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知识管理的基本概念

知识管理的基本概念

知识管理的基本概念范文第1篇

目前,设计知识管理已成为国内外许多研究机构、大学、企业的研究热点,如美国NIST的设计知识库项目[2];欧洲WISE工程知识管理项目[3]、MOKA项目[4];韩国LG公司资助的知识管理项目[5];国家863资助的知识管理平台研究[6]等,但还没有一个实用的能支持概念设计知识重用的系统,对它的研究也还停留在理论准备阶段。

本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。

1、基于本体的概念设计知识建模

1.1 概念设计知识分类与表达

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;

(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;

(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能 结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能 结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;

(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2 本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:

(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。

1.3 概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。

 

(3)功能知识类

<owl:Classrdf:ID=“功能知识”>

<owl:Restriction><owl:onPropertyrdf:resource=“#功能名称”/>

<owl:cardinality>1</owl:cardinality>

</owl:Restricton>

<owl:Restriction><owl:onPropertyrdf:resource=“#产品”/>

<owl:mincardinality>1</owl:mincardinality>

</owl:Restricton>

</owl:Class>

表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品(省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等)。

(4)功能技术原理解类

<owl:Classrdf:ID=“功能技术原理解”>

<owl:Restriction>

<owl:onPropertyrdf:resource=“#功能知识”/></owl:Restricton>

<owl:Restriction>

<owl:onPropertyrdf:resource=“#技术原理解简图”/></owl:Restricton>

</owl:Class>

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。

上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4 基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:

(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1 概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

2.2 概念设计知识管理关键技术及实现

知识管理的基本概念范文第2篇

论文关键词:知识管理;本体;教育

知识管理在发展早期仅是基于数据库或文档管理的初级技术,但随着信息技术的发展,知识管理已经成为一个非常活跃的领域并拥有很广泛的发展前景。目前知识管理越来越多地被企事业用来提高技术和竞争等,但在知识经济时代,知识管理应紧紧和知识活动联系在一起,首当其冲的便是教育。

1研究背景

知识管理是指将可得到的各种信息转化为知识,并将知识与人联系起来的过程。它包括:1)对信息的管理,通过智能化的信息深加工实现信息的知识化增值、发现、组织、共享和使用;2)对人的管理,实现隐性知识的发现、组织、共享和使用。知识管理的基本活动包括对知识的识别、获取、开发、分解、使用和存储。当前知识管理中的问题是:如何把信息以统一的方式组织并避免对同一知识的不同描述影响理解和共享?如何提高计算机的查全率和查准率并利用有组织的信息获取知识?

引入本体与知识管理结合可以很好地解决这些问题。本体源自哲学的概念。Gruber给出目前非常流行的本体定义:本体是概念模型的明确的规范说明。本体提供了目标世界的公共词汇,为信息的描述和交换提供适当的数据结构。本体最大好处是明确了概念与概念之间的关系,因此在教育领域的知识管理中引入本体,使知识对象化,必定会给知识的集成和重用带来益处,而且可以使与之匹配的知识对象的关系和属性得到完整和清晰的描述,通过这些,用户可以获取更适合自己的知识。

2基于本体的教学知识管理系统框架

本体是构建知识管理系统的有效方式,对于具体的项目而涉及的工作包括概念定义和资源组织2个方面。每个概念的定义要包括它的含义、子概念、父概念、每个类的实例概念问的各种关联、概念与外部资源的关联。该框架分为知识收集及获取、知识检索和知识推理3个部分,具体关系如图1所示。

1)知识收集及获取。知识的收集及获取的首要任务是要将有用的信息资源结合进知识管理系统中,并与本体方法论相结合,将信息通过本体构建工具转化为用本体语言描述的知识,放入本体库中。此系统的目标用户有2类,一类是资源的使用者(学生或者教师),另一类是资源的加工者。收集和获取的信息资源是指对教学有帮助的课件、试题、音视频等资料,在本体中对教育资源分类遵循的是LOM元数据标准等。

