（控制科学与工程专业论文）智能文档主体技术及其在知识管理中的应用.pdf

国防科学技术大学研究生院学位论文 摘要 知识管理是二十世纪九十年代中后期出现的新兴学科。 知识管理是以知识为 核心的管理，目的在于对企业所有的知识实施全面的管理， 从而使企业知识资源 得以有效开发和利用， 并提高企业创新能力。 知识管理专家和业界人士都深刻认 识到知识管理对于2 1 世纪知识经济时代的潜在价值，这也正是知识管理的研究 和实践至今方兴未艾的主要原因。 知识管理的著名口号是“ 将最恰当的知识在最 j洽当的时间传递给最恰当的人，以便使他们能够做出最佳决策” 。 本文首先对知识管理研究进行了概述， 并分析了知识管理中的三项最新信息 技术 ( 即基于本体的知识建模、 语义网、主体和多主体技术)以及它们在知识管 理中的应用。 如何有效结合三项最新的信息技术来服务于知识管理， 从而实现动态的知识 管理， 这是目前知识管理领域面临的困难问题。 针对这一问题， 本文提出了智能 文档主体概念， 并对其功能、 计算模型( 包括一般结构、 计算过程和通信模型等) 和一种实现方案加以详细研究。 最后将智能文档主体技术应用于知识管理的一个具体应用领域电子商 务，来具体说明智能文档主体技术的应用。 关键词:知识管理 本体 语义网 主体 智能文档主体 一- - - - - - 一 一 - 一- - 一 一 - i 国防科学技术大学研究生院学位论文 abs tract k n o w l e d g e m a n a g e m e n t i s n e w f i e l d o f s c i e n c e , w h ic h s p r u n g o u t i n t h e l a t e r 9 0 s o f t w e n t y c e n t u r y . u n d e r t h e k n o w l e d g e m a n a g e m e n t w h o s e c o r e e l e m e n t i s k n o w l e d g e , a l l t h e k n o w l e d g e i n e n t e r p r i s e s c a n b e m a n a g e d p r o p e r l y . i n s u c h c i r c u m s t a n c e , t h e e n t e r p r i s e s c a n t a k e a d v a n t a g e s o f t h e e f f e c t i v e l y u s e d e n t e r p r i s e k n o w l e d g e s o u r c e a n d e n h a n c e t h e a b i l i t y o f c o r p o r a t i o n i n n o v a t i o n . t h e e x p e r t s a n d e n t r e p r e n e u r s a l r e a d y r e a l i z e d t h e p o t e n t i a l v a l u e o f k n o w l e d g e m a n a g e m e n t i n 2 1 c e n t u r y , w h i c h i s t h e k n o w l e d g e e c o n o m i c e r a . a n d t h i s c a u s e d th e k n o w l e d g e m a n a g e m e n t r e s e a r c h a n d p r a c t i c e b l o o m i n g . t h e m a r k e d s l o g a n o f k n o w l e d g e m a n a g e m e n t i s t h e r i g h t i n f o r m a t i o n , t o t h e r i g h t p e o p l e , a t t h e r i g h t t i m e . t h e t h e s i s f i r s t s u m m a r i z e s r e s e a r c h s t a t u s o f k n o w l e d g e m a n a g e m e n t , a n d i n t r o d u c e s t h r e e n e w e s t i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g i e s i n k n o w le d g e m a n a g e m e n t , w h i c h a r e a g e n t