〔摘要〕概念圖是利用概念及其關(guān)系表征和組織結(jié)構(gòu)化知識(shí)的一種可視化方法。本文從概念圖的基本原理出發(fā)，分析其作為知識(shí)組織工具的基本特征和所具備的優(yōu)勢(shì)，探討其在信息組織中的應(yīng)用，并提出概念圖用于網(wǎng)絡(luò)信息組織的優(yōu)化途徑。

〔關(guān)鍵詞〕概念圖；信息組織；知識(shí)管理

〔中圖分類號(hào)〕G203〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔文章編號(hào)〕1008-0821（2013）02-0024-03

概念圖是最早由美國康奈爾大學(xué)諾瓦克（J.D.Novak）教授提出的一種知識(shí)認(rèn)知工具，并由此引發(fā)了國外特別是歐美國家對(duì)概念圖研究的熱潮。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，概念圖不僅在制作形態(tài)上發(fā)生了變化，而且逐漸被運(yùn)用到除教學(xué)以外的各個(gè)領(lǐng)域，我國關(guān)于概念圖的研究也呈逐年遞增的趨勢(shì)。其中概念圖在信息表征和評(píng)價(jià)、信息組織以及可視化檢索等方面的應(yīng)用更是成為研究熱門。本文從概念圖的基本原理出發(fā)，分析其在信息組織中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及將其應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)信息組織中的優(yōu)化途徑。

1概念圖的定義和要素

概念圖（Concept Mapping or Concept map），是利用概念及其關(guān)系表征和組織某主題的結(jié)構(gòu)化知識(shí)的一種可視化方法[1]。這是從概念圖作用的角度來定義的，可見其在知識(shí)表征和知識(shí)組織中的作用。從構(gòu)成要素上看，概念圖主要由表示概念、實(shí)體、問題的節(jié)點(diǎn)和表達(dá)其間關(guān)系的連接線組成。節(jié)點(diǎn)可用幾何圖形表示，不同形狀、大小和顏色代表不同的概念類型和層次；連接線可用單向或雙向箭頭表示，在連接線上標(biāo)注兩個(gè)概念之間的意義關(guān)系，如“是”、“包括”、“表示”、“導(dǎo)致”等，不同粗細(xì)、虛實(shí)的線條代表關(guān)系的類型和聯(lián)系的強(qiáng)弱。節(jié)點(diǎn)和連接線配合制作出線狀、樹狀、星狀、網(wǎng)狀、球狀等不同形狀的概念圖，因此，概念圖能夠通過圖形化的方式將復(fù)雜的概念及其關(guān)系清晰地揭示出來。

2概念圖的特征

知識(shí)組織系統(tǒng)（Knowledge Organization Systems，KOS）是對(duì)人類知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表達(dá)和有組織地闡述的各種語義工具的統(tǒng)稱[2]。根據(jù)概念及其關(guān)系結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱的顯示和對(duì)自然語言的控制程度，可將知識(shí)組織系統(tǒng)分為詞匯列表模式、分類模式和關(guān)系組織模式3種類型，概念圖就屬于關(guān)系組織模式的一種[3]。與分類法、敘詞表、語義網(wǎng)絡(luò)、本體等知識(shí)組織工具相比，概念圖在構(gòu)成要素、揭示關(guān)系、概念語言、構(gòu)建過程等各個(gè)方面都不盡相同，表1通過五者的比較揭示出概念圖作為知識(shí)組織工具所具備的特征和優(yōu)勢(shì)。

2013年2月11第33卷第2期11現(xiàn)？代？情？報(bào)11Journal of Modern Information11Feb.，201311Vol.33No.22013年2月11第33卷第2期11概念圖在信息組織中的應(yīng)用及其優(yōu)化11Feb.，201311Vol.33No.2從表1中可以看出，概念圖具有以下幾個(gè)顯著特征：

