基于知识可视化的隐性知识转换模型研究，本文主要内容关键词为：知识论文,隐性论文,模型论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
【分类号】 G203
1 知识可视化与信息可视化
知识可视化是在信息可视化基础之上发展起来的，它扩展了可视化的对象和手段，改变了可视视化的目标和方式，其研究成果将对知识管理、组织沟通和组织学习产生重要影响[1]，二者的关系如表1所示。
表1 信息可视化与知识可视化的比较
信息可视化知识可视化
可视化目标增强认知 促进知识传播和创新
可视化对象抽象数据，集中于显性知识 显性知识和隐性知识
计算机支撑和非计算
可视化手段 计算机支撑
机支撑
交互方式
人机交互 人人交互
计算机科学、网络技术、人机知识管理、组织沟通、
交互 知识构建
主要成果 技术创新 解决问题
信息管理、数据挖掘、信息分知识管理、组织沟通、
相关影响
析组织学习
信息可视化和知识可视化都是利用了人们处理视觉表示方式的优势，但他们利用的目标、对象和手段并不相同[1,2]。信息可视化以在大量数据中发现新的见解，增强认知为目标；知识可视化则以丰富知识的表示方式，促进群体间的知识传播和创新为目标。信息可视化以抽象数据为可视化对象，知识可视化则把可视化对象扩展到隐性知识范围。信息可视化主要采用计算机支撑的技术，而知识可视化同时采用计算机支撑和非计算机支撑的手段。另外，信息可视化是人机交互，而知识可视化是人与人之间的交互。
在产生背景、主要的研究成果和产生的影响等方面，信息可视化和知识可视化也不相同。信息可视化是在计算机技术迅速发展、网络普及的环境下、并得益于人机交互的研究成果产生和发展起来，而知识可视化是由于知识管理、组织沟通和知识构建等学科的发展需要而产生的。信息可视化的发展带来了大量新的技术和工具，而知识可视化更注重利用现有的技术和工具来解决管理中的问题。信息可视化为信息管理、数据挖掘和信息分析是供了新的方法和工具，知识可视化则为知识管理、组织沟通和组织学习提供新的方法和手段。
本文即是基于知识可视化技术中能够有效表示隐性知识的技术构建了隐性知识转换的模型。其中，隐性知识是指隐藏在人们的大脑之中的、尚未表示出来的经验、观点、意见、态度、期望、价值观等。本文第二部分介绍了能够有效表示隐性知识的技术，第三部分构建了基于知识可视化的隐性知识转换模型，第四部分通过一个实例验证了该模型。
2 知识可视化技术
Eppler & Burkhard将知识可视化技术概括为6种类型：
(1)启发式草图(Heuristic Sketches)，在小组间产生新的见解；
(2)概念图表(Conceptual Diagrams)，结构化信息并展示其关系；
(3)视觉隐喻(Visual Metaphors)，映射抽象数据使其易于理解；
(4)知识动画(Knowledge Animations)，动态的、交互的可视化技术；
(5)知识地图(Knowledge Maps)，结构化专家知识并提供导航；
(6)科学图表(Scientific Charts)，可视化知识域[3]。
在上述6种知识可视化技术中，笔者认为前3种能够有效地表示隐性知识。启发式草图是将尚未成熟的观点用草图表示出来与他人交流，这种草图由提出者本人编写，其形式和结构千差万别，这里不作讨论。而概念图表有概念图、语义图及因果图3种类型，下面对其进行详细讨论。
2.1 概念图
概念图是基于有意义学习理论提出的图形化知识表示技术，利用概念及概念之间的关系表示关于某个主题的结构化知识[4]。概念图用节点表示概念，用连接线和连接词表示概念之间的关系；概念按照宽泛概念在上、具体概念在下的顺序展开，形成层次结构。
2.2 语义图
语义图是由节点和连接线组成的网络[5]，也是以图形的方式揭示概念及概念之间的关系。语义图与概念图区别在于：
(1)不严格限制有连接词，即可以不注明概念之间的关系；
(2)概念按照宽泛概念在中心、具体概念在周围发散展开，形成层次结构。
2.3 因果图
