泛在信息环境下的学科知识地图构建研究，本文主要内容关键词为：学科论文,环境论文,地图论文,知识论文,信息论文，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。
中图分类号：G250.2 文献标识码：A 文章编号：1007-7634(2014)05-07-05 1 引言 知识构建是一种对知识资源进行优化整合的结构体系，是使知识更易于理解和吸收的工作理念、工作过程和工作方法，包括知识组织、知识标引、知识导航以及知识检索四个核心内容[1]。这一概念是在知识经济兴起的背景下，以信息构建为逻辑起点，结合知识管理理论而提出的。本文将研究视野由传统学术文献资源扩展至泛在信息环境下的多模态学科知识资源，围绕知识主体与知识资源的内在逻辑关联，结合知识构建与多模态信息融合理论，对学科知识地图的框架模型和构建设想进行深入分析，以期进一步揭示与展示学科知识资源的多维度延伸。 2 泛在信息环境下的学科知识资源 美国施乐公司PARC研究中心的Mark Weiser最早提出了“泛在信息环境”的设想，认为这是“任何人无论何时何地都能通过合适的终端设备与网络连接、获取个性化信息服务的全新信息环境”[2]。 2.1 学科知识资源的多模态化 回顾互联网理念与应用模式的演进历程，信息用户的主体地位不断得到强化，信息资源形态也发生了巨大变化。尤其是在Web 2.0时代，去中心化、以人为本等理念的引入，使得用户兼具信息使用者和信息创造者的双重身份，他们通过不断创新和动态参与，产生了大量多维度描述的用户自生内容，知识资源蕴含于各种多模态信息中。其中多模态信息是指对同一个描述目标的不同或者相同侧面的有关信息，是对多信息源、多特征、多媒体形式信息的涵盖和扩展。对于学术知识资源来说，其传统形式为以学术文献为载体的单一模态，描述关系相对独立。而多模态知识资源的数量庞大、类型众多，除了常见的文本信息资源，还有图像、音频、视频等资源，相关资源不仅仅存在于电子文献数据库中，同样还分布于学术博客、虚拟社区、社交网络等多种社会化媒介中。这些特性都使得学术知识资源形态及其内在关联呈现出更为海量化、泛在化、异构化的多模态特征。显然，多模态信息丰富和拓展了用户信息视野，但同时也给用户的学习与利用带来了诸多困难。 2.2 学科知识资源的分布特性 学科知识资源一般来自于科研工作者、科研团队以及科研教育机构的相关研究工作和基于科研文献的正式学术交流活动。泛在信息环境中大量社会化媒介的出现，进一步拓宽了学术交流渠道，产生了诸多非正式学术交流形式，相应学科知识资源分布也更加复杂。 (1)研究方法与数据来源。个人乃是学科知识的首要载体，也是产生和传播学科知识的源泉。找到知识的承载主体，就能够获取到相关的学科知识，那么以人物节点为中心，就可以分析不同知识个体之间的知识关联。社会网络分析(SNA)方法对不同情境下的学术交流链接进行结构分析以揭示知识主体社会化活动的内在逻辑关联是一种重要的方法。另一方面，通过相关统计数据对不同交流模式中学科知识资源的量级分布进行比较。参考有关研究中的数据采集方法[3]，选定“舆情分析”这一领域作为研究对象，其中正式学术交流数据选取南京大学中国社会科学研究评价中心的数据库“中文社会科学引文索引”(CSSCI)。泛在信息环境下非正式学术交流则包含多种模式，本文选取目前国内发展较为成熟、规模最大的新浪微博(http://www.weibo.com)作为代表进行分析，通过标签搜索确定分析对象。 (2)数据处理。首先，正式学术交流中主要是考虑作者引文关系网络，而微博中非正式学术交流主要考虑用户共链情况。数据样本选定后首先进行预处理，采用社会网络分析的一般方法，根据正式学术交流中的作者之间是否引用以及非正式学术交流中的博主之间关注与否，形成不同的二值矩阵。利用Ucinet软件中的图像化工具NetDraw绘制两种情境下的网络关系社群图(见图1)。考虑到样本数据采集条件有限，未引入多值矩阵分析各群体的密集度和活跃度，这里仅从网络链接关系反映其中学术交流的结构态势。其次，从“舆情分析”相关统计数据看(如图2、图3)，学术文献资源增长较为平缓，环比增长率还有所下降。而微博社区中对相关主题的讨论尽管热度不一，但更新数量和频率始终保持较高水平，并且从趋势上看，根据不同时段的社会热点，舆情讨论的趋势有较大波动。
