什么是知識?
在信息化領(lǐng)域,我們都熟知這些詞匯:數(shù)據(jù)(data),信息(information),知識(knowledge)。它們所代表的含義,可以這樣來表述:
數(shù)據(jù)(data)=關(guān)于事實的一組離散的、客觀的、有意義的描述,是構(gòu)成信息和知識的原始材料;
信息(information)=具有特定意義的、彼此有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。從數(shù)學(xué)的觀點看,信息是用來消除不確定性的一個物理量;
知識(knowledge)=結(jié)構(gòu)化的、具有指導(dǎo)意義的信息。從數(shù)學(xué)的觀點看,知識是用來消除信息的無結(jié)構(gòu)性的一個物理量。
1、廣義的知識概念
根據(jù)韋伯斯特(Webster)詞典1997年的定義,知識是通過實踐、研究、聯(lián)系或調(diào)查獲得的關(guān)于事物的事實和狀態(tài)的認(rèn)識,是對科學(xué)、藝術(shù)或技術(shù)的理解,是人類獲得的關(guān)于真理和原理的認(rèn)識的總和。總之,知識是人類積累的關(guān)于自然和社會的認(rèn)識和經(jīng)驗的總和。
經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)將廣義的知識按內(nèi)容分為四種:⑴關(guān)于“知道是什么”的知識,記載事實的數(shù)據(jù);⑵關(guān)于“知道為什么”的知識,記載自然和社會
的原理與規(guī)律方面的理論;⑶關(guān)于“知道怎樣做”的知識,指某類工作的實際技巧和經(jīng)驗;⑷關(guān)于“知道是誰”的知識,指誰知道是什么,誰知道為什么和誰知道怎
么做的信息。
從形式上區(qū)分,前兩類知識是易于文字記載的認(rèn)識類知識,有人稱之為“有形知識”,非常容易編碼(信息化),可通過各種傳媒獲得。第三、四類知識更多地是沒
有記載的經(jīng)驗類知識,有人稱之為“隱形知識”(tacit knowledge)或無形知識,需要通過實踐來獲得。
2、從計算的視角來看知識
中科院計算機(jī)語言信息中心董振東教授在2003年11月“知識的計算與《知網(wǎng)》”講座中說:“知識是一個系統(tǒng),它揭示了概念與概念之間,以及概念的屬性與
屬性之間的關(guān)系;知識體系的廣度與深度取決于上述關(guān)系的多少。對于面向計算機(jī)的知識體系的質(zhì)量的關(guān)鍵是它的可計算性以及由此為具體的應(yīng)用而能夠提供的服
務(wù)。”
知識是結(jié)構(gòu)化的經(jīng)驗、價值、相關(guān)信息和專家洞察力的融合,提供了評價和產(chǎn)生新的經(jīng)驗和信息的框架。
3、數(shù)據(jù),信息,知識
數(shù)據(jù)、信息、知識之間,存在著必然的聯(lián)系(見圖1)。從數(shù)據(jù)到信息再到知識的過程,是一個不斷重用和提煉的過程——數(shù)據(jù)在不斷使用中提升為信息,信息在反復(fù)應(yīng)用中轉(zhuǎn)化為知識,而企業(yè)的知識總和進(jìn)一步累積為企業(yè)智力資產(chǎn)。

數(shù)據(jù)、信息和知識,都是企業(yè)信息化的基本要素,只是所處的層面由低到高,含義逐漸豐富,應(yīng)用有所不同。表1表示了數(shù)據(jù)、信息、知識的區(qū)別與聯(lián)系。

表1數(shù)據(jù)、信息、知識的區(qū)別與聯(lián)系
早期的知識工程定義
“知識工程”這個詞匯最早來源于人工智能,由費根鮑姆教授提出。在人工智能創(chuàng)立的前10年中,人們著重的是問題求解和推理的過程。費根鮑姆通過實驗和研
究,證明了實現(xiàn)智能行為的主要手段在于知識,在多數(shù)實際情況下是特定領(lǐng)域的知識,從而于1977年最早提出了專家系統(tǒng)和“知識工程”(Knowledge