2)知识检索。目前的应用系统中由于其数据库不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理。不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统对意义相同但用词不同的内容无法进行精确的检索,当对多个数据源进行查询时问题更明显。在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,采用基于知识、语义上的检索匹配,在本体的帮助下从本体库中匹配出符合条件的数据集合,解决语义异构的问题,在教师和学生查询具体资源时能够减少对冗繁数据筛选的时间,也能够提高信息检索的精确性。

3)知识推理。推理使用推理机能够对初始本体进行处理,通过自定义规则或者内在规则,能获得原有本体隐含的没有直接定义的知识。推理机不仅能对本体语言内在的各种关系进行计算,而且支持自定义规则推理。自定义规则定义更加丰富,可以包括反映现实世界的某种传递或逆反关系等,实现对知识模型更灵活的操作。比如放入一个新的教学资源,推理机就能够对其进行推理,从而得知其具体所属类及定义。

知识管理的基本概念范文第3篇

非正式学习概念图个人知识管理我们每个人习得的知识据统计80%来自于非正式学习,非正式学习过程中往往要对自己所习得的知识加以管理,转化为自己有意义能存储的知识,通过概念图的方式把非正式学习过程的知识加以归纳、总结,使我们人的大脑更容易存储与记忆,更有效的管理所习得的知识。

一、非正式学习以及个人知识管理的内涵

1.非正式学习和正式学习

学习有正式学习和非正式学习之外,正式学习主要指在学校课堂规定时间下以课程为主展开一系列教学活动的学习,而非正式学习没有指定地址和时间,几乎无处不在,往往通过学习者非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,由学习者自我发起、自我调控、自我负责的学习。

2.个人知识管理

个人知识管理的宽泛定义由美国Paul A. Dorsey教授提出:“个人知识管理应被看作既有逻个人知识管理辑概念层面又有实际操作层面的一套解决问题的技巧与方法”。个人知识管理一般指个人使用有效工具建立个人知识体系并通过获得、创造、分享、整合、记录、存取、更新、创新等过程去归纳总结不断完善过程,形成自己有效的个人知识架构。个人知识管理常用工具:Microsoft OneNote、MyBase等。

二、概念图介绍

概念图是一种用每一个节点代表概念和每一个连线表示概念间关系的图示表示方法。康乃尔大学的Joseph D. Novak博士根据奥苏贝尔的学习理论在1960年代着手研究概念图技术,并使之成为了一种很好的教学工具。概念图的用途非常广泛。除了用作辅助学生学习的工具外,还是教师和研究人员分析评价学生对知识的理解和构建的方法,更是个人知识管理的有效手段。

三、非正式学习视角下概念图在个人知识管理中的应用探讨

1.概念图在个人知识管理中的应用理论基础

概念图的理论基础是建构主义学习理论和奥苏伯尔的学习理论。

(1)建构主义学习理论。建构主义学习理论强调学习者是以自己的经验为基础来建构知识,学习知识不是通过教师教学直接获取的,而是通过知识的处理把学习者先前的知识,通过与他人的交流、沟通,进行有意义建构的方式获取。

学习本身就是建够一个概念图示网络,不间断地向图示网络增添新的知识内容,通过网络连线把新知识和学过的概念联系起来,让自己的学习更有意义,这充分体现了建构主义理论思想的核心精髓。也符合非正式学习的一般过程,不仅改进了原有知识经验,还对学习者个人知识管理的提高提供很大帮助。

(2)学习理论

概念图理论基础主要是奥苏贝尔提出的认知学习理论,认为新知识的学习取决于新旧知识能否达到意义的同化,观点是有意义学习。为了使学习有意义,学习者必须把新知识和学过的概念联系起来,会辨别新概念的层次,把这些概念放入知识结构中相应的位置上。

