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試析基于關(guān)鍵詞集合的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
論文關(guān)鍵詞：知識關(guān)聯(lián) 知識地圖 關(guān)鍵詞集合 知識管理系統(tǒng)(KMS )
論文摘要：建立符合邏輯的知識關(guān)聯(lián)體系是知識地圖理論的重要內(nèi)容之一本文對知識管理系統(tǒng)中知識關(guān)聯(lián)的有向性進(jìn)行分析，敘述了單向知識關(guān)聯(lián)和雙向知識關(guān)聯(lián)的概念與特點(diǎn);對關(guān)鍵詞集合進(jìn)行定義，闡述了單關(guān)鍵詞集合、全關(guān)鍵詞集合和不定關(guān)鍵詞集合三種劃分策略，介紹了以關(guān)鍵詞集合為迭代單元構(gòu)建關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和針對單個(gè)知識點(diǎn)構(gòu)建關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的兩種算法，并指出了算法在實(shí)際應(yīng)用中需注意的問題.
當(dāng)前，知識地圖的理論研究有很大進(jìn)展，但在知識管理系統(tǒng)(KMS )領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用成果卻比較有限.盡管有KMS產(chǎn)品應(yīng)用了知識地圖理念，但多數(shù)產(chǎn)品僅在頁面上顯示了知識庫的分類體系與鏈接，缺乏對知識間邏輯關(guān)系的進(jìn)一步刻畫與展示。.
建立符合邏輯的知識關(guān)聯(lián)體系是知識地圖的重要理論之一知識分類體系是實(shí)施知識管理的基礎(chǔ)性工作，現(xiàn)實(shí)世界中的事物間聯(lián)系并不是僅用樹型分類體系就可以表述的一個(gè)事物有可能同時(shí)從屬于多個(gè)分類，不同類別的事物也有可能發(fā)生聯(lián)系，僅僅依賴分類很難準(zhǔn)確、全面地表達(dá)知識間的邏輯關(guān)系.知識關(guān)聯(lián)則提供了更靈活、更廣義的知識關(guān)系表示方法，采用跨分類、跨區(qū)域的知識關(guān)聯(lián)可以較好地表達(dá)信息之間的邏輯聯(lián)系本文根據(jù)集合論與圖論的基本原理，對知識關(guān)聯(lián)的有向性和關(guān)鍵詞集合進(jìn)行了探討，并闡述了根據(jù)關(guān)鍵詞集合在KMS中建立知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的原理與算法.
1知識關(guān)聯(lián)的有向性
1. 1單向知識關(guān)聯(lián)
現(xiàn)實(shí)世界中的各類事物存在著紛繁復(fù)雜的關(guān)系，這種關(guān)聯(lián)關(guān)系是有方向的.如圖1所示，水和分子關(guān)聯(lián)的語義可以描述為“水由分子組成”.相應(yīng)地，由分子到水關(guān)聯(lián)的語義可以描述為“分子構(gòu)成了水”.這兩種關(guān)聯(lián)關(guān)系是不同的，是兩個(gè)單方向的知識關(guān)聯(lián).
在知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，我們可假設(shè)各知識點(diǎn)分別為k,、k2、k3、k4·…對于知識點(diǎn)k1，如果有知識點(diǎn)k2、k3、凡與其內(nèi)容有較高相關(guān)度，此時(shí)可通過KMS的功能將k2、k3、k;與k，關(guān)聯(lián)，將關(guān)聯(lián)鏈接插人在k，的知識內(nèi)容之后.這個(gè)關(guān)聯(lián)征進(jìn)行自動關(guān)聯(lián).采用單向知識關(guān)聯(lián)的KMS的特點(diǎn)是:如果知識點(diǎn)k，有到知識點(diǎn)k:的關(guān)聯(lián)鏈接，但知識點(diǎn)k:未必有到知識點(diǎn)k，的關(guān)聯(lián)鏈接，則系統(tǒng)須對每一個(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系的含義作出必要的表述.
