于秀慧 李寶山

(1 同方知網(wǎng)(北京)技術(shù)有限公司，北京 100192;2 中國(guó)人民大學(xué)商學(xué)院，北京 100872)

1 信息的澤它時(shí)代和知識(shí)的精細(xì)化需求

近些年來(lái)，全世界的信息量呈爆炸式增長(zhǎng)。即使在全球遭遇金融危機(jī)的2009年，全球信息量仍達(dá)到80萬(wàn) PB，比上一年度增長(zhǎng)62%。[1]美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)公司一項(xiàng)名為“數(shù)字世界”的調(diào)查顯示，2010年全球共產(chǎn)生近1.2澤它(zetta，10的21次方)字節(jié)的數(shù)字信息。而未來(lái)10年，全球總體信息量將是現(xiàn)在的44倍。[2]全球?qū)⑦M(jìn)入信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的“澤它時(shí)代”。

信息量的增長(zhǎng)使人們從表面看起來(lái)不必再為獲取信息而絞盡腦汁，各種各樣的信息似乎觸手可及，信息技術(shù)的發(fā)展也為人們隨時(shí)隨地獲取信息提供了極大的便利。但是，這樣豐富的信息資源下面卻也隱藏著深層次的問(wèn)題:一方面，信息和知識(shí)的高量級(jí)增長(zhǎng)給精細(xì)的知識(shí)獲取造成了非常大的難度，降低了知識(shí)獲取的效率;另一方面，紛繁復(fù)雜的信息和知識(shí)很容易使知識(shí)利用者產(chǎn)生“博物館效應(yīng)”，降低了知識(shí)的利用效果。隨著社會(huì)的進(jìn)步和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)獲取知識(shí)的精準(zhǔn)程度要求越來(lái)越高。同時(shí)，如何挖掘富有啟示性的隱性知識(shí)成為提高知識(shí)利用效果的迫切需求。

2 知識(shí)元及其意義

2.1 知識(shí)元的含義

為了在一定程度上滿足精細(xì)化的知識(shí)獲取和利用的需求，有必要將承載著圖書(shū)、期刊等傳統(tǒng)載體的知識(shí)進(jìn)行碎化，使知識(shí)載體的粒度細(xì)化為知識(shí)元，從而提高知識(shí)獲取和利用的效率和精準(zhǔn)程度。對(duì)于知識(shí)元的含義，眾多學(xué)者都從不同的角度進(jìn)行了闡釋，具體如表1所示。

表1 不同學(xué)者關(guān)于知識(shí)元含義的闡釋

根據(jù)知識(shí)元的含義，可以看出知識(shí)元具有獨(dú)立性、拓?fù)湫?、鏈接性、外顯性、便于存儲(chǔ)等特點(diǎn)[3]，可以為精細(xì)化的知識(shí)管理提供新的視角。

2.2 知識(shí)元的意義

將傳統(tǒng)載體上的知識(shí)碎化成為知識(shí)元，并以知識(shí)元為基本單位對(duì)知識(shí)進(jìn)行組織和集成對(duì)于知識(shí)的獲取、傳播、普及和利用有著非常重要的意義。

(1)有助于提高人們的知識(shí)獲取效率

知識(shí)元將傳統(tǒng)文獻(xiàn)載體承載的知識(shí)細(xì)化，通過(guò)知識(shí)元人們可以直接檢索并直接深入到所要了解的知識(shí)點(diǎn)，而不是必須瀏覽整篇文獻(xiàn)來(lái)自己找到自己所需要的知識(shí)。

(2)有助于提高人們的學(xué)習(xí)能力

知識(shí)碎化為知識(shí)元之后，可以通過(guò)知識(shí)元組織和整合技術(shù)將不同內(nèi)容特征的知識(shí)元和不同載體類(lèi)型的知識(shí)元圍繞特定的領(lǐng)域、問(wèn)題、目標(biāo)等集成起來(lái)，使人們的學(xué)習(xí)過(guò)程不再依賴于單一的文本形式，而是綜合利用文本、圖片、音頻、視頻等多種形式的知識(shí)表現(xiàn)形式，提高知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程形象性和綜合性，有利于人們學(xué)習(xí)能力的提高。

(3)有助于提高人們的創(chuàng)新能力

不同知識(shí)之間可以通過(guò)知識(shí)元鏈接形成了不同的知識(shí)鏈，進(jìn)而形成整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。[4]在這個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，某些知識(shí)元鏈接所揭示的知識(shí)關(guān)聯(lián)可能是人們從未發(fā)現(xiàn)甚至是意想不到的一種聯(lián)系，通過(guò)分析這些知識(shí)之間的聯(lián)系有利于發(fā)現(xiàn)新的創(chuàng)新切入點(diǎn)。同時(shí)，在創(chuàng)新的過(guò)程中，強(qiáng)大的知識(shí)元網(wǎng)絡(luò)有助于人們快速、全面的了解某一領(lǐng)域的系統(tǒng)知識(shí)，為創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)，提高創(chuàng)新能力。