①借助自然語言使得概念圖的構(gòu)建相對(duì)簡單。由于概念圖中的概念節(jié)點(diǎn)一般是通用的自然語言，而不是采用預(yù)先制定的信息分類法和詞表，這就大大簡化了其構(gòu)建難度。個(gè)人或組織利用傳統(tǒng)紙筆工具或計(jì)算機(jī)構(gòu)圖軟件進(jìn)行繪制，基本步驟是一樣的。首先確定所繪制概念圖的主題內(nèi)容，選取該主題中的主要概念；然后根據(jù)概念所表達(dá)的范圍和深度，確定概念的等級(jí)；其次定位中心概念，通常是最一般、最抽象和最具涵蓋性的概念，從中心概念出發(fā)依次向下連接分支概念，并標(biāo)注概念間關(guān)系；最后在不同分支概念間尋找交叉概念，連接并標(biāo)注關(guān)系詞?，F(xiàn)有的概念構(gòu)圖軟件較多，除了諾瓦克所在的人機(jī)認(rèn)知研究所（IHMC）開發(fā)的CmapTools外，還有Inspiration、MindNet、SmartIdeas、Keystone等，其中Inspiration提供了豐富的圖標(biāo)，讓繪制的概念圖更為美觀；MindNet由詞典構(gòu)造而來，描述了24種語義關(guān)系[4]。這些構(gòu)圖軟件與傳統(tǒng)紙筆方式相比，進(jìn)行概念圖構(gòu)建具有操作簡單、擴(kuò)展容易、存儲(chǔ)方便、易于交流的特點(diǎn)。

②圖形化的直觀顯示。概念圖通過連接線來揭示概念節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，用十分直觀的圖形化表達(dá)方式，有些概念節(jié)點(diǎn)還可以是一張圖片、一段音頻或視頻，形象生動(dòng)，便于用戶理解和接受。此外，有些軟件構(gòu)建的概念圖更具有動(dòng)態(tài)性和靈活性，將二維概念圖采用三維方式展現(xiàn)。當(dāng)用戶指向?qū)?yīng)的概念節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)的跳轉(zhuǎn)到整個(gè)圖形中間，并凸現(xiàn)出來，其所在的概念體系也清晰地展示在用戶面前，便于瀏覽。

③擴(kuò)展性強(qiáng)。傳統(tǒng)的分類法、敘詞表等信息組織工具，其詞表和結(jié)構(gòu)都不能隨時(shí)更新和擴(kuò)展，一次更新需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)娜肆ξ锪?，且更新周期一般都較長。概念圖的特點(diǎn)在于，當(dāng)用戶使用它來表征和組織某一領(lǐng)域的信息時(shí)，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)修改或添加新的概念節(jié)點(diǎn)和連接線，以擴(kuò)展概念圖的內(nèi)容體系，這種動(dòng)態(tài)更新完全根據(jù)用戶的使用需要來定，十分便捷。

3概念圖在信息組織中的應(yīng)用

3.1描述和揭示事物的屬性和關(guān)系

利用概念圖將某一主題領(lǐng)域已知的知識(shí)結(jié)構(gòu)展示出來，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)需要擴(kuò)展編制出更多專門的概念圖，能夠有效地描述和揭示各種信息資源。常見的概念圖主要有4種結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀概念圖、層次概念圖、流程概念圖和系統(tǒng)概念圖。不同的結(jié)構(gòu)體系在一定程度上描述和揭示了各種概念間不同的相互關(guān)系和各自的屬性。同時(shí)，直接在概念節(jié)點(diǎn)之間采用自然語言進(jìn)行標(biāo)注更是直觀的表達(dá)了概念節(jié)點(diǎn)之間的語義關(guān)系。

