基于知识构建的数字图书馆知识服务优化研究

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[摘要]在阐述知识构建的涵义和主要功能基础上，从分析数字图书馆知识服务内涵及存在问题入手，指出知识构建能够为数字图书馆知识服务营造智能的知识空问和和谐的知识生态环境，提出知识构建对知识服务过程中的知识获取、知识组织和知识开发等环节的优化思路，并结合CNKI网格资源共享数字图书馆平台进行实证分析。

[关键词]知识服务知识构建数字图书馆

[分类号]G250

1　研究背景

知识经济时代，知识服务已成为社会发展的必然要求。目前的图书馆知识服务研究一直是在信息服务的框架下进行的，知识服务与信息服务的界限不清，知识服务仍停留在提供文献、信息服务的层面，服务能力和服务水平相对滞后。

知识构建作为一种崭新的资源构建形式，采用先进的知识技术和理念，提供信息资源开发链上较高层次的知识与智力，营造了智能的知识空间及和谐的知识生态环境。

本文针对知识经济环境下，图书馆服务能力滞后于用户知识需求的现状，在分析知识构建核心功能的基础上，提出基于知识构建的数字图书馆知识服务的优化思路。

2　知识构建与数字图书馆知识服务

2.1　知识构建的内涵与主要功能

知识构建(Knowledge Architecture，KA)是一种对知识资源进行优化整合的结构体系，是基于信息构建基础上的资源构建形式，具有知识组织、知识导航、知识标识和知识检索的功能，是使知识更易于理解和吸收的工作理念、工作过程与工作方法。

按照信息资源的开发链，“事实-数据-信息-知识-智慧-创新”的过程，知识构建提供的是信息资源开发链上较高层次的信息或知识，提供的是知识服务，它更突出人与内容的结合。与信息构建相比，知识构建主要是解决人们处理事务时利用知识的问题，所以知识构建的系统架构需以信息构建的一些思路和方法为基础，并嵌入更多的、复杂的背景因素。知识构建以信息构建的组织系统、标识系统、导航系统和搜索系统为基础，并需要进一步发展为知识组织、知识标识、知识导航和知识搜索，这些内容构成知识构建的核心要素和主要功能。

2.2　数字图书馆知识服务的涵义与主要内容

数字图书馆的建设已经进入了以服务为主导的发展阶段。新型数字图书馆是一种以用户为中心来聚合资源、服务、信息利用活动的动态机制，其目标与功能都着力于支持用户利用信息、提炼知识、解决问题，成为用户工作环境和流程的有机部分。这种机制恰好体现了知识服务的根本目标与本质要求，它的挑战也正在于以知识服务来重塑其新的生命力。新型数字图书馆形态本身既体现了服务内容及服务功能的转变，又体现了资源构建的新模式来支持和保障其有效发展。

2.1.1　数字图书馆知识服务的涵义数字图书馆知识服务是为适应知识经济发展和知识创新的需求，依托数字图书馆平台及环境，以图书情报学专业知识为基础，通过分析用户的知识需求和问题环境，对相关信息进行搜寻、组织、析取、重组、创新和集成，为用户解决问题的整个过程提供符合用户需要的知识与知识产品的服务。

2.1.2　数字图书馆知识服务的主要内容知识获取、知识组织与知识开发是数字图书馆知识服务的主要内容。知识获取是开展知识服务的前提和基础；知识组织是图书馆内部活动的总规则，探索知识间的内在联系及未来动向，形成动态的知识体系；知识开发是通过知识重组和知识再造，形成用户决策所需要的知识、解决方案或适合市场需求的知识产品的过程。知识服务的最终目的是知识的应用，以便最大限度地创造知识效益和实现知识创新，进而提升数字图书馆的核心竞争力。数字图书馆知识服务的过程如图1所示：

2.3　数字图书馆知识服务存在的问题

知识服务已在部分数字图书馆得到开展，但相关的一些管理和技术问题还处于探索阶段，知识服务的实施过程中还存在以下问题：

2.3.1　知识获取能力有限据发达国家的一些科技组织统计，科技人员在一个科研项目中用于查找和阅读相关资料的时间已占整个项目完成时间的一半以上。这表明，尽管网络技术的发展使得科研人员获取最新知识信息更迅速、便捷，但在海量信息中如何及时发现自己切实所需的知识信息仍然是困扰科研人员的一个问题。目前文献数据库的检索结果以论文实体居多，而不是具体的知识或信息。对知识获取的研究多集中在对知识获取模型、系统、方法的设计和研究上，大多是在已经确定获取什么样的知识基础上进行的，缺乏对新知识需求的研究，降低了组织对新知识的吸收能力。隐性知识的获取仍存在一定的难度。

2.3.2　知识组织缺乏深度对知识组织的研究一直是在信息组织的框架下进行的，导致知识组织与信息组织的概念界限不清，知识组织水平仍停留在数据和信息层面。以往研究更侧重于解决资源物理上的分布和异构，知识组织效率不高，智能化程度低，不能克服知识分散造成的检索困难，更难以实现自动更新。

