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摘要隨著知識型企業的出現，知識己逐漸成為企業首要的生產要素。企業如何通過對知識實施有效管理來效益最大化，增強競爭能力，已經引起人們的普遍重視。本文從知識管理目前存在的問題出發，提出了語義網相關技術在知識管理中的作用，給出基于語義網的知識管理方法。

關鍵詞語義Web；知識管理；信息查詢

在人類社會進入新世紀的同時，人類也進入了一個全新的時代——知識經濟時代。隨著知識型企業的出現，知識逐漸成為首要的生產要素。企業如何通過對知識實施有效管理來效益最大化，增強競爭能力，已經引起人們的普遍重視。企業知識管理已成為當今管理學界和企業管理者們最為關注的課題之一。

1知識管理

1.1知識管理的出現

所謂“知識經濟”，就是“以知識為基礎的經濟”，這個術語來自于對知識和技術在經濟增長中所起作用的充分了解，體現了人力資本和技術中的知識是經濟發展的核心，強調了知識作為一種資源在新的經濟社會形態中所具有的基礎特征。就企業管理來講，知識管理的影響主要有四個方面：

(1)經濟全球化給組織(企業)產生了巨大壓力。

(2)知識密集型產業成為現代經濟增長的主導力量。對傳統產業來說“知識化”將是其維持現有地位或實現創新的惟一出路。

(3)知識作為一種獨立的生產要素在各種要素投入中占據主導地位，與此相應地“知識工人”在企業中的地位不斷強化。

(4)信息技術的飛速發展和信息基礎設施的極大改善為組織運作提供了與工業化時代在本質上不同的基本環境。

在上述背景下，管理學家和企業管理者們日益認識到，知識及其學習代表著企業(組織)競爭優勢的重要源泉，“企業知識管理”便由此應運而生。

1.2目前存在的問題

在互連網上有數以百億計的文檔被超過上億的用戶使用，這些文檔中有很多是在企業或組織內部的Intranet上。隨著網絡的不斷發展，這些為企業服務的文檔會越來越多地出現在網絡上，所以我們有理由相信未來企業對于信息和知識的管理都會偏向于網絡。但是目前基于網絡知識管理系統都存在著明顯的不足：

1)信息檢索

目前的信息檢索方式主要是基于關鍵詞的檢索而并非語義。顯然這種方式缺點在于它并不能處理同義詞。造成這種結果的原因是傳統的基于關鍵詞的檢索只關注檢索與數據存儲之間的關系。這種檢索是不涉及詞匯的語義的。

2)信息的集成

目前對于網絡上的信息集成主要靠人工處理。存在這個問題的主要原因是目前的自動軟件不能處理文本代表的常識知識，并且它們不能處理分布式的資源。

3)維護半結構化文件

目前組織的很多文檔都是半結構化的，但維護這種信息的準確和一致是一件既困難又費時的工作，所以我們需要有某種自動化的機制幫助我們自動監測錯誤。

1.3語義Web在知識管理中的應用

以前對于信息集成的研究主要集中在如何整合不同的數據庫和知識庫，這些數據庫和知識庫都是結構化的，所以這些集成方法并不能很好的適應目前互聯網上的半結構化數據，我們需要的知識管理工具必要整合分布在網上的半結構化的信息資源。

語義Web是對當前互連網的擴展。語義Web上的信息具良好的含義，使計算機之間以及人類能夠更好的協同合作。語義Web有這樣的定義：機器可以理解數據含義的下一代互連網，稱之為語義Web。語義Web的目的就在于把互聯網變成一個巨大的知識庫，這個知識庫不僅可以被人理解而且還可以被機器理解。如果它實現的話，我們可以想象這樣的互聯網將會怎樣影響我們的生活。

2相關技術

2.1傳統的知識表示方法

所謂知識的表示實際上就是對知識的一種描述，或者說是一組約定，一種計算機可以接受的用于描述知識的數據結構。對知識進行表示的過程就是把知識編碼成某種數據結構的過程。知識的表示方法多種多樣，主要有：①一階謂詞邏輯表示法；②產生式表示法；③框表示法；④語義網絡表示法；⑤腳本表示法；⑥過程表示法；⑦Petri網表示法；⑧面向對象表示法等。

對同一知識的表示可以用多種方法，但各自的效果卻不相同。因此我們常把幾種表示形式并用，以取得優勢互補的效果。例如一階謂詞、產生式規則、框架和語義網絡等己經應用于知識管理系統的開發中。隨著面向對象技術的發展，面向對象的知識表示方法也被應用于知識管理系統的設計之中。

2.2語義Web的框架

姆·伯納斯·李(Tim.Berners-Lee)一直致力于語義Web技術的研究，并一直關注語義Web技術的發展，在綜合了語義Web研究領域的最新成果的基礎上，提出了語義Web模型。這一模型得到了語義Web研究者的認同，圖1就是伯納斯·李提出的語義Web分層結構圖。圖1中，XML層作為語法層；RDF(ResourceDescriptionFramework)層作為數據層；本體層(Onto1ogyLayer)作為語義層；邏輯層(LogicLayer)提供了智能推理的規則；證據層(ProofLayer)支持間通訊的證據交換。

