)現(xiàn)。 最后對(duì)本文進(jìn)行的工作做了總結(jié)。 ; fi b 大學(xué) 碩士學(xué) 位論文第一 章 緒 論 的用戶不能隨時(shí)地把 自己在工作實(shí)踐中得到的新知識(shí)加入到知識(shí)系統(tǒng)中 ，從 而導(dǎo)致知識(shí)系統(tǒng)中的知識(shí)不能及時(shí)地反映工作實(shí)踐中動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的需求。 1 .3論文研究的主要內(nèi)容 為了支持知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建， 本文借鑒了c o m m o n k a d s 知識(shí)_ l 程法學(xué)中的 部分觀點(diǎn)，提出了一套本體模型。它是用戶擁有共同理解的基礎(chǔ)。但是，僅僅 具有本體模型是不夠的， 我們還需要將它形式化以使計(jì)算機(jī)可以理解這個(gè)模型。 為了更好的共享知識(shí)，本文還提供了一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)存儲(chǔ)形式，它是建立在上 面的本體模型之上的。 由于，系統(tǒng)所面對(duì)的是一個(gè)易變的工作環(huán)境，工作環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致本體 的定義與外界環(huán)境不一致， 這將導(dǎo)致系統(tǒng)失去實(shí)用性。 為此， 本文在a . ma e d c h e 提出的木體進(jìn)化理論的基礎(chǔ)之上，進(jìn) 一步的深入分析了用 o wl表示的木體的進(jìn)化過(guò) 程。 最后， 由于知識(shí)一般會(huì)蘊(yùn)含在形式各異的信息體中， 它們通常是不能直接獲取的。 為了從這些信息體中抽取出知識(shí)以進(jìn)行規(guī)范化的管理，木文提出了一個(gè)基于本體的 知識(shí)獲取框架，通過(guò)用本體標(biāo)注過(guò)的訓(xùn)練樣本對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，提取出面向一 般文檔的知識(shí)抽取規(guī)則。 本文一共六章。其中各章主要內(nèi)容如下: 第一章是緒論， 主要介紹了知識(shí)管理的背景， 基本概念， 發(fā)展和研究現(xiàn)狀， 分析了當(dāng)前研究中存在的一些問(wèn)題， 指出了本文的研究?jī)?nèi)容及論文的組織結(jié)構(gòu)。 第二章主要介紹了幾種知識(shí)建模和知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù) 第三章主要介紹了本體的基本概念以及本體表示語(yǔ)言的發(fā)展 第四章提出了一個(gè)基于本體的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)框架，主要從統(tǒng)一的知識(shí)和組 織模型，開(kāi)放的知識(shí)集成兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行描述。 第五章簡(jiǎn)單的描述了本文提出的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的核心部分的原型實(shí)現(xiàn)。 最后對(duì)本文進(jìn)行的工作做了總結(jié)。 主 韭 達(dá) - 跡生 主 絲i$ x_第 二 章知 識(shí) 工 程 與 知 識(shí) 發(fā) 現(xiàn) 第二章 知識(shí)工程與知識(shí)發(fā)現(xiàn) 2 . 1 知識(shí)工程簡(jiǎn)介 知識(shí)工程是在 2 0 世紀(jì) 7 0 年代后期，從 a i 技術(shù)發(fā)展而來(lái)。它是人們?cè)诶?用a i 技術(shù)構(gòu)建大型的k b s 系統(tǒng)失敗后提出的一種方法論，旨在提供一些方法 和工具，以一種系統(tǒng)的、可控制的方式構(gòu)建各種k b s 系統(tǒng)【 . k e的研究發(fā)展 在機(jī)制上經(jīng)歷了從傳遞方式到建模方式的轉(zhuǎn)變 ti 起初， k e被認(rèn)為是一種傳遞過(guò)程，即把人類的知識(shí)傳遞到知識(shí)庫(kù)的過(guò)程。 其前提是k b s 系統(tǒng)所需要的知識(shí)己經(jīng)存在， 只需要進(jìn)行收集和整理。 這種方法 的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)， 缺點(diǎn)主要有兩個(gè): 一是在早期的k b s中， 知識(shí)是以 某種產(chǎn)生式規(guī)則表示的 19 ， 但是這種簡(jiǎn)單的形式化方法不能充分表示不同 類型 的知識(shí) 川;二是在傳遞過(guò)程中，知識(shí)獲取就是對(duì)已 存在的知識(shí)元素的收集過(guò) 程。