基于知識單元的知識鏈接研究?

文庭孝 李 維

(1．中南大學醫(yī)藥信息系 湖南長沙 410013;2．湘潭大學公共管理學院 湖南湘潭 411105)

引言

隨著知識管理在全球范圍內的興起和知識經濟時代的到來，知識管理、知識經濟正取代信息管理和信息經濟成為社會發(fā)展的基本趨勢。在圖書情報領域，信息組織、信息檢索、信息服務開始向知識組織、知識檢索和知識服務轉變。面對海量文獻、信息和知識，以文獻單元為邏輯起點的知識鏈接方式和以超文本鏈接為邏輯起點的參考鏈接方式已不能滿足知識組織、知識檢索和知識服務等知識管理活動的需求，基于知識單元的知識鏈接方式興起并成為知識管理發(fā)展的必然方向和趨勢。基于知識單元的知識鏈接能有效抽取知識單元并對其進行規(guī)范化處理，從而根據知識單元之間存在的各種關聯(lián)關系，構成知識鏈接網絡，形成知識系統(tǒng)，以便有效揭示知識單元間存在的本質聯(lián)系，使用戶能從一個知識單元鏈接到與之相關的其他知識單元，從而能夠更加快速、全面、準確地獲取所需知識。

1 知識單元與知識鏈接概述

隨著知識管理的普遍興起和知識經濟的快速發(fā)展，知識單元和知識鏈接已成為圖書情報領域研究的熱點之一，也是當前知識管理研究的難點。眾多學者分別從理論、方法、模型和應用等角度出發(fā)對其進行了系統(tǒng)探討，并把知識單元和知識鏈接有機聯(lián)系在一起，為進一步從事基于知識單元的知識鏈接研究打下了堅實的基礎。

1．1 知識單元

知識單元是知識管理過程中知識控制和處理的基本單位，是知識鏈接的邏輯起點。關于知識單元的概念，目前學術界還沒有形成統(tǒng)一的認識，但有兩種觀點具有代表性，即廣義的知識單元和狹義的知識單元。廣義上的知識單元是泛指知識的任何一種相對獨立的單元內容和形式，〔1〕如一篇文獻，一本圖書，一本期刊，一張報紙，一張光盤，一套叢書等。廣義知識單元的內容容量具有無限性，且知識內容單元與知識載體單元并不一致，只要在知識內容上和知識載體上具有相對獨立性的知識單位都可以稱之為“知識單元”。狹義上的知識單元是指知識在內容上不能再分解的基本單位，是構成系統(tǒng)知識的最小的、最基本的組成因素，也特指那種在思維中不能再分解的最基本思維形式，即概念思維形式的知識。〔2〕在實際研究和應用中，知識單元還有“思想基因”、“情報基因”、“知識基因”、“知識節(jié)點”、“知識元素”、“知識概念”、“知識因子”、“知識元”、“知識點”、“知識項”等不同稱謂。

國外對知識單元的概念、類型等直接進行探討和研究的不多，源于文獻組織和知識工程等領域。重點研究知識單元(如文獻及其特征單元、概念單元、語義單元等)在知識表達、知識地圖、知識發(fā)現、知識挖掘、知識組織、知識檢索等知識管理活動中的應用，以及知識單元的抽取、知識地圖和知識網絡的構建等需要的技術支持方面。例如，法國Paul大學的Sabatier項目通過引入精練的詞匯語義數據，提高從文本中抽取知識的質量，分析了語義描述粒度的不同層面及對抽取知識質量的影響，并對知識抽取的不同算法進行了比較和評價。〔3〕

知識單元研究在我國還處于起步階段。文庭孝等從知識單元的概念、特征、類型、應用等方面對當前知識單元的研究現狀進行了梳理和總結。〔4〕另外一些學者對知識單元在知識管理活動中的應用進行了探討，如姜永常、楊宏巖、張麗波闡述了基于知識元的知識組織流程和功能;〔5〕劉曉蔚、任瑞娟對基于知識單元的高校圖書館服務管理進行了思考;〔6〕溫有奎等系統(tǒng)研究了知識元標引、導航、挖掘及其應用;〔7〕王子舟等從知識集合論的角度探討了知識單元及其應用問題。〔8〕

1．2 知識鏈接

知識鏈接是指以知識節(jié)點(知識單元)的繼承性和邏輯性為基礎，通過知識關聯(lián)將具有同一、隸屬、相關等關聯(lián)關系的單元知識，按照一定的需要有序地聯(lián)系在一起，形成序化或結構化的知識集合，從而形成知識網絡的一種行為。〔9〕知識單元之所以需要鏈接且能夠鏈接是因為知識網絡的存在，知識鏈接是形成知識網絡的技術基礎和前提條件，知識網絡是知識鏈接的基本目標和最終結果。