1.2雙向知識關(guān)聯(lián)
根據(jù)常識，若知識點(diǎn)k，與k:有關(guān)系，則k2也與k，有關(guān)系.雙向知識關(guān)聯(lián)是在不考慮關(guān)聯(lián)語義的情況下發(fā)生的，例如知識點(diǎn)k，與知識點(diǎn)k2關(guān)聯(lián)，則知識點(diǎn)k:也必然與知識點(diǎn)k，關(guān)聯(lián).設(shè)R,,RZ為定義在知識集合上的二元關(guān)系，則雙向知識關(guān)聯(lián)用符號可描述為:k, R, k2，kZRZk, .
在很多情況下，由于語義不同，R, RZ.當(dāng)R:二R:時(shí)，則k:和k:的關(guān)聯(lián)關(guān)系是對稱的.采用雙向知識關(guān)聯(lián)的KMS的特點(diǎn)是:只要知識點(diǎn)k,有知識點(diǎn)k:的關(guān)聯(lián)鏈接，知識點(diǎn)k:也必然具有與知識點(diǎn)k，的關(guān)聯(lián)鏈接.系統(tǒng)在設(shè)置關(guān)聯(lián)鏈接時(shí)不考慮關(guān)聯(lián)的語義.
語義分析是計(jì)算機(jī)研究的難點(diǎn)，目前還沒有KMS能夠自動精確地識別知識的關(guān)聯(lián)語義.因此，在知識關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中適宜采用忽略關(guān)聯(lián)語義的雙向關(guān)聯(lián)方式.
2基于關(guān)鍵詞集合的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)繪制算法
2.1算法原理
在目前的技術(shù)條件下，基于語義分析構(gòu)建知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)較為困難.利用知識點(diǎn)關(guān)鍵詞集合建立關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的精確度不如語義關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，但技術(shù)上現(xiàn)實(shí)可行，能夠較好地表達(dá)知識間的關(guān)系.
基于關(guān)鍵詞集合構(gòu)建關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所遵循的原理是:設(shè)n個(gè)知識點(diǎn)具有共同的關(guān)鍵詞集合S，則這n個(gè)知識點(diǎn)均是互相關(guān)聯(lián)的;將各知識點(diǎn)作為點(diǎn)，關(guān)聯(lián)關(guān)系作為有向邊，可以繪制基于關(guān)鍵詞集合S的有向完全圖G;將KMS中的關(guān)鍵詞按特定策略劃分為集合，并綜合各關(guān)鍵詞集合，根據(jù)算法畫出有向完全圖，可以得到該關(guān)鍵詞集合劃分策略下的完整知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò).
2.2健詞集合及其劃分策略
關(guān)鍵詞是用戶在編輯知識時(shí)為每個(gè)知識點(diǎn)設(shè)置的，一般用于知識檢索，本文則關(guān)注應(yīng)用關(guān)鍵詞集合構(gòu)建知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的思想與算法.關(guān)鍵詞集合指包含了1個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵詞的集合.關(guān)鍵詞集合所包含的關(guān)鍵詞內(nèi)容與數(shù)量如何設(shè)置，取決于知識關(guān)聯(lián)所遵循的關(guān)鍵詞集合劃分策略.本文涉及的三種劃分策略分別是單關(guān)鍵詞集合策略、全關(guān)健詞集合策略和不定關(guān)鍵詞集合策略.
在單關(guān)鍵詞集合策略下，每個(gè)關(guān)鍵詞集合S只擁有一個(gè)關(guān)鍵詞w;，該集合S‘對應(yīng)知識點(diǎn)集合戊}k,,k2,-..,k,}，這些知識點(diǎn)均含有關(guān)鍵詞，、.設(shè)知識點(diǎn)k，具有關(guān)鍵詞、，，，，，…，二r，基于此策略設(shè)置知識關(guān)聯(lián)時(shí)，k，會把與關(guān)鍵詞集合S,,SZ,...,5:匹配的知識點(diǎn)集合K,K‘中的全部知識點(diǎn)鏈接進(jìn)來，并剔除其中的重復(fù)部分.如圖2所示，6個(gè)含有關(guān)鍵詞“學(xué)生”的知識點(diǎn)以單關(guān)鍵詞集合{學(xué)生}為制圖策略構(gòu)成了有向完全圖，也就是這6個(gè)知識點(diǎn)基于“學(xué)生”關(guān)鍵詞的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò).