奥苏贝尔的“先行组织者”是一种广泛使用的传递大量学科知识的方法,也充分体现了概念图的基本特性。用一幅“大的图画”,首先呈现最笼统的概念,然后逐渐展现细节和具体的东西。学习者可用这种方法把知识点之间的联系有效管理,更方便个人对知识进行创造、分享、整合、记录、存取、更新等知识系统的构建,很好体现个人知识管理系统方法。

2.非正式学习知识的特点分析

从非正式学习知识管理角度:可以把非正式学习知识分为显性非正式学习知识和隐形非正式学习知识,显性非正式学习知识以文字、图形图像以及符号表达,存在方式以印刷或电子存储为主,比较容易进行交流、理解、分享的结构化知识。隐形非正式学习知识是高度化认知的个人知识,一般通过行动表现出来,很难用图形图像、文字等表示出来。

非正式学习知识具有社会性、多元性、自主性、合作性、情境性以及松散性。非正式学习知识的获取方式很多,如报纸、电视、网络等,也可通过交流合作进行获取,并且非正式学习知识与社会环境以及人们生活、工作的真实情境密切相关。

3.非正式学习视角下个人知识管理过程中构建概念图的策略

非正式学习视角下个人知识管理过程中,制作概念图可以使新旧知识之间、概念之间的关系清晰可见,迫使非正式学习者将这些关系外化。从这个意义上说,概念图帮助非正式学习者了解知识的结构,了解知识构建的过程。更能够帮助非正式学习者学会对知识归纳整理、理解和掌握,把隐性非正式学习知识外化为容易掌握的显性非正式学习知识,制作概念图的过程就是个人知识管理的过程。

(1)构建个人非正式学习知识库

非正式学习的过程,非正式学习者会面临着大量的松散知识点,如何将这些不连贯、松散的、多样的知识点组合成为新的知识极为重要。根据个人的知识结构体系进行分析,从而确定自己所需知识,以此形成自己的学习动机,构建适合自己的非正式学习知识体系。明确了学习需求,进而有意识的收集自己的知识,组织自己的知识,收集和组织自己的知识过程就是在选择、处理、评价、总结的过程,并进行有效的存储资源,从而形成自己有使用价值的非正式学习知识库。

(2)隐性非正式学习知识的外化和显性非正式学习知识的内化

利用概念图工具将隐性非正式学习知识图形化和文字化,外化为简单易懂的显性非正式学习知识,有利于非正式学习知识的消化和理解掌握。非正式学习者将自己的隐性知识显性化和将获取的隐性知识与自己原有知识进行加工处理,采用概念图策略可使各知识、各概念之间的关系清晰可见,迫使非正式学习者对自己需要的隐性知识进行外化。用构图的形式将难以表达的隐性知识进行图形化和文字化的方式显性描述出来,变成学习者易理解的形式。将非正式显性知识隐性化的过程,形成一种个人知识经验的过程,提升个人自己的知识价值,对自己的知识有效性进行评价过程,这个过程对非正式学习者非常重要,只有经过反思、评价的知识才是有意义、有价值的,从而能够更有效进行自己的个人知识管理。

(3)将非正式学习知识社会化和综合化

非正式学习知识的社会化的过程就是学习共同体之间进行知识分享的过程,把自己的经验和其他学习者的经验进行交流,有利于学习者创新能力的培养。利用概念图把所学知识进行有意义的架构,分享自己的构图灵感,通过交流和合作,形成自己的新创意和新观点。

非正式学习个人知识管理的过程中必须注重知识的综合化,将自己松散、无序的个人知识进行归纳整理,形成自己有结构和系统性的知识综合体。概念图恰恰能够帮我们重构知识,使各个知识点之间有清晰的脉络关系和知识管理架构,这充分体现知识综合化过程。

参考文献:

[1]杨宝红.非正式学习环境下个人知识管理的策略研究[J].中国科教创新导刊,2011,(23).

[2]毛丽红.概念图在教育知识管理中的应用探索[J].教学与管理,2007,(7).

