基于面向?qū)ο笏枷氲闹R本體及其管理的研究

任鑫博　張君怡

摘要：本文通過面向?qū)ο笏枷雽χR本體進行研究，抽取知識的一般屬性和行為，應(yīng)用面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)和繼承特征，構(gòu)建知識的抽象模型。分析并設(shè)計知識管理系統(tǒng)的理論模型，提出了基于面向?qū)ο蟮闹R管理系統(tǒng)的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；知識模型；知識管理

0引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和增強，互聯(lián)網(wǎng)概念的不斷應(yīng)用，以信息為載體的知識構(gòu)建也越來越具有多樣性，知識在企業(yè)中的指導作用也尤為重要。根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略和思想，科技創(chuàng)新關(guān)乎企業(yè)的發(fā)展和未來。陜西省地方電力（集團）有限公司商洛供電分公司搭建電網(wǎng)應(yīng)急演練及仿真系統(tǒng)，對應(yīng)急預案管理、應(yīng)急演練方案管理、應(yīng)急桌面推演以及應(yīng)急評估工作提供一整套解決方案，從應(yīng)急管理實際應(yīng)用層面為電力企業(yè)管理人員提供強有力的輔助手段。本論文的研究目標是應(yīng)急仿真系統(tǒng)中的知識管理模塊，通過基于面向?qū)ο蟮姆椒ɡ碚摲治鲋R的本體特征，知識管理的重要概念，對知識管理中的重要問題提出了解決方法。

1知識的本體概念

目前，國內(nèi)關(guān)于知識及其管理的研究重點放在企業(yè)知識管理概念和方法的探討，對于知識的自身屬性和特征涉及不多，對于知識的自身構(gòu)成和剖析不足，在應(yīng)用中只注意知識管理的方式。知識是人類對物質(zhì)世界以及精神世界探索的結(jié)果總和。它包括事實、信息的描述或在教育和實踐中獲得的技能。根據(jù)信息時代的特點，信息的產(chǎn)生是大量的、分散的，具有結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性的特征。而信息作為知識的載體，需要通過分類、分析、匯總等方法從信息中提取出知識。知識的散落性和非結(jié)構(gòu)性等特征十分明顯。以面向?qū)ο蟮乃枷耄瑢⒅R對等成為一個獨立的對象，通過面向?qū)ο蟮姆椒ǚ治鲋R的屬性和構(gòu)成，知識具有的方法（或行為）。

2面向?qū)ο笏枷?/p>

面向?qū)ο笏枷胧菍⒖陀^存在的事物和概念進行分析、提取、識別并建立分析模型，用對象的屬性和方法分別描述問題域中事物的靜態(tài)特征和動態(tài)特征，并且能夠保留事物之間關(guān)系的原貌。面向?qū)ο笏枷霝榭陀^事物建立抽象模型，根據(jù)模型的屬性和方法表達事物的抽象概念，通過繼承、多態(tài)和接口等方法可以將事物的多樣性、不同繼承關(guān)系及行為表現(xiàn)實現(xiàn)。減少了事物分析過程中的冗余和單向性，增強了事物間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，也為后期對象的擴展和新對象的建立提供了方便。

3基于面向?qū)ο笏枷氲闹R本體分析

知識的獲取可被表示為如下方式。知識分為顯性知識和隱性知識。顯性知識具有意思明確、主次突出，表達方式直接，層次清晰和概括性強等特點，一般是通過匯總性的資料，文檔，書籍和指導手冊等。其表達方式也是以概念、圖表等內(nèi)容表現(xiàn)。隱性知識則由于其在交流和傳播的過程中形式的多樣性導致其個人化、主觀化、經(jīng)驗化等特性明顯。這部分多以師傅傳授徒弟方式、交流文檔、電子郵件、即時通訊消息、客戶知識反饋和互聯(lián)網(wǎng)Web頁面瀏覽收集為主。同時，專家系統(tǒng)，基于案例的推理系統(tǒng)，頭腦風暴會議、面對面形式、集會等都是產(chǎn)生隱性知識的方式和方法。以面向?qū)ο蟮姆椒ǚ治鲋R，是根據(jù)知識的特點總結(jié)和歸納出知識的屬性特征和行為方法，建立知識對象的抽象模型。針對商洛供電分公司電網(wǎng)應(yīng)急演練及仿真系統(tǒng)的需求分析，本文將該系統(tǒng)的知識管理模塊中的知識概念模型建立如表1所示。

