[理論] 知識工程——“最不可琢磨的工程”(AMT 袁磊)

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我們的經濟和社會越來越受到知識的驅動，現(xiàn)在說我們生活在一個信息社會里，顯然已是老生常談，快速的瀏覽一下信息社會方面的文獻可以充分的說明這一點?，F(xiàn)在，人們常常談到智能產品、基于知識的服務、智能系統(tǒng)、專家知識系統(tǒng)、智能企業(yè)、智能家庭、知識工作者、知識密集和學習組織、知識經濟等，這些不僅僅是口號，在產品、服務和社會活動中，知識含量總體來說正在穩(wěn)步增長。慢慢地，人們開始意識到知識本身是有價值的實體，而且，從某種意義上來說，知識似乎是“最不可琢磨的東西”。調查一致表明，高層決策者把知識看作是各個組織成功的唯一最重要的因素，但是，當問及在他們的公司中用到多少知識時，得到的答案通常是20%（對世界500強企業(yè)抽樣調查所得到的結果）。因此，想象一下，如果把這個數字僅僅提高到30%，對一個公司來說，這又意味著什么？

基于對知識的使用、表示、傳播，以及衡量知識的價值多方面的需求，一些新的變革正在悄悄地進行著。正如工業(yè)革命改變了體力勞動一樣，信息社會正在改革智力勞動，在這一進程中，一種新的工程學科——知識工程悄然出現(xiàn)了。知識工程的主要任務是為分析和設計知識配備了科學的理論方法。這么說，也許有很多人會產生這樣的疑問：知識本身就不可限定，如何再對知識進行設計？

的確，知識從某種意義上來說，是不可限定的，但是，知識在一個項目或一個產品的設計開發(fā)作用中所起到的作用是可以來衡量的，甚至是可以利用數字來表示。因此，對于知識的設計和分析，我們就可以從一些知識載體或者說是知識情境中進行具體分析和設計。一旦脫離具體的環(huán)境，也許知識就不能稱之為“知識”了。

知識工程的基礎、原理

習慣上，知識工程被視為一種從專家的頭腦中“提取”或“挖掘”出來并以可計算形式傳送到機器的過程。這已經被證明是原始和相當幼稚的觀點。今天，知識工程不是“從專家頭腦中挖掘”某種東西，而是由構造人類知識不同方面的模型組成，更多的，知識工程被視為一種建?；顒?。模型是對現(xiàn)實的某一部分進行的一種有目的的抽象，建模是對知識的少數幾個方面建立一種好的描述，即能清楚地表達所希望表達的事情的某些方面，而不是全部。從這個意義上，也就不能理解知識工程為什么能稱之為“最不可琢磨的工程”了。

根據這種建模觀點，在知識工程中，對所要表達的事物進行構造其某些方面的模型，這些模型將成為所提交的產品（知識產品）的一個重要部分。在對知識建模時，一個通用的知識級原則是：首先考慮知識的概念結構，把編程等細節(jié)留在以后考慮?；谶@個原則，可以得出兩個重要的參照點：待建立的知識產品和人的因素。在知識工程中，人的因素是指具體用戶所面臨的現(xiàn)實世界環(huán)境以及他們在工作場所的行為，這些因素都要嵌入到解決問題的廣泛的組織語境中。通常，這往往決定一個項目是否成功，所提交的知識產品是否真實有用。

另一個知識級原則是：知識必須具有穩(wěn)定的內部結構，由可區(qū)分的特定的知識類型和角色進行分析。同時，知識項目必須根據從經驗中所學的，以可控的“螺旋”方式來管理。

知識可能是復雜的，但決不是雜亂無章的，知識應當具有相對穩(wěn)定的內部結構，其中有我們看到的反復類似的模式。從概念上來說，知識級模型通過知識分類可幫助我們理解人類解決問題的世界。對于一個知識項目而言，如何對項目進行管理是至關重要的。一些管理方法在知識管理領域已經被多次提及并有了很好的實施，但是，知識工程中的管理方法與知識管理中所提及的方法區(qū)別之處在于：前者更側重于在發(fā)現(xiàn)知識中所用的管理方法，而后者是指在知識應用中所使用的方法。簡單的講，二者的管理起點不同，前者的起點要早于后者。

知識模型中的“套件”

既然知識工程主要是進行知識建模方面的工作，那不可避免的，就需要用到知識模型，這些模型套件應該是對支持知識分析原則的實際表述。

對于知識工程而言，一般具有三種類型的模型套件，如圖1所示：

圖1 模型套件

之所以給出三種不同的模型套件，是因為有三種類型的問題必須回答：

（1）、為什么？為什么知識系統(tǒng)是潛在的幫助或解決方法？適合于什么問題？它具有什么好處、代價和組織影響？在這里，理解組織語境和環(huán)境是最重要的問題。

（2）、是什么？相關知識的形式和結構是什么？相應通信的性質和結構是什么？其中，在一個任務中應用的知識的概念描述是主要問題。

（3）、如何做？軟件系統(tǒng)里必須怎樣實現(xiàn)知識？軟件體系結構是什么樣的？這里所考慮的主要問題是軟件的實現(xiàn)等技術方面的問題。

這些問題都可通過開發(fā)某些方面的模型來回答。對于所定義的三類不同模型套件，每一個不同的模型側重于一個限定的方面，通過這些模型的融合為用戶提供一個全面的視圖。

·組織模型：一個組織模型可以對一個組織的主要特征進行分析，以發(fā)現(xiàn)知識系統(tǒng)的問題和機會，確定它們的可行性，并且對采用了知識活動后的影響進行評估。