图1 被引作者网络社群与相关博主网络社群对比
图2 “舆情分析”学术文献增长态势统计
图3 新浪微博数据中心“舆情分析”热词统计 (3)讨论。首先，从用户需求上看，泛在信息环境下用户需求呈现多元化态势，不再局限于传统文献交流，相关技术的发展则为这一需求的满足提供了现实可能。其次，从网络社群结构上看，学术交流行为广泛存在于泛在信息环境下的多种情境中，并结合各自特性呈现不同的社群。传统学术交流网络中以学科主题为核心展开交流，存在中心度高的高被引作者和联系紧密的研究群体。而泛在信息环境下，学术交流呈多向性且自由度高，除一部分活跃群体外还存在着若干孤立节点。再次，从学术资源增长分布看，以微博为代表的泛在信息环境应用情境中，信息更新比学术期刊等传统学术交流途径更为快速，有利于前沿信息和新观点的传播。 综合以上分析，泛在信息环境下的不同学术交流，均遵循一定的知识网络关联。只是由于泛在信息环境下组织程度降低，知识主体背后的知识资源分解为更小的知识粒度，被嵌入到某种具体的语境中，情境维度变化造成了知识表达的差异，并以不同形态和特性而泛在分布。 3 泛在信息环境下的学科知识地图 3.1 学科知识地图内涵的延展 信息构建的焦点在于如何建立人与信息之间的有效关联，它一般是面向某个具体应用的。而知识构建的焦点在于如何建立人与人之间有效的知识关联，它与某个具体应用无关，是通用的、面向基础的，相对而言是动态的、多维的。当前学科知识地图研究中多通过对知识概念进行主题提取来构建概念地图，但由于泛在信息环境下学科知识资源的多模态性，使知识的组织形态会出现不同的存储形式，这种存储形式往往以数据存储为主，对数据的存储又多采用不同的算法给予辅助实现，降低了知识节点的关联性，很难实现多领域知识的共享和交流，加之泛在信息环境下知识主体之间的知识交流与协作关系愈加显著，因而一般知识地图通过表示知识概念及其联合关系的平面网络结构也难以呈现其多个描述维度的联系。因此从知识构建的多维视角来看，泛在信息环境下的学科知识分布，一方面要求在同一层次上各模态之间通过横向融合实现多模态信息的有效不同和利用，形成融合知识；另一方面要求引入以知识主体为中心的社会化联系，在多维度要素关联基础之上进行描述，不同的情境维度集中于学科知识地图之中，形成规模化、立体式的学科知识空间。 3.2 多模态信息融合理论的引入 通过大脑将由各种途径获取的多种信息进行一定的处理，从而了解和估计外部环境并做出相应的行动决策，是生命体进化或其逻辑体系形成过程中的一种本能活动，这也是信息融合理念产生的雏形[4]。从社会整体信息资源的持续有效利用与社会用户越来越高的服务需求来看，知识经济中的知识服务也越来越朝着深度融合与集成应用的趋势发展。因此，可将泛在信息环境下的若干信息对象作为多模态信息融合的对象，例如各类信息页面、数据库、社交媒介内容等，其核心思想同样是对信息的不确定性、多义性、模糊性进行一定的消解，从而获取具有针对性的效用信息。结合当前研究及应用现状，可利用自然语言处理、语义分析、统计分析等信息融合技术方法对多模态学科知识资源进行多层次和多维度检测、关联、估计、组合、分析的综合处理，从而对资源对象的结构和内涵进行优化，并通过合理形式为某一领域的问题求解提供更有效的知识资源。 3.3 学科知识地图基本架构 针对上述学科知识地图构建中存在的问题，本文在知识资源组织层面借助多模态融合技术来进行处理，消解多模态学科知识资源的不确定性；在知识主体层面则引入基于知识交流的社会关系网络，二者共同组成泛在信息环境下学科知识地图框架。图4给出了泛在信息环境下学科知识地图的基本架构。这一架构主要基于知识主体之间的学术交流活动而设计，其中学术交流活动分为正式学术交流与泛在信息环境下的非正式学术交流，不同情境维度下的学术交流活动形成了多模态学科知识资源。最终以知识空间形式呈现的学科知识地图中，通过多模态信息融合相关技术对学科知识进行汇聚、整合、语义扩展等不同层次的融合处理，形成具有关联特性的融合知识，依附于不同学术交流维度中的社会关系网络中，以知识空间的形式予以表示。