3.2動(dòng)態(tài)資源導(dǎo)航可快速獲取所需內(nèi)容

利用概念圖將某領(lǐng)域或?qū)ｎ}的網(wǎng)頁、文件等內(nèi)容組織起來，使用超鏈接技術(shù)為用戶實(shí)現(xiàn)資源導(dǎo)航。用戶查看概念圖時(shí)，通過點(diǎn)擊概念鏈接到相關(guān)的資源，利用概念間的聯(lián)系幫助用戶按照自己的思維貫穿下去，直至得到所需的信息。當(dāng)對(duì)構(gòu)建某個(gè)領(lǐng)域或主題的概念圖時(shí)，要給出各個(gè)概念的名稱，同時(shí)提供與該概念相關(guān)的關(guān)鍵詞列表。當(dāng)用戶使用概念圖時(shí)，檢索模塊根據(jù)所點(diǎn)擊概念的關(guān)鍵詞列表在資源庫中檢索相關(guān)的資源。通過這種方式實(shí)現(xiàn)概念圖的資源導(dǎo)航和發(fā)現(xiàn)作用。國外已有利用概念圖整合顯性知識(shí)的商業(yè)產(chǎn)品——TheBrain[5]，它是基于概念圖的知識(shí)組織技術(shù)（如圖1所示）。當(dāng)點(diǎn)擊概念（Products）時(shí)，該概念動(dòng)態(tài)的移動(dòng)到視覺中心，并顯示其概念體系，點(diǎn)擊可得到該概念所指向的網(wǎng)頁資源（如圖2所示）。11圖1Welcome to TheBrain概念圖11

3.3與搜索引擎相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可視化檢索

概念圖本身能夠向用戶提供一定的信息，當(dāng)用戶在概念圖上指向某一個(gè)概念時(shí)，該概念的相關(guān)信息能夠直接顯示出來。然而，當(dāng)用戶無法第一時(shí)間在一個(gè)龐大的概念圖上找到所需的概念時(shí)，搜索引擎顯得十分重要。將概念圖與搜索引擎相結(jié)合，用戶便可以通過輸入關(guān)鍵詞，一方面返回得到相關(guān)結(jié)果，另一方面也得到此關(guān)鍵詞的概念體系，從而方便用戶瀏覽。此外，用戶甚至可以根據(jù)概念體系所提供的結(jié)構(gòu)信息調(diào)整其檢索詞，得到更精確的檢索結(jié)果。TheBrain就是一種基于概念圖的搜索引擎，用戶可以直接根據(jù)其提供的概念圖檢索所需要的信息，與傳統(tǒng)的目錄式搜索引擎相比更加直觀，而且提供了更為詳細(xì)的概念體系；用戶也可以通過輸入關(guān)鍵詞搜索信息，與一般的搜索引擎相比，該系統(tǒng)不僅返回結(jié)果列表，而且返回關(guān)鍵詞的概念體系。Credo Reference利用網(wǎng)狀概念圖挖掘詞條間關(guān)系，拓展用戶思路，適合以形象思維為主的用戶使用，是概念圖用于可視化檢索的一個(gè)成功例子。

3.4聚合個(gè)人信息

個(gè)人信息，狹義上可理解為個(gè)人計(jì)算機(jī)中的信息，廣義上，還包括個(gè)人計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的與個(gè)人學(xué)習(xí)、工作、生活等有關(guān)的信息[6]。這個(gè)定義不論是狹義還是廣義，都將個(gè)人信息界定為顯信息。利用概念圖組織個(gè)人顯信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)人信息的聚合。TheBrain早期產(chǎn)品之一PersonalBrain專門針對(duì)個(gè)人信息組織和管理，采用動(dòng)態(tài)蜘蛛圖將個(gè)人計(jì)算機(jī)上的文件、網(wǎng)站鏈接、聯(lián)系人，或是腦子里靈光閃現(xiàn)的想法、簡短的信息等加以聚合，是十分有效的個(gè)人信息管理工具。

4概念圖用于網(wǎng)絡(luò)信息組織的優(yōu)化

目前，概念圖更多的應(yīng)用于教學(xué)和個(gè)人學(xué)習(xí)方面，在信息組織特別是網(wǎng)絡(luò)信息組織中的應(yīng)用剛剛起步。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和超鏈接技術(shù)的不斷融合，為概念圖在網(wǎng)絡(luò)信息組織中的應(yīng)用提供了更多的空間。今后，概念圖用于網(wǎng)絡(luò)信息組織將朝著資源導(dǎo)航和可視化檢索方向發(fā)展，為此，概念圖可以在以下方面加以優(yōu)化改進(jìn)。

