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[摘 要]本文系统地概述了现有知识管理系统存在的问题及知识管理工具为满足动态参与性必须具备的条件，在本体、中间件和应用层3个组件概念层的基础上，构架了一个功能分解的知识管理应用框架，并从功能分组的角度，构建了基于战略的知识管理技术本体。
[关键词]本体；知识管理；体系结构
知识管理(KM)就是通过对企业所拥有的知识资源进行管理，促进企业显性知识和隐性知识的共享和重用，提高企业的市场竞争力。知识管理是一种过程管理，它以知识为核心，对企业生产和经营所依赖的知识有效地识别、获取、开发、分解、使用、存储和共享，基本目的是保存过去俘获的知识，让适当的人员在适当的时机能快捷地查询到以适当样式表示的所需知识，帮助解决工作实践中遇到的问题。
目前，知识管理工具还处在初级阶段，多数声称具有知识管理功能的工具基本上限于网上讨论的范围，远远不能满足企业的多样化应用需求。不同企业的知识结构内容各不相同，即使同一企业，在不同时期所需要的知识结构也会发生变化，因此，一个能被企业所接受的知识管理工具应当是可重构的，企业可以根据自身的特点来定制知识结构框架，而相应的知识录入、维护、检索和显示界面等可以自动调整，以适应新的知识结构。在传统模式下，由软件开发者面向一个特定企业开发的专用软件，很难用于今后可能出现的新结构知识的存储和检索，更无法适用于另一个企业的知识管理。对于知识管理工具的要求是：第一，知识管理本身是一个复杂而又多元化、多层次、多功能的综合系统，涉及广泛的活动，存在于国家、社会和企业领域，这要求系统具有整合性：第二，知识管理是个新生事物，它的内涵和外延很不确切，且随着社会、经济和技术的发展而发展，这要求系统具有可重构性。
为了满足知识管理系统的上述要求，学术界引入了本体概念。本体被看作是实现语义驱动的知识处理的关键技术之一，它的应用可大大改善系统搜索引擎的性能。在知识管理系统中，本体的作用主要体现在如下几个方面：(1)通过提供标注文档内容的语义信息，大大提高检索的准确率；(2)本体提供一种对多个信息源进行信息集成的组织架构，从而有利于数据、知识和模型交换；(3)通过对信息内容的约束确保其一致性和正确性；(4)创建可相互交换和可重用的模型库；(5)支持从文档集中提取附加知识。
本体和数据模型相比有两个显著的特点：(1)本体建立在对一个共同体的共享理解的基础之上，对一个域中的概念及其关系的理解是一致的。这种一致性理解是以与知识管理直接相关的信息传递、整合和推理为基础的。如图1所示，该流程由3层组成，其应用的复杂性逐层递增，语义维是构建本体的基础。(2)本体允许计算机通过机器可处理的逻辑表示对本体进行操作，包括本体的传递、存储、推理及一致性检验。虽然本体的应用范围局限于显性知识，但一旦知识以显性的方式表示后，计算机可以信任并加以利用。
1 基于本体的知识管理应用模型
目前，构架一个通用的基于本体的知识管理应用框架有一定难度。知识管理工具提供商很少能够为完整的基于本体的知识管理解决方案提供充足的构件，更不可能提供整合的系统。
图2构架了一个功能分解的知识管理应用框架。图中的方法和具体应用构架在可重用的组件之上，这些抽象组件形成了3个概念层：本体、中间件和应用层。其中，本体涉及应用模型的创建和维护；中间件提供基于本体的通用服务；应用层在本体层及其相关服务的基础上向用户提供本体功能服务。
该框架模型最上层是应用层，用户所处的角色按组可划分为资源管理组(知识工程师、平台管理员、行业专家)和用户组(各种不同权限的用户)。用户通过HTTP或SOAP协议直接调用表示层的各个接口来访问知识门户所提供的功能，中间件实现了语义分析、查询处理及推理等功能，它是整个系统的核心。最下面一层是本体层，用来存储领域本体知识、领域知识描述信息及其他资源信息。
目前的开发平台提供本体和查询语言级的组件整合。基于Web的数据传输已相当成熟，但互操作性还远不能满足需求，例如，各工具的应用编程接口(APIs)各不相同，不利于标准组件体系的构架，即使两个本体服务器使用同样的本体交换格式，但APIs为不同的功能特性提供不同的接口，当本体服务器发生改变的时候，应用也将改变。
完成具体的应用功能并不需要所有组件一起工作，组件的选择取决于应用功能的需求。一个工具具备几个抽象组件的功能特性，比如，本体的存储设备包括推理支持、本体表示支持搜索和浏览访问模式。
