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多领域本体语义环境中数字图书馆知识地图的构建研究

更新时间:2009-03-28

近年来,随着网络的普及以及信息化技术的快速发展,图书馆的任务也由为读者提供文献的查询和信息服务发展为知识服务[1]。数字图书馆应运而生,有别于传统的图书馆,数字图书馆可以随时随地为读者提供便捷、有效的信息检索、远程学习以及相互交流等服务,其已经成为国家的主要数字信息资源设施。数字图书馆将传统图书馆的优势与网络技术优势进行有机结合,而且只有经过专业人员选择、加工以及有序化后的优质数字资源才会存储到数字图书馆。研究人员会将先进的信息处理技术、存储和传输技术应用到数字图书馆的建设中,使其更好地为读者提供优质快捷的信息服务[2]

从起初的文献查询服务到如今的知识服务,技术在快速发展,而数字图书馆也在与时俱进,数字图书馆可以利用先进的网络技术,并借助其自身丰富的数字资源及信息检索技术的优势,提高对读者的服务。为了避免不必要的资源浪费,先进的数字图书馆在服务过程中将知识地图的内容添加进来,使资源得到最优化地利用[3]。现阶段,数字图书馆的知识地图概念相对来说较新,对于数字图书馆中知识地图的研究还处于起步阶段,如何将知识地图与数字图书馆进行有机结合并应用到数字图书馆的建设的问题值得探讨和研究。文章以多领域本体语义环境为基础,深入探讨如何将知识地图与数字图书馆进行有机结合,挖掘多领域本体与知识地图之间的联系,并构建了一种多领域本体语义环境中的数字图书馆知识地图,然后详细探讨构造知识地图的细节,其对于知识地图的研究有着积极的作用。

总而言之,稳心颗粒以及美托洛尔同时应用于老年人冠心病心律失常治疗可改善患者血压及心率水平,缓解患者胸痛等症状,提高疗效,应用效果明显。

1 多领域本体语义环境下构建知识地图的必要性分析

1.1 多领域本体语义环境中存在的问题

本体是一种将世界进行概念化的规格说明,理论上来说,世界有且只有一个本体,但是世界这一本体不可能一次就可以建立起来。只有首先在各个领域内建立本体,然后将所有领域进行集成从而形成一种虚拟化的世界的本体。需要注意的是,每个领域的本体针对所在的专业领域,而且会提供有关这个领域的词表和概念的相互联系[4]。领域本体可以有效地避免专业术语引起的歧义,使拥有不同学术背景的技术人员之间的交流更加方便,并使词表和专业术语更加规范。

本研究合成的20个化合物对白菜软腐病病菌的抑菌活性见表1。由表1可以看出,除3A03、3A04和3A11外,其余脂肪酰胺衍生物对白菜软腐病病菌均表现出一定的抑菌活性,其中化合物3A01和3A07活性尤为突出,其对白菜软腐病病菌的抑菌圈直径分别达17、15 mm。芳香酰胺衍生物中仅化合物3B03、3B06和3B09表现出明显的抑菌活性,其对白菜软腐病菌的抑菌圈直径分别为15、13、10 mm。总体而言,4-氟苄胺的脂酰基衍生物抑菌活性优于芳酰基衍生物。

多领域语义互联通过单一的语义和多重语义互联将全部的信息资源在语义层面上进行互联,联系孤立的资源,并使系统通过类型化的语义网络能够理解信息资源。语义的目的主要是消除用户之间以及用户和系统之间在语义上的歧义,为用户提供更优质的服务。

基于互联网的信息资源语义互联的主要方式为自上向下和自下向上[5]。但是这两种方式都存在一些问题:自上向下地建立本体首先需要建立一个共享的全体本体,其本体需要包括所有的领域知识点,这种极有可能造成本体结构过于庞大;自下向上地建立本体会具有各个领域的局限性,而且各个领域的个体之间很难相互共享和操作,所以很难达到理想的多领域语义互联效果。而利用本体映射可以解决多领域语义互联的问题,通过知识地图技术不仅可以将单个领域本体映射在知识地图上,而且可以将异构的多领域本体在知识地图上进行映射和连接,更可以将多领域语义互联关系映射在知识地图,最后在知识地图上完成语义联系整合,从而解决多领域语义互联存在的问题。