4.1概念圖的顯示方面

4.1.1概念的選擇和關(guān)系的描述要盡量簡潔、規(guī)范

雖然概念圖中的概念節(jié)點(diǎn)通常使用自然語言來標(biāo)示，但用于組織信息時(shí)，為了便于用戶的理解，應(yīng)盡量采用規(guī)范、無歧異的詞，避免給用戶造成理解上的困難。對(duì)于概念間的關(guān)系類型也要做相應(yīng)的限定，并用盡量簡單、可理解的術(shù)語加以標(biāo)示，便于用戶隨時(shí)調(diào)整和修改檢索策略，不斷接近所需的信息。

4.1.2采用動(dòng)態(tài)圖形顯示

概念圖的結(jié)構(gòu)體系可無限擴(kuò)展，因此有些結(jié)構(gòu)龐大的概念圖可能給用戶的瀏覽帶來不便。在概念圖的顯示上，首先應(yīng)提供主要的概念體系（指中心概念所在的結(jié)構(gòu)體系），便于用戶層層遍歷或有條理的選擇所需要的概念，當(dāng)用戶選中相應(yīng)概念時(shí)，該概念所在的結(jié)構(gòu)體系動(dòng)態(tài)的移動(dòng)到圖形中心，方便用戶查看和調(diào)整檢索策略。

4.2概念圖的構(gòu)建方面

開發(fā)和研制功能強(qiáng)大的概念圖構(gòu)建軟件，這個(gè)軟件應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：（1）構(gòu)建出的概念圖簡潔、直觀且友好。（2）支持多語言功能。（3）能自動(dòng)生成與概念相關(guān)的關(guān)鍵詞列表。（4）實(shí)現(xiàn)資源鏈接、瀏覽和搜索功能。目前已有的大部分概念圖軟件無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述功能，如CNT[7]工具雖然支持資源瀏覽，但無法自動(dòng)生成關(guān)鍵詞列表，需要在構(gòu)建時(shí)由構(gòu)建者同時(shí)列出，增加了構(gòu)建者的負(fù)擔(dān)；本文前面提到的TheBrain是利用概念圖聚合顯性信息的產(chǎn)品，但大多數(shù)軟件還不能做到對(duì)概念圖本身進(jìn)行檢索，更談不上利用概念圖聚合資源。此外，大部分概念圖構(gòu)圖軟件都是國外開發(fā)的，盡管很多也支持中文，但國內(nèi)概念圖構(gòu)圖軟件較少，目前已知的有北京師范大學(xué)知識(shí)科學(xué)與工程研究所開發(fā)的中文概念圖軟件——易思認(rèn)知助手（Cognitive Assistant），國內(nèi)在這方面顯然還需要更多努力。

5小結(jié)

隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，致使各種信息數(shù)量劇增，特別是網(wǎng)絡(luò)信息海量增長。如何有效地組織信息成為亟待解決的重要課題。本文對(duì)概念圖應(yīng)用于信息組織進(jìn)行探討，分析其用于信息揭示、表征、組織和聚合的可行性和適用性，認(rèn)為概念圖對(duì)信息組織具有十分重要的價(jià)值。但在我國，這一研究領(lǐng)域才剛剛起步，概念圖構(gòu)圖軟件的研制比較少，要真正發(fā)揮概念圖在信息組織特別是網(wǎng)絡(luò)信息組織中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)尚需要更深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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[7]McClellan J H，Harvel L D，Velmurugan R，et al.CNT：Concept-map based navigation and discovery in a repository of learning content[C].Proceedings of Frontiers in Education 34th Annual Conference，2004：F1F-13-18.

（本文責(zé)任編輯：王涓）