一種多維度動態局部知識地圖及其構建方法
2023-07-18 06:15:41 1
一種多維度動態局部知識地圖及其構建方法
【專利摘要】一種多維度動態局部知識地圖，它由資源層、元知識層、邏輯分析層和表現層四部分構成，資源層為元知識層提供資源和數據支持，元知識層為這些資源和數據提供統一描述並為邏輯分析層提供所需的知識，邏輯分析層從元知識層獲取用戶所需的知識並建立這些知識點的關聯關係，表現層將這些知識點以及關聯關係轉化為圖形元素並展示給用戶；一種多維度動態局部知識地圖構建方法，它有六大步驟：一：各類信息的收集整理；二：對整理的知識構建本體；三：對知識進行封裝；四：利用元數據對知識對象進行描述；五：建立知識單元間的關聯關係，形成知識關聯鏈；六：利用可視化技術對知識地圖的知識節點和關聯進行多維度展示。
【專利說明】一種多維度動態局部知識地圖及其構建方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多維度動態局部知識地圖及其構建方法，屬於知識管理、計算機、知識可視化【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在知識經濟時代，知識在推動社會經濟增長中發揮的作用越發明顯和重要，正逐步取代自然資源、勞動力、資本等有形資源而成為經濟增長中關鍵性的生產要素。隨著企業中各類信息系統的應用，企業知識沉澱豐富且創新頻繁，知識量呈「爆炸」之勢，可能會出現知識管理混亂，缺乏關聯而形成「知識孤島」，查找、辨別、重用困難等情況。為解決這些問題，企業迫切須要合理的知識組織、存儲和檢索的方法，採用圖形化的方法描述知識的組成、相關任務、所有者和使用者、地址以及關聯關係或傳播路徑，即企業對知識地圖的需求愈加迫切。
[0003]對知識地圖的功能，學界有著不同的闡述，比較一致的看法涵蓋了以下功能:(I)知識導航與知識共享；(2)展示知識關聯和知識網絡結構；(3)揭示隱性關係，挖掘隱性知識；(4)用作知識清單。傳統的知識地圖在使用過程中基本可以滿足以上需求，但靜態的知識地圖往往無法實時更新，須要人工編輯和維護；而動輒形成全局的知識地圖，使用戶因失去關注的焦點而在知識「迷宮」中長時間摸索。另外，在二維平面上進行的傳統展示形式維度單一，無法從多個角度觀察知識全貌，大大限制了知識地圖的可讀性。因此開展的知識地圖構建方法的研究具有重要意義。
[0004]目前進行知識地圖編輯的工具有:0ntolingua Server, OntoEdit, Chimaera等。Onto I ingua Server是比較有代表性的協作式的知識地圖構造工具，用於輔助知識地圖的協作式開發，可以進行知識地圖的瀏覽、創建、編輯、修改和使用，還可以通過Web來發表、瀏覽、倉Il立和編輯存儲在Ontolingua Server上的知識地圖；0ntoEdit是知識地圖工程環境，集合了基於方法學的知識地圖開發以及協調和推導的能力；Chimaera是基於Web的知識地圖瀏覽的環境，接受超過15種指定的輸入形式的選擇,如KIF、0ntolingua、Prot6g6和CLASSIC等，提供合併多個知識地圖和對單個或多個知識地圖進行診斷兩個主要功能。
[0005]這些知識地圖構建工具存在以下缺點:
[0006]I)無法實時更新。知識的結構或屬性發生的變化無法實時體現在知識地圖中，須要人工進行編輯，方可在下次瀏覽中觀察到更新後的知識地圖；
[0007]2)不能靈活調整規模。通常創建一次知識地圖所選取的是所有相關的知識點，而這些常常並不都是用戶所需要的，用戶更希望能根據需求定製自己的局部知識地圖；
