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复旦大学硕士论文 o n t o lo g y 在 知识管 理中的 应用研究 摘要 随着电子商务模式的发展，知识管理的环境也在迅速变化。一个更加动态， 开放的环境使企 业的知识管理面对更多的挑战。 传统的 知识管理思想 和手段已 经 渐渐无法满足人们的需求。 本文提供了 一个将o n t o l o g y 引入知识管理的解决方案。 o n t o l o g y 是共享概念 的基础，它为企业的知识表示、共享提供了一个公共的 模型。企业首先建立 o n to lo g y ， 利 用o w l 语 言 创 建出 一 个反 映 企 业 概 念 化 领 域 知 识的 模 型， 通 过 对 o n to lo g y 的 实 例 化， 使用r d f 文 件 格 式 表 示 企 业内 的 知 识实 体 . 通 过o n to l o g y 中 定义的 概念以 及概念之间的 关系， 促进企业内 知识的 共享和重用， 并且通过对 知识库进行检验和集成， 帮助企业间的知 识库相互链接， 形成一张“ 知识大网” 帮助用户获得更多有价值的内容。 关键词:知识管理、本体论、集成、描述逻辑、o wl 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知 识管 理中 的应 用研究 ab s t r a c t wi t h t h e d e v e l o p me n t o f n e w e - b u s i n e s s m o d e l , t h e e n v i r o n m e t f o r k n o w l e d g e ma n a g e m e n t i s c h a n g i n g r a p i d l y . a m o r e d y n a mi c , o p e n e n v i r o n m e n t r a i s e s ma n y n e w c h a l l e n g e s t o k m . t h e r e i s a h u g e g a p b e t w e e n t r a d i t i o n a l m e t h o d o l o g y a n d mo d e r n c u s t o me r n e e d s . t h i s a r t i c l e p rov i d e s a n e w k m s o l u t io n b y i n t r o d u c i n g o n t o l o g y . o n t o l o g y i s t h e b a s i s f o r s h a r i n g c o n c e p t s , w h i c h p r o v i d e s a c o m m o n c o n c e p t u a l m o d e l f o r e n t e r p r i s e k n o w l e d g e r e p r e s e n t a t i o n a n d s h a r i n g . t h e e n t e r p r i s e f i r s t c r e a t s t h e e n t e r p r i s e - l e v e l o n t o l o g y r e fl e c t i n g t h e c o m mo n u n d e r s t a n d i n g o f t h e c o n c e p t u a l i z e d d o m a i n k n o w l e d g e . k n o w l e d g e i s r e p r e s e n t e d b y o n t o l o g y i n s t a n c e s u s i n g r d e t h e d e f i n e d c o n c e p t s a n d r e l a t i o n s w i t h i n t h e s e c o n c e p t s h e l p e n t e r p r i s e t o s h a r e a n d r e u s e t h e k n o wl e d g e . o n t o l o g y a l s o h e l p s t o e x a m i n t h e k n o w l e d g e b a s e a n d a d v a n c e s t h e i n t e r g r a t i o n b e t w e e n k b s w h i c h r e s u l t s i n a c o n n e c t e d k n o w l e d g e n e t o w r k . k e y w o r d s : k n o w l e d g e ma n a g e m e n t , o n t o l o g y , i n t e g r a t i o n , d e s c r i p t i o n l o g i c , o wl 复旦大学硕士论文 o n t o lo g y 在知识管理中的应用研究 第一章 绪论 研究的背景 知识经济时代，知识成为组织生存和发展的核心竞争力。