在全關(guān)鍵詞集合策略下，全關(guān)鍵詞集合s;包含了知識點(diǎn)k:所具有的所有關(guān)鍵詞，k:只把與全關(guān)鍵詞集合S;wl，叨2，…，，r匹配的知識點(diǎn)集合K;中的知識鏈接進(jìn)來.使用該策略獲取的知識結(jié)果的相關(guān)度比使用單關(guān)鍵詞策略要高.
在不定關(guān)鍵詞集合策略下，需人工確定關(guān)鍵詞集合中所包含的關(guān)鍵詞，此方式無法實(shí)現(xiàn)全自動知識關(guān)聯(lián)，不適合在大型知識庫系統(tǒng)中采用.
由全關(guān)鍵詞策略或不定關(guān)鍵詞策略獲得的結(jié)果集是單關(guān)鍵詞集合策略結(jié)果集的子集，獲得的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖是基于單關(guān)鍵詞集合策略獲得的知識網(wǎng)絡(luò)圖的子圖.在實(shí)際應(yīng)用中，宜采用全關(guān)鍵詞集合策略與單關(guān)鍵詞集合策略相結(jié)合的方式，在知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)展示的時(shí)候分兩組按不同的優(yōu)先級展示.首先展示優(yōu)先級最高的按全關(guān)鍵詞集合策略得出的關(guān)聯(lián)知識點(diǎn)集合，該集合中的知識與當(dāng)前知識點(diǎn)的相關(guān)度最高;其次才展示單關(guān)鍵詞集合策略得出的結(jié)果集.本文討論的算法均基于這兩種策略相結(jié)合的方式.
2. 3以關(guān)鍵詞集合為迭代單元的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)算法
計(jì)算知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以用關(guān)鍵詞集合作為迭代單元循環(huán)進(jìn)行或者僅針對單個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行.這兩種方式在KMS中各有優(yōu)勢，分別適合不同的場景在為數(shù)量較多的知識點(diǎn)構(gòu)建關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首選以關(guān)鍵詞集合為迭代單元進(jìn)行計(jì)算，算法描述如下.
1）設(shè)需要計(jì)算關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的知識范圍中有P個(gè)知識點(diǎn)k, , k2，…，kP，任意知識點(diǎn)氣均對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)v;，把所有的點(diǎn)繪制在圖‘<V, E>中，v;與k}一一對應(yīng).
2)分揀出KMS中所有種類的關(guān)鍵詞w‑w2.wn，記錄KMS中所有關(guān)鍵詞集合的信息獲得關(guān)鍵詞集合S, ,52,.. Sn ... S9(包含所有的單關(guān)鍵詞集合與全關(guān)鍵詞集合)，同時(shí)獲得與任意關(guān)鍵詞集合S.相匹配的知識點(diǎn)集合K;.
3)逐個(gè)掃描關(guān)鍵詞集合S, ,52, ,59，優(yōu)先掃描其中的全關(guān)鍵詞集合(這樣可以確保每條知識后的關(guān)聯(lián)信息優(yōu)先展示關(guān)鍵字相關(guān)度最高的鏈接)，記錄當(dāng)前關(guān)鍵詞集合S，所對應(yīng)的知識點(diǎn)集合Kl，記錄知識點(diǎn)集合K中所包含的每個(gè)知識點(diǎn)元素k;，在圖中與K對應(yīng)的點(diǎn)集合的所有元素間作有向完全子圖，在畫邊e};、eji時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)知識點(diǎn)k、后加人知識點(diǎn)匆的鏈接，在知識點(diǎn)k;后加人k‘的鏈接·如果邊已存在，則跳過，每畫一條邊，計(jì)數(shù)器c累加1.掃描完K9后，循環(huán)結(jié)束.
