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摘  要  随着知识型企业的出现,知识己逐渐成为企业首要的生产要素。企业如何通过对知识实施有效管理来效益最大化,增强竞争能力,已经引起人们的普遍重视。本文从知识管理目前存在的问题出发,提出了语义网相关技术在知识管理中的作用,给出基于语义网的知识管理方法。
    关键词  语义Web;知识管理;信息查询
 

    在人类社会进入新世纪的同时,人类也进入了一个全新的时代——知识经济时代。随着知识型企业的出现,知识逐渐成为首要的生产要素。企业如何通过对知识实施有效管理来效益最大化,增强竞争能力,已经引起人们的普遍重视。企业知识管理已成为当今管理学界和企业管理者们最为关注的课题之一。
1  知识管理 1.1  知识管理的出现
    所谓“知识经济”,就是“以知识为基础的经济”,这个术语来自于对知识和技术在经济增长中所起作用的充分了解,体现了人力资本和技术中的知识是经济发展的核心,强调了知识作为一种资源在新的经济社会形态中所具有的基础特征。就企业管理来讲,知识管理的影响主要有四个方面:
    (1)经济全球化给组织(企业)产生了巨大压力。
    (2)知识密集型产业成为现代经济增长的主导力量。对传统产业来说“知识化”将是其维持现有地位或实现创新的惟一出路。
    (3)知识作为一种独立的生产要素在各种要素投入中占据主导地位,与此相应地“知识工人”在企业中的地位不断强化。
    (4)信息技术的飞速发展和信息基础设施的极大改善为组织运作提供了与工业化时代在本质上不同的基本环境。
    在上述背景下,管理学家和企业管理者们日益认识到,知识及其学习代表着企业(组织)竞争优势的重要源泉,“企业知识管理”便由此应运而生。
1.2  目前存在的问题
    在互连网上有数以百亿计的文档被超过上亿的用户使用,这些文档中有很多是在企业或组织内部的Intranet上。随着网络的不断发展,这些为企业服务的文档会越来越多地出现在网络上,所以我们有理由相信未来企业对于信息和知识的管理都会偏向于网络。但是目前基于网络知识管理系统都存在着明显的不足:
    1) 信息检索
    目前的信息检索方式主要是基于关键词的检索而并非语义。显然这种方式缺点在于它并不能处理同义词。造成这种结果的原因是传统的基于关键词的检索只关注检索与数据存储之间的关系。这种检索是不涉及词汇的语义的。
    2) 信息的集成
    目前对于网络上的信息集成主要靠人工处理。存在这个问题的主要原因是目前的自动代理软件不能处理文本代表的常识知识,并且它们不能处理分布式的资源。
    3) 维护半结构化文件
目前组织的很多文档都是半结构化的,但维护这种信息的准确和一致是一件既困难又费时的工作,所以我们需要有某种自动化的机制帮助我们自动监测错误。
1.3  语义Web在知识管理中的应用
    以前对于信息集成的研究主要集中在如何整合不同的数据库和知识库,这些数据库和知识库都是结构化的,所以这些集成方法并不能很好的适应目前互联网上的半结构化数据,我们需要的知识管理工具必要整合分布在网上的半结构化的信息资源。
    语义Web是对当前互连网的扩展。语义Web上的信息具良好的含义,使计算机之间以及人类能够更好的协同合作。语义Web有这样的定义:机器可以理解数据含义的下一代互连网,称之为语义Web。语义Web的目的就在于把互联网变成一个巨大的知识库,这个知识库不仅可以被人理解而且还可以被机器理解。如果它实现的话,我们可以想象这样的互联网将会怎样影响我们的生活。
2  相关技术 2.1  传统的知识表示方法
    所谓知识的表示实际上就是对知识的一种描述,或者说是一组约定,一种计算机可以接受的用于描述知识的数据结构。对知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。知识的表示方法多种多样,主要有:①一阶谓词逻辑表示法;②产生式表示法;③框表示法;④语义网络表示法;⑤脚本表示法;⑥过程表示法;⑦Petri网表示法;⑧面向对象表示法等。
    对同一知识的表示可以用多种方法,但各自的效果却不相同。因此我们常把几种表示形式并用,以取得优势互补的效果。例如一阶谓词、产生式规则、框架和语义网络等己经应用于知识管理系统的开发中。随着面向对象技术的发展,面向对象的知识表示方法也被应用于知识管理系统的设计之中。
2.2  语义Web的框架
    姆·伯纳斯·李(Tim.Berners-Lee)一直致力于语义Web技术的研究,并一直关注语义Web技术的发展,在综合了语义Web研究领域的最新成果的基础上,提出了语义Web模型。这一模型得到了语义Web研究者的认同,图1就是伯纳斯·李提出的语义Web分层结构图。图1中,XML层作为语法层;RDF(Resource Description Framework)层作为数据层;本体层(Onto1ogy Layer)作为语义层;逻辑层(Logic Layer)提供了智能推理的规则;证据层(Proof Layer)支持代理间通讯的证据交换。


