（计算机应用技术专业论文）校园知识门户的研究.pdf

湖北工业大学硕士学位论文 摘要 目前国内高校大多已经建立了一系列的独立信息服务网站，这些网站从不同 角度为全校师生提供服务，为推动本校信息资源建设做出了贡献。但随着知识管 理理论和技术以及信息产业的不断飞速发展，校园信息门户网站已越来越不能满 足高校这个知识密集型组织的发展。 知识门户作为一个知识管理平台，能够有效的支持知识管理过程，实现知识 创造，知识交流，知识传递和知识存储的结合，在政府、企业及教育部门中得到 普遍应用。在如今大学校园这个供学生学习全面综合知识的特殊领域里，在高校 这个以知识为运作核心的密集型组织里，知识门户的研究与设计无论是对学校本 身的建设还是对学生的教育方面都具有深远的意义。 本文首先分析信息门户和知识门户的概念以及各自的技术特征，为校园知识 门户的研究提供理论基础。接着详细地介绍校园知识门户，主要包括校园知识门 户的概述、功能特性以及它的工作基本原理。从基本原理的两大组成着手，研究 校园知识门户的知识提供与知识获取。关于知识提供，主要研究内容包括知识的 本体描述、知识的组织和基于语义的知识主动供应；知识获取方面，主要研究内 容有怎样建立用户概况( u s e rp r o f i l e ) 、建立用户的需求模型以及通过发现用户的 共同兴趣建立虚拟社区。最后在系统地研究校园知识门户所需的理论和技术后， 设计出校园知识门户的逻辑框架，并提出最终能实现校园知识门户所涉及的知识 供需匹配流程与算法。 本文借鉴于对企业知识门户的研究，以校园知识管理理念为基础，以各种最 新的企业知识门户技术为支撑，探讨个性化服务及知识门户技术在校园知识管理 及知识门户中的应用和实践。 关键词：校园知识门户，知识提供，知识获取，供需匹配 湖北工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t a tp r e s e n tt h ed o m e s t i cu n i v e r s i t ym o s t l ya l r e a d yh a se s t a b l i s h e das e r i e so f i n d e p e n d e n ti n f o r m a t i o ns e r v i c ew e b s i t e ，t h e s ew e b s i t e sp r o v i d et h es e r v i c ef r o mt h e d i f f e r e n ta n g l ef o rt h ee n t i r es c h o o lt e a c h e r sa n ds t u d e n t s ，a n dm a k et h ec o n t r i b u t i o nt o t h es c h o o li n f o r m a t i o nr e s o u r c e sc o n s t r u c t i o n h o w e v e r a l o n gw i t ht h ek n o w l e d g e m a n a g e m e n tt h e o r ya n dt h et e c h n o l o g ya sw e l l 勰t h ei n d u s t r i a l su n c e a s i n g l yr a p i d d e v e l o p m e n t , i n f o r m a t i o np o r t a l sa r ei n c r e a s i n g l yu n a b l et om e e tt h eu n i v e r s i t y s d e v e l o p m e n ta sk n o w l e d g e i n t e n s i v eo r g a n i z a t i o n a sak n o w l e d g em a n a g e m e n tp l a t f o r m 。k n o w l e d g ep o r t a lc a ne f f e c t i v e l ys u p p o r t k n o w l e d g em a n a g e m e n tp r o c e s s ，a n dr e a l i z et h ei n t e g r a t i o no fk n o w l e d g ec r e a t i o n , e x c h a n g e , t r a n s m i s s i o na n ds t o r a g e ，w h i c hh a sb e e ng e n e r a l l ya p p l i e di ng o v e r n m e n t , e n t e r p r i s ea n de d u c a t i o nf i e l d n o wi nt h eu n i v e r s i t yc a m p u sa st h ep a r t i c u l a rf i e l df o r s t u d e n t ss