a n d m u l t i - a g e n t , k n o w l e d g e m o d e l i n g b a s e d o n t o l o g y a n d s e m a n t i c w e b . t h e i r u s a g e s i n k n o w l e d g e m a n a g e m e n t h a v e a l s o b e e n a n a l y z e d . i n k n o w l e d g e m a n a g e m e n t r e s e a r c h f i e l d , a s e r i o u s p r o b l e m t h a t f a c e d i s h o w t o e f f e c t i v e l y i n t e g r a t e t h e n e w e s t i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g i e s i n t o k n o w l e d g e m a n a g e m e n t f o r a c h i e v i n g d y n a m i c m a n a g e m e n t o f k n o w l e d g e . i n o r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e m , t h e t h e s i s p r o p o s e s t h e c o n c e p t o f s m a rt d o c u m e n t a g e n t ( s d a ) , a n d f u r t h e r s t u d i e s a l l a s p e c t s o f s d a i n g r e a t d e t a i l i n c l u d i n g t h e e x p l a n a t i o n o f i t s f u n c t i o n s , e s t a b l i s h m e n t o f c o m p u t in g m o d e l s a n d s o lu t i o n s f o r i m p le m e n t i n g s d a . f in a l ly s d a i s a p p l i e d i n e - b u s i n e s s , w h i c h i s o n e o f p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n d o m a i n s i n k n o w l e d g e m a n a g e m e n t . t h e e x p e r i m e n t s i l lu s t r a t e t h e a d v a n t a g e s o f s d a , s h o w i n g i t s r e s e a r c h v a l u e k e y wo 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 , s e m a n t i c we b , a g e n t , s m a r t d o c u me n t a g e n t 一 - 一 一 一 - - 一 一 - - 一 一 一 - - - 一 - - 一 一 一 1 1 国防科学技术大学研究生院学位论文 图表目录 图2 . 1 领域知识的表示层次.一 ， ， ， . 一 ， . . 一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 图2 .2一个简单的通用本体 ， ， . _ . . . . . . . . ， . . . . . . ， ， . . . 二 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 图2 .3一个企业的领域本体 、， . _ .， ， ， 二甲 ， . j 二 ，二 “ . . . . . . . . . . . . . . 1 2 图2 .4一个企业的组织结构的事实性知识表示， . . ， ， ， ， ， . . . . . . . . . 1 2 图2 .5其它的事实性知识. . ， . . . . ， ， . . _ ， ， ， . . . ， ， ， ， 二 二，_ . 二 ， ， t .， t .， t . . . . 1 3 图2 .6一个x ml实例“ ， . . ， .， . . ， . . . 卜 . . . . . . 二 ， 卜. . . . . . . . . ， ， . . . . . . . . 