[3]赵娜.基于非正式学习的知识管理[J].文教资料,2009,(4).

知识管理的基本概念范文第4篇

知识管理

市场准入。

【论文摘要】:随着本体论的研究和应用在计算机领域的发展,这一理论的成果在信息服务平台建设方面也得到了应用与推广。本文首先介绍本体相关理论的知识获取、检索技术为出发点,利用Java语言的跨平台性和可移植性特点及J2EE构件化开发技术。结合知识管理与工作流技术的理念,提出了一种集成企业平台知识获取应用模型以及市场准入领域本体的关联模型,并在项目中予以应用。

1研究背景

市场准人技术措施研究的主要内容是国际市场的准人机制、技术措施、技术法规与技术标准等。目的是为产品出口提供技术支持.帮助企业顺利进入国际市场.从而规范和保护国内市场、营造良好的产业发展环境提供智力和信息支援。

随着知识管理的进一步研究与应用.知识管理要求企业更加重视对知识资产的保护。本课题在本体论的基础上.以知识管理和工作流技术为主旨.从研究市场准入信息服务领域的主要内容出发。即技术法规、技术标准、合格评定、标签标志和预警通报等,开发一套从知识获取、知识处理与存储、知识共享与重用、知识发现等功能的知识管理型平台知识管理所涉及的关键技术包括知识获取技术、存储技术和检索技术等。下面将从语义理解的角度探讨相关理论。最后给出实现该平台的框架模型。

2知识管理相关理论

知识管理不同于信息管理.它的目的是通过知识的共享来达到提高整个组织的应变与创新能力。从而提高企业的竞争力。下面将从知识本体论和知识管理支撑平台相关理论加以阐述。

2.1知识本体论相关

从哲学观点考虑.本体的概念是指”现实世界中各种类型的对象、属性、事件、过程和关系的哲学表示”,研究的是一种存在性的问题。而其在计算机学科领域的解释为:通过本体涉及到的概念、术语及其相互关系的规范化述。勾画出某一领域的基本知识体系和描述语言

在知识工程、自然语言处理、信息检索系统、智能信息集成等领域研究和发展本体。是因为包含有一定的特点:本体是领域内形式化描述的基础;可以在不同的建模工具、语言、软件工具进行翻译和映射:在知识管理方面.本体就是一个词汇表。本体是领域知识的形式化的说明。通常由概念、概念之间的关系、公理、规则组成。元数据解决资源的语义描述问题.本体可以将对象知识的概念和相互间的关系进行较为精确的定义。

元数据提供知识库的语义基础.使资源有了基本的微观结构,但是元数据并不能完全解决信息系统的语义异构问题.知识本体在某种程度上可以看成是”元云数据.信息系统中不同实体对象可能采用不同的元数据方案.不同的实体对象之间的关联关系非常复杂,知识本体能够对这些情况进行很好的描述。元数据与本体的关系可以简单地看成是微观与宏观的关系本体论也可以用一个三元组0(C,R,S)表示。C表示概念的集合.R表示概念间的关系。S表示约束。S本身是二元组<ConS.RolS>.Cons是对C中概念的约束.RolS是对关系的约束。知识本体的创建过程如图所示:某个具体领域的知识本体不可能是唯一

的。形式化方式手段也可以不同.但是不同的知识本体必须通过某种机制保证交换和映射的顺利进行.形式化的方式也需要标准化。这就是知识本体语言的作用。本体域与元数据的映射关系可以描述是l:N的关系。

从目前的研究看.知识处理较为可行的方案是由Bemers—Lee提出的语义Web结构。在此之上构建本体和逻辑推理规则。以完成基于语义的知识表示和推理,从而能够更好地为计算机理解和处理