t u d yt h ec o m p r e h e n s i v es y n t h e s i sk n o w l e d g e ，i nu n i v e r s i t ya st h ei n t e n s i v e o r g a n i z a t i o n ，w h i c ht a k ek n o w l e d g ea st h eo p e r a t i o nc o r e ，t h er e s e a r c ha n dd e s i g no f k n o w l e d g ep o r t a lh a v ef a r - r e a c h i n gs i g n i f i c a n c ew h e t h e r t ot h es c h o o lb u i l d i n gi t s e l fo r t ot h ee d u c a t i o no fs t u d e n t s i nt h i sp a p e r , f i r s t l yb ya n a l y z i n gi n f o r m a t i o np o r t a la n dk n o w l e d g ep o r t a lc o n c e p t ， a n dt h e i rr e s p e c t i v et e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c st ot h ec l e a r e ru n d e r s t a n d i n gk n o w l e d g e p o r t a la n dc o r r e l a t i v et h e o r i e s ，f o rb u i l d i n gs o l i dt h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h er e s e a r c ho f c a m p u sk n o w l e d g ep o r t a l t h e ni nd e t a i li n t r o d u c et h ec a m p u sk n o w l e d g ep 吣 m a i n l yi n c l u d i n gt h es u m m a r i z eo fc a m p u sk n o w l e d g ep o r t a l ，t h e f u n c t i o n a l c h a r a c t e r i s t i ca sw e l la si t sb a s i cw o r k i n gp r i n c i p l e s e m b a r kf r o mt w ok e yc o m p o n e n t s o ft h eb a s i cp r i n c i p l e ，t os t u d yk n o w l e d g es u p p l ya n dk n o w l e d g ea c q u i s i t i o no fc a m p u s k n o w l e d g ep o r t a l t h es t u d yc o n t e n to ft h ek n o w l e d g es u p p l y i n gm a i n l yi n c l u d i n g k n o w l e d g eo n t o l o g yd e s c r i b e s ，t h ek n o w l e d g eo r g a n i z a t i o na n db a s e do nt h es e m a n t i c k n o w l e d g ei n i t i a t i v es u p p l y t h es t u d yc o n t e n to ft h ek n o w l e d g ea c q u i s i t i o nm a i n l y i n c l u d i n gh o wt ob u i l du s e rp r o f i l e s ，e s t a b l i s h i n gu s e r sd e m a n dm o d e la sw e l la s t h r o u g ht h ed i s c o v e r yu s e r sc o m m o ni n t e r e s te s t a b l i s hv i r t u a lc o m m u n i t i e s f i n a l l y a f t e rs y s t e m a t i c a l l ys t u d yt h et h e o r ya n dt h et e c h n o l o g y , w h i c ht h ec a m p u sk n o w l e d g e p o r t a ln e e d s ，d e s i g n st h ec a m p u sk