[0008]3)類型單一。能夠提供創建知識地圖的知識單元類型、屬性、關聯關係類型過於單一，而如今知識之間的關聯關係越來越複雜，用戶希望得到更加多樣的知識地圖來表達這些知識；
[0009]4)知識網絡結構、可視化表徵形式單一，不利於隱性知識的揭示和挖掘。
[0010]5)只能利用二維平面展示單一維度的知識地圖，而不能將多個維度的知識地圖關聯起來一同展示，導致錯過很多有用的隱含信息。
【發明內容】
[0011]I)目的:本發明的目的是提供一種多維度動態局部知識地圖及其構建方法，它克服了現有理念和技術的不足，能改進當前知識地圖構建方法存在的種種缺陷。其目標有:
[0012](I)提供一種基於知識單元間關聯關係構建的、進行多維度展示的知識地圖。
[0013](2)提出一種廣義的知識單元，建立基於該廣義知識單元的知識關聯體系，並把這種知識關聯體系作為構建知識地圖的基礎，豐富知識地圖的種類。
[0014](3)用戶可以根據需要選取所關注的知識範圍，動態地定製自己的局部或全局知識地圖。
[0015](4)實現先進信息可視化技術向知識地圖構建的引入，使單一維度的知識地圖的展示形式得到擴展和豐富。
[0016](5)利用三維可視化技術，在虛擬的三維空間中展示多維度的知識地圖，使知識地圖間更深層次關聯關係得到展示。
[0017](6)豐富知識地圖的展示形式，提高生成和瀏覽的效率，更進一步揭示關聯關係，挖掘深層次隱性知識。
[0018]I)技術方案:
[0019]1、本發明一種多維度動態局部知識地圖，以知識單元間的關聯關係為基礎，根據用戶需求獲取知識點，通過多維度的關聯分析動態地構建知識地圖，最後利用三維可視化技術進行多維度展示，滿足用戶快速查找知識、直觀感受知識結構、深度挖掘隱性知識達到知識創新的需求。
[0020]本發明一種多維度動態局部知識地圖，由資源層、元知識層、邏輯分析層和表現層四部分構成，它們之間的關係是:資源層為元知識層提供資源和數據支持，元知識層為這些資源和數據提供統一描述並為邏輯分析層提供所需的知識，邏輯分析層從元知識層獲取用戶所需的知識並建立這些知識點的關聯關係，表現層將這些知識點以及關聯關係轉化為圖形元素並展示給用戶。
[0021]所述資源層是所有知識地圖的資源和數據來源，包含企業所有信息系統的資料庫、知識庫以及用戶等。資源層存儲著各種知識文檔、產品模型、技術規範標準和組織用戶信息等資源以及個人隱性知識如特長、技能、經驗等，這些資源類型和形式多樣，未經統一封裝和描述，無法直接使用。
[0022]所述元知識層是對資源層中有重用價值的數據資源進行的統一封裝和描述，在該層數據資源通過元數據被標記，並且知識資源的背景、屬性、內容等得到管理。經過OWL或其他語言的本體建模，資源層的所有知識資源被概括為若干知識類，每個知識類由具有相同結構的知識對象組成。按照面向對象的方法對知識資源進行封裝存儲，即可得到這種邏輯上獨立、具有固定結構的知識對象，且每個知識對象都是某個知識類的實例，所有知識單元通過存儲位置唯一確定。利用元數據對知識對象進行描述，即利用屬性描述資源的特徵或關係。通過對知識對象的封裝和描述，該層反映了資源層的知識結構，從而將多種異構知識資源整合在一起。
[0023]所述邏輯分析層是形成知識地圖結構的邏輯控制，根據用戶的需求利用知識檢索技術獲取所需知識點，並利用關聯分析返回節點間的關係，構成知識地圖的邏輯結構。該層需要提供與已有的知識檢索模塊的接口，利用知識檢索技術獲取用戶需求的知識點，如通過對用戶任務及相關情景信息建立檢索表達式，來獲取所需的知識點。根據一種基於廣義知識單元的知識關聯分類框架，該層提供類型豐富的知識關聯的建立算法，如共現分析等，所有知識關聯都是知識點或其屬性間有向或無向的邏輯關係。通過知識關聯分析，在用戶需求的所有知識點間基於不同的屬性建立起了不同維度的知識關聯鏈，即形成了不同維度的知識地圖邏輯結構，並提供單個知識關聯關係的強度計算。識別不同維度知識地圖間可能存在的簡單關聯關係，若存在則創建。