2.3.3　知识开发存在障碍用户的信息行为、信息意识以及具体的知识需求是图书馆知识开发的基础和依据，因此正确、全面分析用户需求是图书馆知识开发的重点和难点。隐性知识的开发与共享也存在一定的难度，这不仅关系到技术问题，也关系到机制和观念问题。个体知识的垄断导致知识交流产生瓶颈，不利于知识的开发和利用。

通过对上述问题的分析可见，基于信息构建的数字图书馆服务尚未达到知识服务的理想水平，知识服务急需一种新的资源构建理念，即知识构建给予支持。

3　知识构建对数字图书馆知识服务的优化

知识构建是在传承信息构建精华后又吸收了知识管理理论而形成的，对知识服务的各环节都起到优化作用。知识构建更加重视用户需求的范畴分类和界面设计，使之更具个性化和可视化。在内容方面，重视知识与信息的转化、知识元本体的抽取与标引、基于知识元链接的知识网络形成与语义网络应用、知识结构的学科分类与完整性、知识仓库和知识元数据库的建设与应用以及知识网格的建设，为知识服务营造一个和谐的知识生态环境。使知识更易于理解和吸收，以便知识得到最有效的利用，进而实现知识创新。

语义网格技术的出现，打破了网格、语义网和Web服务各自独立发展的限制，体现了三种技术在知识构建和数字图书馆建设中走向融合的趋势，体现了数字图书馆的发展方向。语义网格技术能够形式化地描述知识，使其负载的语义能够为机器所解析和认识，使数字图书馆中的知识实现负载平衡与松散耦合，从而将知识、服务和用户有效地整合起来；能够为知识构建的有效知识组织、共享、集成和管理建立起基于语义关联、智能应用的互联环境，优化知识空间。

语义网格环境下知识构建对数字图书馆知识服务的优化主要体现在以下几个方面：

3.1　知识构建对知识获取的优化

基于知识构建的语义网格是一个智能互联环境，是由知识链路组成的知识网络图，即由“知识结构”、

“知识单元”、“知识元”采用关联和链接技术组成的层次知识链网状知识关系图。

3.1.1　基于知识元标引的知识发现

知识元标引是实现跨领域知识集成与知识发现的基础，其实质是基于文本创新点的知识元和知识单元的挖掘与应用，由此而构建的知识(元)库就是为进行知识挖掘而可重新利用的结果。知识元标引和语义层的语义标注，其本身就是在各知识单元之间及每个知识单元内部建立网络化知识链和语义链的过程，体现了知识引用与被引用、语义关联的关系，也为用户知识发现和知识再组织提供了最直接帮助。

3.1.2　基于知识元的知识检索知识元的认知属性使信息检索从字面匹配深入到知识元的层次，提高了检索效率，在信息源的知识标引和检索中具有重要意义。建立以知识元为单位的概念本体可以起到对知识的位置标识和组织结构的作用，同时也提供人们了解知识用法的格式。概念本体的模型化为知识采集与知识利用之间架起桥梁。通过知识检索，用户不但能跨各专业知识仓库获取相关的知识单元，而且能从知识元库中直接获取自己所需要的知识元，还能基于知识网络和语义网络发现更多密切相关的知识(单元)，进而使用户的知识需求得到全面满足。

3.2　知识构建对知识组织的优化

知识组织本身也是知识构建的核心内容之一。语义网格环境下，知识可通过基于语义的范式来组织，以确保有效地检索和修改操作。

3.2.1　利用知识地图实现知识的定位与导航语义网格侧重于智能信息处理，以实现信息资源和知识资源的智能共享。知识网格能删除冗余知识，并提炼所含的知识来合理扩展有用的知识。它也会有助于从已有的良好知识、范例和类似文本的知识源中衍生出新知识。利用知识元的特性，语义网格可在知识结构、知识单元、知识元之间，通过知识链和语义链形成知识链网络和语义链网络，进而构成知识地图。知识节点、知识描述、知识关联、知识链接共同构成的知识地图，能够准确表达知识及其相关属性。知识地图是已获取的知识及其关系的可视化网络结构，是知识资源的导航与定位系统，它不仅能提示知识的存储地点及其关联，提供用户所需要的知识，而且还能够直观地提供知识的视觉展示，为人们的知识学习与创新研究进行了直接的链接导航。

3.2.2　构建知识网络库建立科学知识体系通过知识网络库的构建，形成了学科横向交叉和学科纵向延伸的科学知识体系，描述了人类知识学习和知识创新的知识网络结点，缩短了人类知识学习和创新活动之间的距离，用户可以跨知识单元库学习所感兴趣的知识，更可以通过知识单元库直接学习解决问题的知识和办法，便于知识的理解和吸收，并促进知识的开发与利用，以实现知识创新。

3.3　知识构建对知识开发的优化

3.3.1　基于知识元的知识创新知识网格构建的目的在于实现人类知识的有效利用。知识网络通过网格计算实现知识动态调用，达到知识动态利用。数字图书馆知识元标引过程，既体现了标引者应用知识结构的背景，又体现了识别作者的知识创新点和知识链接的层次关系，其本身就是对知识的创新生产、增值管理和有效利用的最佳方式。用户对知识组织系统的知识检索，实际就是利用知识链接原理，在知识仓库中获取知识单元，或同时在知识元库直接获取所需的知识元，并通过知识元的动态组合，实现知识的聚变和裂变，进而衍生为新的知识单元，这实际就是知识学习和知识创新的完美结合。