方法论是为解决问题而创造的系统理论，它是复杂的、整合的技巧和方法。方法论提供了解决某类问题的专家意见，可供用户重复使用。因此，方法论是一种在处理任务过程中逐步完善的特殊应用组件。
本体开发、本体归并和本体管理是任务相关的本体示例，需要专家技术来实现，这3件任务就存在共同的方法论。由于经验的缺乏，很难找到覆盖整个系统开发过程的方法论，经验本体开发方法，诸如Grninger和Fox方法仅通过本体回答问题能力的使用，把本体开发和应用语境联系起来。知识管理技术
2 知识管理技术
2．1 基于战略的知识管理技术本体
知识管理技术的数量和种类非常多，而且很多技术是多种技术的整合，因此，很难描述。为了便于理解，图3从功能分组的角度列出了一个相对广泛的组件技术。其中许多基本技术在组织中有非常广泛的应用。
知识管理技术由组件技术和知识管理系统两部分组成，其中知识管理应用和商业应用组成了知识管理系统。知识库(Repository)是一个由不断更新的典型问题和解决方案组成的数据库，它向用户提供成文化的服务；发现是通过CRM尽可能地从营销部门、Web站点等搜集信息，存入数据仓库，并通过数据挖掘技术进行客户分类、聚类等；传播是通过电子商务网站向用户提供个性化信息服务，如电子邮件报警，库存、物流的后台办公系统查询，以及协作市场部利用用户团体或讨论组做市场调研以了解客户偏好等。商业应用中的知识管理功能总是和特殊的知识域联系在一起，并通过商业处理或是组织功能表现出来。因此，本体技术的应用显得尤为重要。
知识管理技术可以多种方式的组合来支持知识管理系统，图4依据战略支持的相关度列出了技术的功能分组。
(1)存储：包括数据库、知识库、文件服务器、数据仓库、数据中心等。
(2)连通性：包括因特网、安全、认证、无线网络、移动计算、P to P等。
(3)交流：包括电子邮件、邮件列表、讨论组、聊天、简讯、视频会议、Web研讨会、IP语音等。
(4)传播：包括Web、内联网、外联网、企业门户、个性化服务、企业联合组织、视频流等。 (5)检索：包括搜索引擎、搜索代理、索引、术语表、序词表、分类法、本体、协作过滤等。
(6)分析：包括查询、报告、多维分析等。
(7)工作流：包括处理建模、处理引擎等。
(8)E—learning：包括交互式媒体、Web研讨会、仿真、学习目标等。
(9)协作：包括日历、文件共享、会议支持、应用共享、决策支持等。
(10)共同体：包括团体管理、网络日志、社会网络分析等。
(11)创造性：包括认知地图、意见生成等。
(12)数据挖掘：包括统计技术、多维分析、神经网络等。
(13)文本挖掘：包括语义分析、贝叶斯推论、自然语言处理等。
(14)Web挖掘：包括智能代理等。
(15)可视化：包括2D和3D导航、地理地图等。
(16)组织：包括本体开发、本体获取、分类法、术语表、序词表等。
(17)推理：包括基于规则的专家系统、基于案例的推理、基于知识的机器学习、模糊逻辑等。
2．2 关键知识管理技术
(1)可扩展标记语言(xML) 可扩展标记语言(xML)是一种与平台无关的、自描述的、结构化的元标记语言。采用XML来描述数据集的元数据和数据的结构和语义，其中元数据的定义采用静态XML方式，数据的结构和语义采用动态XML方式。XML的优点在于将用户接口和结构化资料相分离，允许不同来源的资料无缝集成，并可以对同一资料进行多种处理，既满足了不同用户的需求，又保证了资料的安全性。
从资料描述语言的角度来看，XML是灵活的、可扩展的、有良好结构和约束的，具有更强大的描述能力：从数据处理的角度来看，XMI足够简单并易于阅读，同时又易于被应用程序处理。DTD(Document Type Deft—nition)是用来为XML文件提供数据结构的文件。基于XMI．的上述特性，考虑把XML作为知识管理系统中知识存储的形式和重用的基础。
(2)基于本体的开放知识管理方法
基于本体的开放知识管理方法OOKM(0ntology—based Open Knowledge Management)，旨在构建个3层结构的知识管理系统。该系统以开放性为核心，从三维——理解的共享型建立、知识的开放性集成和本体知识的自动化构建，分多个层次系统化地研究了知识管理系统中的开放性实现。知识的开放性集成依赖基于本体的集成机制，提供基于本体的辅助工具，可便捷地形成附加的元知识。
3 结 论
由于当前知识管理系统的可重构性和整合程度不够，系统知识的重用和维护无法动态实现。在知识管理体系结构的研发过程中，本体的构造和知识的检索是企业进行知识管理的核心。随着本体开发工具的不断发展，利用语义本体技术开发知识管理系统将会变得日趋容易。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