1.2 构建知识地图的必要性

(1)知识的识别和组织方面包括知识信息的识别、组织和检验,其不仅可以按照信息的概念、信息的属性以及信息概念之间的联系来识别知识信息,而且按照语义互联来组织知识资源,还可以检验知识资源的来源和关键信息。

水力压裂是低渗透油气田开发的关键技术之一。处于鄂尔多斯盆地的长庆油田目前储层改造用压裂液主要采用胍胶作为稠化剂,该体系对储层存在着水敏伤害、水锁伤害、稠化剂分子引起的吸附滞留及堵塞和滤饼等伤害,一定程度上影响了低渗透油气田这种孔吼细小储层压裂改造的效果[1,2],因此,有必要研发一种储层适用性更好的压裂液。

参考文献:

知识地图的结构包括资源层、描述层以及展示层。具体来说,资源层为信息资源结点,描述层为信息资源进行介绍和描述,而展示层可以为用户展示信息资源结点以及相互联系进行可视化处理[7]。在本体语义环境的知识地图中,描述层会主要描述多领域本体以及本体之间的联系,而且描述层和展示层都为用户可视化。

2 多领域本体环境中知识地图的构建

2.1 多领域本体映射知识地图的方法

为了实现多领域本体映射知识地图,首先需要构建多领域的本体,并将这些本体在知识地图中映射为知识地图的本体,然后对多领域本体之间的语义互联进行分析,还要将本体之间的语义互联关系在知识地图上映射为语义互联链[8]。由此多领域本体映射知识地图的方法就是将多领域的本体映射在知识地图上,并且将多领域本体之间语义互联也映射在知识地图上,由此把异构的本体联系起来,从而在知识地图上形成完整的语义互联链。

2.2 多领域本体映射知识地图的过程

(1)知识节点。表示在业务过程中提取的知识资源对象。一个节点可以由多个子节点组成以便进行更详细地说明,而且一组相互连接的节点通常代表一个领域的知识资源集合或知识资源流程。

(3)建立联系方面包括建立信息索引、知识资源配置以及用户个性化。建立信息索引为知识资源信息进行索引链接,知识地图会对人物、事件和场所等信息进行记录;知识资源配置主要描述用户和其它人物之间的联系,比如那些人有权限阅读信息资源;用户的个性化则是以用户的角度描述知识信息资源。

3 建立多领域本体语义环境下数字图书馆的知识地图

3.1 多领域本体语义环境中数字图书馆知识地图

传统的数字图书馆的知识地图是静态的,而且需要人工定时进行更新,这样会落后于当前知识资源的更新换代速度,影响了知识地图的使用效果[9]。为了保证知识地图的使用效果,除了加强人工更新速度外还可以借鉴多领域本体的优势,以此来完善数字图书馆的知识地图。多领域本体语义环境中的数字图书馆知识地图可以处理和分析大量信息资源,不断发现和更新知识信息,实现知识地图的不断完善和拓展。

一般认为,在关系数据库中,如果将多张表进行连接操作,形成的临时表中包含某个项集,则可以认为该项集在数据库中是存在的,是待挖掘的对象。而如果该项集中的项存在于不同的关系表中,则可以认为这些不同的项是可以连接的。借鉴元组ID传播方法,可以将多个项集通过项集对应的键进行连接,进而实现关系表的虚拟连接。通过该方法,可以通过项集的连接,挖掘存在于多个关系表中的频繁项集。

(3)知识链接。通常可以提供知识资源的详细信息和方位。通过对知识资源的类型、内容以及使用方式的认识,管理人员可以利用知识资源链接直接定位知识资源的位置,并可以和知识资源提供者进行交流。

首先,SOP作为一种标准化操作流程,可使培训教师在教学过程中减少随意性和盲目性,明确教学任务、方式及重点,使专科护士培训有据可依,有章可循。其次,通过SOP可使护理人员经过短期培训,快速掌握较为标准规范的操作,缩小不同年资护士之间的差距[9]。第三,由于专科护士培训具有周期性特点,定期会有新的受训护士入科学习。SOP可重复这一优势可使每一批受训护士的教学均按SOP进行,保证培训内容和形式的统一,有利于提高受训护士的满意度。