3 基于知識(shí)元的知識(shí)管理

3.1 基于知識(shí)元的知識(shí)管理框架

以知識(shí)元為基本知識(shí)單位的知識(shí)管理，通過(guò)對(duì)知識(shí)的量級(jí)碎化管理和對(duì)知識(shí)元的整體集成管理，形成各種類(lèi)型的知識(shí)元庫(kù)。知識(shí)的量級(jí)碎化管理主要是通過(guò)知識(shí)挖掘和知識(shí)抽取等相關(guān)技術(shù)將隱藏在傳統(tǒng)載體中的知識(shí)元挖掘和抽取出來(lái)，并進(jìn)行聚類(lèi)，形成具備不同特點(diǎn)的各種類(lèi)型知識(shí)元。這些知識(shí)元在知識(shí)的內(nèi)容表現(xiàn)上更加收斂，能夠獨(dú)立的針對(duì)某一內(nèi)容進(jìn)行清晰地描述，并且可以作為知識(shí)的基本單元為知識(shí)元庫(kù)的構(gòu)建奠定更細(xì)粒度的知識(shí)資源基礎(chǔ)。知識(shí)元的整體集成管理主要是通過(guò)知識(shí)組織和知識(shí)整合等相關(guān)技術(shù)將碎化后的知識(shí)元按照各種不同邏輯進(jìn)行知識(shí)關(guān)聯(lián)，形成知識(shí)元之間的邏輯關(guān)系網(wǎng)，同時(shí)綜合集成各種知識(shí)服務(wù)功能和知識(shí)平臺(tái)建設(shè)，構(gòu)建出針對(duì)不同需求的、不同類(lèi)型、不同層次的知識(shí)元庫(kù)。上述基于知識(shí)元的知識(shí)管理框架具體如圖1所示。

圖1 基于知識(shí)元的知識(shí)管理框架

3.2 知識(shí)的知識(shí)元量級(jí)碎化管理

知識(shí)元量級(jí)碎化管理主要是指對(duì)知識(shí)資源進(jìn)行基于知識(shí)元的細(xì)粒度碎化、拆分、標(biāo)引，使內(nèi)容資源以不可再分割的最小單元進(jìn)行存儲(chǔ)、聚類(lèi)和展示等。知識(shí)元的量級(jí)碎化有多種方式，根據(jù)內(nèi)容特征的不同，可以將知識(shí)資源碎化為數(shù)值型知識(shí)元、定義型知識(shí)元、術(shù)語(yǔ)型知識(shí)元等;根據(jù)知識(shí)元載體表現(xiàn)形式的不同，可以將知識(shí)碎化為文本型知識(shí)元、圖片型知識(shí)元、音頻型知識(shí)元、視頻型知識(shí)元等。碎化后各種典型知識(shí)元的主要特征如表2所示。

在傳統(tǒng)的知識(shí)載體中，多種知識(shí)元與該載體是同時(shí)綁定在一起的，對(duì)于知識(shí)元的拆分只能是用戶在瀏覽該知識(shí)載體中所包含的所有知識(shí)的過(guò)程中自行拆分。通過(guò)知識(shí)資源的知識(shí)元量級(jí)碎化管理，可以將文獻(xiàn)等傳統(tǒng)載體中隱藏的不同類(lèi)型的知識(shí)元分離和抽取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度知識(shí)的直接檢索和查詢，為知識(shí)的深入準(zhǔn)確定位奠定基礎(chǔ)。用戶檢索的過(guò)程中，可以選擇更精確的關(guān)鍵詞與知識(shí)庫(kù)中知識(shí)元進(jìn)行匹配，在很大程度上可以解決因檢索詞的含義或范圍過(guò)窄而導(dǎo)致在知識(shí)庫(kù)中無(wú)精確匹配項(xiàng)的問(wèn)題。這種底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅可以提高查詢速度，也提高查準(zhǔn)率，避免模糊檢索的諸多弊端。同時(shí)，知識(shí)通過(guò)深度加工碎化為知識(shí)元后，其內(nèi)容和形式都實(shí)現(xiàn)了有效的收斂，為深入分析知識(shí)之間的邏輯關(guān)系、進(jìn)行精細(xì)化的知識(shí)組織和知識(shí)元庫(kù)集成管理奠定了細(xì)粒度的知識(shí)基礎(chǔ)。