表1中的屬性是關(guān)于知識的基本抽象特征，方法關(guān)于知識的行為。通過知識的屬性設(shè)置和方法實現(xiàn)，能夠抽象的表達知識的基本特性和行為因素。針對商洛供電分公司電力專業(yè)知識的特點，該模型可作為知識對象的抽象類（或父類），對于電力行業(yè)內(nèi)部的其他類型的知識體系，均可由該模型繼承生成，對于不同種類的知識的屬性和方法均可以通過覆蓋和重載的方法完成。對于跨種類但具有相同表現(xiàn)方法的知識，則可以通過接口來實現(xiàn)。

4知識管理系統(tǒng)的建立

知識管理是指把散落在企業(yè)各處的信息有序地加以管理，并挖出有價值的知識為企業(yè)的發(fā)展服務(wù)。由于信息具有非結(jié)構(gòu)化、散落度大、表現(xiàn)形式多樣等特點，根據(jù)信息總結(jié)、歸納出的知識也具有相同的特征。如何組織、維護海量的信息知識成為電力企業(yè)的重要課題。周輝提出協(xié)同矩陣和齒輪聯(lián)動模型將企業(yè)內(nèi)容部要素在平臺上統(tǒng)一進行管理，同時通過與系統(tǒng)其他模塊都有關(guān)聯(lián)的核心引擎連接整個系統(tǒng)。卞蓓蕾提出基于知識共享和存儲的知識管理機制。李朝明提出企業(yè)協(xié)同知識管理系統(tǒng)的框架。

商洛供電分公司的電網(wǎng)應(yīng)急演練及仿真系統(tǒng)中的知識管理具有專業(yè)化、信息量大、信息存儲（顯現(xiàn)）位置分散，信息間關(guān)聯(lián)不明顯等特點。商洛供電分公司的電網(wǎng)應(yīng)急演練及仿真系統(tǒng)需要的知識管理應(yīng)滿足①支撐應(yīng)急小組成員之間的溝通、應(yīng)急處置的協(xié)調(diào)：②輔助實現(xiàn)電網(wǎng)應(yīng)急在線式桌面推演、應(yīng)急預案細化完善、應(yīng)急方案制作管理及應(yīng)急演練評估全過程。根據(jù)面向?qū)ο笏枷霕?gòu)建知識的抽象模型，由抽象模型建立具體的實例。

4.1知識管理系統(tǒng)的輸入設(shè)計商洛供電分公司的信息交流工作主要包括Web頁面及論壇瀏覽、電子文檔、系統(tǒng)辦公OA、紙質(zhì)會議記錄和同行之間的交流、合作等原始信息。通過輸入獲取單元中的Pvthon爬蟲工具抓取Web頁面、OA系統(tǒng)的相關(guān)信息，對于會議、報告、同行交流和紙質(zhì)文件等內(nèi)容可有特定人員進行信息的錄入。知識管理系統(tǒng)的輸入部分就是要將這些原始的信息轉(zhuǎn)換成可識別、可被分類、可有效存儲、可利用的知識元素。如圖l所示。