n o w l e d g ep o r t a l sl o g i c a lf r a m e w o r k , a n dp r o p o s e t h ef l o wa n dt h ea l g o r i t h mo ft h ek n o w l e d g es u p p l ya n dd e m a n dm a t c h i n gw h i c ht h e k n o w l e d g ep o r t a li n v o l v e s t h i sp a p e rm a i n l yb a s e so nt h ee n t e r p r i s ek n o w l e d g ep o r t a lr e s e a r c h t a k et h e c a m p u sk n o w l e d g em a n a g e m e n ti d e aa st h ef o u n d a t i o n ，t a k ee a c hk i n do fn e w e s t e n t e r p r i s ek n o w l e d g ep o r t a lt e c h n o l o g ya st h es u p p o r t ，d i s c u s sp e r s o n a l i z e ds e r v i c ea n d t h ek n o w l e d g ep o r t a lt e c h n o l o g y sa p p l i c a t i o na n dp r a c t i c ei nt h ec a m p u sk n o w l e d g e m a n a g e m e n ta n d t h ek n o w l e d g ep o r t a l k e y w o r d s ：c a m p u sk n o w l e d g ep o r t a l ，k n o w l e d g es u p p l y i n g , k n o w l e d g ea c q u i s i t i o n ， s u p p l ya n dd e m a n dm a t c h i n g 诹嘉工繁火罄 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者挠喳良日期) 叼年；月；日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文作者签名：7 蔓鼍一 日期：聊年6 月日 湖北工业大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题背景、研究的目的和意义 以信息化带动教育的现代化，是2 1 世纪教育改革与发展的一项战略任务，也 是当前和今后相当长的时期必须面对的重大课题。加入w i o 后，我国的教育发展 面临更加复杂的形势和格局，国际之间教育与人口素质的差距越来越体现为“数 字鸿沟”，体现为信息化速度和创新水平的差距。因此，需要深刻认识到信息化建 设对国家教育发展的战略意义和作用。目前，越来越多的焦点关注在“数字校园”， “校园网”建设上，而针对高校知识管理模式与需求，高校知识门户也将发挥着 越来越举足轻重的作用。知识门户网站的建设对于大学在高等教育的竞争中获取 优势地位具有重要作用。 校园门户网站是为与学校有关的各类人群，如学生、老师、管理人员、家长、 校友等，提供定制信息、综合服务和访问内部外部资源便利性的网站“。门户网 站将大学的校园网站从一个被浏览被参考的站点，变成了一个具有个人风格的目 的( d e s t i n a t i o n ) 站点，既免除了用户四处查找信息的烦恼，又提供了组织管理 校园活动、构建校园交流社区的新方式，通过用户的定制和维护，每一个人所进 入的门户都将具有其个性化的特点，从而成为个人的网上家园，甚至是终身的网 上家园。 校园知识门户是一种基于本体的知识门户，它建立了用户与知识之问的联系， 通过提供个人化和自适应的交互手段，帮助用户方便地找到需要的知识或知识载 体并与之交流，并为用户提供快速准确的知识导航和交流环境。为实现对知识门 户中信息的智能访问和提供，建立本体驱动基于a g e n t 的知识门户框架，通过将 本体作为一个概念级支持提供访问和构造知识门户的方式，从而将传统索引和搜 索方案中基于关键词的方式扩展到基于知识的方式。在如今大学校园这个供学生 学习全面综合知识的特殊领域里，在高校这个以知识为运作核心的密集型组织里， 知识门户的研究与设计无论是对学校本身的建设还是对学生的教育方面都具有深 远的意义。 本课题立足于对企业知识门户的研究，以校园知识管理理念为基础，以最新 的企业知识门户技术为支撑，探讨个性化服务及知识门户技术在校园知识管理及 知识门户中的应用和实践，具有一定的实用性和指导性。 湖北工业大学硕士学位论文 1 2 国内外相关研究现状概述 在美国，为大学建立门户网站的想法大约开始于1 9 9 9 年秋天，当时一种称为 “c o l l e g e t o m ”的企业电子商务模式开始征伐美国高校领地，它提出要建立校园 门户网站，为校园内各类人等提供不同的个性化服务。