2.3RDF和RDFSchema

RDF是ResourceDescriptionFramework(資源描述框架)的縮寫，提供了用于描述元數據，特別是Web元數據的技術。而RDFSchema(簡稱RDFS)則是用來定義描述所用到的“主語”、“謂詞”、“賓語”的。這里可以用面向對象的思想來類比它們之間的關系。如果說RDF是用來完成實際工作的對象，那么RDFSchema就是用來定義對象的類。

RDF通過三元組的方式來描述資源，包括“主語”，“謂詞”，“賓語”。描述三元組有很多方式，其中最重要的是以XML方式。以XML方式描述的好處就在于，這種方式不僅可以使人理解，而且可以使機器自動處理，更重要的是它可以在網絡上自由的交互。

RDFS定義RDF詞匯采用一種類似于面向對象的機制，也就是說我們需要定義的類都是預先定義的rdfs：Resource的子類，也可以是某個我們已經定義好的某個類的子類。這樣做的好處就是任何人都可以利用現有的詞匯來定義新詞匯，從而大大節省工作量，并成為一種面向對象中重用思想的體現。

2.4Ontology和OWL

Ontology的概念最初起源于哲學領域，可以追溯到公元前古希臘哲學家亞里士多德它在哲學中的定義為“對世界上客觀存在物的系統地描述，即存在論”，是客觀存在的一個系統的解釋或說明，關心的是客觀現實的抽象本質。近年來，計算機界關于本體論研究的成果數量正逐步增多，質量也逐漸提高。并且在1998年6月召開了關于本體論的第一次國際會議—“信息系統中的形式化本體論國際會議”，標志著這一研究領域正在走向繁榮和成熟。

語義網是對未來網絡的一個設想，在這樣的網絡中，信息都被賦予了明確的含義，機器能夠自動地處理和集成網上可用的信息。語義網使用XML來定義定制的標簽格式以及用RDF的靈活性來表達數據，下一步需要的就是一種Ontology的網絡語言(比如OWL)來描述網絡文檔中的術語的明確含義和它們之間的關系。OWL是w3c推薦的語義網絡“?！敝械囊徊糠?，這個“?！北槐磉_如下：

名稱描述

XML結構化文檔的表層語法，對文檔沒有任何語義約束。

XMLSchema定義XML文檔的結構約束的語言。

RDF對象(或者資源)以及它們之間關系的數據模型，為數據模型提供了簡單的語義，這些數據模型能夠用XML語法進行表達。

RDFSchema描述RDF資源的的屬性和類型的詞匯表，提供了對這些屬性和類型的普遍層次的語義。

OWL添加了更多的用于描述屬性和類型的詞匯，例如類型之間的不相交性(disjointness)，基數(cardinality)，等價性，屬性的更豐富的類型，屬性特征(例如對稱性，symmetry)，以及枚舉類型(enumeratedclasses)。

3基于Ontology的知識管理

3.1Ontology在知識管理中的作用

Ontology是語義Web中的一項關鍵技術，它的理論基礎是人工智能。Ontology被廣泛應用主要是因為“它可以使人和機器之間進行有效的溝通”，對于一個組織來說(特別是比較大的組織)運用本體思想和相應的工具就可以更有效的對知識進行管理。Ontology主要應用于智能信息集成、企業信息系統、信息恢復、電子商務等領域。我們用以下三個步驟應用本體思想對知識進行管理：

(1)首先我們要建立各個領域內的本體，然后把這些相對孤立的本體鏈接起來。這里的各個領域應在較小的范圍內，在建立本體的時候我們基于人工智能和自然語言處理的知識，并有相應的開發工具。

(2)存儲與表示本體。對于本體的描述方法有很多，但是我們要解決的問題是如何在當今的網絡環境下進行知識管理，所以描述本體的方法必須適合于網絡的傳輸。正如前文提到的，XML是一個解決這個問題很好的方法，在XML的基礎上我們建立了RDF和RDFS對本體進行描述，這樣我們就可以很好的對本體進行管理。

(3)搜索和瀏覽本體的信息。在對本體描述和儲存之后我們要建立相應的搜索引擎對本體進行查詢，當然這種查詢不是我們現在基于關鍵詞的查詢，而是基于語意的查詢。

3.2RDF的語法簡介

RDF一般的表示形式有三種：XML形式、標示圖、三元組。它們雖然表示方法不同，但表示的模型都是一樣的，既包括主語、謂詞和賓語。如：

<rdf：RDF

xmlns：rd=”http：///1999/02/22-rdf-syntax-ns#”

xmlns：dc=”http：///metadata/Dublin_core#”

