◎北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所 盧康 周智力

大數(shù)據(jù)技術在航天企業(yè)知識管理系統(tǒng)中的應用

◎北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所 盧康 周智力

知識是通過歸納、演繹、比較等手段對信息進行挖掘，并與已有知識體系相結合形成的，是用于解決問題的結構化信息。知識管理是通過人與技術的充分結合，并在分享的文化下將組織內外部的知識進行系統(tǒng)的沉淀、共享、學習、應用和創(chuàng)新，從而提升組織的核心競爭力。

航天企業(yè)作為知識密集型高科技企業(yè)，科研活動所需要和產出的參考資料、技術文檔等知識隨著科研活動的持續(xù)開展呈幾何級的增長。隨著信息化建設的不斷推進，航天企業(yè)紛紛建立了知識管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)對知識的有效管理。但現(xiàn)有的知識管理系統(tǒng)大都基于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，只能處理結構化等特定格式的數(shù)據(jù)信息和知識資源，無法處理急劇增長的非結構化數(shù)據(jù)信息，導致知識管理水平無法滿足企業(yè)發(fā)展對知識的需求。在知識經(jīng)濟時代，知識是企業(yè)重要的資本和創(chuàng)新驅動力，所以必須將知識管理提升到企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，并與企業(yè)發(fā)展同步進行，依托知識管理提高科技創(chuàng)新效率。

為此，筆者采用全新的信息技術手段對傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)方法進行升級改造，將大數(shù)據(jù)技術應用到航天企業(yè)的知識管理中，提出了從基礎架構到知識展示各個環(huán)節(jié)的大數(shù)據(jù)技術實施途徑，以期全面提升知識管理系統(tǒng)功能，幫助航天企業(yè)提升知識管理水平，打造以知識為核心的產品創(chuàng)新體系，全面提升航天產品質量，提升企業(yè)競爭力和創(chuàng)新能力。

一、航天企業(yè)知識管理的特點

近年來，隨著我國航天事業(yè)的迅速發(fā)展，型號產品復雜度、研制難度不斷增加，參與單位與技術的覆蓋范圍也越來越廣。同時，隨著航天型號研制任務的不斷增多，型號研制周期進一步縮短，多型號并行研制、多批次并行生產的情況越來越多，這對航天企業(yè)數(shù)據(jù)資源管理和知識管理提出了更高要求。

1．知識創(chuàng)新是知識管理的主要目標

目前，國防科工局開展的“智慧軍工”頂層戰(zhàn)略規(guī)劃，使傳統(tǒng)軍工企業(yè)紛紛向基于知識創(chuàng)新的智慧型院所轉型，航天企業(yè)需要建立基于知識創(chuàng)新的研發(fā)能力，形成基于知識驅動的數(shù)字化研制模式。知識驅動的研發(fā)模式一方面需要深化信息技術在設計、仿真、試驗、制造和服務等環(huán)節(jié)的應用；另一方面需要強化面向產品需求分析、研發(fā)設計、制造、試驗、使用保障的全價值創(chuàng)造過程的信息集成，實現(xiàn)產品數(shù)據(jù)、技術狀態(tài)、配置管理、裝備使用等全過程的統(tǒng)一管理，以逐步建立具有自我學習能力、知識創(chuàng)新能力和自適應能力的新經(jīng)濟時代的“智慧型”航天企業(yè)。

2．知識共享是知識管理的核心基礎

知識共享包括知識提供、傳遞和吸收3個過程。實現(xiàn)知識共享要建立有效的工具和機制，可以通過建立知識管理系統(tǒng)、知識獲取工具、知識庫、知識協(xié)作中心、信息技術平臺等支持手段，將商用軟件、自研軟件、經(jīng)驗、基礎數(shù)據(jù)庫、標準規(guī)范等進行集成，全過程促進知識共享。除此之外，通過建立企業(yè)知識共享激勵制度和培養(yǎng)共享企業(yè)文化等制度來提高個人知識向組織知識轉化，也是促進企業(yè)知識共享的保障。