[0024]所述表現層是對知識地圖的圖形化展示。通過對知識地圖關聯類型和邏輯結構的分析，確定各維度及其展示形式，最後利用三維可視化技術以多個維度展示出來，並建立不同的視圖容器間的關聯關係，供用戶進行知識的深度挖掘。單個維度的知識地圖由知識節點、知識關聯和知識連結組成。知識節點代表從不同資源提取的對象及其相關情境元素或屬性信息，如關鍵詞、產品結構節點或任務節點。知識關聯是指節點間不同種類的關聯關係，利用這種關聯可以通過一個節點查找到別的節點，或發現和解釋隱含的關係。知識連結提供知識節點與節點詳細信息、知識載體之間的映射，通過知識連結可以找到知識的詳細信息、知識源以及知識的提供者。依據節點連接形式的信息可視化的分類框架，為不同關聯類型和邏輯結構的知識地圖採用不同的可視化形式，如TreeView、GraphView、RadialGraphView等,採用三維可視化技術建立虛擬的三維空間,在其中放置一定方位的若干半透明可視化平面作為每個維度知識地圖的視圖容器，在這些虛擬平面上繪製知識地圖並建立關聯關係。虛擬三維空間提供平移、縮放、旋轉、與二維知識地圖之間的轉換等交互操作，二維知識地圖提供平移、縮放、指定焦點並變形、搜索並高亮顯示等交互操作。
[0025]2、本發明一種多維度動態局部知識地圖構建方法，該方法具體步驟如下:
[0026]步驟一:從各類信息系統的資料庫和知識庫以及用戶對企業或組織的個人知識和組織知識進行收集整理。各類信息系統包括PDM系統、ERP系統、MIS系統、PM系統等，這些信息系統都有各自的資料庫，存儲著具有重用價值的數據資源和知識資源，即組織知識，包括組織中的知識文檔、產品模型、技術規範標準和組織用戶信息等；信息系統用戶是隱性知識的載體，個人的特長、技能、經驗體現在所著的知識文檔、所涉及的產品、所制定的規範等，個人的關係網絡體現在組織隸屬關係、文檔合著關係以及任務合作關係等，但更多時候個人知識需要通過非正常方式獲取。
[0027]步驟二:根據步驟一所整理的所有知識資源的結構特點構建本體。每個知識點都有自己的固定結構，總結知識的結構共性，抽象出知識點的知識類，並用文檔形式保存本體。本體構建的方法有骨架法(Skeletal Methodology)、評估法(TOVE)、Bernaras法、SENSUS法等。本體構建包括需求分析、本體分析、本體表示、本體評估和本體文檔化五個步驟。
[0028]步驟三:按照面向對象的方法對知識進行封裝。邏輯上獨立、具有固定結構的知識實體都可定義為知識對象，每一個知識對象都是相應結構知識類的一個實例。將所有知識實體封裝成知識單元存儲在元知識層，並用存儲位置進行惟一標識，以便知識單元的辨識和知識連結的建立。
[0029]步驟四:利用元數據對知識對象進行描述。用戶關心知識實體除存儲位置外的一些重要屬性，如文檔的主題、產品部件模型的設計者、某組織用戶的職位等；且知識單元間發生關聯關係要基於某些屬性，如文檔的共詞分析、產品部件設計者的合作關係、某組織用戶的職位上下級關係等。賦予知識單元的屬性和屬性值描述了資源的特徵或關係。