>

<rdf：Descriptionabout=”http：//www.spided-/Articles/00054c3.htm”>

<dc：creator>MickHume</dc：creator>

</rdf：Description>

<rdf：Descriptionabout=”http：//www.spided-/Articles/00054E9.htm”>

<dc：creator>MickHume</dc：creator>

</rdf：Description>

</rdf：RDF>

這個聲明的意思很明顯，就是列出了MickHume所寫的兩篇文章。我們可以完整地看一下使用這個語法的不同的元數據模型。

首先使用這個句型：

MickHumeisthecreatorof

http：//www.spided-/Articles/00054c3.htm

MickHumeisthecreatorof

http：//www.spided-/Articles/00054e9.htm

其次標示如圖2所示。

圖2

最后是作為三元組集合的本質的元數據模型：

{author，[http：//www.spided-/Articles/00054c3.htm]，“MickHume”}

{author，[http：//www.spided-/Articles/00054e9.htm]，“MickHume”}

下面是構成語法的元素：

元素rdf：Description

屬性元素

容器

關于聲明的聲明

3.3RDFS簡介

RDFSchema的作用就是允許用戶自定義一些詞匯來描述資源，并且使用某些特定屬性來描述資源和資源之間的關系。例如Spiked公司想描述一個類ex：book，并且使用屬性spiked：Name、spiked：Author、spiked：Pages等來描述這個類的若干個實例。類似的還有那些對圖書資源比較感興趣的RDF開發人員可能會描述ex2：Book或者ex2：MagazineArtical這樣的類，并使用ex2：author、ex2：title、ex2：subject之類的屬性來描述這些類。這些類和屬性被稱為RDF詞匯，它們需要通過RDF詞匯描述語言：RDFSchema來定義。

3.4RDF/RDFS查詢

對RDF/RDFS的查詢有三個層次：在語法層次上的查詢；在結構層次上的查詢；在語意層次上的查詢。

3.4.1語法層次上的查詢

任何一個格式正確的RDF或是RDFS文檔都是一個XML文件，所以在對于語法這個層次上的查詢，本質上與在不理解語義的情況下對XML文件的查詢沒有什么不同，所以現在比較成熟的XQuery技術完全可以解決這個層次上的查詢。

XQuery是一個從XML格式的文檔中獲取數據的查詢語言，起源于XML數據查詢語言Quilt。并將XPath版本2.0作為其子集。Quilt有很多非常優秀的特性，集SQL、ODMG、XPath1.0、XQL以及XML-QL的諸多特性于一身。隨著存儲在XML文檔中的信息量的增長，對于能高效的存取和查詢XML的信息，Quilt顯示出了它的不足，于是全新的XQuery數據查詢語言誕生了。

3.4.2結構層次上的查詢

這種方法的好處在于它是直接基于模型，可獨立于特定的語法。只要是符合模型的數據都可以查詢出來。RDQL是RDFDataQueryLanguage的縮寫，是一種以模型為向導的類似于SQL的專門用于檢索RDF的查詢語言。目前一些實際的應用已經使用了RDQL。RDQL的發展是由多種語言演進而來，包含由R.V.Guha、OraLassila、EricMiller及DanBrickley等人于1998年所撰寫的W3C查詢語言會議報告：EnablingInference。

首先查詢Wrox公司有一些什么文章：

SELECT?x

WHERE(?x“Wrox”"JohnSmith")

結果是：

x

=============================

……/Articles/00064d3.htm

然后是一個復雜的查詢，查詢文章和作者的對應關系：

SELECT?article?Name

WHERE(?article“Author”?z)

(?z“Name”?Name)

article|Name

============================================

……/Articles/00054c3.htm|"MickHume"

……/Articles/00064d3.htm|"Hellen"

這種查詢方式對比與第一種方式有優點，但也有不足，例如我們用RDFS定義FirstAuthor是Autor的一個SubProperty，如果我們想查詢一本書的作者是誰的時候我們只能知道他的Author是誰，而他的第一作者可能就查不到。這是因為對于FirstAuthor與Author之間的關系我們只在RDFS中定義，而在RDF文件中沒有。

4結束語

語義Web是未來Web的發展方向，目前基于Web的一切應用的未來也必然基于語義Web，由于語義Web是一個比較新的思想，目前的研究還不是很成熟，我們所做的是一些有益的探索，希望能對今后的研究給予幫助和啟發。

參考文獻

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[2]RDFVocabularyDescriptionLanguage1.0：RDFSchema.W3CRecommendation10February2006，http：///TR/rdf-primer

[3]RDFPrimer.W3CRecommendation10February2004，

http：///TR/rdf-primer/

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[5]AProgrammer''''sIntroductiontoRDQL.AndySeaborne2005，JenaTutorial

[6]MarkBirbeck等.XML高級編程(第二版).機械工業出版社，2002

[7]DrJohnDavies，TheSemanticWebAGuidetotheFutureofXMLWebServicesandKnowledgeManagement