在随后的两年内，美国国 内有关学术团体，如e o u c a u s e 、n a c u b o ( t h en a t i o n a la s s o c i a t i o no fc o l l e g e a n du n i v e r s i t yb u s i n e s so f f i c e r s ) 相继召开有关校园门户网站的专题研讨会， 一些先行的学校也在2 0 0 0 年e d u c a u s e 会议上介绍了他们的经验和体会。在0 2 年的e d u c a u s e 会议上，不仅公司将校园门户网站解决方案作为主要的宣传点，各 种围绕校园门户网站建设的讨论报告场次也不少，因为大家已经认识到高等教育 需要利用创新的方式达到特定的校园需求和使命。 从网络门户开始，门户最早是指一些搜索引擎，比如y a h o o 。后来，这些搜索 引擎为了方便用户的使用，增加了用于搜索的目录，或称为分类，此后又结合了 其他诸如虚拟社区，在线聊天以及定制个性化搜索界面的功能，如m y y a h o o 旧。门 户网站启发了企业管理人员，他们发现可以使用同样的技术来管理、组织和促进 对公司内外部数据的访问过程。微软公司的s h a r e p o i n t 产品白皮书上把网络门户 定义为将各种不同来源的信息收集在相同位置来显示的w e b 网站。除此之外，门 户网站常常会给用户提供简单的w e b 发布和查询能力。而门户网站的使用范围也 很广泛，上至整个企业组织( 如m i c r o s o f t ) 下至部门单位( 如行销、人力资源、 业务部门) 皆可使用，经过个人化的数字仪表板，让一般用户也能使用。知识门 户的概念是在知识管理需要解决问题的要求下提出的，它是一种应用或设备，建 立用户与知识之间的联系。知识门户专门应用于一个确定的主题以面向某一用户 群体帮助他们深入了解感兴趣的领域。它一般是由在线论坛、邮件列表和相关的 新闻文章等社区服务组成。 近年来，门户技术以无可比拟的发展势头在i t 领域得到充分的应用。而作为 门户类软件中最先进的企业知识门户( e k p ) 则更是受到了全球i t 业的高度关注。 在国外，特别是在美国，从1 9 9 8 年就开始了信息门户的起步。目前，已有多家大 公司已经建立了个性化的e k p ，实施企业知识门户战略被列入了许多大中型企业的 日程表中。许多知识门户的软件，如p k w a r e 公司的p o r t a l s - k m - p s ，j e t e c h 公 司的j e te p o r t a l ( j e t e c he l e c t r o n i cp o r t a l ) 系统，美国c a 公司的j a s m i n ei i p o r t a l 和s k y m a r k 公司的p a t h m a k e r 等，都为解决知识管理问题提供了工具或方 案。 与国外相比，我国国内了解企业知识门户概念并且建立知识门户的企业较少， 2 湖北工业大学硕士学位论文 而校园知识门户概念的提出更是较新。但是，在高校这个特殊的以知识为运作核 心的密集型组织里，已经有越来越多的学者认识到知识管理和信息建设的重要， 越来越多的人开始研究诸如学科信息门户的建设、基于本体研究的数字图书馆等 等。当前，知识门户的理论和技术方法在企业中得到了很好的应用，而关于知识 管理和知识门户建设的相关理论与实践也日渐成熟，但在国内外相关研究中，还 没有对“校园知识门户”这一课题有过全面系统的研究与设计，对于“校园知识 门户”的研究存在着十分巨大的潜力。 1 3 论文主要研究目标、思路和主要内容 1 3 1 本课题的研究目标 综合目前国内外的研究理论成果，进行理论创新，作为一项实践性和理论性 比较强的研究项目，以及硕士毕业论文研究课题，最终将以硕士毕业论文为成果 形式。并将力求充实完整，归纳总结。本文将在同类研究成果的基础上，对于校 园知识门户的研究与实现提出自己新的思想观点，并能使其具有一定的有效性和 实用性。 1 3 2 本课题的研究思路 通过深入研究知识管理及知识门户相关理论与技术，分析研究目前国内外企 业和校园知识门户网站的建设现状。借鉴于对企业知识门户的研究，以校园知识 管理理念为基础，以各种最新的企业知识门户技术为支撑，探讨个性化服务及知 识门户技术在校园知识管理及知识门户中的应用和实践，并提出自己的观点和设 计构想。 1 3 3 本课题研究的主要内容 本文试图将企业知识门户理论与技术应用于校园知识管理中，对于校园知识 门户进行系统的研究。全文由七章组成，主要内容安排如下： 第1 章绪论。 第2 章知识门户理论。通过分析信息门户和知识门户的概念以及各自的 技术特征，以更清晰地了解和掌握知识门户相关理论知识。着重介绍语义网与本 体论。 第3 章校园知识门户基本原理。整个详细地介绍校园知识门户。首先对 校园知识门户进行概述；然后介绍校园知识门户的功能特性；最后阐述基于本体 3 湖北工业大学硕士学位论文 论的校园知识门户基本原理。 第4 章校园知识门户知识的提供。对于构成校园知识门户的两大重点之 一“校园知识门户中知识的提供”进行研究。