CommonKADS知識工程方法及其應用 馬 萍 (西北第二民族學院 寧夏 銀川 750021)
摘 要 CommonKADS(Knowledge Acquisition
Documentation and
Structuring,知識獲取的文檔化與結構化),是由歐美多家企業(yè)集團和大學歷經(jīng)十年開發(fā)出來的知識工程方法。本文介紹了CommonKADS知識
工程方法體系,并應用該理論方法研究了知識工程的需求分析過程和知識模型建模技術,結合某企業(yè)工廠化種苗生產(chǎn)過程的知識管理需要,建立了相關的知識管理系
統(tǒng)部分模型,初步證實了整合性知識管理理論模型的可行性和有效性,為知識工程的實際應用做出了積極的探索。
關鍵詞 知識工程; CommonKADS; 知識模型
1 CommonKADS 知識工程方法介紹
知識工程是設計和實現(xiàn)知識庫系統(tǒng)及知識庫應用系統(tǒng)的理論、方法和技術,是研究知識獲取、知識表示、知識管理和知識利用的一門學科。隨著知識經(jīng)濟時代的來
臨,許多企業(yè)也都開始體會到知識資產(chǎn)對于公司的重要性。今天,知識工程已經(jīng)被認為是一種文檔化、結構化的建?;顒印?/div>
基于CommonKADS方法實現(xiàn)了知識工程從理論到應用的轉(zhuǎn)變,強調(diào)知識的動態(tài)屬性,明確提出了關鍵決策性知識是知識獲取的對象,把知識看作是具有良
好結構的函數(shù)模型,可以根據(jù)知識的穩(wěn)定和通用的種類、模式和結構來進行明確的分析。在工程方法上,CommonKADS提出了知識獲取的工程技術路線和一
套組織與任務分析工具,從識別組織的問題和機會入手,研究其解決方案及其可行性,以任務相關的知識的獲取對象獲取關鍵決策知識,為組織應對變化提供了實用
有效的知識系統(tǒng)需求分析模型,從而幫助組織確認知識資產(chǎn)在組織流程中的價值,幫助組織快速、正確地導入知識系統(tǒng),以減少人力、時間、資源的浪費。
1.1 知識資產(chǎn)分析過程 利用CommonKADS方法分析企業(yè)知識系統(tǒng)的過程,首先是建立三類模型,即組織模型、任務模型和主體模型。在此基礎上分析關鍵任務,建立知識模型,明確提出主要的知識推理過程和內(nèi)容。
知識資產(chǎn)分析的第一階段,是建立組織模型和任務模型,這是整個知識系統(tǒng)建模的基礎,這個階段的建模步驟及模型作用關系如圖1所示。
(1)組織模型
OM-1 是從訪談、頭腦激蕩和會議所洞察以及與經(jīng)理人討論的方式,簡略描述企業(yè)的組織脈絡、營運理念、目標、實施策略和外在因素等,并列出所察覺的問題癥結與改善之機會狀況并對已察覺到的問題與機會,列出可能的解決方式;
OM-2 是針對OM-1 所描述的問題與機會,進一步分析出問題癥結點在企業(yè)組織內(nèi)相關部門結構、程序、人員、資源、知識、文化和權力等六大方面的影響;
OM-3 是依OM-2 的工作流程,分別展開每一個流程內(nèi)的工作,并分解工作所運用到的知識資產(chǎn),再加以評估該知識的重要性;
OM-4是在OM-2 的知識資產(chǎn)下,描述出問題癥結點所運用的知識資產(chǎn),評斷其是否正確,以作為未來改善之依據(jù);
OM-5 是針對OM-1 提出的可能解決方式,分別對商業(yè)投資風險、成本和利益、信息科技的支持性、項目等方面進行可行性評估。
(2)任務模型
任務模型的建立,主要是明確人們意識中“任務”和組織意義上的“任務”的關系,使二者在模型中建立聯(lián)系。
任務模型是商業(yè)流程的分解。主要描述了工作的目標、資源輸入和輸出、商業(yè)邏輯的處理方式,也是分析程序資本的重要步驟。此模型又使用工作表TM-1與工作
表TM-2來進行工作模型所必需完成各項要件之分析,TM-1是針對OM-3的每一工作流程,在依照工作模型所構成要素加以細分,而TM-2則是描述TM
-1所列出的知識項目。
(3)主體模型