4)程序繪制的圖<V, E>就是P個(gè)知識點(diǎn)根據(jù)關(guān)鍵詞集合S‑S2,S。構(gòu)建的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖，。是知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所具有的知識關(guān)聯(lián)數(shù)量.該算法的復(fù)雜度是。(n2).
如圖3所示，在一個(gè)具有7個(gè)知識點(diǎn)的示例系統(tǒng)中，算法先根據(jù)單關(guān)鍵字集合S,{經(jīng)濟(jì)學(xué)}進(jìn)行繪圖，其次根據(jù)單關(guān)鍵字集合管理學(xué)進(jìn)行繪圖.“管理經(jīng)濟(jì)學(xué)”知識點(diǎn)因?yàn)橥瑫r(shí)具有管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)兩個(gè)關(guān)鍵詞，因此同時(shí)處于左、右兩個(gè)有向完全子圖中.圖3就是這7個(gè)知識點(diǎn)根據(jù)2個(gè)單關(guān)鍵字集合所繪制的知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò).
2. 4針對單個(gè)知識點(diǎn)的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)算法
對于任意一個(gè)知識點(diǎn)k;設(shè)該矢識點(diǎn)擁有個(gè)關(guān)鍵詞，首先掃描全關(guān)鍵詞集合Sr十，{w}，w2，…，、:}，再逐個(gè)掃描關(guān)鍵詞二:所對應(yīng)的關(guān)鍵詞集合S，在每一輪掃描中將當(dāng)前集合所對應(yīng)的知識點(diǎn)集合凡，內(nèi)所有的知識點(diǎn)元素記錄在緩存中，掃描到任意知識點(diǎn)乓時(shí)，程序繪制兩條有向邊人知識點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，在知識點(diǎn)氣后加入的關(guān)聯(lián)如果邊ei、ei;已存在或i=J，則跳過，每畫一條邊，計(jì)數(shù)器。累加，直到有向完全圖繪制完成.
程序繪制的圖就是知識點(diǎn)的相關(guān)知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖。是與該知識點(diǎn)相關(guān)的所有知識關(guān)聯(lián)數(shù)量.該算法的復(fù)雜度是口(礦).該算法循環(huán)應(yīng)用在所有知識點(diǎn)上同樣也可以得到算法2. 3繪制的整體知識地圖，但算法復(fù)雜度達(dá)到0(礦)，因此在為多個(gè)知識點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)或繪制地圖時(shí)宜采用2. 3節(jié)的算法.2. 4節(jié)的算法則適宜針對個(gè)別知識點(diǎn)繪制關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并建立知識鏈接時(shí)采用.
3實(shí)際應(yīng)用中需注意的問題
企業(yè)級KMS中知識點(diǎn)數(shù)量可能達(dá)到1萬以上，在應(yīng)用關(guān)鍵詞集合繪制知識關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須設(shè)置范圍與條件，一般只分層次、分區(qū)域按照相應(yīng)使用人員群體的權(quán)限選擇部分知識點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)繪制.其次，必須嚴(yán)格準(zhǔn)確地設(shè)定關(guān)鍵詞，管理維護(hù)關(guān)鍵詞，建立系統(tǒng)關(guān)鍵詞管理維護(hù)機(jī)制，同時(shí)應(yīng)制定關(guān)鍵詞編輯規(guī)范并開發(fā)檢驗(yàn)程序，限制每個(gè)知識點(diǎn)的關(guān)鍵詞字?jǐn)?shù)、關(guān)鍵詞個(gè)數(shù)，并提供系統(tǒng)級視圖監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵詞的使用與分布狀況.在 KMS中，應(yīng)采用關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、分類體系、搜索引擎共同協(xié)作的方式構(gòu)建完善的知識地圖，這樣有助于建立真正意義上的實(shí)用知識地圖，使知識查閱檢索更加方便、快捷、準(zhǔn)確.
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