首先通过建立本体描述模型对于各 种知识进行描述；其次对于各种知识进行组织；最后看看校园知识门户基于语义 的知识主动供应。 第5 章校园知识门户知识的获取。校园知识门户知识的获取是构成校园 知识门户的另一大重点。首先通过建立需求模型来获取u s e rp r o f i l e ( 用户的概 况，包括：身份、特点、偏好等) ；接着是怎样获取用户的需求；最后是如何发现 用户所有共同兴趣，建立用户共同兴趣虚拟社区。 第6 章校园知识门户的设计与实现。主要从三大块着手，一个是设计校 园知识门户的逻辑框架，其次是校园知识门户的创建方式和技术，接着是校园知 识门户的实现进行知识主动供应的匹配流程设计与算法。 第7 章结语 4 湖北工业大学硕士学位论文 第2 章知识门户理论 为了能更好的了解和掌握知识门户理论，从目前门户理论中热门讨论的信息 门户理论着手，通过分析信息门户和知识门户的概念以及各自的技术特征，可以 更清晰地了解和掌握知识门户相关理论知识。 信息是清楚、明晰、结构化的数据，是通过数据浓缩、校正、关联和计算获 得的。信息资源可以被信息系统很好的处理，能够很方便的被形式化、获取和显 性化，能够很容易的包装为可再利用的形式。而知识是混乱的、模糊的、直觉的、 很难交流或用语言表达的。知识存在于联系、人际对话、经验性直觉和人用于比 较环境、问题和解决方案的能力中。它产生于个人或者集体的头脑，并为之共享； 随着时间推移从成功、失败的经历和学习过程中产生“一。 2 1 信息门户及应用技术 2 1 1 信息门户的概念 所谓门户( p o r t a l ，g a t e w a y ) ，通常是为用户提供对互联网上信息和应用的 “密集”访问方式，通过将来自不同信息源的信息集中在一个页面上，帮助用户 通过统一的入口访问来自不同网站的信息，而无需逐个去访问单独的网站。任何 实现知识的共享和再利用的信息基础设施都是从一个信息门户开始的，信息门户 为用户提供一个网上虚拟的交流场所，满足人们数字化生存的需要溉”。 信息门户，是为同一价值链上的相关人员提供公开信息的浏览、以及个性化 地内部信息的访问，它意味着一个安全的w e b 方式的用户界面，为特定范围内的 用户提供一个对信息、应用系统和服务的统一和集成访问方式。 2 1 2 信息门户的基本特征 信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成，这 类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能。信息门户不能被简单理解为 一个集成的、统一的和可定制的用户访问信息的界面，信息门户既是一个展示形 象的窗口，又是获取外部访问者信息的接口，既能够动态地发布存储在内部和外 部的各种信息，又能够支持网上的简单商务应用，访问者可以相互讨论和交换信 息，对内部分布存储的各种格式、各种来源的内容( 文档、数据) 进行统一检索、 湖北工业大学硕士学位论文 分类浏览，并根据权限进行访问控制。 信息门户应用技术的基本特征可以归纳为集成、定制、内容和协作四个方面”1 。 ( 1 ) 集成是大多数信息门户的通用特征。信息门户可以看作多个应用软件和 系统的合并和融合。这些软件和系统包括资源规划，网站，数据仓库，电子邮件 系统等，还包括外部的应用和服务。用户通过登录( s i g ni n ) ，可以在一个w e b 页面中访问和使用上述的服务和应用。在通用和简单的访问界面的背后，则对应 着复杂的系统集成的工作，成本也相当高。 ( 2 ) 定制意味着信息门户的用户可以根据的工作角色和实际需要选择要使用 的信息和服务，甚至界面的外观，同时定制还包括订阅信息和获得“提醒 ( n o t i f i c a t i o n ) ”。定制功能的实现还必需符合现有组织的权限体系，做到用户 可以看到或使用他们应该看到或被授权使用的信息和服务。 ( 3 ) 内容管理是通过使用目录和索引来自动管理日益增长的结构化和非结构 化数据，这些数据原来存放在数据仓库、网站、资源管理系统中。内容管理还通 过定义元数据来表示多种类型的知识和信息以支持对这些信息进行进一步的挖掘 和利用，另外，内容管理还支持对其他的相关信息进行搜寻、定位和信息的发布。 ( 4 ) 协作是提高工作流效率的主要因素，通过实现充分交互，信息门户保证 了门户的灵活性和自适应性( 如对用户的意见进行快速的反馈以及对不合理的工 作流程的修正) 。 信息门户是一个应用系统，它使创建者能够实时关联存储在内部和外部的各 种信息和知识，使使用者都能够从单一的接触点( t o u c hp o i n t ) 访问其所需的个 性化信息。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输，有效利用已有的信息、 知识和公共关系，并能收集、分析、增值、共享信息和知识。 2 1 3 信息门户应用技术 信息门户的应用技术主要有：i n t e r n e t 、i n t r a n e t 、e x t r a n e t 、存贮结构技 术、多媒体数据库管理系统、元数据技术、数据收集与获取技术、发布技术、通 讯技术、推技术、拉技术、检索技术、群件技术、中间件技术、联机分析挖掘技 术、知识发现技术、知识共享技术等，其中i n t e r n e t 、i n t r a n e t 、e x t r a n e t 构成 信息门户的信息技术平台和基本条件，知识发现和联机分析挖掘技术等相关技术 是信息门户应用的关键技术阶”。 