如何充分发挥己有 知识的作用， 实 现知 识创新、 存储、 共享、 重用? 如何从外界广泛获取自 身需要 的知识? 知识管理成为每一个在激烈竞争中生存的 组织所必须面 对的问 题。 作为 一个新的学科， 知识管理是管理学、 认知科学、 系统工程以 及信息学科的融合。 知识管理就是对知识的 管理， 知识可能 存在于数据库、 知识库、 文件或人的 头脑 中，遍布于整个组织.只有管理好知识、知识资产， 健全知识使用机制，发挥知 识的作用，才能创造更高价值， 提高 竞争力。 随着新一代电 子商务模式的 浮现，单 个企业的 竞争 将被企 业联盟之间的竞争 所取代。 企业通过与其他企业的 广泛合作， 从大规模生产模式转向以 客户为中心、 关注客户真实需求的大规模定制模式。 企业通过充分利用 w e b技术，增强企业 与企业之间在产品设计、制造资源、销售、市场、服务和客户等方面的全方位协 作能力， 通过企业之间的 协作共同 快速提供客户满意的产品 和服务， 从而增强企 业的 应变能 力和竞争能力。 在这种协同的 环境下，企业对于知识管理提出了更高的要求: 企业希望本企 业的知识能够同其它企业的知识 进行共享和交流， 以支持企 业间的 协作活 动。 比如， 当多个企业需要共同 完成 产品设计 任务时， 他们 需要共享关于产品设计相关的知识， 并且保证来自 各个企业的知识能够无 歧义地为他人所理解。 企业希望更有效的 管理本企业的知识， 并且吸收来自 外部的知识: 这需要 合理、 高效 地创建企业知识库， 帮 助企业中的知识工人在浩瀚的 知识库中 迅速找到他们需要的信息，并且在保持知识库的一致性和完 整性的 基础 上，迅速的加入新的知识。 企业希望利用自 动化工具 例如智能 代理程序来帮助知识库的创 建和维护， 并且能够与外部的知识库集成， 链接，发现新的知识，为企业 创造竟争优势。 复旦大学硕士论文o n to l o g y 在 知识管 理中 的应 用研究 2 研究的内容和意义 引 入o n to lo g y 的 概 念 对于 企业 的 知 识 管 理 有 重 要的 意 义。 o n t o lo g y 是“ 对 概 念的显示说明 ( t o m g r u b e r 1 9 9 3 ) 。从o n t o l o g y 的作用上看是为了 说明 语言词汇 表的内在意义而设计的一套逻辑公理， 不但提供了形式化的描述知识的基础， 而 且使系统之间的知识级集成和共享成为可能。 本文研究的内容主要包括两个方面:针对新一代电子商务模式下企业对于知 识管理、知识共享的需求特点， 本文将 o n t o l o g y作为知识管理的基础， 提出了 基 于o n to lo g y 的 知 识 管 理 框 架， 以 及 对o n t o lo g y 的 管理 方 法; 针 对 企 业 对 于 知 识集成的需求，研究了基于o n t o l o g y 的 知识整合. 将 o n t o l o g y引入知识管理的意义在于提供了 一种新的知识管理的思路和方 法，利用 o n t o l o g y 技术来 控制知识的 创建、 发布、 共享和交流。 o n t o l o g y 可以 成为知识的 “ 元知识” ， 为企业间的知 识共享提供了 一个公 共模型，既保证了 知 识的交流不会产生歧义的理解， 方便了知识的重用， 将为企业对他们知识库的管 理和维护，以及知识的发现提供了巨大的帮助. 3文章结构 文章共分为八个部分: 第一部分 “ 导论”介绍了选题的意义，本文研究的内容和文章的框架。 第二部分“ o n t o l o g y 简介” 介绍了o n t o l o g y 的基本概念以 及o n t o l o g y 在信息 系统中的一般应用。 第 三 部 分“ o n to lo g y 在 知 识 管 理中 的 应 用 ” 介 绍了目 前 知识 管 理 的 一 些 手 段 和思想， 分析了 知识管理面临的 挑战，以 及如何利用 o n t o l o g y来更好的 满足知 识管理的需求。 第 四 部 分“ 基 于o n to lo g y 的 知 识 建 模” 归 纳了 一 套 基 于o n to lo g y 的 知 识建 模 方式 ， 如 何 将o n to lo g y 应 用 在 知 识的 表示 中 ， 以 及 一 套o n to lo g y 的 建 立 流 程. 第 五 部 分“ 基 于o n to lo g y 的 知 识 整 合” 将 利 用o n to lo g y 对 企 业的 知 识 进 行 检 验、链接并且与其它企业的知识进行整合。 第 六部 分“ w e b o n to lo g y 语 言 ” 介 绍了 目 前w e b 上 最 新的o n to lo g y 语言 。 