1 5 图2 .7 d t d文件 . ， . ， . . . . . . 二 ， . . . . . . . . . . . . ， ，. . . 一， . . . . . ， . . . ， ， 1 5 图2 .8结构图. “ ， . . ， . . . . . . . . . . . . . ， ， . . . . ， . . . . . ， . 二 ， . ， ， . .， . ， . . . . . . . 1 6 图2 .9含义示意图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 图2 . 1 0一个r d f实例. ， ， . “ ， ， . . 二， _. ， . ， .二 . ， ， . _ . . ， ， .， . 卜 卜 .卜 . . . 1 6 图2 . 1 1 r d f 实 例的示 意图 一 ， . . 一 ，. . . 1 一 ， 1 . . 1 7 图2 . 1 2一个r d f s 的实例 ， . 二 ， . ， ， r ， ， 二 二 .， ， ， 、. 1 7 图2 . 1 3 r d f s 实例的示意图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 图2 . 1 4企业内部本体的d a ml + o i l形式描述 . . . 二 ， . . . ， . ， . ， . ， . . . . 2 1 图2 . 1 5根据作用、智能和移动性的三维空间描述智能主体. ， .， . . ， ， . ， 二 ， . . . . . . . . . 2 3 图2 . 1 6以主体为中介的知识管理的一般框架 ， 二， . . . ，. . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 图3 . 1智能文档主体的示意图. ， . . “ 二卜 . . . 二 ， ， 二. ， . 二 卜， 二 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 图3 . 2智能文档主体的一般结构， 二 、， ， ， ， . . . ， ， . . . . . . . ， . . . . . . . . 3 2 图3 . 3基本的共享数据空间协作模型， ， . 一， . . . . 一“， . . . . ， .， . . . . . . . . 3 5 图3 .4协作求解过程. . . . . . ， ， ， . . . . . . . ， . . . . . . . ， . . . ，. . . . . . . . . . . . . 3 7 图3 .5智能文档主体实现结构图. . . . . . . 一 ， 、 ，. “， 二 ， . 一，. . . . 3 9 图3 .6智能文档主体的一种编程模型. . ， ， ， ， . . . . . . ， . ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 图4 . 1总体设计图 . ， . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . _ . ， . . . ， . . . . . ， . . . . ， ， ， ， 二 ， . ， 4 3 图4 . 2用户信息本体的d t d表示二. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .， 二 “ . . . . . . . . . . . . . . ， 二， . . . . 4 5 图4 . 3用户信息的x ml表示，. . . . . . . 一 ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 图4 .4智能文档主体与用户交互的界面. . 二 ， . . ， 卜 . . . . ， “， . . . . . . . . 4 7 图4 .5行程计划制定的流程图，. _ . . . ， . . . . . . . . . . ， ， . ， ， ， . . . . . . . . . . . . 4 8 图4 .6 规划及联盟形成过程的关系二 、 ， 、 .， 二 t . 二 ， . ， . ， ， . ， ， ， “ 二 ， ， 二 ， . . 4 8 图4 .7读取用户个人信息. ， ， . . . . . . _ . ， . . 、 . “ ， . . . . . . . . 4 9 图4 .8存储用户个人信息二 ， . . . . . . . . . . . ， 二， . ， . ， ， ， 二 ， . . . ， . ， ，. 二 ， . . . . . 4 9 图4 .9智能文档主体显示给管理员的界面. . . ， .