2.2知识管理支撑平台

知识管理理念应用在系统平台建设上.具有非常重要的意义。其中知识获取技术即知识检索技术被认为是本支撑平台的关键技术。

.知识获取技术

知识获取最主要的目的,在于从原有的资料里。抽取出有用的资料知识。知识获取的方式有两种。一种方式就是从外部比如网页获取与本领域相关知识.另一种方式是从自身业务系统对知识经验的积累。这里要关注的主要是第一种方式。因此如果以最原始的方法从外部网页获取知识,即采用人工方式.除了费时外,还可能产生标识的语义错误或者专业术语的认知差异。因此尽可能使这一过程成为一个自动化的过程。自动化获取技术是个非常复杂的过程.包括获取规则的产生以及找到相关领域知识关键词并且分析其语义。

现有描述网络信息的语言有多种。如XML,RDF,OWL等,它们的格式各不相同。为了便于数据的表示和交换以及检索.选定RDFS(ResourceDescriptionFrameworkScheme)。它是在RDF基础上增加了许多语义原语.用来更进一步增加对资源语义的描述能力。如类、属性、类和属性之间的隶属关系等。RDFS更多的内容在此不熬述。它具有领域的模型概念。RDFS虽然能表示语义。在某一程度上也能用它来表示本体。但是它没有足够的标签来表示完整意义上的知识本体为了满足语义方面的要求.因此出现了OWL(WebOntologyLanguage)语言,它是借助XML语言为基础,基于XML格式描述本体,具有较强的表达概念的能力和推理的能力.满足智能检索中进一步实现推理的要求

0WL作为W3C推荐标准,是语义万维网的核心技术之一。它通过定义类和类的属性来形式化一个领域.声明和定义对象和对象的属性.以及在0WL形式化语义允许程度上对类和对象进行推理。以下是OLW文档片段:

<owl:ObjeetPropertyrdf:ID="loeatedln>

<rdf:typerdf:r~ouree=”&owl;TnmsitiveProperty”,)

<rdfs:domainrdf:resource=”&owl;Thing”,)

<flals:rangeId resource=”瓶egiOil,)

·

J"owl:ObjeetPmperty>

<Regionrdf:ID=“SantaCmzMountainsRegion”)

<loeatedlnrdf:resouree=”#CalfiorniaR_egion”

</Region><Regionrdf:ID=’‘lifo皿i8m on”>

<locatedlnnil:resource=”#UsReglon”,>

</Region>

·

管理支撑平台基于知识的、语义上的匹配即从内容导向出发,获得较好的查准率和查全率。以下将从宏观层面介绍知识管理支撑平台的外部体系结构。

将管理支撑门户(MSP)~知识管理(1)两者整合在一起,真正实现”管理形式”和”管理内容”的统一。用公式描述为:

MSP+KM=KMss(KM basedManagementSupportedSystem)基于知识管理的信息服务平台建设.必须抓住强调以人为本。它从以人的操作为主,演变为一个整合式的知识管理为主的电子化服务平台。可通过统一的入口登录平台查询所需的信息,并在适当的时候由智能启动服务程序。

基于J2EE架构、Domino俳结构化文档数据处理技术体系结构模型如下图所示:

在数据层。由于涉及的数据多数为非结构数据。由文档数据库保存文档数据.元数据库支持知识元数据的管理以及支持关系型数据管理的数据仓库。

构件层是一组用来分发处理相应数据的功能组件。支撑平台层涉及平台的一些公共的技术。比如搜索引擎.业务工作流模型。CMS等。它们均在不同的应用服务中被调用执行。

企业服务总线提供给应用系统发出应用请求的一个分类服务层。提高了服务器的安全性、高效性及稳定性。

3、市场准入平台知识检索技术模型实例

建立在本体领域基础之上基于语义web的外部知识获取技术.是知识管理型市场准入平台的关键部分。由于很多技术法规、标准、合格评定程序都是动态发展的。及时追踪各网站动态变化.自动更新各行业技术标准、法规等是至关重要的一步。因此从增量数据挖掘来看.必须强调在领域知识的自动数据挖掘过程。本着市场准入本体领域知识共享的研究.首先必须确定本体模型.以下是市场准入的本体领域模型:

