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下一代Web關(guān)鍵 知識網(wǎng)格管理共享知識資源

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　　如何統(tǒng)一、規(guī)范、有效地管理各種資源成為下一代Web所面臨的關(guān)鍵問題。知識網(wǎng)格的研究目標，是建立基于下一代Web的信息、知識和服務資源，進行有效共享和管理的模型、方法和平臺。

　　知識網(wǎng)格的核心問題

　　知識網(wǎng)格是一個智能互聯(lián)的環(huán)境，能使用戶(或虛擬角色)有效地獲取、發(fā)布、共享和管理知識資源，并為用戶和其它服務提供所需的知識服務，輔助實現(xiàn)知識創(chuàng)新、協(xié)同工作、問題解決和決策支持。知識網(wǎng)格要解決的核心問題包括以下3個方面。

　　資源的規(guī)范組織—資源空間模型

　　資源的規(guī)范組織是解決如何規(guī)范地組織資源空間，使用戶和服務能夠有效、正確地根據(jù)語義操作各種資源，提高資源的使用效率。資源的規(guī)范組織主要通過資源空間模型實現(xiàn)。資源空間模型是用統(tǒng)一的資源視圖定義、共享和管理各種Web資源的模型。

　　信息資源包括通過Internet傳輸?shù)母鞣N類型的電子文檔；知識資源包括用機器可理解的方式表示的概念、公理、規(guī)則和方法；服務資源包括使用現(xiàn)有Web標準進行交互的可重用的過程集合。資源空間模型主要體現(xiàn)的思想包括：統(tǒng)一的資源抽象、統(tǒng)一的資源劃分和規(guī)范、統(tǒng)一的資源操作、統(tǒng)一的資源視圖。

　　資源的智能聚合—軟設(shè)備

　　資源的智能聚合是解決如何使資源能夠互相理解，根據(jù)用戶的需求有效、動態(tài)、智能地聚合各種資源。資源的智能聚合主要通過軟設(shè)備實現(xiàn)。

　　軟設(shè)備是一種下一代Web的資源，它能通過單一語義映像智能地聚集資源，使各種資源在語義級得到統(tǒng)一，相互提供服務，或者根據(jù)資源的內(nèi)容和相關(guān)配置為其它虛擬角色提供服務。任何通過Internet可以存取的硬件設(shè)備，都可以看作是提供服務的軟設(shè)備，需要通過軟設(shè)備實現(xiàn)相應操作。

　　軟設(shè)備包括六個主要組件：

　　◆ 存貯器，用機器可理解的方式存貯各種資源；

　　◆ 探測器，負責在用戶發(fā)布的需求列表中探測軟設(shè)備能滿足的需求；

　　◆ 解釋器，負責解釋資源的內(nèi)容；

　　◆ 多個內(nèi)置的工作流，根據(jù)不同的需求安排軟設(shè)備的工作方式；

　　◆ 知識庫，支持解釋器、探測器和工作流的具體實現(xiàn)；

　　◆ 界面，支持生產(chǎn)者定義資源的內(nèi)容，通過瀏覽器把解釋器的輸出傳遞給消費者。

　　軟設(shè)備社會是一個運行在知識網(wǎng)格上，由需求、角色和服務構(gòu)成的高級虛擬社區(qū)。軟設(shè)備社會包括生產(chǎn)者、消費者和軟設(shè)備三種角色。生產(chǎn)者增加或配置軟設(shè)備的內(nèi)容，消費者提出需求，通過瀏覽器選擇需要的服務，訂閱軟設(shè)備提供的服務。軟設(shè)備可以是生產(chǎn)者也可以是消費者，可以接受多個提供者提供的內(nèi)容，并能主動在一定系統(tǒng)開銷下尋找能夠滿足的需求，為多個消費者提供服務。

　　資源的語義互聯(lián)—語義鏈網(wǎng)絡

　　資源的語義互聯(lián)是解決如何使Web資源的語義能被機器理解。資源的語義互聯(lián)主要通過類型化的語義鏈網(wǎng)絡實現(xiàn)。

　　語義鏈主要用于描述兩個資源之間的有序關(guān)系，表達了資源之間的語義關(guān)系，可以表示為從一個資源到另一個資源的類型化的指針。語義鏈包括七種基本類型：因果關(guān)系、蘊含關(guān)系、子類型關(guān)系、相似關(guān)系、實例關(guān)系、順序關(guān)系和參考關(guān)系。

　　語義鏈網(wǎng)絡是用語義鏈替代現(xiàn)有Web超鏈結(jié)構(gòu)的語義互聯(lián)網(wǎng)模型，其中結(jié)點表示資源，有向邊表示類型化的語義鏈，結(jié)點和邊組成一個有向網(wǎng)絡，此有向網(wǎng)絡表達了互聯(lián)網(wǎng)上的資源及其語義關(guān)系。

　　模型與方法

　　知識網(wǎng)格是一種基于Internet的資源收集、表示、共享和管理的方法、平臺和工具，其目標是提供比現(xiàn)有Web信息服務更好的、智能的、高性能的協(xié)同問題解決支持平臺。中國知識網(wǎng)格研究組研究和建立的與知識網(wǎng)格相關(guān)的模型和方法有很多，也有著廣泛的應用領(lǐng)域。

　　知識網(wǎng)格操作語言

　　知識網(wǎng)格操作語言(KGOL)的目標是輔助用戶完成建立、存貯、修改和檢索知識網(wǎng)格的操作，實現(xiàn)對全球分布的知識資源的共享和管理。通過KGOL，用戶可以完成以下操作：確定資源的坐標，在知識空間定位知識資源；選擇合適的操作并設(shè)置參數(shù)；用相應操作激活執(zhí)行引擎；接收并顯示操作結(jié)果。

