泛在學習環境下知識建模研究

于延

（哈爾濱師范大學，哈爾濱150025）

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泛在學習環境下知識建模研究

于延

（哈爾濱師范大學，哈爾濱150025）

摘要：通過介紹泛在學習的概念及特點，回顧了知識建模技術的發展，并提出一種泛在環境下知識建模模型，對知識的深度加工提供了技術基礎。

關鍵詞：泛在環境；知識建模；情境感知

1泛在學習

目前，學界一般認為泛在學習是由美國Mark Weiser提出的概念，由泛在計算衍生而來［1］。泛在計算的最高境界和目標是使計算機和計算像空氣和水一樣，自然地融入到人類社會生活的所有角落。泛在學習在發展過程中，曾有無縫學習、普適學習等名字，是在泛在計算條件下創設的一種學習環境，由每個人日常生活中那些無處不在的、不可見的計算設備提供支持，學習者只需注意學習過程，而不必受自己所處的位置、環境和時間的限制。也就是說，泛在學習環境下的學習者可以在任何時間、任何地點使用任何智能設備進行學習［2］。

在國內，有學者指出泛在學習是一種學習方式，學習者可以在海量的、近乎無限的知識庫中獲取自己所需的知識點，也可以方便地與系統中的同伴交流［3］。還有學者指出泛在學習是發生在信息空間和物理空間相互融合的空間里，學習者、學習的需求、學習行為、學習資源是無處不在的，在泛在計算環境下學習者可以得到隨時隨地的支持［4］。

2泛在學習的特征

泛在學習歸納起來有以下一些基本要素：第一，需要泛在計算環境支持，是無處不在的。第二，學習者關心的是學習過程本身，與所處的環境無關。第三，學習者的學習活動是完全自主的，是發自內心的積極參與。結合文［5］中的觀點，筆者總結泛在學習主要有以下幾個特點：

第一，強泛在性。無處不在的海量學習者、無處不在的海量學習資源、無時不在的自由的自發的學習請求，以及泛在計算環境提供的無處不在的學習服務，使得學習活動不受任何條件限制。

第二，強交互性。泛在學習強調無處不在、無時不在的學習，就要求學習者之間、學習者與學習資源之間、學習者與教師或學者之間，有非常強大實時的交互功能，要求泛在網絡之間存在多樣化高速的通信手段和高效的學習工具。

第三，海量資源。要保證學習者良好的學習體驗和多樣化學習需求，泛在學習要提供足夠的學習資源，包括學習資料、學習設備和網絡上的導師和同伴。

第四，情境感知。泛在計算的最高境界和追求是讓人們感覺不到它的存在，泛在學習也使學習者感覺不到它的存在。學習者可以體驗真實的學習環境，又意識不到學習環境的存在，這就要求泛在學習可以根據不同學習者不同的學習要求提供給學習者恰當的學習情境。

基于本文思想的泛在學習環境框架如圖所示：

圖泛在學習環境框架Fig. Ubiquitous learning environment framework

3知識建模的發展

為實現知識在泛在計算環境下的存儲、表示和處理，為了實現知識的共享和復用，為了達到泛在學習的目標和要求，需要科學的知識建模技術的支持。

近年來，基于框架、規則、模型以及本體的多種知識建模技術在人工智能領域得到發展。這些技術主要應用于對知識的智能推理和自動化推送，例如，在顯性知識管理方面，主要出現了智能搜索引擎、知識門戶等。顯性知識可以理解為那些可以編碼的知識和知識之間的強關聯關系。知識還可以是隱性知識，主要指人類的高級思維活動，例如靈感、直覺、經驗等，這些知識通常難以進行編碼和度量。

在知識建模和管理領域，很多學者都提出了不同的模型，例如文［6］中提出的社區知識處理模型，可以支持協同工作，文［7］中提出的知識網格模型，可以完成對全球知識資源的共享和管理。以上知識模型在顯性知識方面都提出了解決方案，但在隱性知識的建模和處理方面，還缺乏有效的方法。

4泛在環境下的知識建模技術

為了實現顯性知識與隱性知識的統一建模與管理，筆者提出一種新集成知識情境的知識模型。可以用三元組表示為：

KM=(KC，KIS，KR)

其中：KM是知識名稱，KC是知識類目，KIS是知識內容或情境，KR是知識間的相互關系集合。

KC：知識類目，可以定義成樹型的類與子類結構，表示類目之間的繼承關系。

KIS：知識內容或情境，在本文設計的模型中，情境也是一種知識內容。這樣，知識和情境就可以統一處理。

KR：知識之間的關系。此屬性可用于描述知識點與其相關聯的知識之間的關系，為簡化描述，可以只包含強關系描述。

5　結語

本文介紹了泛在學習的概念及特點，以及簡要回顧了知識建模技術的發展，并提出一種泛在環境下知識建模模型。該模型實現知識內容和情境統一處理，可以用來描述顯性知識，也可以用來挖掘隱性知識，對于知識的深度加工提供了技術基礎。

參考文獻：

［1］MarkWeiser(1996).UbiquitiousComputing［EB/OL］.http://www.ubiq.com/hy- pertext/ weiser/UbiHome.html Retrieved 10.11，2009.

［2］章偉民，徐梅林.全球視閾中的教育技術：應用與創新［M］.上海：華東師范大學出版社，2006.

［3］白娟，鬲淑芳.M- learning21世紀教育技術的新發展［J］.現代遠程教育研究，2003，（04）：45- 48.

［4］付道明，徐福蔭.普適計算環境中的泛在學習［J］.中國電化教育，2007，（07）：94- 98.

［5］潘旭偉，顧新建.面向知識管理的知識建模技術［J］.計算機集成制造系統- CIMS，2003，9（7）：518- 521.

［6］TOYOAKI N.A traveling conversation model for dynamic knowledge interaction ［J］.Journal of Knowledge Management，2002，6（2）：124- 134.

［7］HAI Zhuge.A knowledge grid model and platform for global knowledge sharing ［J］.Expert Systems with Applications，2002，22（4）：313- 320.

Research on Knowledge Modeling in Ubiquitous Learning Environment

YU Yan
(Harbin Normal University, Harbin 150025, China)

Abstract:This paper introduced the concept and characteristics of ubiquitoued learning, reviewed the development of knowledge modeling technology, and put forward a model of ubiquitous knowledge modeling, which provided a technical basis for the deep processing of knowledge.

Key words:Ubiquitous environment; Knowledge modeling; Situation

作者簡介：于延（1976-），男，黑龍江哈爾濱人，碩士，副教授，從事智能教育與數字游戲研究。

基金項目：黑龍江省自然基金“泛在學習環境下集成情境的知識建模與知識管理技術研究”（F201319）；黑龍江省教育廳科技項目“基于多AGENT的智能教學系統關鍵技術研究”(12541247)；黑龍江省應用開發研究項目“支持情境感知的智能教學系統模型及應用研究”；哈爾濱師范大學大學生創新基金項目

收稿日期：2015- 12- 27

中圖分類號：TP312

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）03-0116-02