Engineering)的概念,成為知識可操作化的一個里程碑。
二十多年來,知識工程的研究有了很大發(fā)展,。在依然保持人工智能內(nèi)涵的同時,知識工程的研究重點不斷發(fā)生變化:⑴主要研究內(nèi)容從知識推理轉(zhuǎn)向知識表達(dá);⑵
主要研究對象從特定專業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向常識,進(jìn)而又轉(zhuǎn)向工程知識;⑶知識工程的處理對象已從規(guī)范化的、相對好處理的知識進(jìn)一步深入到非規(guī)范化的、相對難處理的知
識;⑷它的處理規(guī)模和方式從封閉式擴(kuò)大為開放式,從小手工作坊式的知識工程擴(kuò)大為能進(jìn)行海量知識處理的大規(guī)模工程;⑸學(xué)科從知識工程正在向知識科學(xué)轉(zhuǎn)變。
對于知識工程,不同的專家學(xué)者有著各自的理解和論述。其要點如表2所述。

表2不同的專家學(xué)者對于知識工程的學(xué)術(shù)觀點
從上面表中列舉的觀點不難看出,知名的專家學(xué)者對于知識工程的理解,都是限定在專家系統(tǒng)、人工智能、知識管理以及實驗性科學(xué)等方面,基本上是關(guān)于“知識”
的“工程”,而不是側(cè)重于關(guān)于“工程”的“知識”。曾經(jīng)有一段時間,不少的人把專家系統(tǒng)稱作“知識工程”,這體現(xiàn)了某種認(rèn)識上的局限性。實際上,在最近幾
年的發(fā)展中,知識工程的內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超越了專家系統(tǒng)的范疇,逐漸擴(kuò)展和脫離了早期的知識工程的定義。
知識與工程的結(jié)合
費根鮑姆構(gòu)建的“專家系統(tǒng)”,就是期待要在機(jī)器智能與人類智慧(專家的知識經(jīng)驗)之間構(gòu)建橋梁。他期冀中的專家系統(tǒng)是人類專家可以信賴的高水平智力助手,
“是一個已被賦予知識和才能的計算機(jī)程序,從而使這種程序所起到的作用達(dá)到專家的水平。”此時的知識工程,還僅僅在某些狹窄領(lǐng)域的“專家系統(tǒng)”上做文章,
比如:分析化合物分子結(jié)構(gòu)、看病、下棋等,其主要目的是輔助人類專家來做一些專業(yè)的、高水平的“專家”工作。
知識工程與現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的結(jié)合最早追溯至20世紀(jì)70年代末80年代初的設(shè)計型專家系統(tǒng)研究。工程技術(shù)領(lǐng)域的專家一直希望能夠把專家系統(tǒng)引入到制造業(yè)的設(shè)
計系統(tǒng)之中,以便形成“智能CAD”系統(tǒng)。并且,期待設(shè)計型專家系統(tǒng)具有這樣的理想功能:如能夠模仿人類專家進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計,具備推理功能,具有自學(xué)習(xí)功
能,并能自我總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗等。但是,由于這樣的研究有許多重大的技術(shù)難題尚未突破,因此進(jìn)展緩慢。此后兩者的結(jié)合一度出現(xiàn)脫節(jié)。
自從進(jìn)入新世紀(jì)以來,知識工程領(lǐng)域的大規(guī)模知識庫的研究進(jìn)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及、新的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計模式的應(yīng)用而生等諸多機(jī)會,又為知識工程與現(xiàn)代設(shè)計
