知识地图的研究与应用

科技信息专題论述知识地图的研我与应用重庆市渝德科技公司刘品[摘要]知识地图是织实施知识管理的有效工具,可以解决知识模块之间存在的错综复杂的相关性和知识区分不够清晣明确等问题,本文以信息技术知识组织为例,针对信息技术知识组织中以文本形式大量存在的显性知识和当今分布式网络、操作系统、分布式计算、知识地图结构查找理论的发展,采用一种基于层次分类体系的知识地图结构,并以层次分类方法为核心的知识地困构建方法,讨论组建符合中学信息技术知识体系需求的知识地图。[关键词]信息技术知识地图当前以计算机技术和网络技术为核心的现代信息技术迅速发展,识结构划分可以是:计算机包括硬件、软件,硬件包括CPU、存储器、O尤其是个人电脑和因特网的广泛应用与普及和知识可视化的探索和发设备等,软件包括系统软件、应用软件、工具软件等同时根据中学阶段展,使得各学科中知识体系在计算机中的实现越来越引起人们的关注,的知识层次可以根据需要做实际的展开和扩充。这样就可以建立相应学科知识体系在计算机或者网络中的查找和共享也变得尤为重要。利的树型结构的关系模型。如图1。用信息技术知识构建一个完备的灵活的可兼容可扩充的知识地图是当22模型建立前一个较为有效的科学的方法。根据 Gartner Group提出了构建知识地图的方法,构建的主要活动1对知识地图的理解有四个:知识地图从开始研究到现在,由于各个领域的研究范围和研究意(1)知识审查( Knowledge Audi):主要是审查组织内部的知识资产及义不尽相同,所以对知识地图的理解和认识就有所区别,显然对知识地其来源,并确定组织的关键知识。图的定义也就不同了。欧美学者主要从管理学的角度定义和理解知识(2)知识制图( Knowledge Mapping):通常根据社会及业务背景来进行地图,侧重于对信息资源与各相关部门或人员关系的揭示。台湾学者有知识资产的分类配合组织的专业术语,将知识分门别类地归类在不同的主要从知识组织形式的角度去认识和理解知识地图;有的则认为知的范畴内,并标示其间的关系识地图是知识与知识之间建立的关联,把知识按一种层级方式组织起(3)建立索引( dexing Knowledge Assets):这是建立知识地图最为关来,或是认为知识地图是“知识的一种库存目录”。键的一环,主要工作是建知识资产的索引连结。由于知识地图的动态在早期的知识地图的研究中大多数都趋向于对知识地图理论的研概念性,其索引源不仅仅只有信息内容这些显性知识,还包括了人员究,比如概念地图 Concept Map)和思维导图( Mind Map等,都是为了说明程序等隐性知识的联结知识地图对于记忆和理解知识方面的研究,很少有人去真正实现知识(4)知识轮席与个人化( nowledge Profiling and Personalization):主要地图在学科和领域的构建和实现。而在最近儿年中,可视化、目录学知是描述使用者与其他事物的关系,包括其他员工、信息资产、社群、媒介识地图的理论研究逐渐成熟,同时各学科领域对知识地图、可视化的实或是自动化流程等,并据此提供相关的信息给予使用者。际试验和应用逐步展开并取得·定的发展和进步,这将是信息技术知对信息技术知识体系而言,绝大多数知识都已经被前人收集并整识体系得到全面有效发展的一种体现理分类成功,更多的是在建立地图的过程中进行知识处理和连接并考2知识地图的层次体系结构模型虑知识地图的扩展性像操作系统一样实现其内容和功能扩充。其基本知识地图是将知识与知识间建立关联把知识按一种层级方式组织地图的建立过程如图2,具体建立的方法有两种:一是仿操作系统模式起来,让人们在搜寻时可依其层级及所提示的关联性找到所需的知识。即要实现其扩充的功能,就需要对信息技术知识体系构建一个如微内目前研究较多的知识地图有企业知识地图学习知识地图、资源知识地核的核心结构,这样就可以更加轻松地实现知识扩充。二是金字塔模图等。知识地图一般都是通过分类来组织知识这种分类的类别也称为式;即把各方面的基础知识或者应用技术整合成相应的节点,再一次次查找到所需的知识,典型的应用实例如Yaho)和 Open Directory Project这就类似于软件开发过程。