3.3.2　基于语义网格的个性化服务以语义网格为平台，利用其提供的高效计算和信息服务能力可以为数字图书馆个性化推荐服务解决分布、异构环境下推荐的规模和时效问题；利用其提供的语义处理能力解决分布、异构信息环境下用户偏好的精确获取、网格服务的智能管理、候选网格节点的自动筛选与维护以及推荐服务的个性化集成等问题；利用网格工作流技术实现“服务”的自动组合与数字图书馆个性化推荐流程的自动化；利用语义网格监控技术解决候选网格节点的实时信息获取问题，最终形成分布、异构信息环境下以用户为中心的一站式个性化推荐解决方案。

4　知识构建对数字图书馆服务优化的案例分析

CNKI网格资源共享平台是基于知识网格的门户式数字图书馆解决方案，它充分吸收了网格技术的思想，并结合了知识挖掘、智能、分布式知识库等技术。它将互联网上分布异构的知识资源集成整合为内容关联的知识网络，形成一体化的知识资源体系和知识服务体系，并为用户提供在资源高度共享基础上的各种增值应用服务。本文通过对此平台的分析就前文提出的知识构建对数字图书馆知识服务的优化研究加以验证。

4.1　知识构建对数字图书馆知识获取的优化

CNKI全文数据库中能够提炼出明确表述一个知识内容的知识元，形成相互印证、相互关联的“网络化知识元数据库”，并与各种数据库的全文进行链接，构成内容广泛的知识网络，为用户提供方便的知识获取途径。

CNKI的KBase知识库管理系统是以管理非结构化数据对象为主，具备智能信息处理能力，是面向网格应用的国产专用数据库管理系统。由HotStar数据库引擎、Smart Text Miner文本挖掘引擎、Web挖掘引擎、自然语言处理引擎、概念关系库等5部分组成，为用户提供一个高度智能化的信息处理环境，可实现知识资源深度整合挖掘。从CNKI数据库的作者库中，可以得到描述、评价、管理我国各学科专业研究队伍的专业知识；从期刊和硕博士论文的引文数据库中，可以得到学科相关的知识、成果评价的知识、核心期刊的知识等；由全文文献的智能化聚类，可以得到专业细化、面向课题的知识等。用户通过图书馆门户可以透明地访问所有资源，享受一站式服务，实现异构跨库统一检索，进行无缝知识漫游。

4.2　知识构建对数字图书馆知识组织的优化

CNKI平台采用统一标准导航系统，具有对知识资源进行学科划分的作用。包括知识导航、媒体导航、机构导航、名人导航、基金导航等。平台利用各种知识关联关系，采用多种链接技术将《中国知识资源总库》(以下简称《总库》)的大量文献组织成为具有知识网络结构的资源系统，便于人们在阅读文献的同时，实时通过链接找到相关内容。知识网络链接操作系统具备各种资源链接规范，可以自动或半自动地将《总库》所有资源内容组织为知识网络结构，如知识元、引文、基金可以自动与所有数据库链接。

CNKI-DL通过TPI为用户单位提供了专门的数据接口，经过《总库》出版者的许可，可以将用户单位所需知识资源从不同子库中抽取到本地，重新组合建库；也可以揉和以自身特有资源，作为内容丰富的特色数据库为本单位提供更好的服务。

4.3　知识构建对数字图书馆知识开发的优化

利用知识网络链接技术实现资源的知识网络化整合，通过相关语义联想检索、相近概念导航、知识元链接、引文链接、相似文献链接、读者推荐文献链接和可定制的元数据链接等发现新知识、开发新知识。

个性化信息服务系统能够为不同用户提供不同的服务和知识，如订阅推送服务、定题推送服务等，满足用户的个性化需求；通过收集和分析用户信息来研究用户的兴趣和行为，实现主动推荐的目的。

CNKI平台是基于知识网格的数字图书馆解决方案，但目前知识元的关联仍局限在词汇层次，并没有深入到语义层面。为实现更高层次的、基于知识的智能应用，CNKI平台需要在基于语义的标注，基于语义的浏览与检索，实现数字图书馆信息资源在语义层面上的全方位互换等方面进行深入的研究与应用。

5　结　论

结合知识构建的功能和目前数字图书馆知识服务存在的问题，本文提出了利用知识构建对数字图书馆知识服务过程进行优化的思路。知识构建集知识元、知识结构、知识环境于一体，以多种知识技术为支撑，为数字图书馆知识服务用户获取知识、共享知识、利用知识、创造知识提供动态性、个性化、深层次的服务，并将最终推动图书馆核心竞争力的提升。知识构建理论为数字图书馆知识服务的研究注入了新的活力，促进了数字图书馆知识服务的创新研究，并将极大地推动图书馆学和图书馆事业的发展与进步。