第 七部 分“ 实 例 研究” 使 用了 一 个实 例来 解 释o n t o lo g y 的 建 模 方 法。 第八部分 “ 总结和展望”总结了全文，并且说明了进一步研究的方向。 复旦大学硕士论文o n t o l o gy 在知识管理中的应用研究 第二章 o n t o l o g y 简介 2 .1 o n t o lo g y 的定义 o n to lo g y( 本 体 论) 是 哲 学中 理 论中 使 用 最 广 泛 而 又 歧 义 最 大的 概 念。 在 哲 学意义上， 本体论研究的或者说关注的是 “ 存在” ，即有什么东西存在或者说世 界中 存在什么实体?它们是如何存在的。 从词源来看， 英文的o n t o l o g y，以 及 德 文的o n t o lo g ie ， 法文 的o n t o lo g ie， 最早 均 来自 拉 t 文o n t o lo g ia 一 词 ， 而 拉 丁 文 又 源自 希 腊 文 。 在 哲 学中 ， o n to lo g y一 般 指 世 界的 本 原 是 什么 ， 或 者 终 极 实 体 是 什 么。 比 如 说， 柏 拉图 认 为 o n to lo g y 就 是 理 念， 康 德 认为 的 o n to lo g y 是“ 自 在 之 物” . 就 希 腊 文的 字 面意 思 说 ， 它 是 指 关 于o n 的lo g o s li l一研 究 存 在 的学问， 用来描绘现实世界中的 各类实体和它们之间互相关系的 科学。 从哲学史 上 看， 所 谓的o n t o lo g y 是 指 一 切 存 在 的 根 本凭 借 和内 在 依 据， 是 多 样 性的 世 界 赖以 存在的共同基础， 具有超越性、 无限 性和终极性的 特点 冈周 . 在 人 工智 能 界 ， 最 早 引 入o n to lo g y 概 念的 是n e c h e s 等 人 ， 他 们 将o n t o lo g y 定义为: “ 给出构成相关领域词汇的 基本术语和关系，以 及利用这些术语和关系 构 成的 规 定这 些 词 汇 外 延 的 定 义” 。 14 1 。 在 近十 年 来 ， o n t o lo g y己 经 渐 渐 被 计 算 机领域采用， 用于知识表示、 知识共享以 及知识 重用等许多方面。 许多学科和研 究 都 在 使 用 “ o n to lo g y ， 这 个 术 语， 但是 并没 有达 成 统 一 的 定 义 : 牛津英语词典 对 o n t o l o g y 的定义为: t h e s c i e n c e o f s t u d y b e i n g . t r . g r u b e r 关于o n t o lo g y 的 定义英 语原文为: a n o n t o lo g y i s a n e x p li c i t s p e ci f i c a t io n o f s o m e t o 沙. it i s a f o r m a l a n d d e cl a r a t iv e r e p r e s e n t a t i o n , w h i c h in cl u d e s th e v o c a b u la r y (o r n a m e s ) f o r re fe r rin g to th e t e r m s in a :s p e c ifi c s u b j e c t a r e a a n d t h e lo g i c a l s t a t e m e n t s t h a t d e s c r i b e w h a t th e t e r m s a r e , h o w t h e y a r e r e la t e d t o e a c h o t h e r o n t o l o g y t h e r e f o r e p r o v id e a v o c a b u la r y f o r r e p re s e n tin g a n d c o m m u n ic a t in g k n o w le d g e a b o u t s o m e to p ic . . . 151181这 是 第 一个被广泛接受的关于o n t o lo g y 的定义。 s t u d e r 等 对o n t o lo g y 的 定 义 为: “ 本体 是 共 享 概 念 模 型 的 明 确 的 形 式 化 规 范 说明” 。 m 无 论 是哲 学 上 的o n t o lo g y 的 概 念， 还 是 人 工 智能 的。 n to lo g y ， 它 们 之间 是 有 关联也 有区别，为了 更好的加以区分， 在人工智能领域，引 入了“ 概念化” 这个 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知 识管理中 的应用 研究 词语。即 使两个o n t o l o g y 使用不同的 语言词 汇， 但它们共享相同的 概念 化结果， 这 正 好 反 映了o n to lo g y 的 重 用 性 8 从知识管理的角 度来说， o n t o l o g y 作为一种 概念化的说明， 对客观存在的概 念和关系进行描述。