什么是知識?
在信息化領域,我們都熟知這些詞匯:數(shù)據(jù)(data),信息(information),知識(knowledge)。它們所代表的含義,可以這樣來表述:
數(shù)據(jù)(data)=關于事實的一組離散的、客觀的、有意義的描述,是構成信息和知識的原始材料;
信息(information)=具有特定意義的、彼此有關聯(lián)的數(shù)據(jù)。從數(shù)學的觀點看,信息是用來消除不確定性的一個物理量;
知識(knowledge)=結構化的、具有指導意義的信息。從數(shù)學的觀點看,知識是用來消除信息的無結構性的一個物理量。
1、廣義的知識概念
根據(jù)韋伯斯特(Webster)詞典1997年的定義,知識是通過實踐、研究、聯(lián)系或調查獲得的關于事物的事實和狀態(tài)的認識,是對科學、藝術或技術的理解,是人類獲得的關于真理和原理的認識的總和??傊R是人類積累的關于自然和社會的認識和經(jīng)驗的總和。
經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)將廣義的知識按內容分為四種:⑴關于“知道是什么”的知識,記載事實的數(shù)據(jù);⑵關于“知道為什么”的知識,記載自然和社會的原理與規(guī)律方面的理論;⑶關于“知道怎樣做”的知識,指某類工作的實際技巧和經(jīng)驗;⑷關于“知道是誰”的知識,指誰知道是什么,誰知道為什么和誰知道怎么做的信息。
從形式上區(qū)分,前兩類知識是易于文字記載的認識類知識,有人稱之為“有形知識”,非常容易編碼(信息化),可通過各種傳媒獲得。第三、四類知識更多地是沒有記載的經(jīng)驗類知識,有人稱之為“隱形知識”(tacit knowledge)或無形知識,需要通過實踐來獲得。
2、從計算的視角來看知識
中科院計算機語言信息中心董振東教授在2003年11月“知識的計算與《知網(wǎng)》”講座中說:“知識是一個系統(tǒng),它揭示了概念與概念之間,以及概念的屬性與屬性之間的關系;知識體系的廣度與深度取決于上述關系的多少。對于面向計算機的知識體系的質量的關鍵是它的可計算性以及由此為具體的應用而能夠提供的服務。”
知識是結構化的經(jīng)驗、價值、相關信息和專家洞察力的融合,提供了評價和產生新的經(jīng)驗和信息的框架。
3、數(shù)據(jù),信息,知識
數(shù)據(jù)、信息、知識之間,存在著必然的聯(lián)系(見圖1)。從數(shù)據(jù)到信息再到知識的過程,是一個不斷重用和提煉的過程——數(shù)據(jù)在不斷使用中提升為信息,信息在反復應用中轉化為知識,而企業(yè)的知識總和進一步累積為企業(yè)智力資產。
數(shù)據(jù)、信息和知識,都是企業(yè)信息化的基本要素,只是所處的層面由低到高,含義逐漸豐富,應用有所不同。表1表示了數(shù)據(jù)、信息、知識的區(qū)別與聯(lián)系。
表1數(shù)據(jù)、信息、知識的區(qū)別與聯(lián)系
早期的知識工程定義
“知識工程”這個詞匯最早來源于人工智能,由費根鮑姆教授提出。在人工智能創(chuàng)立的前10年中,人們著重的是問題求解和推理的過程。費根鮑姆通過實驗和研究,證明了實現(xiàn)智能行為的主要手段在于知識,在多數(shù)實際情況下是特定領域的知識,從而于1977年最早提出了專家系統(tǒng)和“知識工程”(KnowledgeEngineering)的概念,成為知識可操作化的一個里程碑。
二十多年來,知識工程的研究有了很大發(fā)展,。在依然保持人工智能內涵的同時,知識工程的研究重點不斷發(fā)生變化:⑴主要研究內容從知識推理轉向知識表達;⑵主要研究對象從特定專業(yè)領域轉向常識,進而又轉向工程知識;⑶知識工程的處理對象已從規(guī)范化的、相對好處理的知識進一步深入到非規(guī)范化的、相對難處理的知識;⑷它的處理規(guī)模和方式從封閉式擴大為開放式,從小手工作坊式的知識工程擴大為能進行海量知識處理的大規(guī)模工程;⑸學科從知識工程正在向知識科學轉變。
對于知識工程,不同的專家學者有著各自的理解和論述。其要點如表2所述。
表2不同的專家學者對于知識工程的學術觀點
