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知识构建的基本原理研究(上)


□ 姜永常

  [摘要]知识构建的基本原理不仅表现在知识构建需要一定的前提条件,而且表现在其知识状态要发生由知识元→知识单元→知识结构→知识空间的演变,还表现在其应遵循的基本原则:知识元抽取原则、知识单元序化原则、知识结构展示原则、知识空间优化原则上。
  [关键词]知识构建 基本原理 知识元 知识单元 知识结构 知识空间 本体
  [分类号]G350
  
  1 引言
  
  知识构建(Knowledge Architecture,KA)是基于信息构建(Information Architecture,IA)之上的更高层次的资源构建形式,其核心内容是由知识组织、知识标识、知识检索和知识导航四个系统组成的,它能使知识更易于理解和吸收,为用户提供比信息空间更高层次的知识空间。从“事实→数据→信息→知识→智慧→创新”的信息资源开发链来看,KA提供的是信息资源开发链较高层次的知识、智力,提供的是知识服务,它更突出人与内容的结合。
  目前,人们对IA已进行了比较深入系统的研究,但对KA的研究却刚刚开始,主要是围绕着KA与IA的区别与联系,从IA迈向KA的趋势分析。所以,对KA的基本原理研究,已成为突破其理论与实践发展的瓶径。在现有基础上对KA基本原理进行研究,首先应采取比较研究方法,以便从与IA的区别中迈向KA的目标,从与M的联系中寻求KA的发展;其次,将先进的知识技术应用于KA,使KA建立的知识框架嵌入更完善的思想体系和复杂的背景因素。
  
  2 知识构建过程中知识状态的演变
  
  2.1 知识元——KA的理想基元
  信息源于物质的抽象变换,知识源于智能对信息的认知结果;信息和知识属于两个不同领域的实体,存在着依存和变换关系。实现信息向知识的转化,是KA的首要环节。
  文本是信息和知识记录的载体,文本的知识内容是由一个个独立的知识元素按其逻辑关系进行组织排列的。这种独立的知识元素人们称之为知识元,逻辑依存关系称为知识链。知识元是构成知识结构的最小独立单元,用来表示一个个针对特定问题的解决方案,可以是概念、方法、规则、公理等数据或事实,以及实例化的知识。
  知识元的本体特征与认知属性更适合KA的需求。知识元可表示为:知识元=文本知识(本体论)+知识元语义概念(认知论)。知识元的本体特征为资源描述和查询提供了必须的元素,知识元采用规范的形式语言、精确的句法和明确定义的语义,对领域中的概念与概念、概念与实体、实体与实体之间的关系进行预先标注,有效减少了系统内各主体领域中概念和逻辑关系可能造成的误解和歧义,具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持;知识元的认知属性使信息检索从字面匹配深入到知识元的层次,提高了检索效率,在信息源的知识标引和检索中具有重要意义。
  知识元的独立性、拓扑性和链接性是语义网格环境下KA的重要起点。利用知识元这些特性,语义网格便可在知识结构、知识单元、知识元之间,通过知识链和语义链形成知识链网络和语义链网络,进而构画出知识地图,为知识的语义检索提供了途径。可见,基于知识元链接的知识网络与语义网络不仅为KA建立了知识地图,而且实现了知识组织系统以知识元为基元的语义互联推理体系结构,消除网络资源孤岛,为在语义网格中对知识的动态检索与利用建立了知识导航。
  知识元内容的单一性与独立性,便于KA的知识组织与检索。内容单一、独立的知识元,容易选择与之相适应的最佳存储和查询,便于知识库的构建与检索,便于用户直接查询知识元,组合知识元,改善自己的知识结构,从而加快知识创新速度。
  上述三方面知识元优势的有机结合,不但保证了将知识元作为KA的起点,既符合知识检索的要求,又遵从客观知识结构的本来面目;而且保证了基于知识元的知识组织体系的整体性和关联性,为实现KA由等级式向网络式转变提供了理论和技术可行性,使知识元成为KA的理想基元。
  
  2.2 知识单元——KA的基本对象
  文献单元是有形的物理单元,信息单元是表现文献属性的特征单元,而知识单元则是源于文献单元和信息单元的知识内容单元。若将每篇文献看成是人类知识系统中的一个知识单元,知识单元与知识系统就组成了个性知识与共性知识系统。个性知识体现在知识的创新上,共性知识系统则表现在知识的完整性上。于是,知识系统={知识单元1,知识单元2,…,知识单元n},知识单元={知识元1,知识元2,…,知识元n}。
  随着人类知识管理的目标从知识载体和知识属性特征过渡到知识内容本身,知识管理的对象也经历了从文献单元到信息单元既而到知识单元的演进过程。所以,出于对知识管理优化的KA,必将知识单元视为自己构建的基本对象。为此,文献[7]对文本单元向知识单元转化进行了研究,并提出了基于本体的OTKTS(Ontology-based Text Knowledge TransformSystem)系统模型。
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