·任務模型：任務是一個業(yè)務過程中的相關子部分。任務模型分析全局人物布局、它的輸入輸出、先決條件和性能準則以及所需要的資源和能力。

·主體模型：主體是任務的執(zhí)行者。一個主體可以是人、信息系統(tǒng)，也可以是其它執(zhí)行一項任務的實體。主體模型描述了主題的特征，特別描述了它們的能力、形式的權利和相關約束，而且，列出了在執(zhí)行一項任務時主體之間的通信連接。

·知識模型：知識模型的目的是詳細解釋執(zhí)行任務時用到的知識類型和結構，不同的知識組建在解決問題時所擔當的角色是不一樣的，知識模型正是描述了這些角色的獨立的實現(xiàn)，而它采取的方式是人可以理解的。這使得知識模型成為一種重要的工具，在系統(tǒng)開發(fā)和執(zhí)行期間，專家和用戶都可以用它在知識系統(tǒng)的問題求解方面進行交流。

·通信模型：既然一個任務可以包括幾個主體，那么為相關主體之間的通信事務建模就非常重要。這是由通信模型來完成的，就像知識模型一樣，它是概念性的，而且不依賴于實現(xiàn)。

·設計模型：以上所建立的這些模型可以被看作是構成知識系統(tǒng)的需求規(guī)范說明，不同的模型用于不同的方面，基于這些需求，設計模型要提供技術上的系統(tǒng)規(guī)范說明，包括在實現(xiàn)知識和通信模型時所需要的體系結構、實現(xiàn)平臺、軟件模塊、標示構造和計算限制等。

組織、任務和主體模型三者分析了組織環(huán)境和相應知識系統(tǒng)中的關鍵的成功因素。知識和通信模型為問題求解功能以及知識系統(tǒng)要處理和提交的數據生成概念上的描述。設計模型把它轉化為一個技術規(guī)范說明，作為軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎。

人的因素：知識工程中人的角色

確定人在知識工程中所擔當的各種角色是十分重要的。一般說來，可以將人在知識工程中所擔當的角色定義為六種：知識提供者/專家、知識工程師/分析員、項目管理者。知識系統(tǒng)開發(fā)人員、知識用戶以及知識管理者。圖2描述了在知識工程中六個不同角色的圖形視圖。

圖2 知識工程中六個過程角色的圖形視圖

·知識提供者/專家：在知識工程中，一個重要角色就是知識的“擁有者”。傳統(tǒng)上，他是應用領域的一位“專家”，但也可能是愛這個組織中具有專家地位的其他人。在知識工程中，一個重要問題是找到真正的專家，設定一個虛假的“專家”對項目而言是有百害而無一利。

·知識工程師/分析員：盡管嚴格意義上講，知識工程師是指開發(fā)過程中所有階段的工作人員，但它通常是指進行系統(tǒng)分析工作的人，因此，分析員也許是個更貼切的術語。

·知識系統(tǒng)開發(fā)人員：在一個小項目中，系統(tǒng)實現(xiàn)通常是由分析的人來完成的?，F(xiàn)在隨著系統(tǒng)被例程化的生成，情況就發(fā)生了變化。知識系統(tǒng)開發(fā)人員所擔當的角色具有特殊的特征，他要對系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)負責。同時，開發(fā)人員必須具有分析方法方面的基本背景知識，這樣才可以理解由知識分析人員所提出的需求。

·知識用戶：一個知識用戶總是直接或間接的使用知識系統(tǒng)，對于一個知識系統(tǒng)而言，從一開始就有知識用戶參與其中，這是因為知識密集型任務的自動化處理肯定要影響到相關人員的工作。知識工程師必須能夠把經過知識系統(tǒng)后所得到的分析結果提供給現(xiàn)存的或潛在的知識用戶，對于一個成功的知識系統(tǒng)而言，其衡量的一個主要標準是知識分析結果是否可以被該領域內具有某些背景知識的知識用戶所理解。

·項目管理者：知識項目管理者要負責一個知識系統(tǒng)開發(fā)項目的實際運作。典型的項目是小型項目，由4~6人參與，項目管理者可以利用所定義的知識模型套件為項目的規(guī)劃和控制提供一個功能強大和靈活的工具。

·知識管理者：知識管理者不直接參與知識開發(fā)項目，他只是從業(yè)務級別上提出知識策略。

與大多數新興的應用熱點一樣，知識工程作為一個新的應用熱點，也正在被人們所逐漸接受，同時，可以預計，知識工程將會形成下一輪信息系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。也許，有人會提出自己的疑問：知識管理已經提出了很多年，但是真正成功的管理系統(tǒng)并不多，何以見得知識工程就能成為下一個發(fā)展的熱點，并能樂觀的預計將會成功呢？

如果說到知識管理的應用方面，之所以現(xiàn)在的知識管理所產生的應用效用沒有所預計的大，個人認為，我們在進行知識管理時，往往會“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”，沒有采用一種系統(tǒng)工程的觀點來進行知識管理，往往是項目最終實現(xiàn)的目標與項目立項時所設想的目標相距甚遠。但是，在知識工程領域，知識管理只能作為其中的一個組成部分，并且在知識工程的方法論指導下所建立的知識項目，能夠與企業(yè)其他的信息系統(tǒng)及用戶很好的結合起來，達到與各系統(tǒng)相互協(xié)調運作的目的。從實現(xiàn)技術上來講，現(xiàn)有的知識管理工具大多數是對一些文檔、內容方面的知識進行被動性的管理，而在知識工程實現(xiàn)方面，更多的將會采用一些智能方法，由智能系統(tǒng)，如專家系統(tǒng)、人工智能體組成的推理系統(tǒng)等，進行對知識的動態(tài)分析、推理，使機器進行思考，從而形成主動的知識管理，從根本上改變被動知識管理模式。

至于知識工程是否真的能夠成為下一輪的應用熱點，也許，也只能用時間來證明一切了。