它是通用意义上的“ 概念定义集” ， 是一个具有共同兴趣的 团体对一定知识范围内的 术语和规则的共识， 是关于“ 种类” 和“ 关系” 的词汇表。 这种词汇表， 是在人们之间交换意见时所用到的共同语言 在这里， 人可能是 一般意义上的自 然人， 也可能是自 主的a g e n t . 信息的提供与使用实际上是一种生产与消费的关系。这种生产与消费的关系 能否顺利建立关键在于生产者和消费者能够对数据的语义达成共识， 否则生产者 提供的数据就不能 被消费者所理解， 对消费者而言也就没有价值。 o n t o l o g y的 目标就在于建立这样的公共模型，来确保各方能够交换信息和知识。 2 .2 o n to lo g y 的 基 本 特点 从上的一些定义中 我们可以归 纳出o n t o l o g y 的一些基本特点: 概念 化的: o n t o l o g y 的目 标是对自 然世界的 描述。由 于自 然世界唯一精确的 表示就是其自 身， 其他表示都知识近似而不 是绝对逼真。 因此， o n t o l o g y 是 通过抽象出客观世界中的一些现象、特性的相关概念而获得的模型。每一个 知识库、 信息系统、 智能代理都内含一个概念化的世界显性或者隐性的. o n to lo g y 就 是 对 这 个 概 念 化的 世界 显 性 的 说 明. 当 领 域 知 识以 某 种 形 式 进 行 描述的时候，所有被表示的对象的集合便构成世界。对象与对象之间的关系 通过知识表达语言来描绘的。 明 确的 : o n to lo g y 中 所 使 用的 概 念以 及 这些 概 念 的 约 束 都 必 须 有 明 确 的 定 义 和说明。 世界中的实体、 对象、 关系以 及过程都以人们共同理解的方式来说 明并且通过形式化的公理限制来规范这些术语的解释和使用。严格地说， o n t o l o g y 是 一个逻辑理论的陈述性描述。 共 享的 : o n to lo g y 表达 的 是 共 同 认 可 ( 某 个 领 域中 ) 的 知 识， 它 代 表了 相 关 领域中 知识 工人的概念集合， 可以为 此领域的使用者 ( 自 然人或者 a g e n t ) 共享。并且可以通过对概念的进一步抽象达成不同领域的共享。 多 样的: 由 于现实 世界的多样性， 必定造成了o n t o l o g y 的多样性。 对于同一 个本体来说， 在不同的 领域中， 则 存在不同的o n t o l o g y 。 例如， 在生物学中， 细胞是 “ 生 命的组成部分” ， 存在着一种 o n t o l o g y 。 然而， 在从病毒学的角 度来看，则存在着另一种。因此，建立一种具有普遍意义的带有一般知识的 的o n t o l o g y 将是 极度困难的。 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知识管 理中的应 用研究 2 . 2 o n t o lo g y 的功能 目 前， o n t o l o g y 已 经被应用在了 一些领域中， 大部分的实 例都是为了“ 重用” 但 其 中 许 多 实 例 在 对o n to lo g y 的 各 种 解 释并 不 太 明 确。 目 前， o n to lo g y 被 运 用 在知识i程 9 ,1 0 , 1 1 ,1 2 1 ， 知识表示1 3 , 1 4 , 1 5 1 ， 语言i 程1 6 ,1 7 1 ， 数据库设计 1 8 , 1 9 1 ，自 然语 r 翻译 2 0 , 2 1 1 等方面。 o n t o lo g y 的 另 一 个 重 要 的 作 用 是 信息 集 成。 这 种 方 式 主 要 体 现 在 商 务 集 成 上 2 2 ,2 3 1 、分布式多代理系统和并发处理工程的设计上。 根 据 这 些 应 用 ， 我 们 可以 粗略 地 把o n t o lo g y 的 作用 划 分 为 两 大 类 : 信息 交 流 和互操作。 信息交流: o n t o l o g y 的核心思想就是知识共享。 通过减少概念上的 歧 义，o n t o l o g y 描述为某一个领域中工 作的人员提供了 一个统一的 框架 或者理解模型，使得他们的理解和交流成为可能，并且保持语义上的 一致性。 互操作:通过 。 )o t o l o g y ，可以 实现不同 应用程序之间的互操作， 即不 同 系 统 之 间 的 数 据 传 输。 通 过对o n t o lo g y 的 创建 和 管 理 ， 通 过 对 程 序 语言中的构建和约束做普通语义解释， 支持o n t o lo g y 不同 使用者之间 进行语义层面的信息共享和互操作。 o n t o l o g y 共享的数据交换的 关键 是o n to l o g y 的 知 识 表 示 语言 必 须提 供 对o n to lo g y 一 致 无 歧义 的 解 释. 因 此 ， o n to lo g y 的 知 识 表 达 语 言 所 采 用的 推 理 机 制 需 要 能 够 知 识 推 理 的查询、更新和一致性检查等。 