3．知識挖掘是知識管理的有力抓手

航天企業(yè)知識具有多樣性，包括型號技術資料、標準規(guī)范、科技報告、計算機軟件、經(jīng)管文書、聲像資料等。同時，航天企業(yè)知識又具有離散性，既包括以紙質檔案形式存放的知識，又包括以電子信息形式存儲的知識，同時還有存在于個人頭腦中的經(jīng)驗、方法、理念等隱性知識。目前，顯性知識管理手段已相對成熟和完善，而大量存在的隱性知識如何進行管理是當前眾多企業(yè)共同面臨的難題。因此，使用大數(shù)據(jù)技術進行知識挖掘是將企業(yè)隱性知識變?yōu)榭梢娦畔⒌闹饕椒ê褪侄危⑼ㄟ^隱性知識的顯性化、有序化、體系化實現(xiàn)航天企業(yè)知識管理水平的再提升。

4．知識保密是知識管理的重要保障

航天企業(yè)知識密集，涉及各種技術專利、商業(yè)秘密等，而部分涉及國防武器裝備產品的知識還具有高度的保密性。因此，航天企業(yè)在管理內部知識時應考慮保密等相關因素，按照保密規(guī)定制定相應的防護措施和技術手段，并按保密程度進行分級管理。信息安全是網(wǎng)絡環(huán)境下知識管理的必要保障，要在確保知識保密安全的前提下發(fā)揮知識應用的最大價值。

二、現(xiàn)有知識管理系統(tǒng)存在的問題

近年來，航天企業(yè)的信息化水平不斷提升，也通過建設實施知識管理系統(tǒng)提高了知識管理的效率和水平，但現(xiàn)有的知識管理系統(tǒng)仍存在一些問題，無法滿足航天企業(yè)快速發(fā)展的知識創(chuàng)新需求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

一是現(xiàn)有的知識管理系統(tǒng)只是針對某些專業(yè)或某些領域建立的知識庫，缺乏知識有效的獲取和共享途徑，導致知識庫內容無法及時更新，最終形成“知識孤島”。

二是現(xiàn)有的知識管理系統(tǒng)中知識展示樣式較為單一、用戶交互力度不夠，使得用戶獲取知識的效率較低，導致整個知識管理系統(tǒng)應用效果差，無法發(fā)揮系統(tǒng)功能。

三是現(xiàn)有知識管理系統(tǒng)的IT基礎架構無法支持用戶多樣的知識應用需求，所以在用戶需求變化時，無法根據(jù)需求快速、靈活地部署和擴展，而且與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成也較為困難。

四是現(xiàn)有知識管理系統(tǒng)對隱性知識的挖掘和多樣類型數(shù)據(jù)知識的支持不夠，只是通過知識社區(qū)的方式將隱性知識顯性化，卻無法通過機器學習算法從顯性數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)具有價值的知識信息。另外，現(xiàn)有的知識管理系統(tǒng)基于關系型數(shù)據(jù)庫，無法支持非結構化的知識數(shù)據(jù)信息，使得大量極具價值的知識無法沉淀和共享。

三、大數(shù)據(jù)技術在知識管理系統(tǒng)中的應用

大數(shù)據(jù)需要滿足數(shù)據(jù)量夠大、數(shù)據(jù)的種類多樣、數(shù)據(jù)的增長及處理速度快、數(shù)據(jù)價值高4個基本特征，同時大數(shù)據(jù)是基于云計算的數(shù)據(jù)處理與應用模式，通過數(shù)據(jù)的整合共享、交叉復用，形成智力資源和知識服務能力。

大數(shù)據(jù)技術，就是從各種類型的數(shù)據(jù)中快速獲得有價值信息的技術，是能夠突破常規(guī)軟件限制，對大數(shù)據(jù)進行采集、存儲和處理的新一代創(chuàng)新型技術的統(tǒng)稱。大數(shù)據(jù)技術主要分為基礎架構支持、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)展示與交互五大類。目前，大數(shù)據(jù)技術的應用正滲透到社會的各行各業(yè)，為每個領域帶來變革性影響，已成為各行各業(yè)顛覆性創(chuàng)新的原動力和助推器。