技術(shù)重新提供了密切結(jié)合的需求。從表1中可以看出,在企業(yè)信息化的進(jìn)程中,以中國企業(yè)的一般應(yīng)用狀況而言,我們的企業(yè)信息化已經(jīng)從20年前以CAX為代表
的數(shù)據(jù)集成,發(fā)展到了10年前以PDM和ERP為代表的信息集成,更進(jìn)一步地,我們又發(fā)展到了近些年以CAI為代表的知識集成。知識集成必然呼喚面向工程
領(lǐng)域的知識集成平臺以及基于知識創(chuàng)新的工具。因此,關(guān)于工程的知識,引起了人們超過以往任何時候的高度關(guān)注。
面向工程領(lǐng)域的知識工程定義
什么是面向工程領(lǐng)域的知識工程?目前并沒有公認(rèn)的、統(tǒng)一的定義。如果一定要給一個定義的話,那么我們可以這樣來定義——依托IT技術(shù),把知識作為一種資產(chǎn)來管理和充分利用,在使用中提升其價值,以此促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展的全部的相關(guān)活動。
在這里,知識工程的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了許多的轉(zhuǎn)變:知識的內(nèi)容從常識走向了工程知識,從集成某些專家的經(jīng)驗變成了集成廣泛的工程知識;知識已經(jīng)從一種對象轉(zhuǎn)變
為一種資源;知識集成的目的已經(jīng)從模擬“行業(yè)專家”變成了技術(shù)創(chuàng)新。知識工程這個名詞,也從人工智能走向了企業(yè)信息化。現(xiàn)在的“知識工程”,已經(jīng)脫胎換骨
為面向工程領(lǐng)域的知識工程,成為了企業(yè)信息化的一個不可或缺的有機(jī)組成部分。
知識工程的研究的內(nèi)容包括:復(fù)雜產(chǎn)品之全生命周期內(nèi)相關(guān)知識的產(chǎn)生(新知識獲?。⒈磉_(dá)(形式化)、組織(體系化)、共享(知識傳遞)、檢索(已有知識獲?。?、運用(物化)以及更新(過時知識的淘汰)等一系列科學(xué)問題。其中:
* 知識的產(chǎn)生——獲取新知識,包括“知識挖掘”(也叫“知識開采”、“知識抽取”、“知識發(fā)現(xiàn)”等)等內(nèi)容,重在發(fā)現(xiàn)和收集個體的、游離于現(xiàn)行管理制度之外的非物化知識;
* 知識的表達(dá)——將知識以最佳的形式表達(dá)出來,便于高效理解;
* 知識的組織——對知識建立彼此關(guān)聯(lián)的本體關(guān)系,實現(xiàn)知識的有效組織;
* 知識的共享——以知識庫為核心,以網(wǎng)絡(luò)為手段,實現(xiàn)知識的高度共享和快速傳輸;
* 知識的檢索——基于本體關(guān)系來高效地查詢和檢索相關(guān)知識,實現(xiàn)對已有知識的獲??;
* 知識的運用——在產(chǎn)品全生命周期里充分運用知識,讓知識充分物化,讓智力資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成可交付的物理資產(chǎn),讓知識在使用的過程中為企業(yè)創(chuàng)造價值(實現(xiàn)創(chuàng)新);
* 知識的更新——定期淘汰過時知識,保持知識庫的實效性和可用性。
結(jié)語
當(dāng)知識被用于創(chuàng)新的目的,當(dāng)知識與工程相結(jié)合,當(dāng)工程知識被高度集成,尤其是再經(jīng)過計算機(jī)“這種力量的放大器”的放大后,就會證實了英國哲學(xué)家培根說過那
句話:知識就是力量。至于為什么知識就是力量,其實道理很簡單,知識支持創(chuàng)新,創(chuàng)新改變世界。改變,皆由力量的作用而導(dǎo)致,尤其是這種力量掌握在常人的手
中的時候,改變將會是巨大無比和天翻地覆的。這個力量,就是被高度集成的工程知識。為創(chuàng)新目的而高度集成工程知識的所有的活動,就是知識工程。