組織模型、任務模型分別是針對企業(yè)問題癥結點加以描述,而主體模型的AM-1工作表,是描述工作下的每一執(zhí)行者所屬部門、負責事項和信息之間的傳遞、會運用到的知識資產(chǎn)及應具備什么特殊才能來處理某種特殊工作、責任歸屬等項目。
1.2 知識模型(Knowledge Model)的構成
一個知識模型由三個知識范疇構成。第一個范疇稱為領域知識。這個范疇詳細說明特定領域知識應用中需要的信息類型。一個領域知識的描述在某種程度上類似于軟
件工程中的“數(shù)據(jù)模型”或“對象模型”。第二個范疇包含推理知識。推理知識描述了使用領域知識的基本推理步驟—相當于推理機構件。第三個范疇是任務知識。
任務知識描述一個應用所要達到的目標是什么。如何分解任務和推理來實現(xiàn)這些目標,知識系統(tǒng)內(nèi)的知識結構分布在這三個范疇中,其關系見圖2。
![]() 圖1 任務和組織分析步驟,組織模型-任務模型-主體模型三者的關系框架 ![]() 圖2 知識模型(生產(chǎn)過程)
2 CommonKADS方法應用及知識模型建模研究 本文選擇了農(nóng)業(yè)生物工程領域中的種苗快繁生產(chǎn)過程為應用對象。
根據(jù)上述CommonKADS知識工程方法,在經(jīng)過對某農(nóng)業(yè)企業(yè)的分析之后,建立了組織模型、任務模型和主體模型。在此基礎上,分析了有關知識
資產(chǎn)情況,找到了種苗生產(chǎn)過程中的關鍵技術決策環(huán)節(jié)和有關的知識推理結構?,F(xiàn)以其中的某些環(huán)節(jié)推理情況說明CommonKADS方法在知識模型建模方面的
應用。
2.1 知識模型的建立
知識模型的核心是第二范疇的推理知識及推理過程?;谝陨蠈τ谀称髽I(yè)組織及其任務的描述與總結,就試管苗移栽任務中所要進行的煉苗過程中的領域知識、推理知識和任務知識構造出以下知識推理模型。 圖3 煉苗工藝過程決策的推理知識樹(某知識片斷)
2.2 推理結構模型 煉苗失敗的推理中存在著不同的知識角色。動態(tài)角色—運行時的推理輸入和輸出。每一個推理的調(diào)用都有不同的動態(tài)角色實例;靜態(tài)角色—相對穩(wěn)定,它指定了用于推理的領域知識集合。
![]() 圖4 煉苗生產(chǎn)過程技術決策知識推理結構圖
上圖的推理結構模型描述了推理如何通過知識角色的中介途徑綁定到領域知識類型。同時,我們也看到CommonKADS的結構化方法能夠使知識推理-領域映
射去耦,這為知識庫和推理機軟件設計提供了功能-數(shù)據(jù)去耦方法——即:知識推理也能夠像軟件工程的數(shù)據(jù)流圖那樣,用知識角色構筑知識庫體系結構,用推理功
能和傳遞函數(shù)設計推理機軟件體系結構。
2.3 推理規(guī)則描述 為了設計知識庫,需要對上圖4所示的知識模型進行詳細描述,意圖是使推理知識描述到功能分解的最低層次,分解出知識模型中的基本信息處理單元,以此設計推理執(zhí)行的每一個基本的推理步驟。圖4表現(xiàn)的推理規(guī)則如下圖5所示。
圖5 推理規(guī)則描述(參照圖4)
3 結束語 知識工程的發(fā)展,為企業(yè)知識管理和知識應用提供了信心。通過本文的研究,可以認為CommonKADS知識工程和管理的方法論為此做出了重要的貢獻,相信知識管理可以作為企業(yè)在知識經(jīng)濟時代建立競爭優(yōu)勢的基礎。
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2 陳中基,林文修. 《以CommonKADS為基礎的整合式知識管理系統(tǒng)模式建構之研究》
3 李沿儒. 《知識管理程序在商務決策流程之應用---以華彩軟件銷售預測系統(tǒng)為例》
收稿日期:5月8日
修改日期:5月16日
作者簡介: 馬萍(1970-),女,回族,甘肅臨夏人,西北第二民族學院計算機科學與技術系工程師,在讀碩士學位,主要從事計算機數(shù)據(jù)庫應用和計算機軟件實驗教學工作。
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