知识网络链接的理论基础与基本原则

2012-02-16

图书馆 2012年2期

(哈尔滨商业大学图书馆黑龙江哈尔滨 150076)

1 引言

知识网络链接是根据知识节点的继承性和逻辑性，通过知识关联将具有同一、隶属、相关关系的单元知识，按照固有的联系或一定的需要有序地链接起来，继而构成序列化或结构化的知识网络的一种知识组织方式。

知识网络是知识数字化载体的高级阶段，是泛在知识环境产生的前提条件和重要标志，是数字图书馆谋求自身发展、避免生存危机的必然选择。〔1〕构建知识网络不但能促进数字图书馆功能的进化和概念的泛化，而且能使数字图书馆有效地实现对动态知识进行系统有机的构建，从此开始泛在知识服务的新纪元。〔2〕研究知识网络链接的原理，探索知识网络链接的理论基础和基本原则，有助于揭示知识网络构建的链接机理，为知识网络的构建奠定理论根基。

2 知识网络链接的理论基础

知识网络的链接机理，既有从哲学到情报学再到其他相关学科演变的学源渊源〔3〕，又有世界普遍联系性、小世界现象、相关性原理、科学发展统一性与继承性等的理论基础〔4〕，还有因知识体的类型特点和关联方式而采取相应的链接技术将不同学科中不同载体所蕴含的不同知识单元有机地关联成一个完整知识网络的内在机制。〔5〕

2．1 知识链接成为知识生产与创新工具

唯物辩证法认为，世界是普遍联系的，没有任何孤立的事物和现象存在。世界上的一切事物、现象、过程(及其内部的各个部分、要素、环节)都是相互联系，彼此制约，共同形成了相互关联的世界统一整体。作为对客观事物和现象真实描述与内容反映的知识来说，必然体现出这种普遍联系性，知识表现出广泛关联，形成错综复杂的知识链接，构成一个完整的知识网络。

人类在知识活动实践中，不断通过知识链接进行着各种形式的知识生产和创新，进一步编织和完善知识网络。〔6〕任何一种新知识的创造和产生，都是在已有知识的基础上通过知识链接活动取得的结果。在当今知识经济环境下，人类正通过基于数据挖掘的知识发现、基于概念形式化的本体论、基于自然语言处理的潜在语义分析等科技手段，来发挥知识链接这个生产工具的作用，促进知识生产在社会经济发展中的功效。知识链接经过两种形式进行知识创新活动，一种是通过知识关联由已知知识链接到未知知识，不断发现那些“世界3”中“被发现以前就未被发现存在着”的知识，实现由“世界2”把握“世界3”的关键一步，如基于知识隐含关联的知识发现;一种是通过知识关联将已知知识链接成知识网络空间，即布鲁克斯所说的知识地图，从而完成对“世界3”的结构和属性的把握和理解，进而实现由“世界2”把握“世界3”的功能。〔7〕知识链接又是知识创新的生产工具。

在知识网络链接的实践中，既可以通过知识链接先获取未知知识将之转化为已知知识，然后将原有的已知知识与新获得的已知知识构建成新的知识网络空间;也可以通过对已知知识的相互链接构建知识网络空间后，通过知识网络的拓展获取未知知识。〔8〕二者都是建立在人类已知知识的基础之上的知识获取与创新，并且相互交融没有先后之分。

2．2 知识网络成为知识构建的理想目标

“六度分离”实验证明了小世界现象的存在。小世界现象实质上揭示人类知识信息密切相关性，无论世界多么大，人口何其多，分布如何广，网络结构怎样复杂，节点数多么巨大，都可以通过相关的信息达到最短的路径联系;如果以知识网络中的独立知识元素为节点，都可以通过有限的路径将它们联系或整合到可识别和交流的范围内〔9〕。引文分布和引文网络已证实知识利用中的小世界现象，对于数字图书馆的知识网络，则是其动态知识构建所形成的知识小世界，是对人类知识生产的对数透视，必定成为数字图书馆实现知识构建和泛在化知识服务的理想目标〔10〕。

2．3 不同学科的知识能构成一个完整的知识网络

科学是一个完整的有机体，其发展既有统一性，又有继承性。这一现象反映在知识及其文献载体的离散分布上，就是最富盛名的布拉德福(Bradford)定律。

科学发展的统一性表现在不同学科之间的综合、分化、交叉与渗透。文庭孝认为，一方面学科分化越来越细，数量越来越多，呈现出明显的纵向发展趋势;另一方面大量的综合学科、边缘学科、交叉学科、横断学科纷纷诞生，突显出横向综合、交叉、渗透趋势;再一方面自然科学与社会科学相辅相成、共同成长，一些重大社会课题的解决，需要把现代科学技术与社会科学知识紧密结合起来〔11〕。可见，科学发展的统一性，不同学科高度综合、分化、交叉与渗透，学科之间的联系日益密切，不同学科知识结构体系形成一个紧密相联的完整知识网络。