， 二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 图4 . 1 0调用过程， ， 二， . . . . . . . . . . . . . . ， 二 ， ， ， ， . 二 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 一一一-一一一一-一一-. 一一一 m 国防科学技术大学研究生院学价论文 第一章 绪论 i . 引言 知识管理 ( k n o w l e d g e m a n a g e m e n t , k m) 是二+世纪九+年代中后期出 现 的新兴学科。 知识管理是以知识为核心的管理， 其目的在于对企业所有的知识实 施全面的管理，从而使企业资 源得以 有效开发和利用，并提高企业创新能力 1 。 知识管理需要把技术与集体的文化和业务处理过程结合起来， 并把这些信息和专 长发送给有关人员， 寻求企业的价值最大化。 知识管理在学术界和企业界引起了 广泛关注， 随着知识经济时代的到来， 知识管理开始作为企业管理的新模式而悄 然兴起。 知识作为一种独特而又无限的资源已经成为经济发展的核心要素， 企业 的发展逐渐从依靠资本积累 转向依赖于知识的积累与更新。 知识管理的著名口号 是“ 将最恰当的知识在最恰当的时间传递给最恰当的人， 以便使他们能够做出最 佳决策” 。 由于人们认识到知识管理对于2 1 世纪知识经济时代的潜在价值， 近年 来在全球范围内掀起了研究和应用知识管理的高潮， 国外已相继出现了知识管理 研究中心、 知识管理研究基金会、 知识管理协会、 知识管理学会等机构以及一些 著 名 的 知识 管 理i 程项目 ， 如o n - t o - k n o w l e d g e , i n t o u c h , k n o w le d g e s h a r i n g w e b , o d g i s , k t w e b , s e m a g i x f r e e d o m , c o m m a等(2 ,3 ,4 7 目 前的 知 识管理工具 和系统研究 广泛 采用了 基于 本体 ( o n t o l o g y ) 的 知识建 模、 语义网 ( s e m a n t i c w e b ) 、主体 ( a g e n t ) 和多主体 ( m u l t i - a g e n t s y s t e m s , m a s ) 等最新的信息技术。 知识管理通常需要在组织内部的i n t r a n e t 乃至遍布全球的i n t e r n e t 上实施， 语义网技术给知识管理带来了新的契机和挑战， 它提供了异质知识对象共享以及 机器之间语义互操作的机制。互联网 ( wo r l d w i d e w e b , w w w) 最初的设计是 提供一个分布的共享信息空间，通过超级链接来支持人类的信息查询和信息通 信， 但是信息的表示和组织都缺乏结构化， 机器程序无法理解信息的内容并进行 自 动地处理。 语义网技术超越了传统互联网的限制， 它使用一个结构化、 逻辑链 接的表示方法对知识进行编码， 提供了 可以 用于完成自 动推理的推理规则集。 语 义网技术使得w e b 上的信息具有计算机可以理解的语义，满足主体对we b 上异 构和分布信息的有效访问和搜索。 语义网的核心概念之一就是本体， 本体定义了 组成主题领域词汇的基本术语和关系， 以及用于组合术语和关系以定义词汇外延 的 规则。 本体通常分为领域本体( 对本领域各相关概念及其关系的静态描述) 和 过程本体 ( 支持问题求解和任务完成的本体) 。 本体可以表示对象、 过程、 资源、 能力等多方面的知识。 将主体和多主体系统技术应用于知识管理系统开始成为知识管理领域新的 第 1页 国防科学技术大学研究生院学位论文 研究热点， 其主要原因在于:多主体系统便于管理一个组织中分布、 动态、宽松 祸合的大量信息资源; 多主体系统为实现协作求解的分布异质组件提供了统一框 架;多主体系统技术能够用于协调不同层次的知识级交互。 我们认为: 语义网技术能够为知识管理提供最佳的分布共享知识空间; 本体 是支持这种共享知识空间高效应用的最佳途径; 而主体和多主体系统是管理分布 共享知识空间最佳的体系结构和工具。 通过大量研究国内外著名的知识管理工程项目， 会发现所提供的知识管理工 具并没有将基于本体的知识建模、 语义网、 主体和多主体三项最新技术有效地结 合起来使用，而侧重使用其中的两项，甚至其中一项技术。例如，著名的 o n - t o - k n o w l e d g e 工 程开发了 许多工具、 提出了 许多新的方法， 力图 将本体技术 最大程度的 应用于知识管理中6 1 。 他们认为本体是支持知识共享和知识重用的 一 个很好方法， 它可以明确表示半结构化信息的语义，自动支持信息的获取、 表示 和使用。 因此可以开发一些方法和工具来智能地使用i n t r a n e t / i n t e m e t 上的大量半 结构 化信息和文本信息。 