[关键词]本体；知识管理；体系结构
知识管理(KM)就是通过对企业所拥有的知识资源进行管理，促进企业显性知识和隐性知识的共享和重用，提高企业的市场竞争力。知识管理是一种过程管理，它以知识为核心，对企业生产和经营所依赖的知识有效地识别、获取、开发、分解、使用、存储和共享，基本目的是保存过去俘获的知识，让适当的人员在适当的时机能快捷地查询到以适当样式表示的所需知识，帮助解决工作实践中遇到的问题。
目前，知识管理工具还处在初级阶段，多数声称具有知识管理功能的工具基本上限于网上讨论的范围，远远不能满足企业的多样化应用需求。不同企业的知识结构内容各不相同，即使同一企业，在不同时期所需要的知识结构也会发生变化，因此，一个能被企业所接受的知识管理工具应当是可重构的，企业可以根据自身的特点来定制知识结构框架，而相应的知识录入、维护、检索和显示界面等可以自动调整，以适应新的知识结构。在传统模式下，由软件开发者面向一个特定企业开发的专用软件，很难用于今后可能出现的新结构知识的存储和检索，更无法适用于另一个企业的知识管理。对于知识管理工具的要求是：第一，知识管理本身是一个复杂而又多元化、多层次、多功能的综合系统，涉及广泛的活动，存在于国家、社会和企业领域，这要求系统具有整合性：第二，知识管理是个新生事物，它的内涵和外延很不确切，且随着社会、经济和技术的发展而发展，这要求系统具有可重构性。
为了满足知识管理系统的上述要求，学术界引入了本体概念。本体被看作是实现语义驱动的知识处理的关键技术之一，它的应用可大大改善系统搜索引擎的性能。在知识管理系统中，本体的作用主要体现在如下几个方面：(1)通过提供标注文档内容的语义信息，大大提高检索的准确率；(2)本体提供一种对多个信息源进行信息集成的组织架构，从而有利于数据、知识和模型交换；(3)通过对信息内容的约束确保其一致性和正确性；(4)创建可相互交换和可重用的模型库；(5)支持从文档集中提取附加知识。
本体和数据模型相比有两个显著的特点：(1)本体建立在对一个共同体的共享理解的基础之上，对一个域中的概念及其关系的理解是一致的。这种一致性理解是以与知识管理直接相关的信息传递、整合和推理为基础的。如图1所示，该流程由3层组成，其应用的复杂性逐层递增，语义维是构建本体的基础。(2)本体允许计算机通过机器可处理的逻辑表示对本体进行操作，包括本体的传递、存储、推理及一致性检验。虽然本体的应用范围局限于显性知识，但一旦知识以显性的方式表示后，计算机可以信任并加以利用。
1 基于本体的知识管理应用模型
目前，构架一个通用的基于本体的知识管理应用框架有一定难度。知识管理工具提供商很少能够为完整的基于本体的知识管理解决方案提供充足的构件，更不可能提供整合的系统。
图2构架了一个功能分解的知识管理应用框架。图中的方法和具体应用构架在可重用的组件之上，这些抽象组件形成了3个概念层：本体、中间件和应用层。其中，本体涉及应用模型的创建和维护；中间件提供基于本体的通用服务；应用层在本体层及其相关服务的基础上向用户提供本体功能服务。
该框架模型最上层是应用层，用户所处的角色按组可划分为资源管理组(知识工程师、平台管理员、行业专家)和用户组(各种不同权限的用户)。用户通过HTTP或SOAP协议直接调用表示层的各个接口来访问知识门户所提供的功能，中间件实现了语义分析、查询处理及推理等功能，它是整个系统的核心。最下面一层是本体层，用来存储领域本体知识、领域知识描述信息及其他资源信息。
目前的开发平台提供本体和查询语言级的组件整合。基于Web的数据传输已相当成熟，但互操作性还远不能满足需求，例如，各工具的应用编程接口(APIs)各不相同，不利于标准组件体系的构架，即使两个本体服务器使用同样的本体交换格式，但APIs为不同的功能特性提供不同的接口，当本体服务器发生改变的时候，应用也将改变。
完成具体的应用功能并不需要所有组件一起工作，组件的选择取决于应用功能的需求。一个工具具备几个抽象组件的功能特性，比如，本体的存储设备包括推理支持、本体表示支持搜索和浏览访问模式。
方法论是为解决问题而创造的系统理论，它是复杂的、整合的技巧和方法。方法论提供了解决某类问题的专家意见，可供用户重复使用。因此，方法论是一种在处理任务过程中逐步完善的特殊应用组件。