但是，一個(gè)專家所掌握的解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，以及根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn) 行推理思考的能力往往對(duì)問(wèn)題的解決具有重要影響。而傳遞方法直接導(dǎo)致我們 無(wú)從得知專家對(duì)于具體問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)( 含蓄的知識(shí)) 、對(duì)問(wèn)題分析可能產(chǎn)生的中間 結(jié)果( 蘊(yùn)含的知識(shí)) 等關(guān)鍵的知識(shí)【2 l 傳遞方法的這些固有缺陷導(dǎo)致了建模方法的出現(xiàn)?，F(xiàn)在，人們普遍認(rèn)為構(gòu) 建知識(shí)庫(kù)的過(guò)程就是一種建模過(guò)程， 構(gòu)建 k b s就是要建立一個(gè)計(jì)算模型，以求 系統(tǒng)解決問(wèn)題的能力可以類似于一個(gè)相應(yīng)領(lǐng)域的專家。這個(gè)模型的目的并不是 模擬專家認(rèn)知過(guò)程，而是在解決某個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，可以給出和專家類似的結(jié) 果。在解決問(wèn)題時(shí)，專家可能會(huì)有意識(shí)地強(qiáng)調(diào)某一部分的知識(shí)，而忽略隱含在 技能中的另一部分知識(shí)。這種知識(shí)往往是不能直接訪問(wèn)的，但在知識(shí)獲取過(guò)程 中必須對(duì)這種知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化表示。因此，知識(shí)獲取的過(guò)程不再僅僅是將知識(shí) 轉(zhuǎn)換成合適的計(jì)算機(jī)表示，而是一個(gè)模型構(gòu)造過(guò)程(2 y 建模過(guò)程是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的過(guò)程，它不斷地對(duì)模型進(jìn)行修正，目的是為了 獲得一個(gè)與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相近似的模型，任何一種新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)都可能需要修正己 建立的模型。而且，由于模型的近似程度會(huì)受到知識(shí)工作者主觀認(rèn)識(shí)的影響， 這就造成模型不可能是完美的，因此進(jìn)化對(duì)于建立一個(gè)完整的模型是必需的。 2 . 1 .2 k e的研究現(xiàn)狀 如果說(shuō)a i 理論提供了知識(shí)形式化的基礎(chǔ)， 那么k e就是要解決所表示的知 識(shí)面向應(yīng)用的工程化方法和理論。k e主要研究知識(shí)獲取和建模技術(shù)、表示知 7- 盎韭基堂塑鱟焦迨童 筮三熏是墊墨猩點(diǎn)盤(pán)亟蠱丑 第二章知識(shí)工程與知識(shí)發(fā)現(xiàn) 2 1 知識(shí)工程簡(jiǎn)介 知識(shí)工程是在2 0 世紀(jì)7 0 年代后期，從a i 技術(shù)發(fā)展而束。它是人們?cè)诶?用a i 技術(shù)構(gòu)建大型的k b s 系統(tǒng)失敗后提出的一種方法論，旨在提供一些方法 和工具，以一種系統(tǒng)的、可控制的方式構(gòu)建各種k b s 系統(tǒng)“。k e 的研究發(fā)展 在機(jī)制上經(jīng)歷了從傳遞方式到建模方式的轉(zhuǎn)變”“。 起初，k e 被認(rèn)為是一種傳遞過(guò)程，即把人類的知識(shí)傳遞到知識(shí)庫(kù)的過(guò)程。 其前提是k b s 系統(tǒng)所需要的知識(shí)已經(jīng)存在，只需要進(jìn)行收集和整理。這種方法 的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)主要有兩個(gè)：一是在早期的k b s 中，知識(shí)是以 某種產(chǎn)生式規(guī)則表示的“，但是這種簡(jiǎn)單的形式化方法不能充分表示不同類型 的知識(shí)”“；二是在傳遞過(guò)程中，知識(shí)獲取就是對(duì)已存在的知識(shí)元素的收集過(guò) 程。但是，一個(gè)專家所掌握的解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，以及根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn) 行推理思考的能力往往對(duì)問(wèn)題的解決具有重要影響。