图1  语义Web层次结构

2.3  RDF和RDF Schema
    RDF是Resource Description Framework(资源描述框架)的缩写,提供了用于描述元数据,特别是Web元数据的技术。而RDF Schema(简称RDFS)则是用来定义描述所用到的“主语”、“谓词”、“宾语”的。这里可以用面向对象的思想来类比它们之间的关系。如果说RDF是用来完成实际工作的对象,那么RDF Schema就是用来定义对象的类。
    RDF通过三元组的方式来描述资源,包括“主语”,“谓词”,“宾语”。描述三元组有很多方式,其中最重要的是以XML方式。以XML方式描述的好处就在于,这种方式不仅可以使人理解,而且可以使机器自动处理,更重要的是它可以在网络上自由的交互。
    RDFS定义RDF词汇采用一种类似于面向对象的机制,也就是说我们需要定义的类都是预先定义的rdfs:Resource的子类,也可以是某个我们已经定义好的某个类的子类。这样做的好处就是任何人都可以利用现有的词汇来定义新词汇,从而大大节省工作量,并成为一种面向对象中重用思想的体现。
2.4  Ontology和OWL
    Ontology的概念最初起源于哲学领域,可以追溯到公元前古希腊哲学家亚里士多德它在哲学中的定义为“对世界上客观存在物的系统地描述,即存在论”,是客观存在的一个系统的解释或说明,关心的是客观现实的抽象本质。近年来,计算机界关于本体论研究的成果数量正逐步增多,质量也逐渐提高。并且在1998年6月召开了关于本体论的第一次国际会议— “信息系统中的形式化本体论国际会议”,标志着这一研究领域正在走向繁荣和成熟。
    语义网是对未来网络的一个设想,在这样的网络中,信息都被赋予了明确的含义,机器能够自动地处理和集成网上可用的信息。语义网使用XML来定义定制的标签格式以及用RDF的灵活性来表达数据,下一步需要的就是一种Ontology的网络语言(比如OWL)来描述网络文档中的术语的明确含义和它们之间的关系。OWL是w3c推荐的语义网络“栈”中的一部分,这个“栈”被表达如下:
名称
描述
XML
结构化文档的表层语法,对文档没有任何语义约束。
XML Schema
定义XML文档的结构约束的语言。
RDF
对象(或者资源)以及它们之间关系的数据模型,为数据模型提供了简单的语义,这些数据模型能够用XML语法进行表达。
RDF Schema
描述RDF资源的的属性和类型的词汇表,提供了对这些属性和类型的普遍层次的语义。
OWL
添加了更多的用于描述属性和类型的词汇,例如类型之间的不相交性(disjointness),基数(cardinality),等价性,属性的更丰富的类型,属性特征(例如对称性,symmetry),以及枚举类型(enumerated classes)。
3  基于Ontology的知识管理 3.1  Ontology在知识管理中的作用
    Ontology是语义Web中的一项关键技术,它的理论基础是人工智能。Ontology被广泛应用主要是因为“它可以使人和机器之间进行有效的沟通”,对于一个组织来说(特别是比较大的组织)运用本体思想和相应的工具就可以更有效的对知识进行管理。Ontology主要应用于智能信息集成、企业信息系统、信息恢复、电子商务等领域。
   
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