由o n t o l o g y 的这些基本功能， 在信息 系统应用中可以 衍生出 三种应用形式: 基于 o n to lo g y的 搜索: o n to lo g y的 检索中 应用的基 本思路是把 o n t o l o g y 作为 一个结构化信息和知识库组织的基础，帮助用户理解和 组织知识库，提高知识库检索的精度和速度。这方面的应用离不开 o n t o l o g y 浏 览，搜索引擎，自 然语言 处理等技术的支持。 基于o n to lo g y 的 共 享 访问 : 通 过共 享o n t o lo g y ， 实 现不 同 信 息 系 统 之 间 的 共 享 访问 ， 而 它 们 之间 的 交 换 机 制 是由 共 享。 o to lo g y 定 义 的 语 言 实现的。 基于o n to lo g y 的 映 射 访问 : 这 个 应 用 可以 看 成是 共享 访 问 更 一 般 情 况 。 不同 的 信息 系 统 不需 要 共享 o n to lo g y ， 或者 根 本不 存 在某 个 共 有的 o n to lo g y ， 而 是 使 用 它 们自 己 的o n to lo g y 。 但 是 通 过 建 立o n to lo g y 之 间的映射实现交换。 复旦大学硕士论文 o n t o lo g y 在知识管 理中的 应用 研究 第三章 o n t o l o g y 在知识管理中的应用 3 . 1知识管理 彼得. 德鲁克曾说: 知识生产力已成为竞争和经济发展的关键， 知识己成为首要 产业，这是不可逆转的发展趋势。而早在 50 年代，保罗 罗默教授就曾提出了 经济增长四要素理论， 其核心思想是把知识作为经济增长最重要的要素。 他认为: 首先， 知识能提高收益; 其次， 知识需要投资: 第三， 知识与投资 存在良 性 循环 关系，投资促进知识，知识促进投资。 现今，企业的价值己不仅反映在拥有多少厂房、设备和产品，而且表现在于 知识产权、 客户的信赖程度、与商业伙伴合作的能力、电信基础结构，以及雇员 的创造潜力和技能。 知识管理是管理领域的一 个较新的研究领域，目 前还没有一个被大家广泛认 可的定义。国外有关专家、学者根据 自己的实践和认识，纷纷提出自己的观点: b r i n t 知识管理网的创建人y o g e s h ma t h o t r a 认为 “ 知识管理是在日 益加剧的 不连续的环境变化情况下服务于组织适应、 生存和能力等关键问题的活动。 其实 质在于信息技术处理数据与信息的能力以及人们创造和创新的能力有机结合的 组 织 过 程” 2 4 1 按照美国德尔集团创始人之一卡尔 费拉保罗的提法，即 “ 知识管理就是运 用集体的智慧 提高应变能力和创新能力， 是为企业实 现显 性知识和隐性知识提供 共享的新途径” 知识的进化的作者维娜 艾利认为，知识管理是 “ 帮助人们对拥有的知 识进行反思， 帮助和发展支持人们进行知识交流的技术和企业内部结构， 并帮助 人们获得知识来源， 促进他们之间进行知识的 交流” 2 5 l d a n i e i .e o l e a r y 认为知 识管理是 “ 对知识进行正式的 管理，以 便于知识的 产生、 获取和重新使用。 知识管理是将组织可得到的各种来源的信息转换为知识， 并将知识和人联系起来的过程” 知识管理是一 个知 识生产和利用的过程，需 要企 业中 相关的技术和环境的 支 持。目 前知识管理的 研究主要分为两个方向: 侧重于计算机信息技术与人工智能 技术手段的研究: 一些学者认为“ 知 识 管理就是对信息的管 理” 。 他们一般都有着计算机科学和信息科学的教育 背景。他们常常被卷入到对信息管理系统、人工智能、 重组和群件等的设 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知 识 管理中 的应 用研究 计、 构建过程当中。 对他们来讲， 知识等于 对象， 并可以 在信息系统当中 被标识和处理。 侧重于从人文、 社会与经济管理等角度进行的研究: 另外有一些学者认为 “ 知识管理就是对人的管理” 。这个领域的 研究者和专家们一般都有着哲 学、 心理学、社会学或商业管理的教育背景。他们侧重于对人类个体的技 能或 行为的评估、改变或是改进过程当中。对他们来说，知识等于过程， 是一个对不断改变着的技能等的一系列复杂的、动态的安排。 不过， 无论是 在哪个研究方向， 知识管理的目 标都在于在恰当的时 候，将恰 当的知识传递给恰当的人， 实现最佳决策。 通过系统性的 利用信息， 不断提高企 业的创新能力， 快速相应能力，提高企业的效率和员工的 素质。 3 . 2知识管理的新挑战 现代商业环境中客户需求的多变和市场竞争的加剧，迫使企业通过与其他 企业的广泛合作， 从大规模生产模式转向以客户为中心、 关注客户真实需求的大 规模定 制模式。 企业通过充分利 用w e b 技术， 增强企业与企业之间在产品 设计、 制造资 源、 销售、 市场、 服务和客户等方面的 全方位协 作能力， 通过企业之间的 协作共同快速提供客户满意的产品和服务，从而增强企业的应变能力和竞争能 力. 