國外學者在知識鏈接的內在機理、學源演變、構建方式、建立規(guī)則等方面進行了系統(tǒng)探討。早在1945年，美國情報學家V·布什就指出，“要確認兩個概念相聯(lián)系的作品之間可操作性的鏈接的重要性”，布什還提出了一個解決這一問題的辦法，即利用所謂的“聯(lián)想索引”，并設計了一個叫做“memex”的理論性工具，與超文本鏈接非常相似。〔10〕英國情報學家布魯克斯提出了“知識地圖”概念，試圖揭示知識的有機結構，找到人們創(chuàng)造與思考的相互影響及聯(lián)系的結點。后期有關知識鏈接的許多嘗試，包括文獻分類法的參見、SCI的引文鏈接分析、語義網絡關系、網絡超鏈接等，在某種程度上都可以看做是他設計出的理論模型的具體實現。而現代意義關于知識鏈接的系統(tǒng)研究和社會實踐最早可以追溯到1963年的引文分析和SCI數據庫，著名文獻計量學家加菲爾德為此做出了特殊貢獻。美國科學史學家D·普賴斯揭示了科學引文網絡及其關系，為文獻計量學和科學計量學的誕生奠定了基礎。馬克思創(chuàng)立的唯物辯證法和米爾格拉姆發(fā)現的“小世界現象”為知識鏈接找到了理論來源和社會基礎。2001年，Pentz E．D．通過對合作參考鏈接服務進行分析后指出，可以通過參考文獻追溯，查閱關鍵詞、摘要及正文，及鏈接訪問相關文獻等方式，獲取更多的知識。〔11〕隨著互聯(lián)網的快速發(fā)展和普及，人們迫切需要對異質、異構、異地知識資源進行互聯(lián)互通和無縫鏈接，因此，知識鏈接的研究和應用價值日益凸顯。我國學者對知識鏈接研究起步較晚，源于引文分析和網絡超鏈接研究，曾建勛等系統(tǒng)研究了知識鏈接的概念和內涵，并分析了知識鏈接的產生背景、作用、功能和應用。〔12〕

2 基于知識單元的知識鏈接原理

任何知識單元都不是孤立存在的，相互之間總是存在著某種或明或暗的聯(lián)系。因此，知識單元之間存在的序化的、結構化的、可理解的、隱藏的聯(lián)系都是知識鏈接的基礎，知識單元就是通過這些聯(lián)系相互鏈接形成知識網絡系統(tǒng)。

2．1 知識鏈接的要素

知識節(jié)點(知識單元)和節(jié)點之間的聯(lián)系(知識關聯(lián))是構成知識鏈接的基本要素。知識單元之間以某種關聯(lián)為基礎，并按照一定的規(guī)則鏈接在一起就形成了知識網絡。

廣義上的知識單元泛指任何一種相對獨立的知識內容和形式，包括文獻、人腦、實物等知識載體和公式、原理、概念、語詞等知識內容。知識單元是具有獨立存在意義的知識單位，包含一定單位的知識內容或知識載體，具有不同的表現形式和類型屬性。知識單元由文獻單元、信息單元演變而來，與文獻單元、信息單元有著共同的特征，但也有一定的延伸和拓展。具體到文獻載體單元，其外在(形式)特征(如題名、作者、機構、出版社、出版時間、頁碼等)和內在(內容)特征(如摘要、主題詞、關鍵詞、參考文獻、表格、圖形、分類號等)都可構成知識單元，如主題詞知識單元、關鍵詞知識單元、學科知識單元等。知識單元具有獨立性、多維性、分合性和鏈接性等特征，〔13〕這些特征知識單元可以通過多種鏈接方式構成知識網絡，知識單元重組可能產生新的知識，是知識發(fā)現和知識創(chuàng)造的一種方式。

知識關聯(lián)是知識單元間存在的顯在或隱含的聯(lián)系。唯物辯證法認為，世界是普遍聯(lián)系的，沒有孤立存在的事物和現象。知識是人類在實踐中認識客觀世界(包括人類自身)的成果，具有繼承上的遺傳性和發(fā)展上的變異性，不同知識主體對知識的吸收、利用和創(chuàng)造導致了新知識的產生，知識的不斷流動形成聚集和擴散效應。知識的這些特征使得知識單元間存在著各種復雜的聯(lián)系，構成了知識鏈接的基礎。