科学发展的继承性主要表现在同一学科知识的累积性、连续性。任何科学创造活动和知识生产活动都是在知识积累和继承基础上的创新〔12〕。在科学研究活动中，这种继承与创新表现在科学家对前人创造的科学知识的引用，科学文献的引用与被引用是科学发展规律的重要表现，体现了科学知识的累积性、连续性和继承性，也体现了科学的统一性原则，各个学科之间彼此联系、相互交叉、相互渗透〔13－14〕。

综上所述，由于科学发展的统一性继承性，各个学科知识既相对独立又普遍相联，各个学科所形成的知识网络既相对成族又能构成完整的科学知识网络，供用户利用和共享。

2．4 多种知识链接成为知识网络构建手段

任何一种知识结构都是按一定规则相互关联的。研究和揭示知识网络链接的规律和原则，是有效构建和充分利用知识网络的基础。

知识之间有着极强的相关性，这使得对知识进行网络化组织和集成化管理成为必要和可能。各种知识链接方法，无论是基于引文的还是基于知识元的，都是通过知识的相关性对文献中的知识内容进行层次结构和逻辑关系分析，找到人们创造与思考的相互影响及联系的结点，建立起彼此之间的相关联系。

知识作为人类认知的成果，是通过各种概念加以抽象和概括，文献的知识内容只有用概念才能加以科学的表达和揭示〔15〕。为了表达一系列概括文献知识内容的概念及其相互关系的概念、标识系统，各种知识链接机制均应该建立在概念逻辑基础上，根据知识的不同关联关系共同来构建知识网络。概念逻辑是一种科学思维方法，它能揭示事物的本质属性及各种事物之间的联系与区别，知识的相关性可以反映概念之间的关系，对概念的内涵进行限制、外延实现划分便可构建起相互关联而有序的知识网络体系;这种通过知识的相关性而建立起来的知识链接，能从微观层次上表达概念之间的关联，充分揭示不同知识单元之间存在着的内在逻辑关系〔16〕。相关性正揭示出了这种逻辑关联的属性，为知识网络链接不但提供了原理和依据，也为其实现提供了多种方式方法。

3 知识网络链接的基本原则

知识网络构建的最终目标是将人类生产和创造的所有知识组织成一个完整的有机的知识结构体系，实现对人类知识的无缝链接、互联互通。知识网络链接所涉及的知识资源范围，既要涵盖古今中外、容纳所有学科门类，又要囊括所有载体的主观/客观知识，还要覆盖知识存在和表现的各种形式。可见，知识网络链接的任务繁重，链接机制和形式应该密切配合，才能全方位地完成知识网络构建的重任。

由于知识的存在形式和表现形式是多种多样的，这就需要各种知识链接形式协同参与，各显其能，才能对各种知识形式广泛关联，构成各种类型的知识网络，最终聚合成一个统一的集成知识网络。

3．1 各种知识链接形式各尽其能

从知识存在的形式来看，知识可分为客观知识和主观知识，分别记录在文献和人脑载体中。这样，按照链接对象的不同，可以将知识网络的链接方式分为三种〔17〕:人与人之间的知识链接、人与知识体之间的知识链接、知识体与知识体之间的知识链接。

⑴借助人与人之间的知识链接，实现主观知识网络的构建。这种知识链接形式是人们之间进行沟通和思想交流所建立的，链接形成的是主观知识网络。这是古老而原始的知识链接形式，是效果最佳的方式，要有效地实现这种知识链接，需要创造良好的环境和高效率的交互平台，让人们在其中实现链接的功能。随着 Web2．0 的兴起及其 Wiki、Blog、Tag、RSS、SNS 的广泛应用，为人们跨越时空实现主观知识相互链接提供了理想的共享空间。

以Blog为例，考察基于博客群体交互的知识链接机制。作为一种快捷易用的知识管理和服务工具，Blog能很好地实现对主观知识有意识和程序化地调用。Blog能从个人、与他人联系(社群和网络)、思想三个维度上发掘网络无限的链接能力〔18〕，通过群体思想交流弄清信息的含义、整理出思绪、达到知识的创新，并通过对某个知识领域的旁观、认知，提示且理解别人的观点，从而基于交流与协作建立并维持联系，进而在博客群体交互中实现知识的实时动态链接，最终构成知识网络。