[0030]步驟五:根據用戶需求分析模塊給出的結果獲取知識點，選擇合理的關聯分析方法建立知識單元間的關聯關係，形成知識關聯鏈。依據知識關聯分類框架，知識的關聯關係依據邏輯關係類型可分為「引用」、「相同」、「相似」、「實現」、「依賴」、「實例」、「層次」以及「順序」等。每一類邏輯關係又可按照關聯的方向性劃分，如「引用」、「實現」、「順序」等只能是有向關聯，關聯強度只能是O (無關聯)或I (有關聯)；「相同」、「相似」只能是無向關聯，關聯強度有相應的計算算法；「層次」既可以是有向關聯又可以是無向關聯。根據用戶需求選擇邏輯關係和相關屬性，執行兩兩知識單元間基於該屬性的關聯分析算法，如基於引文的引用分析、基於關鍵詞的共詞分析、基於情境相似性的相似計算等，創建所有知識單元間的關聯鏈。根據不同需求反覆執行，形成多個維度知識地圖的邏輯結構。識別不同維度知識地圖間可能存在的關聯關係，如節點相同等，若存在則創建。
[0031]步驟六:利用可視化技術對知識地圖的知識節點和關聯進行多維度展示。創建虛擬三維空間，在該空間放置符合維度數值的虛擬半透明平面作為視圖容器，所有平面應保證一定的的順序和位姿以利於不同維度知識地圖間建立關聯。根據知識地圖的邏輯結構選擇合理的可視化形式，將知識地圖的節點和關聯邊繪製到相應平面上，並繪製不同平面間的關聯邊。該三維空間提供一系列方便查看的交互操作如位姿變換、二維三維切換以及知識連結等。
[0032]其中，步驟一中所述的「從各類信息系統的資料庫和知識庫以及用戶對企業或組織的個人知識和組織知 識進行收集整理」，其具體實現過程如下:首先整理知識類型，可歸納為(a)產品市場/用戶需求信息、(b)產品特徵、功能、結構描述信息以及設計原理等、(C)技術文件、(d)產品設計過程信息、(e)產品試驗與運行數據、(f)設計經驗；然後進行知識資源的結構分析，依據結構差異進一步細分；最後按照每一類型查找知識資源的存儲位置，並進行登記。
[0033]其中，步驟二中所述的「需求分析」是指確定本體應用的目的和範圍；「本體分析」是指定義本體中概念及其之間的關係，該步驟需要領域專家的參與本體表示」是指選擇適當的語義模型來表示本體；「本體評估」是指從清晰性、一致性、完善性和可擴展性等多個方面對本體進行評估，如不符合評估標準則轉到本體分析重新開始分析；「本體文檔化」是指以文檔形式保存所建立的本體。
[0034]其中，步驟三中所述的「按照面向對象的方法對知識進行封裝」，其具體實現過程如下:首先將每一類知識資源與本體對號入座；然後按照對應的本體模型將每一個知識實體實例化；最後將知識對象與其存儲地址一同存入知識庫。
[0035]其中，步驟四中所述的「利用元數據對知識對象進行描述」，其具體實現過程如下:對於每個知識類，首先依據用戶需求獲取用戶想查看的屬性信息％、a2……an ;然後獲取用戶所需求的維度屬性an+1......a_ ;賦予每一個知識對象以上屬性a」 a2......a_，並賦屬性值。
[0036]3)本發明的優點在於:
[0037](I)只有在生成知識地圖時採取獲取用戶需求的知識點，因此能及時反映最新的知識內容和結構；
[0038](2)依據用戶需求獲取知識點，知識地圖規模小，焦點集中，知識導航方便而高效；
[0039](3)提供的知識關聯類型豐富，均對應相應關聯算法及關聯度算法，能充分表達更多的知識關聯邏輯關係；
[0040](4)提供豐富的可視化表徵形式，利於更多類型知識關聯關係的展示；
[0041](5)同時展示知識地圖的多個維度並建立其間的關聯關係，利用深層次知識的發現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1為多維度動態局部知識地圖的系統結構圖；
[0043]圖2為本發明的元知識層的結構圖；
[0044]圖3為本發明的邏輯分析層的詳細結構和流程圖；
[0045]圖4為知識關聯分類體系框架；