提取知識單元并對其進行鏈接組織就形成了知識要素詞典，知識要素詞典是知識單元和知識關聯(lián)或鏈接的集合。在提取知識單元的基礎上，它通過對知識單元的內容和屬性進行分析，同時對知識單元進行格式轉換、智能標引、查重過濾、分類聚類等過程就構建了知識單元之間可用的人為關聯(lián)，這些關聯(lián)就是知識鏈接的中樞。

2．2 知識鏈接的方式

知識單元之間的聯(lián)系是知識鏈接分析的基礎。通常我們把知識單元之間聯(lián)系的總和稱為知識關聯(lián)，通過判斷知識單元之間是否具有關聯(lián)關系來確定是否建立鏈接。從不同的角度出發(fā)，知識關聯(lián)可以劃分成不同的類型。從知識的繼承性和穩(wěn)定性出發(fā)，知識關聯(lián)有同一性、隸屬性和相關性三種類型。〔14〕從知識分類的角度出發(fā)，知識關聯(lián)可分為顯性關聯(lián)和隱性關聯(lián)兩種;從知識單元的具體表現形式出發(fā)，知識關聯(lián)可分為學科關聯(lián)、主題關聯(lián)、載體關聯(lián)和內容關聯(lián)。〔15〕從知識關聯(lián)的存在形式出發(fā)，知識關聯(lián)可分為自然關聯(lián)和人工關聯(lián)。將同類知識單元按照不同的知識關聯(lián)序化鏈接可以形成不同的知識體系，這是知識組織、知識檢索、知識服務等知識管理活動的基礎。

2．3 知識鏈接的建立

以知識單元之間的關聯(lián)關系為基礎，利用數據挖掘中的關聯(lián)規(guī)則技術對分類的知識單元建立關聯(lián)，即可實現具有關聯(lián)關系的知識單元之間的有效鏈接。通過獲取知識單元所表達的概念、事實或體現知識單元的具體公式、定律、數據、原理，如提取主題詞知識單元、關鍵詞知識單元、概念知識單元，并根據用戶的需求，與知識要素詞典中的知識單元進行語義或語法匹配，將具有同一性、隸屬性或相關性的知識單元或屬于同一學科、同一主題或同一知識載體、同一知識內容的知識單元鏈接起來，就構成了知識集合或知識網絡。對知識集合或知識網絡進行分析，即可從整體上分析它們的網絡結構，發(fā)現新的知識或重組產生新的知識。目前最成熟的知識載體鏈接方式就是文獻分類系統(tǒng)和引文網絡系統(tǒng)，而最成熟的知識內容鏈接方式就是使用主題圖和超文本鏈接來實現基于知識單元的知識鏈接，按主題法和超鏈接對知識單元進行標引組織，將具有關聯(lián)關系的知識單元鏈接，并與相關知識資源鏈接，正確表示知識概念間的相關關系，形成結構化的知識網絡。知識單元間常常是多種關系并存交織在一起，形成復雜的網絡關系，而且知識關聯(lián)往往不是直接的、顯在的、直觀的，而是間接的、隱含的、難以直接和直觀表達的。因此，基于知識單元的知識鏈接尤其是隱性知識單元的鏈接，以及技術層面上的相關算法，還有很大的探討空間。

3 基于知識單元的知識鏈接模型

從整體上看，基于知識單元的知識鏈接，是一個抽取規(guī)范知識單元并建立知識單元庫，再通過知識單元之間的關聯(lián)關系建立知識網絡的過程，每個知識網絡都有自己獨特的知識結構和特征。如圖1所示。

3．1 知識鏈接的流程

根據知識網絡的結構和特征以及形成過程，知識鏈接的整個流程可分為三個步驟完成:第一步是抽取知識單元，構建知識單元庫;第二步是判斷知識單元間是否有關聯(lián)關系;第三步是對具有關聯(lián)關系的知識單元進行鏈接，構成知識單元鏈接結構圖，并實現知識單元到信息資源的鏈接轉換。這一流程突出了知識單元的整合性和可重組性，知識單元通過知識鏈接進行整合之后，將知識重組為另一種增值的知識結構，這個過程為實現以知識單元為基礎的知識鏈接、知識組織等知識管理活動奠定了理論基礎。基于知識單元的知識鏈接建立了不同知識單元之間以及知識與文獻、信息之間的關系，拓寬了用戶獲取知識的渠道，擴展和延伸了知識管理與知識服務的空間和范圍。