因 此g a r tn e r g r o u p 和i d c 都 预 测 未 来的 大 多 数b 2 b 电 子 商 务 都 将 会 利 用 协 同 这 种 模 式 2 6,2 71 ， 电 子 商 务 发 展 将 有 一 个 新的 突 破。 2 0 0 0 年 摩 根 斯 坦 利( m o r g a n s t a n l e y ) , i d c ( i n t e r n a t i o n a l d a t a c o r p o r a t i o n )以 及普华永道( p r i ce w a t e r h o u s e ) 等国 际 著名 咨 询 公司 纷 纷 发 表 相 关的 研究 报告 2 8 ,2 9 1 ， a m 州 30 ,3 1认为 ， 与 传 统电 子商务的不同 之处 在于， 未来的电子商务强调从产品的设 计研发、 生产制造、 产 品交货、 财务处理、 甚至最后的 绩效评估， 都通过i n t e rn e t 支持的电 子集市方式， 使各方能够协同 作业，同步 运行。它将具有以 下特点: 跨组织的整合:强调跨组织间的流程整合，形成企业联盟或者虚拟企业。 通过共享关键的 信息资源、 知识， 协调整个联盟的 关系， 通过企业间的协 作，获得联盟的 最大化利益。它以企业联盟为基础进行竞争。 虚拟化: 与 传统的供 应链管理和电 子商务相比， 将更加倾向 于虚拟企业的 概念。 它强调不同的企业为了完成特定的 任务， 在很短的时间内 组成临时 的联盟，通过知识、技术和信息的共享，进行电子化的协作。 动态性: 强调企业之间实时的动态集成， 注重前馈的实时、 动态的信息交 换， 要求实时管理。 因此它必须是以先 进的i n t e rn e t 技术作为支撑， 完成 复旦大 学硕士 论文。 m t o l o g y 在知 识管理中 的应 用研究 3 . 3 .2知识库:非结构化 vs . 结构化 知识库并没有什么固定的模式，而是要根据组织的具体情况来定。例如， 施乐公司的内 部知 识库建立在企 业的内部网 络上3 5 1 ，由 安装在服务器上的一组 软件构成。 员工可以利用该系统阅读公报和查找历史事件， 并彼此在虚拟的公告 板上相会。该知识库的内容包括: 公司的人力资源状况、公司内每个职位需要的 技能和评价方法、 公司内各部门和各地分公司的内部资料、 公司历史上发生的重 大事件等历史资料、 公司客户的所有信息、 公司的主要竞争对手及合作伙伴的详 细资料、公司内部研究人员的研究文献和研究报告。 英特尔在加速新产品开发速度的过程中，发现 6 0 %以上的技术问题其实在 别的小组的开发经验中早就碰到过而且得到了解决。这启发英特尔建立 了一个 “ 最好方法资料库” ，让每个人都能在此分享其他人的经验。这大幅度减低了问题 重复出现的概率，新产品产出的速度大约提高为过去的两倍。 3 . 3 .2 . 1知识库的创建 知识库是组织内部知识集中存储的地方，它的创建、使用和维护对于知识 在组织中的流动和使用有巨大的影响。 在这里我们所说的知识库主要包含两层含 义:1 . 专家系统:2 . 企业知识集合的系统。针对这两种不同的层次，也可以将知 识库的创建方法分为自上而下结构化的方法和自下而上非结构化的方法两种。 自上而下结构化的方法由来已久，它假设企业的管理机构创建知识，知识 工人接受知识。因此，在这种方法中， 知识工程师利用人工智能或者知识工程的 方法， 经过认真细致的分析之后， 建立一个知识 库， 并周期性的更新已 经建立的 知识库。 而知识工人借助于知识库， 寻找 解决关键任务需要的 答案。 这样， 建立 的知识库具有良好的结构性当然， 正如上文中所叙述的， 知识工程师往往还 是 基于 认 识 论 的 知 识 表 示 观 法创 建 和 维 护 知识 库， 随 着 知 识库 的 膨胀 ， 当 知 识 库 需要与 其它应用系统或者其它组织的知 识库进行集成时， 维护工作将会遇到巨 大 的阻碍。 随着管理理论的 发展，企业对知识管理理解的深入，他们认识到知识的 产 生来自于企业的各个角落。知识工作者在合作解决问题的过程中学习和创新知 识， 挖掘隐性知识， 知识库系统只是帮助他们对获得的知识进行形式化处理， 实 现知 识 库的 知 识 增最 过 程， 扩充已 有 的 知 识库 的 知 识 和能 力 【36 1。 同 时 ， 环 境 也 从单个企业封闭的内部， 转向 企业联盟这种开 放的形式，尤其是以i n t e rn e t 为基 础的w e b 环境。 一些机构建立了i n t r a n e t ， 信息门户甚至知识门 户， 为知识工人 提供了知识交互的平台 3 7 1 。在这种条件下，新型的知识库的构建方法和观点需 要在传统的基础上有所突破和创新 3 4 ,3 8 . 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知 识管理中的 应用 研究 ( 1 ) 知识创建由知识工人在任何时候进行，而不是自 上而下的 组织创建和发 布。 ( 2 ) 新系统的信息空间是开放的， 动态的， 而不是 封闭的、静态的。 此时主要的工作变成了知识的集成从知识的内容级别上把各种不同的 知识源链接在一起3 9 。 