[0046]圖5為多維度動態局部知識地圖的構建流程圖；
[0047]圖6為產品結構知識示意圖；
[0048]圖7為工作分解結構知識示意圖；
[0049]圖8為產品結構知識地圖邏輯結構對應XML文件；
[0050]圖9為主題詞-知識點-主題詞關聯鏈構建流程圖；
[0051]圖10多維度動態局部知識地圖展示效果圖。
[0052]圖中符號說明如下:
[0053]I包括資源層；2元知識層；3邏輯分析層；4表現層。
【具體實施方式】
[0054]下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0055]本發明一種多維度動態局部知識地圖，以知識單元間的關聯關係為基礎，根據用戶需求獲取知識點，通過多維度的關聯分析動態地構建知識地圖，最後利用三維可視化技術進行多維度展示，滿足用戶快速查找知識、直觀感受知識結構、深度挖掘隱性知識達到知識創新的需求。
[0056]1、本發明一種多維度動態局部知識地圖，如圖1所示，它包括資源層1、元知識層
2、邏輯分析層3、表現層4。它們之間的關係是:資源層I為元知識層2提供資源和數據支持，元知識層2為這些資源和數據提供統一描述並為邏輯分析層3提供所需的知識，邏輯分析層3從元知識層2獲取用戶所需的知識並建立這些知識點的關聯關係，表現層4將這些知識點以及關聯關係轉化為圖形元素並展示給用戶。
[0057]該資源層I是所有知識地圖的資源和數據來源，包含企業所有信息系統的資料庫、知識庫以及用戶等。各類信息系統包括PDM系統、ERP系統、MIS系統、PM系統等；知識資源包括各種知識文檔、產品模型、技術規範標準和組織用戶信息等資源，以及組織用戶的個人知識如特長、技能、經驗等。
[0058]該元知識層2是對資源層I中有重用價值的數據資源進行的統一封裝和描述，也是邏輯分析層3的知識來源，有存儲的本體文件和元知識庫組成。本體文件由OWL或其它語言構建；元知識庫用來存儲經封裝的知識點，每一個知識點由存儲位置惟一確定，並由重要屬性描述。元知識層的結構如圖2所示。
[0059]該邏輯分析層3是形成知識地圖結構的邏輯控制，根據外部需求分析模塊提供的所需知識點，進行關聯分析返回節點間的關係，構成知識地圖不同維度的邏輯結構。應提供與外部需求分析模塊的接口和知識關聯分類框架，從而獲取用戶所需的知識點和維度需求，並根據用戶需求進行不同維度的關聯分析和關聯度計算，以及不同維度知識地圖間的自動關聯，得到關聯的多維度知識地圖邏輯結構。邏輯分析層的詳細結構和流程如圖3所示，知識關聯分類框架如圖4所示。
[0060]該表現層4是對知識地圖的圖形化展示，提供的是虛擬三維空間和若干不同方位的半透明虛擬平面，每一個平面用來繪製一個維度的知識地圖，包括節點和關聯曲線，關聯節點提供知識連結查看知識內容，在不同維度間繪製關聯曲線。三維空間提供方位變換、二維三維切換等交互操作；二維平面地圖提供搜索並高亮顯示、焦點變換等操作。
[0061]2、本發明一種多維度動態局部知識地圖的構建方法，流程如圖5所示，包括以下幾個步驟:
[0062]步驟1，對組織的各類信息系統的資料庫、知識庫、用戶信息的知識資源進行收集整理。
[0063]步驟2，根據步驟I收集知識資源的類型與結構構建知識本體、形成本體文件。本體構建包括需求分析、本體分析、本體表示、本體評估和本體文檔化五個步驟。
[0064]步驟3，對各知識實體進行封裝、利用存儲位置進行惟一確定。
[0065]步驟4，賦予知識對象以重要屬性、利用元數據進行描述。
[0066]步驟5，根據用戶需求獲取知識點，進行不同維度的關聯分析和關聯度計算，並自動建立不同維度之間節點關聯，關聯的多維度知識地圖邏輯結構。