j e ff r e y m . b r a d s h a w领导的k a o s 项目 深入研究了主体 技术在知识管理中的职能， 并将 k a o s 体系结构用于航空和医学领域的知识管理 6 。 综上所述，目 前我们所面临的最大问 题是: 如何有效地结合基于本体的知识 建模、 语义网、 主体和多主体三项最新的信息技术来服务于知识管理， 提供工具 进行知识共享，开展知识创新和综合决策活动。 如今，大量基于i n t e r n e t 的应用和服务都是以文档为中心，即大量的信息都 是以电子文档的形式来传递和保存。 本文在文档的基础上提出一种智能文档主体 ( s m a rt d o c u m e n t a g e n t ， s d a ) 技术。 智能 文档主体技术的 主要思 想是以 文 档 为基础， 并在文档中加入程序代码， 使它能够集成自治的控制线程， 来完成一定 的任务， 就像一个软件主体。 我们用智能文档主体这个概念来概括它同时具有文 档和软件主体的两个特性。 智能文档主体从逻辑上可以分为两个部分， 即文档部 分和主体部分，其中文档部分可以理解为一种数据结构，即包括内容 ( 如数据、 文本和图像等) 和表示 ( 结构) 两个方面。这样， 它不仅可以供人类通过浏览器 来阅读， 而且通过基于本体来表示知识， 来对知识进行有效地存储， 并可由自治 的软件主体来开发并使用它; 而主体部分具备普通主体所具有的一般特性， 如反 应性和自 主性等等， 还可以 通过元组空间t s ( t u p l e s p a c e参见 3 . 2 .3 ) 与其它 主体进行协作求解来完成单一智能文档主体无法完成的困难问题， 另外智能文档 主体还具有其它能力， 如对文档加以管理、 推理等。 智能文档主体可以有效地结 合了基于本体的知识表示、 语义网、 主体和多主体三项最新信息技术的优势， 将 其应用于知识管理中必然具有十分广阔的应用前景。 第 2页 国防科学技术大学研究生院学位论文 1 . 2文档主体的研究现状和发展趋势 1 .2 . 1国内 外研究现状 文档主体技术作为一种新技术， 最初是从研究活动文档开始的。 意大利博罗 尼亚大学计算机科学系对活动文档技术有着长期、 深入的研究。 2 0 0 0年， l u c a b o m p a n i 教 授等 在 a c t i v e d o c u m e n t in x m l 一 文中 提出x m l 是 数 据 结 构 标 准化的 最有前途的方法， 并设计了 活 动x m l 文 档的 一 个运行环 境x m l c 1 。 在 m i c r o s o ft欧洲研究所和n o k i a 研究中心的 支持下，以p a o l o c i a n c a r i n i 教授为代 表的研究者在活动文档方面做了较为全面的理论研究，并且于 2 0 0 2年在 ( c o o r d i n a t io n m i d d le w a r e f o r x m l - c e n t r i c a p p li c a t io n 一 文 作了 全面的 总 结 19 1 p a o l o c i a n c a r i n i 教授首先在电子文档的基础上提出了活动文档的概念，即: 活动文档 ( a c t iv e d o c u m e n t ) = 内容 c o n t e n t )+结构 ( s t r u c t u r e )+行为 ( b e h a v i o r s ) p a o l o c i a n c a r i n i 教授认为当一个文档封装了关于这个文档的特殊行为( 它决 定如何处理文档本身) ，那么这个文档不再是一个简单的文档。事实上，这样的 活动文档就像一个软件组件，甚至从某种意义上它更像一个软件主体。p a o l o c i a n c a r i n ， 教授将活动文档分为反应式活动文档和文档主体两类。如果文档的内 部行为是作为一项服务， 外部应用和组件通过使用它来处理文档， 那么这个文档 就像一个对象， 可称为反应式活动文档。 如果文档集成了自治的控制线程， 那么 这个文档将会表现出一定的预动行为， 它更像软件主体。 对于后一类文档， p a o l o c i a n c a r i n i 教授用术语 “ 文档主体 ( d o c u m e n t a g e n t ) ” 来概括其具有文档和软件 主体的双重属性。 最后他提出在开发复杂的分布式应用的过程中使用活动文档需 要提供给文档两个附加的属性: 即在网络的节点上移动的能力和活动文档之间协 作的能力。 