圖1 基于知識單元的知識鏈接流程

3．2 知識單元的抽取與知識庫的構建

確定知識單元，通過對知識載體(如文本、網絡信息等)進行層次分析和內容分析，獲取特征詞，并借助特征信息庫與知識元庫中的知識要素進行匹配，實現導航鏈接，形成新的、增值的知識庫。〔16〕從知識載體層次分析和內容分析到構建知識庫的過程，實現了知識單元的規(guī)范抽取，為構建基于知識單元的知識鏈接提供了技術基礎。如圖2所示。

圖2 知識單元的提取與知識庫的構建

3．3 知識鏈接的基本模型

通過知識單元的提取和知識庫的構建形成了知識鏈接的兩種基本結構模型，即樹狀知識鏈接模型和網狀知識鏈接模型。

樹狀知識鏈接模型是通過知識單元間存在的線性、層次、等級關系而構成的結構體系，知識單元由上到下、由整體到部分、層層往下分布，其層次關系是按照知識單元的橫向關聯(lián)與縱向關聯(lián)對知識劃分而得到的，橫向關聯(lián)是指知識單元間的并列或同級關系，縱向關聯(lián)是指各知識單元間的父子或從屬關系。如圖3所示。如文獻分類體系、概念邏輯體系、網站組織體系等。

圖3 樹狀知識鏈接模型

網狀知識鏈接模型是通過知識單元間存在的復雜的、多樣的、多重的、非線性的關聯(lián)關系而構成的知識網絡體系。每一個知識單元都是知識網絡結構中的一個節(jié)點，節(jié)點之間的鏈接表示知識單元之間存在的聯(lián)系，關聯(lián)關系緊密的知識單元形成小的知識聚類或集合，多個知識聚類或知識集合就構成了整個知識網絡。如圖4所示。如引文知識網絡、語義知識網絡、超鏈接知識網絡等。

圖4 網狀知識鏈接模型

4 基于知識單元的知識鏈接應用

基于知識單元的知識鏈接分析在知識組織、知識檢索和知識服務等知識管理活動中具有廣泛的應用。

4．1 知識鏈接在知識組織和知識地圖中的應用

知識地圖是一個智能化、可視化的知識導航工具，可以為用戶提供異地、異質、異構的知識資源，并利用RDF對知識資源進行語義性描述，實現知識的機器可理解。〔17〕布魯克斯最早提出知識地圖的概念，他認為〔18〕:“知識地圖是在對邏輯內容信息進行分析的基礎上，找尋到人類所創(chuàng)造的知識同人類思想間的聯(lián)系和影響，從而為用戶揭示知識之間的關系和結構。”知識地圖是知識組織的一種基本形式。眾多學者在此基礎上對知識地圖進行了系統(tǒng)研究，推動了知識地圖理論、方法、技術和應用的快速發(fā)展。

從知識地圖的結構來看，大多數學者都認為知識地圖由知識節(jié)點和知識鏈接構成。基于知識單元的知識鏈接把具有同一、隸屬或者相關關系的知識單元進行關聯(lián)，從而形成一種結構化的知識集合，知識單元之間通過語義鏈接形成知識鏈接網絡，從而形成知識地圖，為知識的有效組織和可視化檢索提供了方便。由此可見，知識鏈接在知識地圖中發(fā)揮著橋梁和中介作用，是構建知識地圖的關鍵要素，而且以知識單元和知識鏈接為基礎構成的知識地圖和知識網絡，實現了知識組織和知識檢索系統(tǒng)以知識單元為單位的語義互聯(lián)推理，消除了知識資源的孤島狀態(tài)。知識組織的過程就是知識圖的構建過程，而知識檢索的過程就是“按圖索驥”的過程。

4．2 知識鏈接在知識發(fā)現與知識創(chuàng)新中的應用

人類的知識結構是由具有復雜關聯(lián)關系的不同知識單元組成的知識網絡系統(tǒng)，每個知識單元又由獨立的知識元通過知識鏈接排列組合而成。因此，知識發(fā)現就是從知識集合或知識網絡中識別出有效的、新穎的、潛在的、有用的知識單元(知識元)和知識關聯(lián)以及最終可理解的非凡過程。知識發(fā)現將信息變?yōu)橹R，從數據信息礦山中找到蘊藏的知識金塊，并找出知識間存在的隱含聯(lián)系，為知識創(chuàng)新作出貢獻。