因果图是以个体建构理论为基础提出的图形化知识表示技术，将不同的想法作为节点并将其连接起来[6-8]。它与概念图和语义图区别在于：
(1)其节点是想法而不是概念，想法可以是一个句子或段落；
(2)节点之间通过带箭头的连接线连接，连接线上没有连接词，但连接线的隐含连接词是因果关系。
2.4 视觉隐喻
视觉隐喻分为4种类型：
(1)映射为自然现象，如高山、冰川、河流、瀑布、火山等；
(2)映射为人造实体，如天平、阶梯、道路、庙宇、桥梁等；
(3)映射为某一活动，如登山、散步、驾驶、垂钓、狩猎等；
(4)映射为易于理解的抽象概念，如战争、家庭、法律、和平、可持续性等[3]。
3 基于知识可视化的隐性知识转换模型
由以上分析可知，知识可视化技术中的概念图、语义图、思维图及视觉隐喻能够有效地表示隐性知识，而真正实现隐性知识的转换需要其它技术作支撑。因此，笔者提出了一个基于知识可视化的隐性知识转换模型，为组织利用知识可视化技术实现隐性知识转换提供思路和方法，如图1所示。
图1 基于知识可视化的隐性知识转换模型
基于知识可视化的隐性知识转换包括以下3个步骤：
(1)将隐性知识以可视化的形式表示出来；
(2)对其创造性、详实性、可行性进行评价；
(3)根据评价结果形成结构化的显性知识。
需要注意以下4点：
(1)知识表示和知识评价之间是双向沟通关系，这是由于评价者在重构表示出的隐性知识时难免会产生误解甚至曲解，需要与构建者多次沟通，构建者需要不断修改直至评价者正确理解；
(2)所有参与者之间需要一个沟通平台作支撑，这不仅由于构建者与评价者之间需要多次沟通，而且完成知识表示和知识评价的也不只是一个人，而是多人参与的；
(3)知识表示与评价应在可视化的交互界面中完成，以让评价者尽快理解构建者的知识并对其做出评价，交互界面的设计是基于知识可视化的隐性知识转换实现的关键；
(4)通过知识评价得到结构化的显性知识，但在整个转换过程当中，对于所有参与者来说，也是一个学习、交流的过程，因此也会产生隐性知识。
3.1 知识表示
隐性知识转换的第一步也是基础环节是构建者将自己头脑中的知识以某种可视化的形式表示出来，可视化技术包括概念图、语义图、因果图及视觉隐喻。可视化技术的选择根据所需解决问题的不同而不同，同时，每种技术在表示知识时都有自己的构建方法和步骤。例如，概念图的构建包括以下步骤：
(1)概念选取，列出某个主题的所有概念；
(2)概念分类，分为横向和纵向两个层次；
(3)定位中心概念，连接概念；
(4)连接交叉概念[4]。
另外，当多人协作构建一幅概念图时还需考虑分工协作问题，如提供协作服务器。
3.2 知识评价
评价者首先理解可视化形式表示的知识并对其进行重构，然后将重构的知识与构建者沟通，以保证正确理解构建者的知识。在正确理解构建者的知识基础之上，评价者从创造性、详实性及可行性三个方面对其进行评价。若新知识不能为现有问题提供任何实际方法上的贡献，则直接将其拒绝；若新知识需要更详尽的描述暂时不能做出评价，应将其返回并要求提供更详细的信息以便对其进行重新评价；最后，还需考虑新知识是否符合当前的需要、是否能够执行。若新知识是可行性的，参与者则将其转换为结构化的显性知识。
3.3 沟通平台
整个转换过程所依赖的沟通平台可以是内部网、群件工具，也可以直接召开会议完成。若是借助于内部网进行沟通，则将知识转换系统部署成B/S或C/S结构，参与者在客户端利用可视化插件或可视化工具完成知识的可视化表示及评价任务；若是通过群件工具进行沟通，则知识表示和评价模块作为插件集成到群件工具当中；而若通过会议座谈会的方式完成沟通，则参与者直接当面沟通并借助专用的知识表示和评价软件完成知识转换。
3.4 交互界面
不管采用何种技术表示知识、借助何种沟通平台、将知识转换系统部署成何种结构，基于知识可视化的隐性知识转换的关键在于设计高效的可视化交互界面。成功的交互界面能够在最短时间内缩小构建者与评价者之间的认知鸿沟，实现隐性知识的转换。交互界面设计的重点在细节信息、全局结构的显示以及动作选择。
(1)细节信息显示