6 湖北工业大学硕士学位论文 2 2 知识门户及实现技术 知识门户是信息门户的延伸与发展。知识门户的重点是信息的加工与处理。 知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识，这里的知识指的是 有价值的信息，并主要通过数据挖掘、数据加工等技术使零散的信息成为知识， 供决策支持服务。 2 2 1 知识门户的概念 知识门户已经超越了传统的知识库和0 a 协作的概念，它能提供一个基于门户 软件概念的管理支撑平台，将某一组织的内部各个i t 系统整合为单一的界面提供 给用户，用人性化的方式整合i t 资源，使得有用的信息能够在各类用户之间分享。 这种基于工作界面的整合也体现了s o a ( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e 面向服 务架构) 的理念。 知识门户是指在开放体系结构环境下，把各种应用系统、数据资源和互联网 资源统一集成到通用门户之下，根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性 化的应用界面，并通过对事件和消息的处理传输把用户有机地联系在一起。简单 的说，知识门户系统为特定的用户以高度个性化的方式，交互访问相关信息、应 用软件、以及业务流程的综合软件平台“。 该平台是知识加工平台、决策平台、知识发布与获取平台的集成，它使信息 共享和交流更加流畅。这里的“知识”不仅包括数据库、文档、政策方针和过程 手续等，甚至包括存在潜在的专业技能等非具体化的信息资源。 2 2 2 知识门户的基本特征 知识门户是信息门户的一种新表现形式。知识门户更关注于内部员工和信息 内容，它是知识管理系统与信息门户的结合。一般意义上，信息门户更关注于业 务过程和内外网的整合“”。 知识门户是一种智能应用，它建立了用户与知识之间的联系，通过提供个人 化和自适应的交互手段，帮助用户方便地找到需要的知识或知识载体( 如专家) 并与之交流。它集成已有的应用和技术，帮助用户主动发现知识，或通过分析用 户的使用习惯和兴趣，向用户推荐相关知识或知识载体。其主要功能是管理和组 织相关知识资源，自动寻找这些资源的关联关系，为用户提供快捷准确的知识导 航和交互环境。 知识门户具有信息集成、知识分类、个性化展示和系统资源管理的集成“”。 7 湖北工业大学硕士学位论文 ( 1 ) 应用与数据集成：因为各种信息可能以多种数据格式保存，所以知识门 户必须提供足够的信息检索、信息共享能力。知识门户使用一个w e b 浏览器界面， 既简单又实用有效。所有的用户都可以通过单一的界面即主页访问他们需要的信 息。对于应用系统来说，这是一种瘦客户端的应用模式，系统维护只需在后台服 务器上进行，可以快速升级，既降低了维护费用，又方便了用户使用。 ( 2 ) 知识分类与内容管理：信息抽取、分类意味着从门户内各种信息源自动 取出元数据，并能帮助用户识别各种信息之间的关系。信息只有通过抽取和分类， 才能进行共享和传播。知识门户通过对已有应用系统的集成，可以使用户通过单 一的渠道访问所有信息。这种集成不是简单地在页面上增加网页链接，而是通过 集成化的方法把原有应用通过一个核心组件服务器集成在一起，来获取其他应用 系统中的相关数据和信息。 ( 3 ) 个性化：通过知识门户接口展示的信息可加以定制( 即个性化) ，为不 同角色的用户提供个性化服务。利用相应的工具，使主题专家可以编制个性化的 内容，满足知识门户系统各个访问者的需求和兴趣。这种个性化特点节省了用户 的时间，并提供了安全保证，因为他们只能看到那些他们感兴趣的或他们有权限 访问的信息。 ( 4 ) 系统管理集成：门户系统使用统一的帐户管理，借助目录服务系统使得 用户采用一致的帐户和密码，一次登录企业所有的信息系统，包括知识管理系统。 门户系统利用权限的控制和个性化的知识展示，使得组织面向内部员工、合作伙 伴、客户采用一致的信息门户和登陆场所，提供集成化的信息服务。 知识门户已经超出了传统的管理信息系统概念，也越过了普通意义的网站、 信息门户甚至知识管理系统，它是管理信息系统、信息门户和知识管理应用的结 合点。对于知识管理，协作流程和信息整合的需求是知识门户概念产生的主要动 力“7 一。知识门户的特点在于统一性、集成性、个性化和整体性“”。 2 2 3 知识门户的实现技术 正因为知识门户是信息门户的延伸与发展，信息门户与知识门户的应用技术 平台具有统一性，在这里主要介绍知识门户的两大重要实现技术语义网和本 体( o n t o l o g y ) 。 ( 1 ) 语义网 万维网存在两个明显的不足：计算机不能理解网页内容的语义；万维网 是按“网页的地址”，而非“内容的语义”来定位信息资源的，网上所有信息都是 由不同的网站发布的，相同主题的信息分散在全球众多不同的服务器上，又缺少 8 湖北工业大学硕士学位论文 有效工具能将不同来源的相关信息综合起来，因此形成了一个个信息孤岛，查找 自己所需的信息就像大海捞针一样困难。 