图4 学科知识地图基本架构 4 泛在信息环境下学科知识空间的构建 4.1 多模态学科知识资源的融合处理 尽管学科知识地图并不要求对知识本身进行重构，但由于多模态学科知识资源在表达形式上的差异，造成了语义理解上的多义性，因此资源融合层作为语义表达学科资源和定义资源间语义联系的模块，是实现学科知识地图呈现的关键。多模态信息资源指在融合处理之前一切未经处理的已客观存在的多模态信息(数据库和网络中结构化、半结构化、非结构化数据和隐性知识)总和，这些信息资源包含着粗糙的知识资源，需要进一步处理转换才能被接下去的信息融合过程所用。所以首先通过对用户需求、对象信息分别进行语义描述，按照一定的格式化规范分别建立融合任务体系、认知网络、知识库、数据库等，把未经处理的信息资源转换成统一的表示形式。融合阶段作为信息组织和处理过程的核心，一方面根据服务需求，根据融合规则和算法集成综合各分布式知识资源，融合生成新的知识表示，并将结果放入融合结果集；另一方面，由于知识系统的复杂性、模糊性和不确定性，信息融合过程接受系统的反馈评估，从而进行参数校正，以自适应地给出更精准的融合结果。 4.2 知识交流中的社会关系网络 (1)正式知识交流中的知识网络建立。某一学科领域内的重要学术人物共同形成了学科知识体系的研究群体。在情报学领域中，对学者之间知识交流关系的研究已经较为全面和深入。一般来说，主要是通过对学术文献数据库中的文献信息进行抽取统计，基于作者之间合作、引证、链接关系进行分析，从而发掘出学科领域的特征和规律。同时，随着Web 2.0应用的发展，社会网络分析的方法也被引入进来，以进一步发掘人与人之间或组织之间的知识关系。基于此，我们将通过这一群体间的学术关系作为学科知识空间的构建基础。之所以将这一关系作为学科知识空间的构成基础，是因为相对于泛在环境下知识交流与知识资源的即时性、碎片化和难回溯性等问题使得学术质量、学术价值难以得到充分保障。而基于学术文献数据库引文链接分析是以引文作为知识网络主要关联途径构建的知识网络。引文虽然是文献的一个外部特征，其本身并不一定表示文献的知识内容，但由于它是文献作者相互参考、借鉴、继承、引证所建立起来的联系，因而表现为知识内容上的引用、共引、同被引和相关关联，成为知识的自组织结构[5]。 (2)泛在信息环境下非正式学术交流中的社会网络建立。泛在信息环境下，网络与信息技术发展迅速，各类社会化媒介的产生对与学术交流、学术资源的生产和传播都带来了巨大的影响。除了传统的学术文献数据库，学术资源在一定程度上也逐步向网络化、泛在化的方向发展。目前，最具代表性的网络学术社区包括博客、微博、社交网站等，但根据应用模式的不同，其中的学术交流与学科资源分布也大相径庭。当前就这一问题的主要研究思路是将传统引文分析的思路引入到社会化网络社区内知识链接的分析中，结合社会网络分析法，通过对互动双方的链接、引证、转载等关系对知识交流情况进行研究。 4.3 学科知识空间构建思路 构建学科知识空间的基本思路是以学科领域的代表人物为基本节点，通过他们之间知识集合的链接关系，构成一个基础性的网络结构，并作为整个学科知识空间的架构基础。另一方面，已有研究中也曾提出“可以把多维知识空间的子空间看成包含某一领域已知记录知识的区域或体积，对于从子空间有效地检索情报来说，这是有用的框架”[6]。因此，可以将不同情境下的知识关联看作若干“泛在子空间”，即“中心空间”中的知识网络将对学科知识内容进行特定规则下的析取、转变、链接、重组，映射到其他泛在情境下形成形式独立、逻辑相关的知识子空间(见图5)。