细节信息的映射主要借助于形状、颜色、尺寸、位置等视觉属性。Keystone概念图工具[9]是.NET框架实现的概念图制作、发布工具，它提供了矩形、椭圆、云状图、提示图、菱形、区域、线等图形类型，每种图形均能填充不同的颜色、选择不同的文字样式，图形尺寸和位置可以根据需要自由拖动、调整。
(2)全局结构的显示
全局结构是指整个知识体系的映射方案，当知识体系的规模较小、能够在同一个屏幕上显示时，直接将所有细节信息按照一定顺序排列即可；而当知识体系达到一定规模，不能在同一屏幕上显示时，则需要提供相应机制。Keystone概念图提供了两种机制：一是将较大的概念图分割，并通过链接方式实现概念图之间的调转；二是提供导航地图，通过导航地图用户能够迅速定位自己所浏览的位置。另外，还可以考虑多比例缩放机制、焦点和上下文机制、鱼眼视图来实现。
(3)动作选择
动作选择是指为用户提供的操作功能，一方面让构建者易于表示知识，另一面让评价者快速浏览、过滤、评价知识。不同的操作应采用不同机制来实现，包括按钮、面板、选项卡、滑块，鼠标操作（单击、右击、双击、拖动），快捷键等。Keystone概念图工具提供了图形类型、样式、数据与模块、图库、查找、资源等面板。
4 实证研究
4.1 想法鱼池
想法鱼池(Ideaquarium)是实现基于知识可视化的隐性知识转换的一个工具，它选择视觉隐喻表示参与者的隐性知识，沟通通过召开座谈会完成（整个过程类似于头脑风暴法），图2所示的是电信提供商利用想法鱼池制定网络服务广告战略的情景[10]。
图2“想法鱼池”的界面[10]
制定过程分为三步：
(1)根据目前的形势界定战略的出发点并将其映射为贝壳，还可以给出战略的思考方向并将其映射为石头；
(2)参与人员提出自己的想法并将其映射为一条鱼，根据不同的思考方向将其放在不同的位置（不同石头的上方），这一过程中参与者之间需要进行沟通以保证彼此能够正确理解他人的想法并给出初步评价，想法鱼的尺寸代表相应的支持度，越大表示支持者越多；
(3)参与人员对提出的所有想法鱼分类，制定评价标准并将其映射为标准鱼，然后将所有的想法鱼与标准鱼进行比较，根据达到标准的程度按高低排列所有的想法鱼，越高表示越接近标准，而那些高出标准鱼的想法鱼即是有效的想法，通过这些想法即可制定最后的广告战略。
4.2 评价分析
想法鱼池直观揭示了战略制定过程中的众多细节信息：战略出发点映射为贝壳，思考方向映射为石头；每条想法鱼代表一个想法，不同的颜色区分了不同的提出者，尺寸的大小代表了该想法的支持度；每个评价鱼代表一个评价标准，位置的高低表示该标准门槛的高低；在所有贝壳、石头、想法鱼、标准鱼标有相应的文字信息。通过这些映射，参与者能够迅速把握细节信息。
想法鱼池全局结构的揭示主要通过可视化对象的位置来实现：不同思考方向的想法鱼放在不同石头的上方，即为参与者提供了一个可视化的分类结构；想法鱼与标准鱼的相对位置表示了相应想法针对相应标准的有效性，参与者能够快速定位有效的战略方案；所有的可视化对象位置排列基本符合客观实际，有利于参与者理解、接受。
想法鱼池提供的动作选择功能包括：
(1)尺寸设置，通过滑块改变所选择鱼的尺寸，滑块越靠下，尺寸越大；
(2)颜色设置，通过颜色面板设置所选择鱼的颜色；
(3)位置移动，通过鼠标可以拖动想法鱼改变其位置，将其拖放在不同石头的上方以及改变其上下位置以表示其有效性；
(4)移除功能，通过删除按钮可以将所选择的鱼移出想法鱼池。
想法鱼池有效地完成了隐性知识的转换，但该工具也存在以下缺陷：
(1)对想法的内容本身及其关系揭示不够，它仅将想法的内容用一句话或一条短语表示，而且对各个想法之间的关系仅做了简单分类；
(2)能够隐喻的想法数量十分有限，如图2中想法鱼仅有10条，想法的具体内容显示得不够清晰。
针对上述缺陷，可以考虑利用焦点和上下文机制加以改善，每条想法鱼身上仅显示该想法的关键词，当鼠标在其上方时弹出一个窗口显示该想法的详细内容及其与相关想法之间的关系。
收稿日期：2006-11-17
收修改稿日期：2006-12-17