而傳遞方法直接導(dǎo)致我們 無(wú)從得知專家對(duì)于具體問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)( 含蓄的知識(shí)) 、對(duì)問(wèn)題分析可能產(chǎn)生的中間 結(jié)果( 蘊(yùn)含的知識(shí)) 等關(guān)鍵的知識(shí)”“。 傳遞方法的這些固有缺陷導(dǎo)致了建模方法的出現(xiàn)。現(xiàn)在，人們普遍認(rèn)為構(gòu) 建知識(shí)庫(kù)的過(guò)程就是一種建模過(guò)程，構(gòu)建k b s 就是要建立一個(gè)計(jì)算模型，以求 系統(tǒng)解決問(wèn)題的能力可以類似于一個(gè)相應(yīng)領(lǐng)域的專家。這個(gè)模型的目的并不是 模擬專家認(rèn)知過(guò)程，而是在解決某個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，可以給出和專家類似的結(jié) 果。在解決問(wèn)題時(shí)，專家可能會(huì)有意t 地強(qiáng)調(diào)某一部分的知識(shí)，而忽略隱含在 技能中的另一部分知識(shí)。這種知識(shí)往往是不能直接訪問(wèn)的，但在知識(shí)獲取過(guò)程 中必須對(duì)這種知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化表示。因此，知識(shí)獲取的過(guò)程不再僅僅是將知識(shí) 轉(zhuǎn)換成合適的計(jì)算機(jī)表示，而是一個(gè)模型構(gòu)造過(guò)程“。 建模過(guò)程是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的過(guò)程，它不斷地對(duì)模型進(jìn)行修正，目的是為了 獲得一個(gè)與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相近似的模型，任何一種新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)都可能需要修f 已 建立的模型。而且，由于模型的近似程度會(huì)受到知識(shí)工作者主觀認(rèn)識(shí)的影響， 這就造成模型不可能是完美的，因此進(jìn)化對(duì)于建立一個(gè)完整的模型是必需的。 2 1 2k e 的研究現(xiàn)狀 如果說(shuō)a i 理論提供了知識(shí)形式化的基礎(chǔ)，那么k e 就是要解決所表示的知 識(shí)面向應(yīng)用的工程化方法和理論。k e 主要研究知識(shí)獲取和建模技術(shù)、表示知 7 盤(pán)韭盤(pán)生塑莖焦逾塞 簍三至盤(pán)壹! 壬堡量盤(pán)監(jiān)籃墊 識(shí)的形式化理論、以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推理機(jī)制的工具箱。近十五年來(lái)，k e 的研究 7 r 發(fā)了一些關(guān)于建模方法和建?？蚣艿幕靖拍?，取得了一些關(guān)于知識(shí)模型的 構(gòu)造、知識(shí)模型體系的構(gòu)建和重用方面的研究成果。從方法和應(yīng)用的角度出發(fā)， 關(guān)于k e 的研究成果可以分為三個(gè)層次，如圖2 i 所示“； 圈2 1k e 的基本方法和應(yīng)用領(lǐng)域” f i g 2 1b a s i cm e t h o d sa n da p p l i c a t i o na r e a s 1 、核心層次：主要是關(guān)于k e 的概念和方法的基本理論，包括上面提到的建模 框架和問(wèn)題求解原理。這些研究成果的最新發(fā)展主要集中在o n t o l o g y 和問(wèn)題求 解方法( p s m ) 方面。這兩個(gè)方面的技術(shù)為建立結(jié)構(gòu)化的可重用的知識(shí)模型提供 了關(guān)鍵支持。 2 、工程層次：包括知識(shí)集成、重用適配、知識(shí)交換、知識(shí)提取和知識(shí)學(xué)習(xí)等。 它提供了構(gòu)建復(fù)雜的知識(shí)模型，核心的知識(shí)組件類型等需要各種的工程方法。 針對(duì)o n t o l o g y ，用于確定和集成o n t o l o g i e s 的方法提供了從現(xiàn)有的o n t o l o g i e s 概念建立新的o n t o l o g i e s 的方法，學(xué)習(xí)技術(shù)可以加強(qiáng)這些構(gòu)建過(guò)程。 3 、應(yīng)用層次：包括各種信息服務(wù)、推理服務(wù)、知識(shí)管理系統(tǒng)和語(yǔ)義化w e b 服 務(wù)等。面向w e b 計(jì)算環(huán)境開(kāi)發(fā)o n t o l o g i e s 和p s m 的表示，智能信息服務(wù)和智 能推理服務(wù)將成為主要的w e b 應(yīng)用?