4.2知識的對象化根據(jù)獲取的知識信息通過面向?qū)ο笏枷虢⒅R對象模型，應(yīng)用面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)和繼承特征，由抽象模型建立具體的知識實例。不同類知識實例之間的關(guān)系是相對獨立，因此可以達到知識分類層次上的扁平化，相似類知識實例由于對象的繼承和接口特性保證了知識的統(tǒng)一性，并且通過由父類知識對象衍生出的子類知識對象具有對象的繼承、重載特性，衍生對象間的垂直關(guān)系也能夠明顯分辨。知識的對象化模型如圖2所示。

對象化的知識即保持了知識之間的相對獨立性，又在同類型知識間具有相關(guān)聯(lián)系，每個知識都含有自身的屬性，對象的繼承特征產(chǎn)生繼承樹關(guān)系，為后期的知識的數(shù)據(jù)挖掘和關(guān)聯(lián)分析提供了保障。

4.3知識管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識通過對各類信息的抓取，結(jié)構(gòu)和語義的分析構(gòu)成知識對象，知識對象含有知識的屬性和行為，同時具有知識的語義標簽。知識能夠被存儲、搜索、訪問、重新組合。知識管理系統(tǒng)根據(jù)知識的對象化定義結(jié)合知識的自身特性，其結(jié)構(gòu)分為4層，如圖3所不。

①知識的輸入層包含從各種渠道獲取的信息轉(zhuǎn)化成的知識源?？蓮木W(wǎng)絡(luò)、會議、電子文檔、OA辦公系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等資料中抓取知識信息。知識在這些信息中的特征表現(xiàn)為非結(jié)構(gòu)特性，知識的分布散度大，構(gòu)成的知識地圖所表現(xiàn)的知識間的關(guān)系不明顯。完成知識獲取的方式有數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)鍵詞標注、網(wǎng)絡(luò)爬取、上下文語義分析等。

②知識處理層則將獲取的知識信息對象化。由抽象的知識對象模型，定義出知識需具備的基本屬性和行為方式，并由知識抽象模型定義不同繼承層次的知識子對象。知識根據(jù)照繼承和接口特點表現(xiàn)不同類型，定義不同的知識實例，知識的標記屬性也同樣表現(xiàn)知識的類型。

③知識存儲層針對處理好的知識利用數(shù)據(jù)倉庫或數(shù)據(jù)庫模型完成知識的存儲工作，是構(gòu)建知識庫的必備部分。

④知識應(yīng)用層是通過提出合適的知識內(nèi)容指導行為，應(yīng)用在具體的場景中。包括知識地圖的建立，專家系統(tǒng)內(nèi)容的智能創(chuàng)建、基于案例分析的知識匹配、根據(jù)流程的知識行為響應(yīng)等。

4.4知識管理系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計知識管理系統(tǒng)設(shè)計采用B/S架構(gòu)。知識管理系統(tǒng)的知識輸入可通過Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲工具獲取網(wǎng)絡(luò)信息，并通過專業(yè)的語料庫抓取有價值的信息：對于電子文檔可利用Python庫進行語義分析獲取知識信息。利用SQL 2008（或MySQL）完成知識內(nèi)容的存儲。對于具體的知識應(yīng)用則通過相關(guān)需求編寫Pvthon程序?qū)崿F(xiàn)。

5總結(jié)及展望

本文結(jié)合知識的特點，通過面向?qū)ο笏枷虢⒅R對象模型，應(yīng)用面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)和繼承等特征，以數(shù)據(jù)流圖為導向，為應(yīng)急預案和仿真系統(tǒng)提供知識服務(wù)和管理功能，研究商洛供電分公司的知識管理系統(tǒng)，即實現(xiàn)了電力企業(yè)內(nèi)部知識的有效交流，又將行業(yè)知識進行沉淀、儲備和優(yōu)化，為實現(xiàn)電力部分的應(yīng)急預案和仿真系統(tǒng)的指導工作積累和提供了可靠保證。知識管理系統(tǒng)未來的研究重點應(yīng)放在通過Machine Learning（機器學習）加強信息中知識的識別分析，知識間關(guān)系的深層分析。endprint