据前面介绍的本体理论可知.本体包括领域相关概念及其概念的关系。那么市场准入领域的相关概念见上图。我们使用本体就是为了通过一定的规则更容易标识语义网中的相关概念.从而获取要搜索的领域知识。

在语义网络之上构建本体和逻辑推理规则.以完成基于语义的知识表示和推理。从而能够为计算机所理解和处理,是实现智能提取技术的基础。在自动提取阶段。可以采用启发规则和经验规则的推导过程。同时也必须关注领域本题自身的建设与维护,比如术语、概念关系的增减等,便于领域本体的完善。为信息的自动提取提供可靠的保证

知识管理的基本概念范文第5篇

关键词:本体;政府采购;知识管理;语义

0 引言

与传统的方式相比,目前政府采购主要通过网站向社会所需购买的产品及服务信息,这使得政府采购在工作方式和工作效率上有了很大的改进。但是这些网站之间的信息无法有效共享,在搜索信息时,需要人工干预才能做出判断。如何形成政府采购领域的知识库,在Internet海量信息中进行信息的搜索、组织和管理,是一项迫切的需求。就目前而言,要从Internet的非结构化信息中获取知识,并创新知识,还存在难度。本文提出的基于本体的知识管理模型,将定义政府采购领域内概念或术语之间的关系,建立本体库,使知识的共享和重用成为可能,最终使政府采购行为更具科学性,并提高政府对公众的服务能力。

1 相关研究

在知识管理中引入本体的概念,使分布式的、异构的平台之间知识共享,是目前研究的热点,但是将基于本体的知识管理与政府采购相结合,目前开展的研究还相对较少。

针对工作流系统应用在企业知识管理时面临的流程数据难以整合、文件内容词汇关系的不明确及存取控制不便等问题,武凌等提出了一种基于本体的工作流知识管理系统架构,并介绍了其设计及实现机制。该系统以XML作为流程文件交换与存储格式,利用本体论的方法将不同知识领域包含的概念及关联特性整合到工作流程中,并设计了基于角色继承的授权管理机制进行精确的文件存取控制。王英林等提出一种基于本体、知识处理模板与基于实例推理方法的可重构知识管理系统框架。在该框架中,知识被视为本体概念的对象实例。倪益华等研究了知识管理实施中的关键技术――知识的分类、知识的表示、企业知识的构建、知识的共享和集成,采用Protege2000设计了制造企业的知识管理平台,为制造企业实现基于本体的知识管理平台提供了一种新的理论和方法。吴沛,粟湘等分析了知识管理中的异构特点,描述了本体在知识管理中的相关技术,结合某物流企业的实例提出了知识管理中基于本体集成的框架。

本文将借鉴以上的这些研究成果,并结合政府采购理论,提出面向政府采购的知识管理模型。

2 基于本体面向政府采购行为的知识管理模型

为了解决目前政府采购网络资源无法有效共享、计算机无法智能识别的问题,本文结合语义Web、本体建模等关键技术,提出了基于本体面向政府采购行为的知识管理模型。该模型主要有五部分组成,即:网络爬虫、语义标注、知识库、本体库及语义检索。主要流程为:首先通过网络爬虫从Internet上的政府采购网站获取相关的资源或信息,然后由语义标注模块结合本体库对资源或信息进行语义标注,形成知识库。网络用户则可通过语义检索模块结合本体库从知识库中读取相关信息。