，F(xiàn)有的w e b 轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z(yǔ)義化w e b 計(jì)算環(huán)境， 對(duì)基于知識(shí)的技術(shù)來(lái)說(shuō)是主要的挑戰(zhàn)，因?yàn)檎Z(yǔ)義化w e b 需要k e 成熟的方法和 技術(shù)的支持，同時(shí)語(yǔ)義化w e b 將成為k e 概念和方法的主要應(yīng)用環(huán)境?！? 1 2 2 知識(shí)建模技術(shù) 知識(shí)建模技術(shù)是k e 領(lǐng)域一個(gè)十分重要的研究成果。所謂建模就是通過(guò)將 真實(shí)的系統(tǒng)分解為多個(gè)易于理解和管理的部分從而來(lái)捕捉系統(tǒng)的必要特性的技 一r 盎韭盤(pán)堂墅圭生焦監(jiān)塞 釜三空亟堡蘭蕉魚(yú)魚(yú)亟美墊 術(shù)。真實(shí)的系統(tǒng)往往是一個(gè)非常復(fù)雜的實(shí)體，它們通常由多個(gè)相互交互的組件 以復(fù)雜的方式組合在一起。模型就是為了幫助人們認(rèn)識(shí)和理解這些復(fù)雜性。下 面我們將簡(jiǎn)要介紹幾種建模技術(shù)：c o m m o n k a d s ，m i k e 以及o n t o l o g y 。 2 2 1c o m m o n k a d s c o m m o n k a d s 是一種丌發(fā)知識(shí)系統(tǒng)的方法學(xué)。它是e s p r i t 的k a d s i i 項(xiàng)目的研究成果，目前已經(jīng)在歐洲的研究項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。c o m m o n k a d s 涵蓋了知識(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各個(gè)方面，例如策略管理，項(xiàng)目管理，整合，知識(shí)獲取和 軟件開(kāi)發(fā)等。它支持結(jié)構(gòu)化的知識(shí)工程技術(shù)，提供了協(xié)同知識(shí)管理的工具，以 及詳細(xì)分析知識(shí)敏感型任務(wù)和過(guò)程的方法。 c o m m o n k a d s 的核心是一組模型套件，它們捕捉了k b s 系統(tǒng)的各個(gè)不同 方面的特征。這組模型套件包含如下六個(gè)模型“： 1 、組織模型：是在實(shí)旌知識(shí)系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行的可行性研究。它主要用于描述組織的 結(jié)構(gòu)以及組織中各個(gè)單元的職能并識(shí)別當(dāng)前業(yè)務(wù)流程的問(wèn)題機(jī)會(huì)和它們的解 決辦法。 2 、任務(wù)模型：描述實(shí)施k b s 的組織所執(zhí)行的任務(wù)，并且將這些任務(wù)分配給各 個(gè)主體。任務(wù)模型涉及到業(yè)務(wù)過(guò)程的諸多特征，例如：輸入和輸出，先決條件， 性能和質(zhì)量，以及所需要的資源和能力。 3 、主體模型：主體是任務(wù)的執(zhí)行者，主體模型描述了這些主體的能力和所扮演 的角色。 4 、通訊模型：描述了執(zhí)行任務(wù)時(shí)，各個(gè)主體間的交互行為和規(guī)則。它通過(guò)規(guī)定 信息交換的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)主體間的知識(shí)傳輸。 5 、知識(shí)模型：用于詳細(xì)描述執(zhí)行任務(wù)時(shí)所用到的知識(shí)的類型和結(jié)構(gòu)，以及在解 決問(wèn)題時(shí)，知識(shí)組件所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧 o m m o n k a d s 方法的一個(gè)主要貢獻(xiàn)就在于 提出了結(jié)構(gòu)化的“知識(shí)模型”的概念。該模型將用于求解特定任務(wù)的知識(shí)劃分為 三個(gè)不同的種類：領(lǐng)域知識(shí)本身包括應(yīng)用領(lǐng)域中的屬性，概念，關(guān)系等等：推 理知識(shí)，描述了使用領(lǐng)域知識(shí)的基本推理步驟；任務(wù)知識(shí)，描述了推理步驟的 執(zhí)行順序。它們分別對(duì)應(yīng)著知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的靜態(tài)視圖、功能視圖和動(dòng)態(tài)視圖。 6 、設(shè)計(jì)模型：上面五個(gè)模型可以看作是構(gòu)成知識(shí)系統(tǒng)的需求規(guī)范說(shuō)明，不同的 模型描述了不同的方面?