而做知识扩展可以采用类似于数据结构中hp/www.moz.org)。因此层次结构知识地图中最承要是如何处理各分查找排序的过程,把相应知识节点加入到对应的模块下面来具体个节点之间的关系,包括知识本身之间的联系(内部关系)位置关系实现。在信息技术中,关键是应用计算机处理信息,所以知识核心是计(访向端和服务端之间地理位置的关系)以及存储知识节点之间的关系算机。我们就以计算机为中心对信息技术进行全面展开,简约的仿操作和服务关系。系统模式模型如图3。又如开发语言模型,首先各种高级语言模型,经过2.1层次结构模型编译汇编转换成低级语言,然后再经过微程序解释成一段段机器语言其金字塔模式模型如图4知识收黑知识处理知识连接图2速0设备】[压软作][具软应用软件在信息技术知识体系中,各阶段学习的知识相对来说是个独立的硬件)包含模块,各个模块之间又存在了各种关系,因此可以根据其中的联系以及计算机各分攴之间的划分米确定其层次关系。为了使各个知识点易于中国煤化工在计算机以及网络屮存储、查找、传输,我们将各个知识分支叫做节点CNMHGE(node),知识之间的联系叫做关系,知识点下的子分支叫做子节点( childnode),各知识资源被映射到相应的节点(主题),可以是一个,即每个知识资源属于唯一一个类别;也可以是多个,每个知识资源可以同时属于多个类别。如只考虑第一种情况,就可以把知识地图转化为熟知3知识地图存储的树型结构或是图形结构的层次关系模型来实现。比如:对计算机的知从60年代认知学说的提出,到近代认知心理学与信息论、计算机3万5方数据科技信息专題论述科学和人工智能的结合而产生出的认知科学,已成为逐步被普遍接受就可以实现跨网络的知识查找和发现服务,同时也为知识地图的扩充的学习理论。认知科学认为,每个人的大脑中都有一个属于自己的个人提供了一个良好的服务基础知识体系,并通过学习、交流、探索不断地丰富和发展这个知识体系。而这个知识体系通常不是完备的,也不是完全正确的,它包含的是自己对,=世界的认知,很大程度上具有主观性、片面性和选择性,所以很多都需要选择性地进行学习,对信息技术也如此。对不同阶段不同学生的各种需求,知识地图也需要建立选择性学习机制,这在存储和服务设计上就要有所考虑。知识地图的建立本身就是实现智能辅助教学CA的方区档换器数据辉法之一。CA融合了专家系统、认知心理学、人工智能、数据挖掘等相关的技术。高质量的ICAI系统的关键技术是如何组织知识、表达知识和图6运用知识。知识的表达方法是CA的核心和基础。这就使得知识地图4.2服务权限的设计不仅仅是为了改善学习的环境和方法,也是ICA实现不可或缺对于信息技术知识地图而言,不同类型的群体应该对应不同的访的方面。针对信息技术这类科学和技术领域中的专业知识需要一个组问范围,即服务权限。对初中或高中不应有过多的界限要求,因为彼此织良好、结构紧密的存储机制。的学习范围本身就是相互渗透,相互协同的知识体系,只是程度深浅不对于数据存储来说,针对不同的模式模型总体上也可以采用不同同而已。但是教师和学生之间应该要有一定的程度限制这主要源自于的储方式,比如仿操作系统模式模型就可以设计成图形结构存储,这学生全面素质的提高的要求和教育大纲的要求权限范闹如图7。有一个优点就是可以更好地实现知识节点之间以及知识本身内部关系的表示,实现了多对多的关系形式;而金字塔模式模型就可以设计成树型结构存储,便于在建立地图时建立节点之间的链接。对知识本身的表示可以是任意的,可以是文字、图形、图像、声音等。但是有一点,为了减小刈服务器计算机本身硬件和系统的要求,必须要采用分布式存储和图7服务权限图计算方法,即对不同模块的知识存储在不同的服务器上,对较大的学习服务权限通过注册的用户类别具体实现,ur具体可以分为stu-进行试验或者应用的测试系统集成开发也需要分布在不同的计算机系dent和 leacher两大类, student类型限制在中学生对信息技术知识体系统上,实现服务和运算的负载均衡。范围内,这样也可以提高对学生的约束力, teacher类型就是为了教师的4知识地田服务教学、演示以及教师对信息技术知识扩展的需要。