3.2 数字图书馆的资源分类

为了更好地通过知识地图来说明数字图书馆的信息资源的有机结构,进一步了解数字图书馆的信息资源,改善数字图书馆的服务,需要对数字图书馆的资源进行重新分类为显性知识和隐性知识,如下图1所示。

  

图1 图书馆资源分类图

3.3 数字图书馆的知识地图类型

数字图书馆不仅要在庞大的信息中搜索发现所需信息、过滤信息以及诠释信息,而且还会在信息资源中提供筛选、组织、存储以及控制等服务。因此为教学和科研服务的数字图书馆知识地图体现出了多维的知识结构特征。

针对教学和科研的需要,比如为教学工作梳理所需要的知识以及收集教学案例;为科研课题研究提供前期检索文献,中期检验研究成果的创新型和前瞻性以及后期补充优化研究资源等服务,这类服务不仅可以有效节约教学和科研人员的时间,而且也显著减低了教学和科研工作的成本,以此提高教学和科研的工作效率。这些综合知识按照多维度进行分类可分为耦合型、文化型、整合性、理念型、技术型、信息型、流程型、集成型、概念型以及理念型知识地图。这种多维的知识地图可以适应教学和科研人员在不同阶段的个人差异化的知识需要,由此提高教学和科研人员的工作质量。数字图书馆知识地图的多维类型示意图如图2所示。

  

图2 数字图书馆知识地图的多维类型示意图

3.4 建立数字图书馆知识地图的概念化模型

数字图书馆知识地图还可以利用资源层、描述层以及图表层来进行描述。为方便讨论,将教学和科研工作的知识地图分成以下4个要素:

定向运动的地图是一种三维地图,与卫星地图或者交通地图有所不同,它拥有比例尺、等高线、代表特定地物的各种符号和不同颜色代表不同事物等特定元素,所以,定向运动一般都会绘制专门的定向地图。此次调查南京普通高校的带队教练和教师15名,学生125名。其中,有5名带队教练表示自已会绘制定向地图,占总人数的三分之一;有21名学生表示自己会绘制定向地图,只占总人数的16.8%。

多领域本体映射知识地图的过程为:首先通过半自动或自动的方法提取多领域的资源本体和本体语义关系,从而发现本体的语义互联关系并形成本体互联矩阵。然后根据本体语义互联矩阵建立对应的映射准则,而且映射准则会决定资源本体映射到本体知识地图的方法,其映射准则会利用RDF三元组表示多领域本体的属性以及多领域本体之间的语义互联。

(2)知识关联。节点之间的连接线通常说明知识资源节点之间的关系。管理人员可以通过知识关联了解整个知识资源领域的结构,以及知识相互传递的演化情况。

不同的知识地图的信息概念的体系规范有很大的区别,而且知识资源的共享容易受到不兼容的影响,在数字图书馆的构建过程中,需要利用多领域本体语义的优势建立结构以保证知识地图的交互操作性。多领域本体语义环境的知识地图不但可以为用户提供数字图书馆的导航和检索而且还可以促进各个知识组织的共享和交互。若要实现构建数字图书馆知识地图,不但需要定位信息知识资源的位置,还应该建立各个知识资源之间的关联,而多领域本体就可以通过规范的知识概念体系和联系网络为数字图书馆知识地图的构建提供基础。

(4)知识描述。为用户提供知识资源节点的更为详细信息。用户或者管理人员不仅可以通过图表层详细了解整个知识资源领域的具体结构和应用背景,还可以通过知识描述详细了解单个知识资源节点的类型、内容以及使用方式等信息。数字图书馆知识地图的概念化模型图如下图3所示。

3.5 数字图书馆知识地图的构建流程

数字图书馆知识地图所需的信息资源多以显性形式储存,但是有一部分信息没有进行记载,甚至会有一些模糊影响而且不完整。数字图书馆可以将这些模糊的信息资源以及科研所需的信息进行收集整理,从而实现隐形信息显性化。关于分类方面,针对常规的教学类信息资源,可以建立案例库,而且案例库可以不断更新;针对课题所需的科研类信息资源,可以建立索引系统并不断地更新和补充该系统;而针对重大的课题研究所需要的前沿性的信息资源,可以建立学科交叉式的学科专项信息库,但此类的信息库数量不能太多。

  