從上面表中列舉的觀點不難看出,知名的專家學者對于知識工程的理解,都是限定在專家系統(tǒng)、人工智能、知識管理以及實驗性科學等方面,基本上是關于“知識”的“工程”,而不是側重于關于“工程”的“知識”。曾經(jīng)有一段時間,不少的人把專家系統(tǒng)稱作“知識工程”,這體現(xiàn)了某種認識上的局限性。實際上,在最近幾年的發(fā)展中,知識工程的內涵已經(jīng)遠遠地超越了專家系統(tǒng)的范疇,逐漸擴展和脫離了早期的知識工程的定義。
知識與工程的結合
費根鮑姆構建的“專家系統(tǒng)”,就是期待要在機器智能與人類智慧(專家的知識經(jīng)驗)之間構建橋梁。他期冀中的專家系統(tǒng)是人類專家可以信賴的高水平智力助手,“是一個已被賦予知識和才能的計算機程序,從而使這種程序所起到的作用達到專家的水平。”此時的知識工程,還僅僅在某些狹窄領域的“專家系統(tǒng)”上做文章,比如:分析化合物分子結構、看病、下棋等,其主要目的是輔助人類專家來做一些專業(yè)的、高水平的“專家”工作。
知識工程與現(xiàn)代設計技術的結合最早追溯至20世紀70年代末80年代初的設計型專家系統(tǒng)研究。工程技術領域的專家一直希望能夠把專家系統(tǒng)引入到制造業(yè)的設計系統(tǒng)之中,以便形成“智能CAD”系統(tǒng)。并且,期待設計型專家系統(tǒng)具有這樣的理想功能:如能夠模仿人類專家進行創(chuàng)造性設計,具備推理功能,具有自學習功能,并能自我總結學習經(jīng)驗等。但是,由于這樣的研究有許多重大的技術難題尚未突破,因此進展緩慢。此后兩者的結合一度出現(xiàn)脫節(jié)。
自從進入新世紀以來,知識工程領域的大規(guī)模知識庫的研究進展、網(wǎng)絡技術的發(fā)展和普及、新的協(xié)同產品設計模式的應用而生等諸多機會,又為知識工程與現(xiàn)代設計技術重新提供了密切結合的需求。從表1中可以看出,在企業(yè)信息化的進程中,以中國企業(yè)的一般應用狀況而言,我們的企業(yè)信息化已經(jīng)從20年前以CAX為代表的數(shù)據(jù)集成,發(fā)展到了10年前以PDM和ERP為代表的信息集成,更進一步地,我們又發(fā)展到了近些年以CAI為代表的知識集成。知識集成必然呼喚面向工程領域的知識集成平臺以及基于知識創(chuàng)新的工具。因此,關于工程的知識,引起了人們超過以往任何時候的高度關注。
面向工程領域的知識工程定義
什么是面向工程領域的知識工程?目前并沒有公認的、統(tǒng)一的定義。如果一定要給一個定義的話,那么我們可以這樣來定義——依托IT技術,把知識作為一種資產來管理和充分利用,在使用中提升其價值,以此促進技術創(chuàng)新、推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展的全部的相關活動。
在這里,知識工程的內涵已經(jīng)發(fā)生了許多的轉變:知識的內容從常識走向了工程知識,從集成某些專家的經(jīng)驗變成了集成廣泛的工程知識;知識已經(jīng)從一種對象轉變?yōu)橐环N資源;知識集成的目的已經(jīng)從模擬“行業(yè)專家”變成了技術創(chuàng)新。知識工程這個名詞,也從人工智能走向了企業(yè)信息化?,F(xiàn)在的“知識工程”,已經(jīng)脫胎換骨為面向工程領域的知識工程,成為了企業(yè)信息化的一個不可或缺的有機組成部分。
知識工程的研究的內容包括:復雜產品之全生命周期內相關知識的產生(新知識獲?。?、表達(形式化)、組織(體系化)、共享(知識傳遞)、檢索(已有知識獲取)、運用(物化)以及更新(過時知識的淘汰)等一系列科學問題。其中:
* 知識的產生——獲取新知識,包括“知識挖掘”(也叫“知識開采”、“知識抽取”、“知識發(fā)現(xiàn)”等)等內容,重在發(fā)現(xiàn)和收集個體的、游離于現(xiàn)行管理制度之外的非物化知識;
* 知識的表達——將知識以最佳的形式表達出來,便于高效理解;
* 知識的組織——對知識建立彼此關聯(lián)的本體關系,實現(xiàn)知識的有效組織;
* 知識的共享——以知識庫為核心,以網(wǎng)絡為手段,實現(xiàn)知識的高度共享和快速傳輸;
* 知識的檢索——基于本體關系來高效地查詢和檢索相關知識,實現(xiàn)對已有知識的獲?。?
* 知識的運用——在產品全生命周期里充分運用知識,讓知識充分物化,讓智力資產轉變成可交付的物理資產,讓知識在使用的過程中為企業(yè)創(chuàng)造價值(實現(xiàn)創(chuàng)新);
* 知識的更新——定期淘汰過時知識,保持知識庫的實效性和可用性。