另外，美国惠普帕洛阿尔托实验室 ( h p l a b o r a t o r i e s p a l o a l t o )的高级科学 家 c r a ig s a y e r s 领导的软件技术实验室 ( s o ft w a r e t e c h n o l o g y l a b o r a t o r y ) 研究人 员对文档主体也进行了深入的研究， 并于2 0 0 1 年1 1 月1 2 日对外界发布了技术报告 ( x m l d o c u m e n t a g e n t ) f9 l . c r a i g s a y e r s 教 授 提出 通 过 在 x m l 文 档中 嵌 入主 体 代码的方式来创建轻量级移动主体的一种新机制，并将其称为x ml 文档主体。 他认为x ml 文档主体作为x ml 文档，特别是更高层表示方法 ( 如r d f 等)引入 到x ml 文档后， 不仅可以提供给人类阅读和检索， 而且也变成了数据的存储器 可由自治的软件主体来使用;同时x ml 文档主体还作为轻量级主体，可以利用 消息协议与其它主体进行通信。 c r a i g s a y e r s 并且在j a d e 主体开发平台上开发出 会议安排原型系统， 在这个系统中， 每一个主体是一个x ml 文档， 而每一个x ml 第 3页 国防科学技术大学研究生院学位论文 文档又是一个主体。 美国 卡奈基梅隆 大学 ( c a r n e g ie m e l l o n u n iv e r s it y ) 机器人技术学院( t h e r o b o t i c s i n s t i t u t e ) 的 t e r r y r . p a y n e 教授等在 d a r p a 的 资助下对语义网 主 体 进行 研 究， 该 研 究计 划已 作为 d a m l 研 究的 一 个 重要 部 分 . 2 0 0 2 年， t e r r y r . p a y n e 教授等在意大利博罗尼亚召 开的 a a m a s 会议上发表了 r c a l : a c a s e s t u d y o n s e m a n t i c w e b a g e n t s 一文， 文中 提出 语义网 改 变了 主体搜索、 获 取和 利用 互 联 网上信息的方式。 通过提供一个结构化、 分布式的表示法来表示由多个本体定义 的概念和关系，那么现在的主体也可以读取和推理公布的知识，而不再需要 s c r a p e r 、 信息主体和中心本体等功能 模块。 最后提出 他们开发的会议安排原型系 统， 在这个系统中 存 在一个 r e t s i n a 日 程表主 体 ( r e t s i n a c a l e n d a r a g e n t , r c a l ) ，它是一个分布式的会议日程安排主体，能读取语义网上以 r d f 标记的 会议日程表 ( 例如会议日程、事件等) ，并输入这些信息到用户个人信息管理器 ( p e r s o n a l i n f o r m a t i o n m a n a g e r , p i m) 。内 嵌语义网的 浏览 器t具允 许用 户开 发 与日 程表相关的概念和查询其他主体和服务提供者来获取更多的信息。 从上述研究工作不难看出， 文档主体是近年来的国外研究热点之一。 我们在 对知识管理技术进行深入分析的基础上， 提出了智能文档主体的概念。 智能文档 主体技术有效地结合了基于本体的知识表示、 语义网、 主体和多主体三项新技术 的优势， 而目前的知识管理工具和系统又迫切需要基于本体的知识建模、 语义网、 主体和多主体等最新信息技术的广泛支持， 所以 将智能文档主体技术应用于知识 管理对于推动智能文档主体和知识管理两者的发展具有十分重要的意义。 相对于国外的大量理论研究， 国内对文档主体技术的研究还基本处于起步阶 段。 1 . 2 . 2发展趋势 文档主体技术的理论研究 目前， 文档主体技术是一项正在发展还未成熟的技术， 还有许多问题巫待进 一步解决，如文档主体的计算模型 ( 包括一般结构、计算过程和通信模型) 、具 体实现方案等等。 只有切实解决好这些基础的理论问题， 智能文档主体技术才会 有更为广阔的应用前景。 2 .协调中间件的研究 在复杂的环境中， 必然会出现多文档主体之间的交互和协作问题， 这就要求 有合适的协调中间件来支持相关的协调活动。 协调中间件作为软件层， 必须处理 如下问题:数据是如何通信的， 活动如何开始和同步、 如何支持应用组件的移动 性等等。 如果能较好地解决协调中间件的问题， 文档主体技术的应用领域将得到 拓宽。 3 . 文档主体原型系统的开发 第 4 j ; 国防科学技术大学研究生院学位论文 当前， 国内外对文档主体技术的研究大都还处于理论研究阶段， 还没有针对 具体应用领域( 如知识管理等领域等) 开发出 成熟的系统。 未来几年必然会开发 出成熟的多文档主体系统，并且将其广泛用于学术研究和商业领域。 圣 1 .3本文的主要研究内容和组织结构 1 .3 . 1本 文的主 要研究内 容 本文结合有关课题， 认真研究分析了知识管理中的三项关键技术， 结合当前 知识管理及文档主体领域的研究趋势，主要进行了以下几方面的研究: 1 .