图3 数字图书馆知识地图的概念化模型图

数字图书馆知识地图的构建是一个动态地、不断更新显性和隐形信息的循环过程,其具体的构建流程如下:

知识地图也称为认知地图,是一种更为直观的知识存储模式,可以对知识进行筛选、集成、呈现以及检索,从而实现对知识的存储和处理[6]。形象的说,知识地图是一种知识资源的地图化,以此帮助管理人员发现和定位知识资源,明确知识资源的产权和价值,从而加强对知识资源的使用。

(2)知识分级方面会对用户信息、职能信息以及创造性知识进行分级,而知识地图采用的是多级知识信息评估标准,其可以显性地标示出用户所拥有和应具备的技能信息。

初检共获得文献2 550篇,阅读标题及摘要后初步排除文献2 403篇,得到147篇文献,排除综述及个案报道、未获得全文的研究等,最终纳入14 篇文献[3,5-6,10-20],共计13 740例患者,其中试验组2 356例、对照组11 384例。文献筛选流程见图1,纳入研究基本信息见表1。

本地员工的管理也一度让杨涛头疼。随着业务的增长,Kilimall本地团队规模不断扩大,由于文化习俗和管理方式的差异,中国员工和非洲员工之间的摩擦越来越多。有一次,一个非洲本地员工上班迟到,中方管理人员罚了对方5块钱,这在国内本是一件正常的考勤行为,没想到对方却非常愤怒,不仅自己要马上辞职,还鼓动其他非洲员工一起辞职。让杨涛措手不及的是,这些本地员工还向政府举报,诋毁中国公司不尊重非洲员工,触犯法律。

(4)展现方面则是根据知识信息分类,参照专业范畴,将知识信息归类在不同的范围,并标注相互的关系,还可以利用可视化技术(比如树形图或者网状图)展现知识地图。

Design of Efficient Steering Controller for Unmanned Surface Vehicle

(5)新知识的产生和更新方面主要指信息资源的动态产生和更新,并可以返回知识的识别与组织的方面以实现信息资源的循环。数字图书馆知识地图构建流程图如图4所示。

  

图4 数字图书馆知识地图构建流程图

4 结语

现阶段,知识地图作为图书馆管理的有效工具,不仅可以减少知识资源的检索和获取时间,而且还会促进知识资源的共享。在多领域本体语义环境中构建数字图书馆知识地图将多领域本体与数字图书馆知识地图进行有机结合,其可以有效地克服数字图书馆知识地图的不足,并将多领域本体的优势发挥出来,而且使数字图书馆的使用更加智能和便捷。

知识地图主要包括知识基本概念、概念的相互关系以及知识的可视化这3个要素。知识的基本概念是一种对世界认知的抽象表达,也是构建知识地图的基础;概念的相互联系的探究则是知识地图的价值所在;知识的基本概念和概念的相互关系通过知识的可视化则有利于对知识的基本概念和结构进行直观认识。

[1]毕强,韩毅,牟冬梅.基于知识地图的多领域本体语义互联研究[J].情报科学,2009,27(3):321-325.

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[3]谭玉红,吴岩.关于学校知识管理中的“知识地图”研究[J].电化教育研究,2010,12(3):17-19.

[4]刘钟美.知识地图在图书馆个性化信息推荐服务中的应用研究[J].图书馆学研究,2009,50(10):97-100.

[5]尉迟文珠.挖掘高校图书馆隐形知识资源构建高校图书馆知识地图[J].图书馆工作与研究,2005,32(3):9-11.

[6]陈强,廖开际,奚建清.知识地图及其应用现状研究[J].长春工业大学学报(自然科学版),2006,27(1):30-37.

[7]唐钦能,高峰,王金平.知识地图相关概念辨析及其研究进展[J].情报理论与实践,2011,32(1):121-125.

2)市外电源方面,形成了2+X格局:(1)华东电网内的安徽煤电基地,(2)华东电网外的三峡和金沙江等西南水电,并在华东电网内参与建设核电、抽水蓄能等项目。

[8]韩毅,毕强.语义网格环境下数字图书馆知识组织的语义互联策略研究[J].图书情报工作,2010,29(1):12-15.

[9]赵娜,毕强.知识地图在多领域本体语义互联中的应用[J].情报理论与实践,2010,12(1):21-25.

 
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《农业图书情报学刊》2018年第02期文献
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