基于知識單元的知識鏈接，實現了對知識單元的抽取、分類、聚類、標引等處理，再通過知識關聯(lián)，在各知識單元之間或知識單元內部建立網絡化知識鏈和語義鏈，體現了知識引用與被引用的關系，這本身也是一個發(fā)現和創(chuàng)造新知識的過程。用戶利用知識鏈接原理，在知識單元庫中獲取所需的知識單元，還能發(fā)現更多密切相關的知識單元，并通過知識單元的組合實現知識的聚變和裂變，進而產生新的知識單元，同時通過知識單元之間的鏈接發(fā)現更多與之相關的知識單元，由已知知識鏈接到未知知識，為用戶發(fā)現知識和重組知識提供了既直接又有力的幫助，從而更有效地滿足了用戶的知識需求，這本身也是知識管理的一種創(chuàng)新。

4．3 知識鏈接在知識檢索與知識評價中的應用

在圖書情報領域，眾多學者認為知識檢索是指在信息檢索機制中引入語義本體技術，使檢索系統(tǒng)能對查詢請求和信息源進行語義分析，知識檢索的原理為:建立領域本體→數據分類入知識庫(元數據庫)→檢索請求規(guī)范化→檢索請求語義匹配→定制處理結果返回用戶。這一過程實質上也是知識單元的抽取、知識鏈接和知識網絡的構建過程，可以說知識鏈接為知識檢索、知識服務和知識評價的實現提供了理論、方法和技術基礎。知識檢索過程包含著用戶所需知識單元與知識庫中知識單元的匹配與評價，知識服務過程包含用戶對知識檢索結果的評價，同時對知識單元和知識鏈接本身的數量特征和結構特征進行研究也是知識評價的重要內容。

知識檢索和知識評價的實現主要是采用分類法、主題詞法對知識單元進行標引后，建立知識單元庫，通過知識關聯(lián)檢索，以文獻的知識特征單元為檢索詞，如主題詞、關鍵詞、作者、機構等，把知識單元鏈接構成的語義網絡和知識網絡形象描述出來，并由知識單元檢索出更多不同的文獻資料，可以實現跨領域、跨學科、跨專業(yè)、跨數據庫的檢索，使用戶的檢索手段更加多樣，檢索結果更加全面，從不同層次上滿足了用戶的檢索需求。同時，以知識單元為知識評價要素，借助基于知識單元的知識鏈接網絡，從地區(qū)、時間段、機構、人員等不同的角度對知識單元進行統(tǒng)計分析，可以實現知識評價。

5 結語

知識鏈接是實現信息服務向知識服務轉變的關鍵。基于知識單元的知識鏈接在知識組織和知識地圖構建、知識發(fā)現和知識創(chuàng)新、知識檢索和知識評價等知識管理活動中發(fā)揮著重要作用，有利于異質、異構、異地知識資源無縫鏈接的實現，有著重大的理論意義和現實價值。但目前學術界對基于知識單元的知識鏈接研究大多還停留在理論和方法層面上，需要加強技術實現和實際應用研究。

1，2．徐榮生．知識單元初論．理論與工作研究，2001(7):2－5

3－5．化柏林．國內外知識抽取研究進展綜述．情報雜志，2008(2):60－62

6．文庭孝，羅賢春，劉曉英等．知識單元研究述評．中國圖書館學報，2011(5):75－86

7．姜永常，楊宏巖，張麗波．基于知識元的知識組織及其系統(tǒng)服務功能研究．情報理論與實踐，2007(1):37－40

8．劉曉蔚，任瑞娟．基于知識單元的高校圖書館服務管理再思考．圖書館理論與實踐，2007(5):82－85

9．溫有奎．知識元挖掘．西安:西安電子科技大學出版社，2004

10．王子舟．圖書館學基礎教程．武漢:武漢大學出版社，2003

11．曾建勛，趙捷，吳雯娜等．基于引文的知識鏈接服務體系研究．情報理論與實踐，2009(5):1－5

12．陳蘭杰．知識鏈接理論與實踐的三次擅變探究．圖書情報工作，2010(12):46－49

13．付旭雄．基于關聯(lián)數據的知識地圖中知識鏈接構建研究．武漢:華中師范大學碩士學位論文，2012:34－35

14．曾建勛．知識鏈接的研究現狀與發(fā)展趨勢．情報理論與實踐，2011(2):119－123

15．劉曉英．知識關聯(lián)及其應用研究．湘潭:湘潭大學碩士學位論文，2010:14－15

16．楊曦宇．知識地圖研究綜述．圖書館學刊，2007(3):133－136

17．知識發(fā)現．百度百科．〔2013 －12 －16〕．http://baike．baidu．com/view/77853．htm

18．程慧平，陳永超．國內知識檢索研究進展．圖書情報工作，2011(10):126－129