这些问题的关键在于w e b 数据管理中的一些矛盾：数据管理有序性与w e b 上 信息无序性；搜索引擎查全查准要求与数据缺语义；信息获取效率与w e b 海量动 态数据。解决这些矛盾的基本方法是变无序数据为有序知识，让计算机理解w e b 信息，即语义w e b 啪1 。 语义网是对万维网本质的变革，它的主要开发任务是使数据更加便于电脑进 行处理和查找。其最终目标是这些资源达到几乎无所不知的程度，计算机可以在 因特网上的海量资源中找到你所需要的信息，从而将万维网中一个个现存的信息 孤岛，发展成一个巨大的数据库。 语义网解决信息孤岛的原理是通过在文档内容中加入供计算机读的“标记”， 让计算机能够自动识别和处理网上信息。通过智能评估、多层语义互联和单一语 义映像，使分布在全球的各种网络资源在语义层上互联，消除孤岛。 语义w e b 采用多层次的表示框架x m l ，并引入文档模式描述文档结构，但x m l 没有对结构本身的语义进行描述。如果不知x m l 元素的语义，计算机仍不能理解 信息。需一个更高的层次来描述结构的语义，即r d f 。r d f 定义了元素之间的关系， 表现为三元组集( 类似于句子的主体、动词、客体) 2 1 ox m l 加上r d f 相当于人工 智能中的语义网络( s e m a n t i cn e t w o r k ) ，可进行简单推理，要计算机相互理解， 还需要有一套共同的标准的概念体系，即本体( o n t o l o g y ) 。x m l + r d p + o n t o l o g y 构成了计算机相互理解的基础。在o n t o l o g y 层之上还可以有更高的为各种 o n t o l o g y 进行通信提供支持的描述层次。语义w e b 每加一个层次，计算机在知识 处理上就多一份能力。 ( 2 ) 本体( o n t o l o g y ) w e b 上的知识门户( k n o w l e d g ep o r t a l s ) 是要帮助人们去完成某一项发生在 复杂框架下的特定课题。知识门户的提供者必须是将信息世界相关的方方面面进 行结构化处理的中介者。现在已开发出了一套综合的途径、工具和方法，用来在 知识门户的协作系统中进行结构化、获取并提供既定专业领域的知识。实现这一 目标的关键技术是本体( o n t o l o g y ) ，它提供了对某一专业领域进行详细说明的规 范方法阮删。 1 ) 本体( o n t o l o g y ) 的定义 本体最初是一个哲学范畴，后来随着人工智能的发展，被人工智能界赋予了 新的定义。而在w e b 飞速发展的今天，o n t o l o g y 的发展已由哲学、人工智能领域 延伸到了图书馆学、情报学等其他各个领域，并受到专家和学者的关注。 9 湖北工业大学硕士学位论文 o n t o l o g y 在不同的领域有不同的定义，关注的焦点也不同。在人工智能领域： 认为本体是一种知识的人工引擎。但本体究竟是什么仍是争论中的一个话题。美 国s t a n f o r d 大学的知识系统实验室( k n o w l e d g es y s t e ml a b o r a t o r y ) 的学者t o m g r u b e r 在1 9 9 3 年提出了第一个被广泛接受的定义：本体是概念化的显式的表示。 之后s t u d e r 在g r u b e r 的基础上于1 9 9 8 年扩展了本体的概念，即本体是共享概念 模型的明确形式化规范说明。此定义更形象客观地说明了什么是本体，具体含义 如下： 概念化：将客观世界中的一些现象抽象出来得到的模型。它是客观世界的 抽象和简化。 明确：即显式地定义所使用的概念以及概念的约束。 形式化：即精确的数学表述，能够为计算机读取。 共享：本体描述的概念应该是某个领域公认的概念集。 2 ) 本体的类型 根据应用的领域规模和目的的不同，对本体研究的侧重也有所不同：涉及特定 的领域，被称为领域本体：涉及通用的世界知识，被称为高层模型，或通用的本 体；涉及问题求解，被称为问题、方法或问题求解本体；涉及知识表示语言，被 称为表示本体或元本体。 根据本体表示的形式化程度，m i k eu s c h o l d 和r o b e r tj a s p e r 将本体分为四 种类型4 2 ： 完全非形式化：用自然语言进行表示，结构非常松散，典型的如术语列表。 结构非形式化：用受限的或结构化的自然语言进行表示，能有效提高本体 的清晰度，减少模糊性。如：e n t e r p r i s eo n t o l o g y 的文本版本。 半形式化：用人工定义的形式化语言进行表示，目前已有许多研究机构开 发制定了这类形式化本体表示语言。 完全形式化：具有详细的概念项定义、语义关系的形式化定义以及稳固和 完整的公理和证明。 在实际应用中，这几种表示方式各有所长。如果本体的应用目的是为了加强 人与人之间的交流，则非形式化的本体将更为适用，如果对本体的处理需要由机 器自动完成，则其形式化程度越高越好，在多数情况下，需要将非形式化和形式 化两种方式组合起来使用。 l o 湖北工业大学硕士学位论文 第3 章校园知识门户及基本原理 知识门户也是推动教育信息化的重要系统工程，校园知识门户是企业知识门 户以及知识管理在校园应用的实施。