[0067]步驟6，建立虛擬空間，根據不同維度的關聯性計算虛擬平面的方向、位置，繪製知識節點和關聯曲線以及不同平面之間的關聯曲線。自動賦予界面以交互功能。
[0068]其中，步驟一中所述的「從各類信息系統的資料庫和知識庫以及用戶對企業或組織的個人知識和組織知識進行收集整理」，其具體實現過程如下:首先整理知識類型，可歸納為(a)產品市場/用戶需求信息、(b)產品特徵、功能、結構描述信息以及設計原理等、(C)技術文件、(d)產品設計過程信息、(e)產品試驗與運行數據、(f)設計經驗；然後進行知識資源的結構分析，依據結構差異進一步細分；最後按照每一類型查找知識資源的存儲位置，並進行登記。
[0069]其中，步驟二中所述的「需求分析」是指確定本體應用的目的和範圍；「本體分析」是指定義本體中概念及其之間的關係，該步驟需要領域專家的參與本體表示」是指選擇適當的語義模型來表示本體；「本體評估」是指從清晰性、一致性、完善性和可擴展性等多個方面對本體進行評估，如不符合評估標準則轉到本體分析重新開始分析；「本體文檔化」是指以文檔形式保存所建立的本體。
[0070]其中，步驟三中所述的「按照面向對象的方法對知識進行封裝」，其具體實現過程如下:首先將每一類知識資源與本體對號入座；然後按照對應的本體模型將每一個知識實體實例化；最後將知識對象與其存儲地址一同存入知識庫。[0071]其中，步驟四中所述的「利用元數據對知識對象進行描述」，其具體實現過程如下:對於每個知識類，首先依據用戶需求獲取用戶想查看的屬性信息％、a2……an ;然後獲取用戶所需求的維度屬性an+1......a_ ;賦予每一個知識對象以上屬性a」 a2......a_，並賦屬性值。
[0072]實施例:
[0073]下面以航空企業起落架設計過程中的起落架相關知識知識的知識地圖構建為例來說明多維度動態局部知識地圖構建過程。該企業的文檔知識存儲於某資料庫中，產品結構信息存儲於PDM系統資料庫中，工作分解結構信息存儲於項目管理系統資料庫中，經過封裝成知識點，利用需求分析模塊去用戶所需的知識點，如表1、圖6以及圖7所示。
[0074]用戶需求的文檔知識如表1所示:
[0075]表1用戶需求的知識點
[0076]
【權利要求】
1.一種多維度動態局部知識地圖，其特徵在於:它由資源層、元知識層、邏輯分析層和表現層四部分構成，資源層為元知識層提供資源和數據支持，元知識層為這些資源和數據提供統一描述並為邏輯分析層提供所需的知識，邏輯分析層從元知識層獲取用戶所需的知識並建立這些知識點的關聯關係，表現層將這些知識點以及關聯關係轉化為圖形元素並展示給用戶； 所述資源層是所有知識地圖的資源和數據來源，包含企業所有信息系統的資料庫、知識庫以及用戶；資源層存儲著各種知識文檔、產品模型、技術規範標準和組織用戶信息資源以及個人隱性知識如特長、技能、經驗，這些資源類型和形式多樣，未經統一封裝和描述，無法直接使用； 所述元知識層是對資源層中有重用價值的數據資源進行的統一封裝和描述，在該層數據資源通過元數據被標記，並且知識資源的背景、屬性、內容得到管理；經過OWL或其他語言的本體建模，資源層的所有知識資源被概括為若干知識類，每個知識類由具有相同結構的知識對象組成；按照面向對象的方法對知識資源進行封裝存儲，即可得到這種邏輯上獨立、具有固定結構的知識對象，且每個知識對象都是某個知識類的實例，所有知識單元通過存儲位置唯一確定；利用元數據對知識對象進行描述，即利用屬性描述資源的特徵或關係；通過對知識對象的封裝和描述，該層反映了資源層的知識結構，從而將多種異構知識資源整合在一起； 