表2 各種典型知識(shí)元

3.3 知識(shí)的知識(shí)元庫(kù)整體集成管理

知識(shí)的知識(shí)元庫(kù)整體集成管理是以知識(shí)元為基礎(chǔ)和核心，通過(guò)知識(shí)關(guān)聯(lián)技術(shù)建立知識(shí)元與知識(shí)元之間、知識(shí)元與其他知識(shí)載體之間的鏈接，并綜合集成相關(guān)知識(shí)管理和知識(shí)服務(wù)功能，通過(guò)知識(shí)組織和知識(shí)整合技術(shù)建立不同層次的、面向不同用戶需求的知識(shí)元數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)知識(shí)元庫(kù)可以對(duì)碎化后的知識(shí)元進(jìn)行重新組合，使不同內(nèi)容特征和不同載體形式的獨(dú)立知識(shí)元按照特定的目標(biāo)和邏輯關(guān)系構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，從而形成面向知識(shí)精細(xì)化利用的細(xì)粒度知識(shí)集成。

根據(jù)構(gòu)成層次和主要用途的不同，可以將知識(shí)元庫(kù)集成管理中所涉及的知識(shí)庫(kù)大體分為五大類(lèi)型，即基礎(chǔ)型知識(shí)元庫(kù)、相關(guān)知識(shí)庫(kù)、學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)、發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)和創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)。其中基礎(chǔ)知識(shí)元庫(kù)由各種基礎(chǔ)類(lèi)型的知識(shí)元組成，它是不同層次知識(shí)元庫(kù)的最底層、最核心的知識(shí)資源基礎(chǔ)，也是知識(shí)元庫(kù)滿足用戶需求的必要前提;相關(guān)知識(shí)庫(kù)主要由各種與知識(shí)元相關(guān)的知識(shí)庫(kù)組成，如來(lái)源文獻(xiàn)知識(shí)庫(kù)、引文知識(shí)庫(kù)、關(guān)聯(lián)關(guān)系知識(shí)庫(kù)等，這些知識(shí)庫(kù)是知識(shí)元庫(kù)與其他類(lèi)型知識(shí)資源庫(kù)之間重要的連接橋梁，使知識(shí)元庫(kù)在收斂的同時(shí)又具有開(kāi)放性的特點(diǎn);學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)、發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)和創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)是建立在基礎(chǔ)知識(shí)元庫(kù)和相關(guān)知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)上的綜合性知識(shí)元庫(kù)，這三大層次的知識(shí)元庫(kù)可以按照用戶學(xué)習(xí)和研究過(guò)程的深入程度提供不同的知識(shí)服務(wù)。

(1)學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)

學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)對(duì)現(xiàn)有的顯性知識(shí)進(jìn)行全面梳理和整合，將各種類(lèi)型的獨(dú)立知識(shí)元按照學(xué)科、行業(yè)、應(yīng)用領(lǐng)域、研究問(wèn)題等不同的方式進(jìn)行聚類(lèi)，建立知識(shí)元之間的關(guān)系鏈接，形成針對(duì)某一領(lǐng)域相對(duì)比較完整的知識(shí)架構(gòu)和體系。在學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)中圍繞某一聚類(lèi)核心，定義知識(shí)元、術(shù)語(yǔ)知識(shí)元、原理知識(shí)元等內(nèi)容型知識(shí)元可以結(jié)合文本、圖片、音頻、視頻等不同形式的表現(xiàn)形式，全面形象的展示與該聚類(lèi)核心有關(guān)的各方面知識(shí)，為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)全面、立體、形象的知識(shí)體系，提高人們的學(xué)習(xí)效率和效果。同時(shí)，構(gòu)建知識(shí)元與其他各種各類(lèi)知識(shí)資源之間的相互關(guān)聯(lián)，從而形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，滿足人們快速了解各學(xué)科知識(shí)基本內(nèi)容的需求和發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間內(nèi)容關(guān)聯(lián)的需要，促進(jìn)顯性知識(shí)的整合、普及和利用。

(2)發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)

知識(shí)發(fā)現(xiàn)的定義是1996年由Fayyyad等人給出的:是指從大量數(shù)據(jù)中獲得有效的、新穎的、有潛在應(yīng)用價(jià)值的和最終可理解的模式的高級(jí)處理過(guò)程。[5]基于知識(shí)元的知識(shí)發(fā)現(xiàn)以知識(shí)元的內(nèi)容分析為主，用規(guī)范的方法讀取知識(shí)元所包含的內(nèi)容，獲取知識(shí)元中潛層或隱含的本質(zhì)性信息和知識(shí)，通過(guò)對(duì)已有知識(shí)元的深入分析和加工，將大量的知識(shí)元以量化的形式表達(dá)出來(lái)，從而發(fā)現(xiàn)知識(shí)元之間的潛在關(guān)聯(lián)。

