认知观点对专题数据库系统设计的启示，本文主要内容关键词为：认知论文,启示论文,观点论文,专题论文,数据库系统论文，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。
1 认知观点
情报学中的认知观吸收了认知科学的基本思想和有关理论，研究了人的信息处理原理，关注人对情报的利用和吸收。认知过程发生在情报学研究涉及的任何交流系统的两端，强调人的知识结构、认知能力等对情报的接收、感知以及创造活动的媒介及其交互作用。如同认知科学强调人的既有知识和知识结构对内部活动和外部表现的决定作用一样，认知情报学观点重视人们在情报利用过程中的知识结构和认知能力，即情报的接受状态，强调对用户情报需求的理解与把握，以实现双方在认知层面而非物理层面上的交互。
以往的用户研究中不同程度地反映或应用了认知观点和方法。进入20世纪70年代以后，以认知科学的发展为背景，B.C.Brooks,N.J.Belkin等人明确提出了情报学研究的认知观点，形成了关于情报检索过程知识结构的交互作用说和认知情报学观点的基本假说核心概念，即情报的接受（用户）和传递（情报系统）都需要与知识结构发生作用，并以知识结构的改变和完善为目的。
2 认知结构的层次
传统的情报学观点认为，用户在使用情报系统进行检索时，明确了解自己的问题，只要我们掌握了这些问题，即能提供满意的服务。而实际的情况是，情报用户常常不能描述自己的情报需求。N.J.Belkin认为情报系统用户的这种知识状态通常是不正常或者不规则的，他称其为“知识的非常状态”(Anomalous State of Knowledge-ASK)。在专题数据库系统的设计时，通过与用户的交流中发现，他们对所需的信息范围非常模糊，并且对检索方式及信息组织方式也不能说出明确的要求。所以除了进行传统的用户研究以外，还要对用户的认知结构加以分析。同样，由于专业背景的区别，系统设计在进行系统分析和设计时也会反映出不同的认知结构。
2.1 用户信息需求的认知类型
无论什么样的用户，他们的信息行为都是在信息需求的支配下为达到一定检索目的的行为过程。由于认知心理的作用，其信息认知行为可分为三种类型，即技能型、规则型和知识型。当用户的信息需求确定以后，用户就会通过所具备的信息活动技能，自觉地运用以往的经验来完成其检索行为，这就是基于技能的行为。如果用户缺乏这种经验，就只有遵循信息活动过程中的某种程序和规范进行信息检索，即基于规则的行为。信息检索行为受检索目的的控制，需进行有意识的、抽象的判断推理，设计出达到目的的最佳方案，就是基于知识的行为。这一行为源于技能与规则而上升为知识行为。用户的行为始终在上述三种信息认知行为之间交替变化。
在网络环境下，用户对网络信息服务产生较强的依赖性。专题数据库技术利用现代信息处理技术，通过不同的人口将具有某一共同特征或某一知识内容的文献信息聚集在一起，并根据不同的用户要求为用户提供个性化服务，用户可以不受时间、地域的限制方便地从数量庞大的信息流中获取所需求的信息，从而满足用户的求知心理和求新心理。根据用户的不同层次，我们进行了初步的用户群体划分：面向专家学者的；面向临床医生的；面向研究人员的；面向专业学生的。根据各个层次的用户的认知结构的区别，将专题数据库的子库设计进行层次划分，尽量满足不同层次的用户的信息需求。
这种群体划分并不是绝对的，只是一个相对的划分。许多用户是兼有两种身份的，如临床医生也可能同时是在读的硕士或博士研究生。数据库提供的针对性信息也不是互相孤立的，只为某一群体提供。实际上，很多信息是兼顾了几个群体的共同需要而设计的。当然，在这个基础上还可以进行细分。比如在临床医生这个群体中，由于医疗单位本身存在的条件的不同，处于较低层医疗单位（如区级医院）的医生和较高层医疗单位（如省级医院）的医生在情报需求上也会存在差别。同样，在学生这个群体中也可以再进行本科生、硕士研究生和博士研究生的具体划分。
情报的查找和利用是个人基于自己的知识储备和认知能力，与情报系统交互作用，以解决当前问题为目的，以完善、改变知识结构为结果的过程。
表1 数据库用户群体的初步划分及提供的针对性信息
用户群体
认知结构 信息要求 数据库提供的
的层次 针对性信息
专家学者 高层快捷准确的专业信息期刊文献、会议快
报、科研课题…
临床医生较高层
有参考价值的专业信诊疗信息、循证医
息和行业交流 学、药品信息…
科研人员（含较高层
较新的行业动态科技成果、会议文
技术人员） （一般）献、图片信息…
学生 一般本学科的基本发展情继续教育、学位论
况文、期刊文献…
2.2 数据库系统设计人员与用户之间的认知差异
科学研究和决策是高度复杂而又难以捉摸的活动，在研究人员的头脑中往往并不明确，更别说要准确、全面地表达出来了。所以用户想要描述的不是他们已经知道的东西，而是他们尚未了解的内容。而对于系统设计人员来说，对模糊的用户需求进行分析正是最难的一点。如何将用户的不明确的需求明朗化，以达到双方“认知地图”的趋同，也是在专题数据库的系统设计中需最先解决的问题。
用户在描述其需求时，可能会出现两种失误：偏离和弄错。偏离是用户按照原有的情报活动技能和规则无意识地进行情报活动，从而对系统功能的认识出现偏差。而弄错则是用户决策、判断受自身主观意识调控，已有规则、知识影响当前认知行为，致使在运用规则或知识上出错。