本体开发、本体归并和本体管理是任务相关的本体示例，需要专家技术来实现，这3件任务就存在共同的方法论。由于经验的缺乏，很难找到覆盖整个系统开发过程的方法论，经验本体开发方法，诸如Grninger和Fox方法仅通过本体回答问题能力的使用，把本体开发和应用语境联系起来。知识管理技术
2 知识管理技术
2．1 基于战略的知识管理技术本体
知识管理技术的数量和种类非常多，而且很多技术是多种技术的整合，因此，很难描述。为了便于理解，图3从功能分组的角度列出了一个相对广泛的组件技术。其中许多基本技术在组织中有非常广泛的应用。
知识管理技术由组件技术和知识管理系统两部分组成，其中知识管理应用和商业应用组成了知识管理系统。知识库(Repository)是一个由不断更新的典型问题和解决方案组成的数据库，它向用户提供成文化的服务；发现是通过CRM尽可能地从营销部门、Web站点等搜集信息，存入数据仓库，并通过数据挖掘技术进行客户分类、聚类等；传播是通过电子商务网站向用户提供个性化信息服务，如电子邮件报警，库存、物流的后台办公系统查询，以及协作市场部利用用户团体或讨论组做市场调研以了解客户偏好等。商业应用中的知识管理功能总是和特殊的知识域联系在一起，并通过商业处理或是组织功能表现出来。因此，本体技术的应用显得尤为重要。
知识管理技术可以多种方式的组合来支持知识管理系统，图4依据战略支持的相关度列出了技术的功能分组。
(1)存储：包括数据库、知识库、文件服务器、数据仓库、数据中心等。
(2)连通性：包括因特网、安全、认证、无线网络、移动计算、P to P等。
(3)交流：包括电子邮件、邮件列表、讨论组、聊天、简讯、视频会议、Web研讨会、IP语音等。
(4)传播：包括Web、内联网、外联网、企业门户、个性化服务、企业联合组织、视频流等。 (5)检索：包括搜索引擎、搜索代理、索引、术语表、序词表、分类法、本体、协作过滤等。
(6)分析：包括查询、报告、多维分析等。
(7)工作流：包括处理建模、处理引擎等。
(8)E—learning：包括交互式媒体、Web研讨会、仿真、学习目标等。
(9)协作：包括日历、文件共享、会议支持、应用共享、决策支持等。
(10)共同体：包括团体管理、网络日志、社会网络分析等。
(11)创造性：包括认知地图、意见生成等。
(12)数据挖掘：包括统计技术、多维分析、神经网络等。
(13)文本挖掘：包括语义分析、贝叶斯推论、自然语言处理等。
(14)Web挖掘：包括智能代理等。
(15)可视化：包括2D和3D导航、地理地图等。
(16)组织：包括本体开发、本体获取、分类法、术语表、序词表等。
(17)推理：包括基于规则的专家系统、基于案例的推理、基于知识的机器学习、模糊逻辑等。
2．2 关键知识管理技术
(1)可扩展标记语言(xML) 可扩展标记语言(xML)是一种与平台无关的、自描述的、结构化的元标记语言。采用XML来描述数据集的元数据和数据的结构和语义，其中元数据的定义采用静态XML方式，数据的结构和语义采用动态XML方式。XML的优点在于将用户接口和结构化资料相分离，允许不同来源的资料无缝集成，并可以对同一资料进行多种处理，既满足了不同用户的需求，又保证了资料的安全性。
从资料描述语言的角度来看，XML是灵活的、可扩展的、有良好结构和约束的，具有更强大的描述能力：从数据处理的角度来看，XMI足够简单并易于阅读，同时又易于被应用程序处理。DTD(Document Type Deft—nition)是用来为XML文件提供数据结构的文件。基于XMI．的上述特性，考虑把XML作为知识管理系统中知识存储的形式和重用的基础。
(2)基于本体的开放知识管理方法
基于本体的开放知识管理方法OOKM(0ntology—based Open Knowledge Management)，旨在构建个3层结构的知识管理系统。该系统以开放性为核心，从三维——理解的共享型建立、知识的开放性集成和本体知识的自动化构建，分多个层次系统化地研究了知识管理系统中的开放性实现。知识的开放性集成依赖基于本体的集成机制，提供基于本体的辅助工具，可便捷地形成附加的元知识。
3 结 论
由于当前知识管理系统的可重构性和整合程度不够，系统知识的重用和维护无法动态实现。在知识管理体系结构的研发过程中，本体的构造和知识的检索是企业进行知识管理的核心。随着本体开发工具的不断发展，利用语义本体技术开发知识管理系统将会变得日趋容易。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。