以下我们将详细描述各模块的功能及实现原理。

网络爬虫的功能是从Internet上获取和政府采购相关的网页,并从这些网页中抽取信息。互联网的发展日新月异,而与政府采购相关的信息也是不计其数,如果采用手工的方式采集网络信息将是一项十分艰巨的任务,采用网络爬虫的最大好处就在于积极、主动地、根据既定目标获取网络资源。如果自行开发一套网络爬虫,不但成本高,而且效果未必好。本文采用的是一个开源的网络爬虫系统Heritrix。它最大的优点是开源,我们可以根据特定的需要进行代码修改,并且Hefitrix在全文搜索、可扩展性方面也是相当出色的。在本系统中我们将以浙江政府采购网()为例,使用Heritrix对站点进行分析,抓取主题相关的URL,对目标网页进行一定过滤,建立索引,获取结构化数据和元数据。 本体库的创建是本文模型实现的关键。Gruber给本体进行了最准确的定义:“本体是概念模型的明确的规范说明。”从根本上说,本体描述的就是概念或者术语间的关系。通过分析,我们可以将政府采购所涉及的内容概括为三种抽象类型进行表达,即概念、概念的属性以及概念间的关系,在此基础上,叠加公理定义,形成具有复杂语义关系、支持推理的政府采购本体库。

有了本体库和网络爬虫获取的资源后,我们就可以对资源进行语义标注,形成政府采购领域的知识库。通过语义标注,计算机将自动识别资源的含义,方便用户检索。语义标注主要是对网页抽取出所需的语义信息,并根据本体库对抽取的信息进行语义标注。以浙江政府采购网为例,我们将根据本体库中定义的概念、概念的属

性以及概念间的关系,对网站中提供的具体的企业、产品、政府部门及其需求之间建立关系。我们也可以把语义标注过程看作是为本体添加实例。在语义标注时,如果采用手工标注的方式,将会非常繁琐,本模型中将采用目前应用广泛的基于Wrapper数据抽取方法,利用HTML网页的结构特性,结合本体库,对资源进行自动标注。

网络用户进行政府采购信息搜索时,语义检索模块能根据本体库分析出用户查询语句中概念的同义及上下位等语义关系,从知识库中获取所需的实例信息。

3 面向政府采购行为的本体建模

从上文对模型的描述中,我们可以看出该模型的实现需要用到不少关键技术,其中最为关键是对政府采购行为进行本体建模。我们将采用本体建模工具Protege创建本体。

本文采用斯坦福大学开发的七步法对政府采购领域进行本体构建。第一步,明确我们建立的是政府采购领域的本体。应用该本体的目的是使政府采购能更高效、更科学地为公共需求服务。第二步,考用现有知识本体的可能性。目前面向政府采购的知识管理研究还处于起步阶段,该领域内本体库的创建还没有先例可查。第三步,列出政府采购领域知识本体的重要术语。这一步非常关键,为了使本体能全面地反映政府采购行为,需要列出一个详细的术语清单,此时不必考虑术语的重复及交叉关系。第四步,定义类及类的层次关系。我们将采用自顶向下法,从领域内的最大概念开始,逐步将其细分。在本文中,我们将这些概念归纳为四大类:企业、产品、服务、部门,再根据现实情况对这四大类细分(详见图2、图3)。第五步,定义属性。属性分为对象属性和数据属性,如企业名称、企业电话等可以定义为企业的数据属性,将需要购买定义为对象属性,该属性的主体类为部门,值域为产品和服务。通过属性的定义,我们可以明确类或概念间的同义关系、上下位关系,使得我们在查询网络资源如生产电脑的企业时,系统会将生产计算机的企业信息也返回给用户。原因是在定义本体时,我们将计算机和电脑定义为同义关系。第六步,定义属性的类型、取值范围及值的个数等。第七步,创建实例。我们可以将创建实例理解为对网络爬虫获取的网络资源进行语义标注。如对某一产品定义生产企业、相关产品、报价、哪些部门需要等语义信息。

在使用Protege创建本体时,为了使我们创建的本体可重用性更高,我们对概念、属性都采用英文命名方式。根据上述的七步法,最终我们设计出的本体根据概念间的关系进行自动推理后,产生图2、图3所示的本体库。因文章篇幅关系,图2、图3只列出了主要的类关系。