知识管理中新技术的综合集成 目 前的知识管理广泛采用了基于本体的知识建模、 语义网、 主体和多主体等 最新的信息技术， 如何有效地结合这三项最新的信息技术来服务于知识管理和实 现动态的知识管理是当前知识管理界的研究热点， 本文研究了智能主体为中介的 知识管理新技术的一般方法。 2 .智能文档主体技术的研究 文档主体技术是一项正在发展还未成熟的技术， 还有许多问题jk a 待进一步解 决。本文将在国内外相关研究的基础上提出智能文档主体的概念，并对其功能、 计算模型 ( 包括一般结构、 计算过程和通信模型) 等作了详细的研究，并给出了 智能文档主体的一种实现方案。 3 . 智能文档主体在知识管理中的应用 智能文档主体技术的提出来自 于对知识管理的研究， 如何利用其来有效地解 决知识管理中涉及的知识建模、 知识通信、 知识获取、 知识组织和知识存储也是 本文要解决的问题， 本文用一个电子商务中知识管理的案例说明了智能文档主体 技术的一种应用，由此说明了智能文档主体技术应用于知识管理的重要意义。 1 . 3 .2本文的结构 本文共分为五章，具体结构如下: 第一章 绪论 首先通过描述目前知识管理面临的困难问题来提出了智能文 档主体技术， 然后回顾了文档主体的国内外相关研究工作和发展趋势， 最后指出 本文的主要研究内容和创新点。 第二章 知识管理中新技术的综合集成 首先对知识管理研究进行了概述， 然 后分别介绍了知识管理中三项最新的信息技术以及它们在知识管理中的应用， 最 后提出知识管理当前面临的最大问题，并且提出作者的解决方案。 第三章 智能文档主体技术 首先提出智能文档主体的概念、 功能和计算模型 ( 包括一般结构、计算过程和通信模型) ，然后介绍了智能文档主体的一种实现 方案。 第四章 智能文档主体在知识管理中的应用 通过一个具体的电子商务实例 第 5页 国防科学技术大学研究生院学位论文 来说明智能文档主体在知识管理中的应用， 充分说明智能文档主体在知识管理领 域的强大优势。 第五章 结束语 总结全文，并提出今后工作的研究方向。 1 .4本文的 创新点 本文主要的创新点: ( i )对知识管理中三项最新信息技术的综合集成进行了深入研究，并分析 总结了智能主体为中介的知识管理的一般过程。 ( 2 )提出智能文档主体的概念、功能、计算模型和一种实现方案。 ( 3 ) 将智能文档主体技术具体应用于知识管理的一个领域电子商务领 域。 第 6 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第二章 知识管理中新技术的综合集成 夸 2 . 1知识管理研究综述 知识管理 ( k n o w l e d g e m a n a g e m e n t , k m) 是二+世纪九+年代中后期出 现 的新兴学科。由于人们认识到知识管理对于 2 1 世纪知识经济时代的潜在价值， 近年来在全球范围内 掀起了 研究和应用知识管理的高潮， 国 外己 相继出 现了 知识 管理研究中 心、 知识管理研究基金会、 知识管理协会、 知识管理学会等机构以 及 一些著名的知识管理z程项目 包括: o n - t o - k n o w l e d g e , i n t o u c h . k n o w l e d g e s h a r i n g w e b . o d g i s . k t w e b , s e m a g i x f r e e d o m . c o m m a等。 国内以史忠植研究员为代表的中国科学院智能科学课题组在知识工程和知 识管理方面进行了深入的研究， 并结合制造业信息化来研制知识管理平台原型系 统( 1 1 i 。 中国 科学院计算所智能信息处理重点实验室的 研究员诸葛海在基于网 络的 知识 管理和过程管理也有深入的 研究， 他认为通过知识网 格 ( k n o w l e d g e g r i d ) 技术能提供智能的、 高性能的协同工作及决策支持平台， 以支持全球分布的广义 资源共享、 利用和管理 z l 经过这几年的知识管理实践， 人们己经认识到知识管理的核心是对知识的建 立、 表示、 处理、 共享和利用， 它并不仅仅是一个基于计算机的信息系统， 而且 它需要解决技术、 人、 过程和知识内容等多方面的问题。 知识管理能够真正实施 的基本要求是: 在组织内培养知识共享文化， 组织必须具有一些机制和方法来激 励群体中的成员去共享他们所知道的知识， 以及应用他人的知识; 相应的知识管 理技术的支持， 从知识的获取、 建模到检索、 重用和发布、 维护，都必须要有相 应的开发方法和工具， 以达到最终的人机一体化无缝知识支撑环境。 具体分析国 外知识管理系统，可以归纳出目前知识管理系统的主要特征是: ( 1 )知识管理通常是从系统级进行设计，在全组织范围进行实施，如 o n - t o - k n o w l e d g e . i n t o u c h . c o m m a 等。 