图5 泛在环境下的学科知识空间 学科知识空间以中心空间为核心，衍伸出多维度的泛在子空间(泛在子空间1，2，3…n)。学科知识单元依托于关键人物的社会网络互动关系，以不同情境下的不同方式、强度相链接并集成于整个学科知识空间之中，同时根据人物对知识的社会化标注形成特定主题下的聚集分布[7]。从多模态信息融合的视角来说，泛在知识单元还可以藉由内在特征相互进行属性关联。 5 泛在信息环境下学科知识空间构建的意义 5.1 基于用户需求的角度 泛在信息环境下的信息用户，在地域分布、文化背景、知识构成等诸多方面存在着差异，用户的个人知识和精神世界所形成的个性化和主观倾向都影响着信息组织过程。在传统的信息环境中，用户所需求的知识资源往往是文献单元，然而在泛在信息环境之下用户信息需求则不局限于文献单元，而是逐渐扩展为对信息进行社会化表示而形成的多模态知识单元。学科知识空间构建的根本目的，就是从本质上满足泛在信息环境下用户多元化的信息需求，真正实现两者之间的互动，将用户需求与知识服务体系相结合，实现资源面向用户的序化过程。一方面，通过对知识资源进行集成与融合，既处理大量的现有知识，又能相对降低知识资源的盲目增长与分布，另一方面基于知识网络对知识进行优化与提炼知识，从而更深入地为用户服务，满足用户信息需求的学术性、专业性和兼容性等。 5.2 基于学科知识创新的角度 学科知识创新既是本学科发展与成熟的不竭源泉，也是不同学科间交流合作的重要途径。通过构建学科知识空间，可以在知识继承、知识交流、知识创新等三方面促进知识资源的有序流动。首先，从知识继承上看，依托于不同知识网络的空间映射，泛在环境下各种类型学术交流活动中产生的知识单元可以有序链入，并根据属性特征或社会化标签而聚集，从而保证了学科领域知识的专业性和系统性。其次，从知识交流上看，空间内部多维多向的动态网络为知识主体为知识的顺利传递提供多种方式，为知识的创新应用提供多种效能。第三，从知识重构上看，作为知识节点的不同学科的知识单元可以脱离开固定的主题，通过内在构成元素、结构和外在形态的多元化表现出知识的非线性、动态性、活化性，使所有可能的学科形象、属性关系都得到关联，并多向成族，从而使不同学科的知识网络得到多维度全方位一体化构建，为动态知识的自由组织、传递和应用提供空间[8]。 5.3 基于知识经济下的产业发展角度 社会的发展需求推动科学研究的不断深化，同时也对科学研究的社会服务功能提出新的要求。知识经济时代，知识已成为决定国家核心竞争力和区域经济发展状况的重要因素，知识构建理论所提出的知识管理要求正是为了对知识资源进行梳理和整合，从而发挥其基础性作用。与此同时，在泛在信息环境的初具规模、社会整体信息化水平进一步提高的现实下，知识内容的泛在化和多模态化以及用户群的社会化都对知识服务体系提出了面向社会发展、开拓知识服务市场的需求，知识服务的社会化和市场化趋势更趋明朗。因此对于知识经济下的产业发展来说，学科知识空间作为一种开放式、交互式的知识服务应用，结合信息深度融合的方法与技术，将知识网络与资源组织予以整合，能够通过企业信息服务、行业信息服务以及社会信息服务提供，实现其服务创新功能。学科知识空间为知识的创造、共享和应用提供了环境，其理念与功能符合知识经济发展要求，有利于提高学科知识资源的应用价值与社会效益。 6 结语 从信息构建到知识构建，不仅是理论研究的嬗变，更是人们融入新的信息和知识管理理念，研究新的技术应用，以建立更加完善的知识体系结构的不懈追求。泛在信息环境下的学科知识地图(知识空间)的价值就在于：一方面以多模态信息融合的视角，对资源组织加以补充和完善；另一方面则根据知识构建理论，构建一套符合泛在环境下知识多维性的知识关联体系，以实现学科知识的良性组织、深度挖掘和共享利用。但泛在信息环境下学科知识地图(知识空间)作为一种理论设想，其构建需要多模态信息融合、知识链接机制等技术领域的逐渐完善和支撑，这一目标还任重而道远。
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