；谶@些需求，設(shè)計(jì)模型主要提供技術(shù)上的系統(tǒng)規(guī)范 說(shuō)明，包括k b s 的體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，軟件模塊表示構(gòu)造及計(jì)算機(jī)制等的。 2 2 2m i k e 刈 m i k e 是一種開(kāi)發(fā)知識(shí)系統(tǒng)的方法，它涵蓋了從最初的構(gòu)思到最后的設(shè)計(jì) 一9 - 東 北大學(xué) 碩士學(xué) 位t 文第二章 知識(shí)工 程與 知識(shí) 發(fā)現(xiàn) 術(shù)。真實(shí)的系統(tǒng)往往是一個(gè)非常復(fù)雜的實(shí)體，它們通常由多個(gè)相互交互的組件 以復(fù)雜的方式組合在一起。模型就是為了幫助人們認(rèn)識(shí)和理解這些復(fù)雜性。下 面我們 將簡(jiǎn)要介紹 i l 種建模 技術(shù): c o m m o n k a d s , m i k e以 及o n t o l o g y . 2 . 2 . 1 co mmo n kads c o m m o n k a d s是一種開(kāi)發(fā)知識(shí)系統(tǒng)的方法學(xué)。它是 e s p r i t的 k a d s i i 項(xiàng)目的研究成果，目前已經(jīng)在歐洲的研究項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。 c o m m o n k a d s 涵蓋了知識(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各個(gè)方面 ， 例如策略管理，項(xiàng)目管理， 整合， 知識(shí)獲取和 軟件開(kāi)發(fā)等。它支持結(jié)構(gòu)化的知識(shí)工程技術(shù)，提供了協(xié)同知識(shí)管理的工具，以 及詳細(xì)分析知識(shí)敏感型任務(wù)和過(guò)程的方法。 c o m m o n k a d s 的核心是一組模型套件，它們捕捉了k b s 系統(tǒng)的各個(gè)不同 方面的特征。這組模型套件包含如下六個(gè)模型【川 : 1 、 組織模型: 是在實(shí)施知識(shí)系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行的可行性研究。 它主要用于描述組織的 結(jié)構(gòu)以及組織中各個(gè)單元的職能并識(shí)別當(dāng)前業(yè)務(wù)流程的問(wèn)題 / 機(jī)會(huì)和它們的解 決辦法。 2 、任務(wù)模型:描述實(shí)施k b s的組織所執(zhí)行的任務(wù)，并且將這些任務(wù)分配給各 個(gè)主體。任務(wù)模型涉及到業(yè)務(wù)過(guò)程的諸多特征， 例如:輸入和輸出，先決條件， j性能和質(zhì)量，以及所需要的資源和能力。 3 、 主體模型: 主體是任務(wù)的執(zhí)行者， 主體模型描述了這些主體的能力和所扮演 的角色。 h 、通訊模型: 描述了執(zhí)行任務(wù)時(shí)， 各個(gè)主體間的交互行為和規(guī)則。 它通過(guò)規(guī)定 信息交換的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)主體間的知識(shí)傳輸。 5 、知識(shí)模型: 用于詳細(xì)描述執(zhí)行任務(wù)時(shí)所用到的知識(shí)的類型和結(jié)構(gòu)，以及在解 決問(wèn)題時(shí)， 知識(shí)組件所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?c o m m o n k a d s 方法的一個(gè)主要貢獻(xiàn)就在于 提出了結(jié)構(gòu)化的“ 知識(shí)模型” 的概念。該模型將用于求解特定任務(wù)的知識(shí)劃分為 三個(gè)不同的種類:領(lǐng)域知識(shí)本身包括應(yīng)用領(lǐng)域中的屬性，概念，關(guān)系等等;推 理知識(shí)，描述了使用領(lǐng)域知識(shí)的基本推理步驟;任務(wù)知識(shí)，描述了推理步驟的 執(zhí)行順序。它們分別對(duì)應(yīng)著知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的靜態(tài)視圖、功能視圖和動(dòng)態(tài)視圖。 6 、 設(shè)計(jì)模型: 上面五個(gè)模型可以看作是構(gòu)成知識(shí)系統(tǒng)的需求規(guī)范說(shuō)明， 不同的 模型描述了不同的方面?；谶@些需求，設(shè)計(jì)模型主要提供技術(shù)上的系統(tǒng)規(guī)范 說(shuō)明，包括k b s的體系架構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，