1．大數(shù)據(jù)的生成過程

大數(shù)據(jù)技術可以處理各種類型的海量數(shù)據(jù)，包括文檔、音頻、視頻、模型等，實現(xiàn)基于多樣數(shù)據(jù)的全流程、柔性智能處理，以促進知識融合。將大數(shù)據(jù)技術應用到現(xiàn)有知識管理系統(tǒng)，可以徹底實現(xiàn)航天企業(yè)知識管理從數(shù)據(jù)、信息、知識到智慧的跨越，實現(xiàn)知識管理系統(tǒng)的全面升級，以及知識管理的全生命周期管理，并建立柔性、一體化、安全、智慧的知識管理系統(tǒng)。知識生命周期采集、組織、存儲、分析、利用每個環(huán)節(jié)都滲透著大數(shù)據(jù)技術，圖1為知識的生成過程。

2．數(shù)據(jù)處理

應用大數(shù)據(jù)技術的知識管理系統(tǒng)，在以云計算技術為核心的柔性IT基礎架構上對廣泛的、多樣的、異構的知識數(shù)據(jù)源進行抽取和整合，獲取的結果數(shù)據(jù)按照一定的標準進行統(tǒng)一存儲，再利用適當?shù)臄?shù)據(jù)分析技術對存儲的數(shù)據(jù)進行分析，從中提取有價值的知識并利用合適的方式將結果自動推送展示給最有需要的終端用戶。從知識數(shù)據(jù)源到最終的知識應用整個周期，知識數(shù)據(jù)處理流程可以分為數(shù)據(jù)抽取與整合、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化，如圖2所示。

通過虛擬化技術將底層異構的硬件和操作系統(tǒng)整合成安全、高性能、高可擴展、高可靠和高伸縮性的系統(tǒng)運行資源，大幅降低了知識管理系統(tǒng)二次開發(fā)、部署、運行和維護的成本，有效滿足了知識管理系統(tǒng)知識流程對硬件和系統(tǒng)資源的需求。

3．知識獲取與存儲

知識管理系統(tǒng)中，知識獲取主要通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)知識采集，如通過企業(yè)總線將業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集，還可以通過用戶頁面直接采集多樣的知識數(shù)據(jù)。知識數(shù)據(jù)采集過程中通過ETL工具將分布的、異構的數(shù)據(jù)源中不同種類和結構的知識數(shù)據(jù)進行清洗、過濾、去重等預處理后，再進行數(shù)據(jù)存儲。

數(shù)據(jù)存儲主要通過分布式文件系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)磁盤吞吐能力不足和可擴展性差的問題，以有效支持大數(shù)據(jù)處理過程中對數(shù)據(jù)存儲高擴展、高可用、高吞吐量的需求。

航天企業(yè)作為知識密集型企業(yè)，許多知識源于跨部門、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)整合和業(yè)務創(chuàng)新，各部門、各專業(yè)的應用系統(tǒng)存儲大量的業(yè)務數(shù)據(jù)，通過將數(shù)據(jù)匯聚、整合形成數(shù)據(jù)倉庫，利用大數(shù)據(jù)算法和數(shù)據(jù)挖掘算法對數(shù)據(jù)倉庫的業(yè)務數(shù)據(jù)進行處理、融合，可以發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務邏輯并形成新的知識，并利用新知識促進技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新，激發(fā)航天企業(yè)研發(fā)活力。

大數(shù)據(jù)技術還提供了豐富的數(shù)據(jù)展示功能，而且展示形式逐漸從傳統(tǒng)的表格、圖形方式向3D、交互式、沉浸式轉變，如通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術可以將虛擬的知識信息應用到真實的世界中，大幅提升用戶體驗感受。

此外，大數(shù)據(jù)時代下，知識管理安全問題也不容忽視。知識共享的安全目標是風險可控制、泄密可追蹤，建立知識安全防護體系，應從軟硬件系統(tǒng)安全防護、員工安全意識、系統(tǒng)建設優(yōu)化、知識密級劃分、人員權限劃分以及定期開展對知識系統(tǒng)風險評估等方面入手。未來幾年，大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展將更加成熟，應用將更加廣泛，屆時對航天企業(yè)的模式創(chuàng)新、業(yè)務變革將起到更加巨大的推動作用?！?/p>