从传统的独立应用，单纯网站建设转向资源 整合为目标的校园知识门户的建设，是近年来校园网应用建设的一个新的方向。 它的目标是通过知识管理的方法和理论来切实解决信息孤岛、整合系统和个性化 信息服务的问题。 3 1 校园知识门户概述 校园知识门户就是通过统一的入口，将校园所有应用集成起来，给不同层次 的使用者提供信息服务，实现一次登录，多点通行。它涉及门户( p o r t a l ) ，内容 管理、数据集成和单点登录等多方面的内容嘶叫。 通俗地讲，校园知识门户是为与学校有关的各类人群，如学生、老师、管理 人员、家长、校友、高中生等，提供定制信息、综合服务和访问内部外部资源便 利性的网站。从用户的角度来看，门户就是一个“网页”，是用户每天开始网上历 程的首页，上面有一些该用户所关心的和希望得到的信息。此外，每个人还可以 根据自己的爱好，订阅一些公共信息，如天气预报、体育新闻。这些信息可以以 频道的方式管理，用户可以自己安排要什么信息，安排这些信息在网页上如何布 局等。校园知识门户对于高校最大的影响莫过于对学校各类知识的重新组织，对 数据的集中获取，对各类角色工作流程的科学化、规范化、个性化。 3 2 校园知识门户的功能特性 从表面上看，校园知识门户与现在的学校网站的差别似乎就是前者提供了个 性化服务，很多学校网站实际上就是一个电子版的学校介绍小册子，每个人见到 的都一样；但是从本质上来说，这两者的差别在于知识门户将大学的校园网站从 一个被浏览被参考的站点，变成了一个具有个人风格的目的( d e s t i n a t i o n ) 站点， 既免除了用户四处查找信息的烦恼，又提供了组织管理校园活动、构建校园交流 社区的新方式，通过用户的定制和维护，每一个人所进入的门户都将具有其个性 化的特点，从而成为个人的网上家园，甚至是终身的网上家园。 校园知识门户具体的功能特性如表3 1 所示嘲。一。 湖北i f - 业大学硕士学位论文 表3 1 校园知识门户的功能特性 特性 功能说明 允许不同类型的资源、服务和应用以组合方式显示在统一 1 、统一访问界面 的页面上。 对用户主动提供多种资源的多种分类导航浏览方式，便于 2 、知识分类导航 用户快速定位找到所需资源和服务。 记录用户对门户和知识的使用情况( u s a g es t a t i s t i c s 3 、智能访问统计 r e p o r t s ) ，自动获取用户需求，实现各类知识的主动供应。 将其他资源、数据库中的结构化、半结构化与非结构化知 识如：导航数据库、元数据、全文数据、标识文本、信息 4 、内容聚合 等通过收割、复制、导入等技术聚合起来，建立联合资源 仓储，并提供对联合仓储中多种类型元数据的联合检索。 在门户和其他各类资源应用之间实现单点登录和统一认 证。包括： ( 1 ) 资源级统一认证：即支持统一检索能够同时检索多个 5 、统一身份认证 需要i p 认证或帐号密码认证的商用资源，而无需用户自己 登录这些资源。 ( 2 ) 应用级统一认证：即实现门户与他应用系统的单点登 录和用户信息统一管理和授权。 对各类用户提供不同的个性化服务，帮助更好地实现知识 共享，包括： ( 1 ) 个人空间服务( 如我的检索历史、我的学科等) 、推 送服务、提示服务等。 6 、个性化能力 ( 2 ) 定制服务( 如天气预报、世界各地当前时间显示、各 类新闻、我的页面风格等) 。 ( 3 ) 可集成诸如“用户共同兴趣虚拟社区”等具有个性化 功能的系统。 应用集成能将校园知识门户服务流程中的各个应用模块通 过门户集成在一起，提供多种应用集成或接入方式，实现 7 、应用集成能力 各类知识的识别、搜集、组织、共享、推进、应用和创新 的动态过程。 湖北工业大学硕士学位论文 3 3 基于本体( o n t o i o g y ) 的校园知识门户基本原理 “将信息转化为知识，实现知识共享、协同应用、统一管理”，这便是基于本 体的校园知识门户构建的基本原则和主要思想。“4 捌。建设校园知识是对高校各类 知识的重新组织，对数据的集中获取，对各类角色工作流程的科学化、规范化。 将学校各类知识管理应用系统达到无缝集成，依据角色的权限和活动需求特点而 提供不同的门户站点的定制。 校园知识门户的基本职能是面向浏览者提供他们所需要的信息、知识和服务。 而不同的群体和访客，具有不同的需求，因此，知识门户首先对知识源进行科学 合理的分类，从而为访问网站的浏览者提供个性化的信息、知识和服务，实现对 知识门户中信息的智能访问和主动提供阻“嘲。而要达到此目标，必须通过本体 ( o n t o l o g y ) 、语义等知识门户技术实现对于用户需求知识的获取，最终进行供应 与需求的匹配，实现知识的访问和共享。图3 1 可以简要反映校园知识门户的基 本工作原理。 图3 1 校园知识门户基本工作原理 校园知识门户实现“知识提供者”、“知识服务器”和“知识获取者”三者之 间的交互跚。交互具体涉及发布、查询和匹配。其中知识提供者可以主动提供各 种知识，并把它发布到知识服务器；知识请求者可以向知识服务器提出知识搜索 查询请求；知识服务器利用知识匹配机制来为知识请求者定位到其所需的知识， 最终实现知识的获取和共享。 湖北工业大学硕士学位论文 第4 章校园知识门户知识的提供 知