知識(shí)獲取(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-09 06:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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    知識(shí)獲取 : 指知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)獲得知識(shí)的方法。主要是解決知識(shí)如何進(jìn)入到知識(shí)庫(kù)的問(wèn)題。它和學(xué)習(xí)是兩個(gè)不同的概念。但知識(shí)獲取也是學(xué)習(xí)的手段,兩者有著緊密的聯(lián)系。要對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示,首先應(yīng)獲得知識(shí)。知識(shí)獲取在知識(shí)庫(kù)中通過(guò)消化(assimilation)和調(diào)節(jié)(accomodation)收集知識(shí),這是知識(shí)庫(kù)的重要方面,也是構(gòu)建知識(shí)庫(kù)十分關(guān)鍵與難以解決的問(wèn)題。其中,要解決的基本問(wèn)題是如何使知識(shí)形式化和結(jié)構(gòu)化,以便使存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)能有效加以利用。解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方式:
(1)知識(shí)獲得(knowledge acquisition): 指通過(guò)訪問(wèn)、交談、觀察、實(shí)踐等方式直接從專家那里提取知識(shí)。知識(shí)獲取的任務(wù)在于把已有的知識(shí)(含經(jīng)驗(yàn)、事實(shí)、規(guī)則等)從人的大腦或書(shū)本或事實(shí)中總結(jié)和抽取出來(lái)并轉(zhuǎn)換成某種表示形式。從廣義上看,是把獲取的知識(shí)和實(shí)例以某種方式產(chǎn)生新的知識(shí)。
(2)知識(shí)的表示方式:采用何種知識(shí)表示方式較好,取決于它的知識(shí)類型。常見(jiàn)的知識(shí)類型有: 關(guān)于概念和概念間聯(lián)系的知識(shí)、關(guān)于例程的知識(shí)、事實(shí)和啟發(fā)式知識(shí)、鑒別分類知識(shí)、通用知識(shí)與專門知識(shí)及推理方法。
(3)知識(shí)獲取的主要研究問(wèn)題:①?gòu)囊延兄R(shí)和實(shí)例中產(chǎn)生新知識(shí),包括從外界學(xué)習(xí)新知識(shí)的機(jī)理和方法,也包括從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)(數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn))的方法; ②對(duì)書(shū)本或?qū)＜抑R(shí)的理解、認(rèn)識(shí)、選擇、匯集、分類和組織的方法; ③檢查或保持已獲取知識(shí)集合的一致性和完全約束的方法: ④保證已獲取的知識(shí)集合無(wú)冗余的方法。
(4)知識(shí)獲取按策略與機(jī)理分類:①教學(xué)傳授式知識(shí)獲取; ②死記硬背式知識(shí)獲取(或稱機(jī)械照搬式); ③推理式知識(shí)獲取; ④直接感知式知識(shí)獲取;⑤條件反射式知識(shí)獲取; ⑥聯(lián)想式知識(shí)獲取; ⑦類比式知識(shí)獲取; ⑧歸納式知識(shí)獲取; ⑨外延式知識(shí)獲取; ⑩演繹式知識(shí)獲取; (11)反饋修正式知識(shí)獲取和靈感與偶發(fā)式知識(shí)獲取等。
1. 知識(shí)獲取的方法與步驟
知識(shí)獲取可以通過(guò)以下三種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)(圖1所示): ①直接知識(shí)獲取,通過(guò)知識(shí)歸納方法從數(shù)據(jù)和資料中獲得知識(shí): ②專家知識(shí)獲取,將專家與工程技術(shù)人員的知識(shí)通過(guò)知識(shí)編輯系統(tǒng)直接存人知識(shí)庫(kù); ③主動(dòng)知識(shí)獲取,完全由知識(shí)處理系統(tǒng)自動(dòng)完成知識(shí)的識(shí)別與獲取。主動(dòng)知識(shí)獲取包含文字識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別等,目前通過(guò)自然語(yǔ)言理解和其他識(shí)別方法,正在深入研究之中。

(a)直接知識(shí)獲取

(b)專家知識(shí)獲取

(c)主動(dòng)知識(shí)獲取

圖1 三種知識(shí)獲取方法

知識(shí)獲取通過(guò)四個(gè)步驟(階段)來(lái)實(shí)現(xiàn)(圖2): ①確定階段,包括確定問(wèn)題、目標(biāo)、資源等; ②概念階段,包括問(wèn)題、定義規(guī)范化描述、術(shù)語(yǔ)確定等;③形式表示與實(shí)現(xiàn)階段,對(duì)已抽取的知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)組織,形成合適的解釋機(jī)構(gòu)及規(guī)則; ④測(cè)試階段,對(duì)知識(shí)正確性、一致性進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正完善。

圖2 知識(shí)獲取的四個(gè)階段

2.知識(shí)獲取系統(tǒng)
知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的知識(shí)獲取系統(tǒng)如圖3所示。有關(guān)概念如下:

圖3 知識(shí)獲取系統(tǒng)

(1)元推理機(jī)制(meta inference mechanism): 該機(jī)制被定義為目標(biāo)語(yǔ)言和元語(yǔ)言的混合體(amalgam)。
(2)歸納機(jī)制(induction mechanism): 該機(jī)制被看作由Shapiro研究的用PROLOG刻畫(huà)的一個(gè)模型推理。
(3)演繹機(jī)制(deduction mechanism): 演繹機(jī)制用來(lái)證明知識(shí)庫(kù)中的Horn子句。
(4)外展機(jī)制(abduction mechanism): 該機(jī)制包括類比推理機(jī)制等,是知識(shí)獲取系統(tǒng)中最難以實(shí)現(xiàn)的部分。
(5)冗余控制(redundancy control):為消除冗余,用戶可自行決定每次在知識(shí)庫(kù)獲取新知識(shí)時(shí)是否執(zhí)行。
(6)一致性控制(consistency control): 該功能主要是防止知識(shí)庫(kù)中的不一致性。
(7)事務(wù)控制(transaction control): 多個(gè)消化和調(diào)節(jié)構(gòu)成一個(gè)命令時(shí),該命令操作可以不滿足中間完整性約束,這需要事務(wù)控制提供這種設(shè)施。
(8)歷史控制(history control): 該功能是記錄知識(shí)庫(kù)在消化和調(diào)節(jié)過(guò)程中過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的命題,具有恢復(fù)和更新知識(shí)庫(kù)作用。
(9)消化(assimilation): 用于存儲(chǔ)適合用戶的知識(shí)到知識(shí)庫(kù)中。在知識(shí)庫(kù)中已存在的知識(shí)被認(rèn)為是正確的,不被外部知識(shí)所修改。
(10)調(diào)節(jié)(accommodation): 作用是由用戶提供的外部知識(shí)修改已存在的知識(shí),一般情況下外部知識(shí)總被認(rèn)為是正確的。