發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)的關(guān)鍵是通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)和關(guān)聯(lián)規(guī)則等方法，對(duì)海量的知識(shí)元進(jìn)行定量分析、推理分析等，發(fā)現(xiàn)知識(shí)元內(nèi)部的隱性知識(shí)及知識(shí)元之間的隱性關(guān)聯(lián)，推動(dòng)和促進(jìn)隱性知識(shí)的開(kāi)發(fā)和利用。發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的深度挖掘，可以實(shí)現(xiàn)可知知識(shí)存量的持續(xù)累積和增加，使人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)更加全面、更加深入，為創(chuàng)造新知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

(3)創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)

創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有知識(shí)之間潛在關(guān)系的基礎(chǔ)上，分析這些潛在關(guān)系的內(nèi)容、性質(zhì)和價(jià)值，同時(shí)綜合利用所挖掘的隱性知識(shí)和所積聚的顯性知識(shí)輔助研究人員進(jìn)行科研創(chuàng)新。

創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)對(duì)海量知識(shí)元數(shù)據(jù)按照研究領(lǐng)域、所解決的研究問(wèn)題、所使用的研究方法、所使用的原始素材和資料等不同方面，進(jìn)行聚類(lèi)分析、時(shí)間序列分析、拐點(diǎn)分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，使隱藏在海量數(shù)據(jù)中的人腦很難駕馭和分析的現(xiàn)象或規(guī)律利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的定量分析能力分析和展示出來(lái)。其中，非常重要也是十分具有挑戰(zhàn)性的工作是總結(jié)和構(gòu)造不同領(lǐng)域的創(chuàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，建立相對(duì)科學(xué)合理的創(chuàng)新評(píng)價(jià)體系，幫助研究人員對(duì)已有的創(chuàng)新成果進(jìn)行衡量和評(píng)價(jià)，從而從中獲得持續(xù)創(chuàng)新的啟示。根據(jù)上述分析結(jié)果，研究人員可以利用人腦所特有的定性分析能力，結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)、研究經(jīng)驗(yàn)、科研嗅覺(jué)等探索可能的創(chuàng)新切入點(diǎn)。創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)通過(guò)輔助人們創(chuàng)造新知識(shí)，使整體的知識(shí)存量不斷增加，推進(jìn)知識(shí)生命周期的不斷螺旋式上升，進(jìn)而提高人們改造客觀世界的能力。學(xué)習(xí)型知識(shí)元庫(kù)、發(fā)現(xiàn)型知識(shí)元庫(kù)和創(chuàng)新型知識(shí)元庫(kù)三種主要類(lèi)型的知識(shí)元庫(kù)結(jié)合人類(lèi)認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的過(guò)程，不斷深入探索、挖掘和開(kāi)發(fā)知識(shí)元的價(jià)值，形成逐層遞進(jìn)、逐層上升的知識(shí)元結(jié)構(gòu)體系。在該知識(shí)元體系中匹配相應(yīng)的互動(dòng)功能設(shè)計(jì)，加強(qiáng)用戶與知識(shí)庫(kù)之間的互操作，用戶可以按照自己的研究思路在知識(shí)元庫(kù)中進(jìn)行大量數(shù)據(jù)分析，從而推動(dòng)研究的進(jìn)展。甚至對(duì)于自己的某些大膽猜測(cè)或突發(fā)奇想，用戶都可以通過(guò)互動(dòng)功能方便的在知識(shí)元庫(kù)中進(jìn)行驗(yàn)證，從而激發(fā)人們的創(chuàng)新思維。

綜上所述，基于知識(shí)元的知識(shí)管理一方面可以通過(guò)知識(shí)元的量級(jí)碎化管理，細(xì)化知識(shí)粒度，提高顯性知識(shí)的利用效率和效果，另一方面可以通過(guò)知識(shí)元庫(kù)的整體集成管理對(duì)知識(shí)元進(jìn)行不同層次的組織和整合，對(duì)開(kāi)發(fā)困難較大的隱性知識(shí)挖掘進(jìn)行有益的探索，促進(jìn)顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的綜合利用。

〔1〕何元.基于云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)挖掘分類(lèi)算法研究[D].成都:電子科技大學(xué)，2011

〔2〕張敏.數(shù)據(jù)庫(kù)安全研究現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2011，26(3):303－309

〔3〕付蕾.知識(shí)元標(biāo)引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢:華中師范大學(xué)，2009

〔4〕姜永常.基于知識(shí)元的知識(shí)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建[J].圖書(shū)與情報(bào)，2005(6):73－14，105

〔5〕于春麗.學(xué)科服務(wù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)策略研究[J].圖書(shū)館學(xué)研究，2010(7):92－94