而目 前这种自 下而上， 全方位的知识库创建和管理主要 还是侧重在对知识文档的管理、文本挖掘与搜索、电子邮件管理、论坛系统、企 业门户等。 这些系统和 h t ml -b a s e d的we b 系统有了一定的结合， 在某种程度 上支持企业在一个开放、 动态的环境内进行交流。 但是这种方法还不足以满足企 业的需求，主要体现在以下几个方面: 知识库的内 容依然大部分是非结构化的、 半结构化的， 创建和维护缺乏良 好的规范，阻碍了知识库内容的增长。 知识库的各个部分缺乏语义层面的集成和交流。 知识的表示法依赖于使用的平台，对于软件代理而言，没有 “ 世界语” 。 3 . 3 . 2 . 2信息检索和集成 在创建了知识库之后，知识工人对知识库最主要的应用就是在其中获取感 兴趣的信息。 信息检索和集成技术帮助人们从浩瀚的知识库中迅速找到他们需要 的内容。 然而，目 前的知识 库主要 采用的全文检索和数据检索技术， 随着企业知 识库的不断扩张、 人们对检索精度要求的提高，以及越来越多不同企业知识库间 的交流融合的需求，这两种技术的缺点也是显而易见的: 检索技术 全文检索 ( t e x t r e t r i e v a l ) 数据检索 ( d a t a r e t rie v a l ) 特点 把用户的查询请求和全文中的 每 了 个 词 进 行 比 较， 不 考虑 查 询请求和文件语义上的匹配。 查询要求和信息系统中的数据 都遵循一定的格式，具有一定 的结构， 允许对特定字段检索。 需要有标识字段的方法。 缺点 虽然可 以保证查全率，但是 查准率大大降低。 性能取决于所使用的字段标 识方法和用户对方法 的理 解，具有很大的 局限性， 支 持语义匹配的能力较差。 o n t o l o g y 在知识检索中 应用的 基本思路是利用本体对信息的 描述来检索知识 库， 目的 是为了提高检索的效率和糟确度。 其 他需要支持的 技术包括本体的浏览， 搜索引擎 ，自动分类，大规模知识管理及推理系统等。 o n t o l o g y 作为结构 化信息和组织知识库的基础， 帮助用户理解和组织知识库， 复旦大学硕士论文 o n t o l o g ， 在知 识管 理中的 应用研究 另一方面本体也提供了系统的元数据的词汇表来注释和描述文件。基于知识的、 语义上的匹配， 在查准率和查全率上有更好的保证 是信息检索的重点， 特别是 面 向we b 信息的知识检索的重点。 3 . 4基于o n t o lo g y的 知识管理系统 因此，为了面对知识管理在新一 代 电子商务环境下的挑战，需要在知识管理 系统 中 引 入 的o n t o lo g y 的 概 念。 3 .4 . 1知识流动 画 肠 f 阁 月勺 吸 k m r 月 y 寸i l e fey立)( : iir hf?f.三) assn ae r he 7 c p l 门 摹 sigd ka nbd.xpi!ek3c面 108(1-1 图3 -3 :知识管理系统中知识的流动 o n t o l o g y 是共享概念模型的明确的形式化规范说明。 它代表了 相关领域内 共 同认可的知识， 描述了概念与概念之间的 关系。o n t o l o g y库内 就存放着这样的 复旦大学硕士论文 o n t o lo g y 在知识管理中的应用研究 “ 共识” 。它是知识共享、交流的基础。 上图表示了领域专家、用户如何通过基于 o n t o lo g y的知识管理系统来对 o n t o l o g y库、 知识库进行维护，并且从中获取 他们渴望的内 容。 刻画了知 识从 编码、存储到共享交流的过程。 数据抽取程序将来自 企业内的数据源内 非结构化、 半结构化的 数据抽取出来， 表示为r d f 文档， 参照己 建立的o n t o l o g y ， 存储到知识库中。 企业内的知 识工 人也可以以 现有的o n t o l o g y 为 基础，将通过编辑器将头脑中的隐 性知识进行显 性化、结构化的 编码，以r d f 为载体， 存储在知识库中。 数据集成程序将依赖已 建立的o n t o l o g y 之间的 映射关系， 将多 个数据源的内 容组织在一起， 提供一个同一的用户视图。 推理引擎提供的 推理能 力帮助用户发 现隐含的知识。 领域专家负责对o n t o l o g y 库的维护和更新。 在本 文中， 将使用o wl 语言 来 表示o n t o l o g y ， 使用o wl + r d f 将知识结构化的存储。 在这里，用户分为两种: c 1 )自 然人一一包括本组织的 人员和组织外部的人员，它们通过知识门 户、 搜索引擎等工具的 帮助， 对知识进行检索， 寻找他们感兴趣的内 容; ( 2 ) 智能 代理程序 知识库通过智能代理程序同外部的程序、 知识库进行 集成， 在o n t o lo g y 的基础上实 现语义级的集成， 通过知识的 链接， 使企业的知 识库之间能够成为一个可互操作的知识网络。促进知识的创新。 3 . 4 . 2技术框架 从系统层次的角度来看， 基于o n t o l o g y 的知识管理系统分为三个层次: 客户 层、服务层和存储层。