由于专题数据库的内容非常专业，所以处于系统两端的用户和系统设计人员在认知结构上的差异是比较大的。一方面是在某一学科造诣很深的专家学者、科研人员，但对计算机技术了解不多；而另一方面的系统设计人员往往对其专题涉猎不深。由于系统两端存在的认知结构上的差异，对系统的内容涵盖范围及功能设计的理解就可能会形成误差。因此，在对用户需求进行分析时，如何缩小偏离和弄错的距离，也是数据库系统在设计时应注意的问题。
图1 用户和设计者在对系统设计上实现认知上的趋同
由图可知，在系统设计初期，用户和设计者在系统功能、内容等方面的认识是差别较大的，此时，他们分别处于两种认知层次上。在系统设计的进行过程中，通过不断地交流和修正，两者认识渐行渐近。当达到系统完成的顶点时，对于整个系统的要求，两者基本一致。在实际过程中，这也是个螺旋往复，曲线上升的过程，肯定与否定交替发生，直到最后统一。比如在分类方法和标引形式的选择上，从系统设计人员的角度出发，通常认为专业的图书馆分类法和医学主题词表是最精确的。但是作为使用者的医学人员却有他们自己的选择，简单、实用、方便是首选。以一个药物产品子库为例，在分类法和主题词表中是按照药理学来进行组织的，但最终专题数据系统还是采用医学人员的建议，从药物作用的适用人群进行划分。这种变化的过程说明了在系统两端的设计者和用户应该不断地克服双方在认知结构上的差异，从实际出发来进行专题数据库的构建。
从情报学认知观点及其应用研究中我们可以得到这样的启示：一种理想的情报系统是能在用户实现知识状态转换过程中予以适宜辅助和支持的系统。更具体地说，用户与情报系统交互作用的各阶段（从情报需求性质、类型决定的需求表述，到与系统更直接交互作用的检索、结果检查、判断，到情报吸收、学习等）涉及不同的知识结构和认知能力，各阶段需要的辅助、支持不同。这种理想的情报系统应能够在用户为实现知识状态转换，完成与系统的各种交互作用任务过程中，对不同性质、类型知识使用和需要，以及不同认知能力的运用，提供针对性辅助、支持，具有高度适变能力。
因此，在一个成功的专题数据库系统设计中，问题的关键不是系统设计人员和现代技术能对文献情报做出什么样的处理和设计，而是为了便于人们的需求和利用需要做出什么样的处理和设计，否则，设计得再完善的系统也难以得到用户的称赞。
3 体现情报学认知观点的软件原型设计法
3.1 软件原型设计法
原型化方法是一种与结构化系统设计方法在概念上差异甚大的软件开发方法。传统的结构化系统设计方法强调整体的系统结构，要求系统开发严格地遵循自顶向下，逐步细化的开发原则。原型化方法则与之相反，它不要求首先对整个系统有过于详尽的需求分析，而是先对系统的某一部分（子系统）提出初始模型（原型），在此模型的基础上经过反复叠代和求精。取得成功后，再对系统中的其他部分进行开发。可以认为，原型化方法实质上是一种先部分、后整体的开发方法。一个软件原型通常仅仅是真实系统的一部分或一个模型，是对新产品的部分实现。使用原型的目的如下：
(1)明确并完善需求：用户通过对原型的评价可以指出需求中存在的许多问题。
(2)探索设计选择方案：可以探索不同的用户界面技术，使系统达到最佳的可用性，并且可以评价可能的技术方案。
(3)发展为最终的产品原型：是产品最初子集的完整功能实现。
正是由于对用户需求不能简单随意地进行确定，所以为了解决在产品开发的早期阶段不确定性的问题，建立一个原型有助于说明和纠正这些不确定性，并以此原型与用户交流，缩小双方认知结构的差异。
3.2 系统开发过程中认知观点的运用
虽然不能准确地定位用户的所有需求，但是还是可以通过用户调查和访谈来确定用户的基本需求之后，了解其认知结构层次的分布情况，构造出正在使用的物理模型的逻辑模型，通过与用户交流、评价和修改模型对逻辑模型的某些重要功能和性能需求进行改进和细化，并重复这一过程，最终开发出满意的软件系统。具体步骤如下：
(1)与用户配合，确定系统的基本需求，根据原形所要体现的特征描述基本需求以满足开发原型的需要。
(2)根据基本需求说明尽快实现一个可运行的系统。原型系统要能充分反映所要评价的特性，暂时删除一切次要内容。
(3)与用户协调，发现错误，修正问题，这是双方认知结构走向一致的重要步骤，也是系统设计的必要阶段。用户要在开发者的指导下运行原型，使用过程中努力发现各种不合理的部分，各类人员在共同运用原形的过程中，进一步加深对系统的了解及相互之间的理解。
(4)分析运行效果是否满足用户的愿望，纠正过去交互中的误解与分析中的错误，增添新的要求，并满足因环境变化或用户新想法引起的系统要求变动，提出全面的修改意见。
(5)根据评价原型的活动结果进行修改。在这一阶段通常出现的结果是原型未满足用户需求、需求说明存在不一致的理解或实现方案不够合理，则根据明确的要求修改原型。若原型运行效果不满足用户要求，说明需求说明不准确、不完整、不一致或要求有所变动和增加，则修改和规定新的需求说明，重新构造原型。
情报系统设计的任务是促进用户与系统所含信息在认知水平上的交流，为此，就必须研究用户的知识结构、认知能力以及认知风格等，并使系统的功能、特征及文献情报的组织适应用户的特定情报需求特征，实现双方在认知层而非物理层上的交互。而应用原型法可及早为用户提供有用的产品，特别适用于用户对系统的需求较模糊、对某些要求缺乏信心的软件开发。通过原型反馈，可使用户加深对系统的理解，使比较含糊的系统需求和功能明确化。
收稿日期：2004-10-25