⑵借助人与知识体之间的知识链接，实现主客观融合知识网络的构建。这种知识链接形式是指人通过主动的信息查询获得知识和利用知识的过程，形成主客观知识融合的知识网络。周晓英认为，获取网络信息共有三种模式:浏览、搜索和询问。这三种模式各有侧重，用户在具体模式选择时，主要取决于用户已有的知识结构和对研究主题的知晓程度。一般而言，浏览支持联想式学习，更有助于信息理解和知识获取，适用于对主题不明确时的探索阶段的模式选择;搜索致力于找到信息的速度，适用于主题比较明确时的研究深化和细化阶段的模式选择;询问提供支持直接学习的捷径，针对研究主题中具体问题的解答〔19，20〕。周晓英认为询问更适合于在知道是什么的基础层次链接知识;搜索更适合于快速获取知识的线索以便进一步筛选，在知道有什么的层次链接知识;浏览更适合于信息的深度查询和分析，在知道为什么和如何的层次链接知识。

随着Web2．0时代的到来，作为支持知识协同创作的Wiki系统的应用，促进社群与知识源有效知识链接，实现主客观融合知识网络构建上具有独特的优势。Wiki是一个复杂适应性知识系统，从多角度来审视，可看作社群、知识源、知识交流共享和知识协同创作的共同体。在这个共同体中，Wiki平台就可以充分发挥开放性、自组织性、协作性、简易性和版本控制性等特点，表现出信息自组织和知识非线性链接的机制〔21，22〕。这使Wiki社群在知识交流共享中通过彼此之间的交流实现主观知识的社会化链接，并外化为客观知识，融入知识源;而Wiki平台上的知识条目也会通过社群的协同创作，借助集体的智慧组合成彼此关联的客观知识网络，在协同创作过程中内化为每个社群的主观知识，完善整个社群的主观知识网络。如此周而复始，不但在知识体之间推动了客观知识网络的构建，而且在社群内部加快了主观知识网络的构建。同时，在知识源与社群之间促进了客观知识网络与主观知识网络的交汇与融合，形成完整的有机融合的知识网络，为用户提供全面的知识链接服务。

⑶借助知识体与知识体之间的链接，实现客观知识网络的构建。这种知识链接形式是知识体之间依据关联关系而建立的，链接形成的是客观知识网络。由于知识体的类型不同、粒度不同、表现形式不同、属性不同，所以知识体之间的链接形式最为复杂。按照从宏观到微观来划分，知识体之间的链接形式可分为基于文献单元的知识链接(也称为参考文献链接或引文链接)、基于信息单元的知识链接(也称为知识属性链接)和基于知识元的知识链接(也称为知识逻辑链接或语义链接)〔23〕。这三种知识链接形式，能使知识粒度由大到小、表现形式由粗到细、对象内容由表及里地对各种类型和属性的知识进行全方位的网络链接，必然会为数字图书馆构建一个完整的客观知识网络体系。以下就从知识的这三种主要表现形式各自适用的知识链接机制所形成的不同客观知识网络分别加以分析。

3．2 各种知识表现形式各尽其用

随着人类知识管理的目标从知识载体、知识属性特征过渡到知识内容本身，知识链接的对象也经历了从文献单元、信息单元到知识(单)元的演变过程，这是一个知识组织与管理不断走向深化的历程。这三种知识表现形式对于数字图书馆的知识网络构建各有所长，应各尽其用。

⑴文献单元主要适用于通过参考文献链接，实现引文知识网络的构建。文献单元是表现知识的载体单元，其间的知识关联主要表现为文献之间的相互引用和被引用，文献知识单元在数字图书馆的知识网络构建过程中更多地适用于知识的引文链接，构建知识引用网络。基于文献单元的引文链接是最常见且使用最频繁的一种知识链接形式，它既可以让用户快速而直接地获取相关文献，同时又可以使用户了解某个研究主题的来龙去脉，深受广大用户知识链接生产的实际需要。但这种知识链接形式还不够精确，有时还需要用户深入到被引用文献中去寻找、总结知识关联的节点内容。

基于参考文献链接的引文知识网络构建过程，是通过文献之间的引证关系，利用开放链接标准，确定引文链接网络地址(URL)，建立引文链接索引库，链接源与相应的目标可以是期刊论文、学位论文、标准、专利、图书篇目、会议录、文摘索引款目甚至是Web站点、E－mail中的链接等。通过文献中的各种类型引文，在文摘索引与其所标引文献、文后参考文献与被引用文献间建立链接〔24〕。根据引文的引用、被引用和共引三种类型，可进行引文正向链接、引文反向链接和共引文献聚类链接等。数字图书馆中很多大型文献服务系统都提供了引文链接，如CNKI、万方数据网络服务系统、基于 DOI的 CrossRef、基于OpenURL的SFX等。