　　知識流

　　知識流是在用戶和知識處理機制之間傳遞知識的過程。知識流包括三個重要屬性：方向、內(nèi)容和載體，分別確定知識的發(fā)送者和接收者、共享的知識內(nèi)容、知識的傳播媒介。

　　地理分布的項目團隊涉及到工作級和知識級的合作。工作級的合作可以通過工作流和工作流管理系統(tǒng)建模和管理，知識級的合作可以通過知識流模型建模進行管理。知識流、工作流、知識網(wǎng)格集成的參考模型包括知識流、角色、工作流和知識網(wǎng)格四個層次，第一層映射把每個角色映射到知識流的知識點，第二層映射把每個角色映射到工作流的活動，第三層映射把每個角色映射到團隊成員。

　　知識流、工作流和知識網(wǎng)格集成的優(yōu)點體現(xiàn)在：

　　◆ 實現(xiàn)分布團隊成員之間知識級的合作，通過正確設(shè)計知識流網(wǎng)絡優(yōu)化合作過程，提高整個團隊解決問題的能力和工作效率；

　　◆ 知識流和工作流相結(jié)合，可以更好地對協(xié)同過程建模，優(yōu)于單獨使用知識流或工作流的建模方法；

　　◆ 使分布團隊松散依賴于每一個成員的能力，知識流的知識聚集特色能穩(wěn)定整個團隊的知識水平，不受人員變動的影響。

　　主動文檔框架

　　傳統(tǒng)的電子文檔可以看作是被動文檔，用戶需要借助搜索引擎檢索和瀏覽文檔。文檔內(nèi)容的表示基于較小的文檔碎片，不能直接反映較大粒度的語義。被動文檔通常具有兩個缺陷：用戶在大規(guī)模文檔中找到所需要信息的效率比較低；搜索引擎不具有和文檔內(nèi)容相關(guān)的背景知識，不能理解文檔的內(nèi)容和語義，因此不能提供理想的信息服務。

　　主動文檔框架是一個自表示、自解釋、自執(zhí)行的文檔機制，每一個主動文檔包括一系列內(nèi)置引擎用于瀏覽和檢索文檔，并進行推理。主動文檔的內(nèi)容通過四個方面反映：粒度層次、模板層次、背景知識和類型化的語義鏈。每一個主動文檔有兩種類型的粒度：文檔和內(nèi)容。模板層次由文檔模板和文檔碎片模板之間的對應關(guān)系構(gòu)成。文檔的背景知識涉及一系列理論和相關(guān)應用領(lǐng)域，包括概念本體、公理、推理規(guī)則、方法和約束。

　　主動文檔框架應用于大規(guī)模Web文檔的主動服務，具有以下優(yōu)點：

　　◆ 文檔內(nèi)容的表示不僅結(jié)合了本體和文檔的結(jié)構(gòu)知識，還包括文檔的背景知識和語義鏈，因此，能增強信息檢索服務的準確性，提供智能服務；

　　◆ 每一個主動文檔封裝了文檔的內(nèi)容和支持的操作，用戶不需要了解很多背景知識和很好的閱讀技巧，就能通過主動文檔學習，得到智能化的信息服務；

　　◆ 用戶只要提出需求，不需要通過關(guān)鍵詞匹配搜索信息，服務提供者為用戶提供滿足條件的主動文檔，提高了Web信息服務的效率和靈活性。

　　基于語義的圖像檢索

　　目前圖像檢索的主要障礙是難以描述圖像的語義信息，該組織提出了一種根據(jù)相關(guān)圖像的語義和圖像之間的語義關(guān)系，反映目的圖像語義的方法。圖像之間的語義關(guān)系通過語義鏈表示，多種類型的語義鏈構(gòu)成基于語義鏈的圖像網(wǎng)絡?；谡Z義鏈的推理規(guī)則主要用于輔助智能圖像檢索。

　　基于語義的圖像檢索方法和傳統(tǒng)方法相比具有以下特點：

　　◆ 檢索結(jié)果不是孤立的圖像列表，而是基于語義的相關(guān)圖像或圖像碎片的聚合；

　　◆ 用戶可以根據(jù)語義鏈確定的路徑瀏覽圖像，并進行推理。

　　目前，基于語義的Web圖像檢索方法已經(jīng)在信息網(wǎng)格和知識網(wǎng)格平臺得到實現(xiàn)，正交的語義空間進一步提高了圖像檢索的效果和智能性。

　　語義鏈建造工具和智能瀏覽器

　　語義鏈建造工具是用來定義、修改、驗證和訪問語義鏈網(wǎng)絡的軟件工具，它通過XML描述語義鏈網(wǎng)絡，實現(xiàn)跨平臺信息交換。智能瀏覽器主要輔助用戶根據(jù)層次化的語義鏈瀏覽語義鏈網(wǎng)絡，推薦和當前瀏覽內(nèi)容語義相關(guān)的內(nèi)容，使用戶能夠預見語義鏈的終點，并根據(jù)需要選擇下一步瀏覽的路徑。

　　目前，中國知識網(wǎng)格研究組正進行一個國家基礎(chǔ)研究計劃項目，完成知識網(wǎng)格的底層實現(xiàn)，并研究其在eScience領(lǐng)域的應用。
發(fā)布：2007-03-25 11:18    編輯：泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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