斗 存储层 存 储 层 包 括 三 个 部 分 一 一 一 。 o to lo g y 库 ， r d f 知 识 库 ( 可以 是 独立 的 ， 也 可以 和 传 统 的 关 系 型 数 据 库 结 合 在一 起) ， 文 件 系 统。 与 普 通的 知 识 库 相比 ， o n to lo g y 库的存在是整个系统的核心，然而传统的存储机制无法满足它的要求: ( 1 )作 为 传 统 的 存 储 系 统的 一 部 分 ， 它 必 须 考 虑 存 储 机 制 提 供的 服务 提 供 的服务的可靠性和可升级性，并发机制。 ( 2 )作 为 o n t o lo g y的 存储， 必须 对 o n t o lo g y的内 容 进行 控制，以 对 o n t o lo g y的 一 致 性控 制为 例， 包括了o n to lo g y与 相 关 实 例之 间、 o n t o l o g y 与。 n t o l o g y 之间的结构和语义检查。 复旦大学硕士论文o n t o l o g y 在知识管理中的应用研究 第四章 基于o n t o l o g y 的知识建模 未来的知识管理策略和知识管理系统将是以 对o n t o l o g y 的管理和使用为中 心 的 ， 在 本节 中 ， 我 们 将 对o n to lo g y 的 结 构 ， 分 类以 及 如 何建 立o n to lo g y 进 行 探 讨，并 且利 用 o n t o l o g y 进行知识建模。 4 . 1 o n t o lo g y 的 分类 o n t o l o g y 是对共享概念的正规、明确的表述。 人或 机器间的交流建立在对所 交流领域共 识的基 础上。 对 o n t o l o g y层次的 划分有助于提高知识的可维护性， 并且促进知识的重用。 例如， 领域知识与问题求解方法可以被明确地划分到领域 和推理这两个不同的层次， 这将有利于两种类型知识的重用:一方面，对特定领 域的描述可以被不同的问题求解方法所重用; 另一方面， 问题求解方法通过定义 新的 领域视图 可以 被不同的 领域所重用。 从 o n t o l o g y 涵盖的概 念内容角度， 我 们将o n t o l o g y 分为三个层次:通用o n t o l o g y 、领域o n t o l o g y 和应用。 n t o l o g y . 通 用o n to lo g y : 描 述 与 领 域 无关 的 通用 概 念， 它 不 依 赖 于 某 个 领域 或 者 特 定的问题和任务。如时间、空间、状态、事件、过程、行为、部件等。因 此， 通 用的o n to lo g y 可 以 跨 越 多 个 领 域 通 用. 领域o n t o l o g y : 是 某个特定领域的概念、 术语的 集合。 包 含了这个领域内 的所有概念。 应 用o n to lo g y : 最 特定 的o n to lo g y ， 针对 特 定 任 务 知 识 建 模的 抽 象定 义 . 它强烈依赖于某个任务、问题，实现特定的应用， 包含某个领域内的部分 概念。 从o n to lo g y 的 作 用 来 看， 可以 将o n to lo g y 分为 静 态o n to lo g y 和动 态o n to lo g y 两种类型: 静 态o n to lo g y : 描 述 世界 中 静 态 的 特 征， 如 存 在的 事 物、 它 们 的 属 性以 及 它们之间的关系。 动 态o n to lo g y : 描 述 世界 中 不 断 变 化的 过 程， 典型 的 概念 包 括 状 态 、 状 态 转换和过程描述。 复旦大学硕士论文 o n t o l o g y 在知 识管理中的 应用 研究 从o n to lo g y 使 用 的 范围 来 说， 我 们 将 它分 为 全 局o n t o lo g y 和 本 地o n to lo g y . 个局o n t o l o g y 代表了协作各 力 一 共同 使用的o n t o l o g y ， 本地o n t o l o g y 则是企业个 体使用。 在多个企业互相协作的场景下，就需要解决全局 o n t o l o g y和本地 o n to lo g y ， 或 者各 个 企 业 之 间 的o n t o lo g y 的 映 射 关 系。 4 .2 o n t o lo g y 的结构 o n to lo g y 定 义了 用于 描 述和 交 流 领 域 的 词 汇 集， 实 现语 义 集 成 ， 建 立 了 分 布 异构信息的 集成视图，并提供了知识的组织结构。 基于 o n t o l o g y的知识捕捉， 能够应用与 分布的异构环境中，实现知识的 演绎搜索和归纳发现的统一。 与数据库的三层结构相似， 从o n t o l o g y 的结构上来说， 我们可以把它分成三 层: 表示层， 逻辑推理层和存储层。 表示层中提供了直观的本体建模的实体和语法，帮助用户建立、维护、理解 和 使 用o n to lo g y 。 在 表 示 层 包 含了。 n t o lo g y 与 用 户 交 换的 友