为了实现教师这一类在知识地图的存储上采用了分布式储体系结构,因此在用广访别,一个最简单的方法就是在注册用户时要求输入教师资格证号就可问时就需要解决一个访问服务问题。为了提高信息技术知识地图在人以了。具体说这不是 teacher类型的重点,目的是这样划分可以使得信机交互过程中,知识库建立以手工书写难以建立以及知识查找方面的息技术最新知识得到合理的编排和处理。经过教师的关注、学习、理解问题结合知识地图模型,基于XML的规则知识描述语言并结合描述并整理后根据需要可以加入到具体的教学工作中,实现保持信息技术语言的特点,设计实现知识地图应用框架并应用COM组件对象模型与的时代特征。开发平台XML描述语言的知识表示结合,实现知识模型的可视化构建知识地图是一种新的知识组织形式,是一个研究了很多年的领域和实现各功能模块之间的链接它只有比较完备的理论来支持服务查询,是可视化研究和实现的重要XML是互联网联盟(W3C于1998年制定的一种通用语言规范是方面。对于信息技术,从当前发展状况和长远的发展方向来看建立SCM的一个优化子集,XML最大的特点是可扩展,允许用户创建描述个可视化的知识地图并成为教学知识系统对于提高信息技术教育水平数据的标记和文档类型定义DTD的规则。XML使用非专有格式,任何是迫切需要的。这使得教育者可以充分利用知识地图进行教学查找和标准的XML语法分析器都可以读取、解码、检验这种基于文本的自描教学应用,同时也成为构建完备知识地图的支持者。同样,学习者可以述数据文档,并以独立于平台的方式提取和访问数据元素或对象。随着积极利用知识地图进行有效的选择性地自主学习,提高自己信息技术以网络为主的关键技术的不断发展,基于XML的可扩展性、互操作性、的知识水平和应用能力。因此这将是推动知识地图以及可视化研究的开放性、灵活性和自描述性等特点,XML技术体系正日益成为数字化网重要力量,同时也将是计算机领域及其他学科进行知识地图建立的重络化信息环境中对信总进行组织、处理和交换的基础。要参考依据。但是,这只是为网络中知识地图的构建提供一种可描述性的XML语言规范,还没有具体的描述框架,所以还需要寻找一个可实现、可再参考文现、可扩展的网络中的知识地图服务模型体系。[1]刘洁等wcb服务图中基于知识地图的服务关系建模与应用计4.1服务模型算技与自动化第26卷第4期,2007年12月根据刘洁等共同研究的《Wh服务图中基于知识地图的服务关系2]郭佳慧国内外知识地图研究比较分析现代情报第29卷第5建模与应用》中所提到的“在传统的weh服务发现方法中服务发现过期2009年5月程是客户根据语法、语义和策略在服务注册机构中一个一个的查找满3]焦晖,周顺生概念地图在教与学中的作用大众科技,2006年第条件的服务,然后在返回的多个服务中选择满意的服务结点,最后组5期合成符合用户需求的服务流。“这样就会产生很多问题,比如随着Web[4]赖晓涛,任茵概念地图在知识管理中的作用赣南师范学院学环境下服务数量的快速增长,发现服务的效率就会降低,相应的发现时报,2005年第六期间也会增加。主要的原因在于这种方法没有考虑服务之间的联系和客[5]赵柏树,顾豪爽等基于概念地图的教学模式构建电气电子教户需求系列服务之间的逻辑关系,使得要在海量服务中寻找单个的符学学报,第30卷第5期2008年10月合要求的服务非常耗时。网络课程中的知识结构化表示方法维普资讯,文章编为了解决该问题. J. Burke提出了Web服务图的概念。基于Wd服号:16中国煤化工务图的服务发现方法不再搜索单个的服务,而是将客户自定义的需求CNMHG沦现代目漿学理论的发展与服务流作为一个完整的请求对象传递给UDD注册中心,UDD注册中创新图心在Wcb服务图上进行比较匹配,返回用户的结果是多个满足条件的[8]廖宇峰国外知识地图研究现状和展望新七全纪图书馆,209服务组合。其服务发现过程如图5。年第3期根据所采用的XML体系描述规范,就可以把模型和语言规范进行9]陈强,周如旗等基于知识地图的知识管理应用研究广东教育结合形成完整的网络屮的服务转换流程,其服务转换流程如图6。这样学院学报,第26卷,第5期,2006年10月357