现有的 知识管 理t - 具能 够提 供一 个 组织内一定程度的自动共享各类知识的途径， 且重点在于知识的存储和检索， 也 可以支持许多基于知识的应用， 但对知识流动态特性考虑不足， 缺乏在全组织内 各层次对知识处理过程的系统管理。 ( 2 )目前的知识管理工具和系统研究广泛采用了基于本体的知识建模、语 义网、主体和多主体等最新的信息技术。 知识管理通常需要在组织内部的i n t r a n e t 乃至遍布全球的i n t e rn e t 上实施， 语义网技术给知识管理带来了新的契机和挑战， 它提供了异质知识对象共享以 及 机器之间语义互操作的机制。 语义网的核心概念之一就是本体， 本体定义了组成 主 题领域词汇的基本术语和关系， 以及用于组合术语和关系以定义词汇外延的规 一一一一一一一一一一一一一一一不 7 j i 一一 国防科学技术大学研究生院学位论文 则。 本体通常分为领域本体 ( 对本领域各相关概念及其关系的静态描述) 和过程 本体 ( 支持问题求解和任务完成的本体) 。本体可以表示对象、过程、资源、能 力等多方面的知识。 近年来， 将多主体系统技术应用于知识管理系统开始成为知识管理领域新的 研究热点。 其主要原因在于:多主体系统便于管理一个组织中分布、 动态、 宽松 祸合的大量信息资源; 多主体系统为实现协作求解的分布异质组件提供了统一框 架; 多主体系统技术能够用于协调不同层次的知识级交互。目前采用多主体系统 技术进行知识管理的实例包括: c o mma项目， 该项目 通过多主体来管理共同存 储 ( c o r p o r a t e m e m o r y ) ，结合新出 现的 技术 ( 如x m l 、 机器学习) ， 帮助用户 使 用 组 织记 忆( o r g a n iz a t io n a l m e m o r y ) 1 3 1 ; f r o d o 项目 为 分 布 式 组 织记 忆 提 供了 一 个基于主 体的中间 件 x4 1 ; c a i r o环境使用 软件主体帮 助 地理上分布的 小 组能够在虚拟房间举行会议，即它能够通过管理不同种类的会议 ( 如讲座、 圆桌 会议和信息会议等) 来支持协同工作。 j e ff r e y m . b r a d s h a w领导的k a o s 项目 深 入研究了主体技术在知识管理中的职能， 并将k a o s 体系结构用于航空和医学领 域的知识管理6 1 语义网技术能够为知识管理提供最佳的分布共享知识空间; 本体是支持这种 共享知识空间高效应用的最佳途径; 而多主体系统是管理分布共享知识空间最佳 的体系结构和工具。 综上所述， 通过采用多主体系统和语义网知识共享技术和技术， 对知识获取、 建模、 检索、 重用、发布和维护进行研究， 并在此研究成果的基础上建立知识管 理平台原型系统， 提供工具进行知识共享， 开展知识创新和综合决策活动。 这些 对解决我国目 前知识管理所面临的一些关键问题， 推动知识管理的理论与实践技 术的发展具有十分重要的意义。 我国的知识管理研究和实践虽然刚刚兴起，但随着我国进入wt o ，知识也 会逐渐被看作超越其它资产的最重要的竞争资源而被科学地管理。 知识管理必将 成为未来组织管理的重要组成部分， 在未来的电子商务、 虚拟组织、 军事等领域 都具有十分广阔的应用前景。 2 . 2基于本体的知识建模 2 .2 . 1本体的概念 自 从2 0 世纪9 0 年代以来， 围绕本体召开了为数众多的专题研讨会。 来自 于 哲学、 知识获取和表示、计划、 过程管理、 数据库视图集成、自 然语启 一 理解和企 业建模等不同领域的研究人员根据不同的需要提出了不同的本体概念， 下面给出 本体的几个代表性定义 1 5 1 . ( 1 )在人工智能界最早给出本体定义的是n e c h e s 等人，他们于 1 9 9 1 年提 一一一一马 a; 一一一- 一 国防科学技术人学研究生院学位论文 出: 一个本体定义了组成主 题领域的词汇的基本术语和关系， 以及用于组合术语 和关系以定义词汇的外延的规则。 ( 2 ) g r u b e r 于1 9 9 3 年提出本体是概念化的一个显式的规格说明。 ( 3 ) 1 9 9 5 年， g u a ri n 。 和g i a r e t t a 针对流行的本体七种不同概念解释进行了 深 入的分析 ，并在 ( i r u b e r的基础上给 出本 体的概 念 :一 个概念 化 ( c o n c e p t u a l i z a t io n ) 的 某些 方面的 显式 ( e x p l i c i t ) 说明 或表示。 ( 4 ) 1 9 9 7 年，b o r s t 将本体定义为共享的概念化的一个形式规格说明。 从以上定义我们可以知道， 本体通过对于概念、 术语及其相互关系的规范化 描述， 勾画出某一领域的基本知识体系。 综合前面几种说法， 我们给出本体概念 的定义如下; 本体是用来描述某个领域或主题的结构化术语和关系的集合