所述邏輯分析層是形成知識地圖結構的邏輯控制，根據用戶的需求利用知識檢索技術獲取所需知識點，並利用關聯分析返回節點間的關係，構成知識地圖的邏輯結構；該層需要提供與已有的知識檢索模塊的接口，利用知識檢索技術獲取用戶需求的知識點，如通過對用戶任務及相關情景信息建立檢索表達式，來獲取所需的知識點；根據一種基於廣義知識單元的知識關聯分類框架，該層提供類型豐富的知識關聯的建立算法，如共現分析，所有知識關聯都是知識點或其屬性間有向或無向的邏輯關係；通過知識關聯分析，在用戶需求的所有知識點間基於不同的屬性建立起了不同維度的知識關聯鏈，即形成了不同維度的知識地圖邏輯結構，並提供單個知識關聯關係的強度計算，識別不同維度知識地圖間可能存在的簡單關聯關係，若存在則創建； 所述表現層是對知識地圖的 圖形化展示；通過對知識地圖關聯類型和邏輯結構的分析，確定各維度及其展示形式，最後利用三維可視化技術以多個維度展示出來，並建立不同的視圖容器間的關聯關係，供用戶進行知識的深度挖掘；單個維度的知識地圖由知識節點、知識關聯和知識連結組成；知識節點代表從不同資源提取的對象及其相關情境元素或屬性信息，如關鍵詞、產品結構節點或任務節點，知識關聯是指節點間不同種類的關聯關係，利用這種關聯通過一個節點查找到別的節點，或發現和解釋隱含的關係；知識連結提供知識節點與節點詳細信息、知識載體之間的映射，通過知識連結找到知識的詳細信息、知識源以及知識的提供者；依據節點連接形式的信息可視化的分類框架，為不同關聯類型和邏輯結構的知識地圖採用不同的可視化形式，如TreeView、GraphView、RadialGraphView,採用三維可視化技術建立虛擬的三維空間，在其中放置一定方位的若干半透明可視化平面作為每個維度知識地圖的視圖容器，在這些虛擬平面上繪製知識地圖並建立關聯關係；虛擬三維空間提供平移、縮放、旋轉、與二維知識地圖之間的轉換交互操作，二維知識地圖提供平移、縮放、指定焦點並變形、搜索並高亮顯示交互操作。
2.—種多維度動態局部知識地圖構建方法，其特徵在於:該方法具體步驟如下: 步驟一:從各類信息系統的資料庫和知識庫以及用戶對企業或組織的個人知識和組織知識進行收集整理；各類信息系統包括PDM系統、ERP系統、MIS系統、PM系統，這些信息系統都有各自的資料庫，存儲著具有重用價值的數據資源和知識資源，即組織知識，包括組織中的知識文檔、產品模型、技術規範標準和組織用戶信息；信息系統用戶是隱性知識的載體，個人的特長、技能、經驗體現在所著的知識文檔、所涉及的產品、所制定的規範，個人的關係網絡體現在組織隸屬關係、文檔合著關係以及任務合作關係，但更多時候個人知識需要通過非正常方式獲取； 步驟二:根據步驟一所整理的所有知識資源的結構特點構建本體；每個知識點都有自己的固定結構，總結知識的結構共性，抽象出知識點的知識類，並用文檔形式保存本體；本體構建的方法有骨架法即Skeletal Methodology、評估法即TOVE、Bernaras法、SENSUS法；本體構建包括需求分析、本體分析、本體表示、本體評估和本體文檔化五個步驟； 步驟三:按照面向對象的方法對知識進行封裝；邏輯上獨立、具有固定結構的知識實體都定義為知識對象，每一個知識對象都是相應結構知識類的一個實例；將所有知識實體封裝成知識單元存儲在元知識層，並用存儲位置進行惟一標識，以便知識單元的辨識和知識連結的建立； 步驟四:利用元數據對知識對象進行描述；用戶關心知識實體除存儲位置外的一些重要屬性，如文檔的主題、產品部件模型的設計者、某組織用戶的職位；且知識單元間發生關聯關係要基於某些屬性，如文檔的共詞分析、產品部件設計者的合作關係、某組織用戶的職位上下級關係，賦予知識單元的屬性和屬性值描述了資源的特徵或關係； 步驟五:根據用戶需求分析 模塊給出的結果獲取知識點，選擇合理的關聯分析方法建立知識單元間的關聯關係，形成知識關聯鏈；依據知識關聯分類框架，知識的關聯關係依據邏輯關係類型分為「引用」、「相同」、「相似」、「實現」、「依賴」、「實例」、「層次」以及「順序」;每一類邏輯關係又按照關聯的方向性劃分，如「引用」、「實現」、「順序」只能是有向關聯，關聯強度只能是O即無關聯或I即有關聯；「相同」、「相似」只能是無向關聯，關聯強度有相應的計算算法；「層次」既可以是有向關聯又可以是無向關聯；根據用戶需求選擇邏輯關係和相關屬性，執行兩兩知識單元間基於該屬性的關聯分析算法，如基於引文的引用分析、基於關鍵詞的共詞分析、基於情境相似性的相似計算，創建所有知識單元間的關聯鏈；根據不同需求反覆執行，形成多個維度知識地圖的邏輯結構；識別不同維度知識地圖間可能存在的關聯關係，如節點相同，若存在則創建； 步驟六:利用可視化技術對知識地圖的知識節點和關聯進行多維度展示；創建虛擬三維空間，在該空間放置符合維度數值的虛擬半透明平面作為視圖容器，所有平面應保證預定的的順序和位姿以利於不同維度知識地圖間建立關聯；根據知識地圖的邏輯結構選擇合理的可視化形式，將知識地圖的節點和關聯邊繪製到相應平面上，並繪製不同平面間的關聯邊；該三維空間提供一系列方便查看的交互操作如位姿變換、二維三維切換以及知識連結。
3.根據權利要求2所述的一種多維度動態局部知識地圖構建方法，其特徵在於:步驟一中所述的「從各類信息系統的資料庫和知識庫以及用戶對企業或組織的個人知識和組織知識進行收集整理」，其具體實現過程如下:首先整理知識類型，歸納為(a)產品市場/用戶需求信息；(b)產品特徵、功能、結構描述信息以及設計原理；(C)技術文件；(d)產品設計過程信息；(e)產品試驗與運行數據；(f)設計經驗；然後進行知識資源的結構分析，依據結構差異進一步細分；最後按照每一類型查找知識資源的存儲位置，並進行登記。
4.根據權利要求2所述的一種多維度動態局部知識地圖構建方法，其特徵在於:步驟二中所述的「需求分析」是指確定本體應用的目的和範圍；「本體分析」是指定義本體中概念及其之間的關係，該步驟需要領域專家的參與本體表示」是指選擇適當的語義模型來表示本體；「本體評估」是指從清晰性、一致性、完善性和可擴展性多個方面對本體進行評估，如不符合評估標準則轉到本體分析重新開始分析；「本體文檔化」是指以文檔形式保存所建立的本體。
5.根據權利要求2所述的一種多維度動態局部知識地圖構建方法，其特徵在於:步驟三中所述的「按照面向對象的方法對知識進行封裝」，其具體實現過程如下:首先將每一類知識資源與本體對號入座；然後按照對應的本體模型將每一個知識實體實例化；最後將知識對象與其存儲地址一同存入知識庫。
6.根據權利要求2所述的一種多維度動態局部知識地圖構建方法，其特徵在於:步驟四中所述的「利用元數據對知識對象進行描述」，其具體實現過程如下:對於每個知識類，首先依據用戶需求獲取用戶想查看的屬性信息％、&2……an;然後獲取用戶所需求的維度屬性an+1......an+m ; 賦予每一個知識對象以上屬性a2......an+m,並賦屬性值。
【文檔編號】G06F17/30GK103744846SQ201310351262
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年8月13日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】於勇, 苗圃, 趙罡, 呂炎傑, 關煜傑, 王宏 申請人:北京航空航天大學