链接的具体建立主要依赖于元数据匹配〔25〕。无论是文摘索引还是文后参考文献，都有相应的元数据。借用这些元数据信息，数字图书馆的链接系统可以唯一确定一个目标文献单元。在建立参考文献链接时应遵循元数据这样的匹配原则〔26〕:链接系统需要判断一个文摘索引记录或一条参考文献(通过元数据来表示的)与另外一本图书或一篇期刊论文是不是相同的文献，最好使二者既不“失配”也不“误配”，在这两方面不能兼顾时，宁可出现“失配”，也不出现“误配”。无论是基于DOI的CrossRef还是基于OpenURL的SFX，都有这样的处理过程〔27〕。CrossRef的工作原理是:提取参考文献的元数据，然后在CrossRef中心元数据库(存有数字文献的DOI标识和元数据)进行查找匹配;如果匹配成功，就在参考文献链接的URL地址中置入DOI唯一标识符，以引导用户看该参考文献对应的电子版全文。SFX是从包含有参考文献元数据的OpenURL提取元数据，然后把元数据发送到SFX服务组件(Service Component)，根据用户所在数字图书馆实际情况由SFX服务组件生成恰当链接，进行元数据的匹配。

⑵信息单元主要适用于通过知识特征链接，实现属性知识网络的构建。信息单元是表现文献知识的特征单元，主要指文献的外形特征信息和内容特征信息。其中，文献外形特征信息包括题名、著者、出版社和相关载体特征等，它们之间形成的外在属性知识网络完全可以由数据库供应方来创建;内容特征信息则包括摘要、主题词、关键词、标题、文献中的字、词、句、段、篇幅、参考文献等，它们之间形成的内在属性知识网络，由于关系复杂多样，动态性强，某些知识链接只能由知识生产方动态地建立，比如一个新的知识发现，某些知识链接只能由该领域专家才能建立，比如概念本体。

信息单元在文献单元向知识单元演进过程中起着桥梁和纽带的作用。描述文献的各个信息单元，如关键词、主题词等，很可能就是一个知识元的名称或向导信息，由此便可建立从信息单元到知识元的单向链接，使用户深入到知识元的层面去了解其对应的信息单元，从而从不同的信息单元及其知识元对所在的文献单元进行更为细致的理解，进而使具有同一主题的知识内容相互关联成主题知识网络。

信息单元之间可通过词频反映其在文献知识单元乃至整个知识体系中的重要程度，通过主题关联发现信息单元之间的学科关系、主题结构、关联程度(如主题词或关键词共现频次)，通过信息单元的不同组合能发现新的知识单元(如主题词或关键词链接及其网络)，进而构建起主题知识网络。

⑶知识元主要适用于知识语义链接，实现逻辑知识网络的构建。在知识网络结构中，知识节点可以是知识存在形态和表现形式的各种状态，但只有知识元——组成知识结构的最小单元、构成知识网络的最小节点，才能更好地承担起知识获取、处理、再生和实施的功能。在众多知识关联关系里，只有语义链接才能更加准确地维系知识的内联关联和外联关联，并依靠知识元内部语义关联构成知识元实体，链接知识元的内涵联系，依靠知识元外部语义关联链接起知识元间的外延联系〔28〕。可见，知识元及其语义链接，就像人脑神经系统中的神经元及其传导神经一样，在知识逻辑网络有机构建和服务功能中起着独特的主导作用，能还原知识关联的本来面目。这有益于知识元网格平台的建立，消除信息孤岛，从此开启知识自由集成服务的新起点，为用户提供自己挖掘知识、组合知识、利用知识和创新知识的有力工具。

一个独立的知识元实体是由语义内容和语义链接两部分组成〔29〕。而知识元本体能够有效揭示知识元内部以及知识元之间丰富而又复杂的语义关联，将知识结构和内容相分离，对语义信息作完全形式化的描述，使内容信息具有计算机可理解的语义〔30〕。基于知识元语义链接的知识网络构建，关键在于知识元本体的结构建立和语义互联的实现。在本体结构的建立上，温有奎将知识元本体结构分解为描述语义内容的内部结构和描述语义关系的外部结构，其中的内部结构(即语义内容)则由知识元本体所包含的领域概念集及其对应的属性集和方法集共同构成，外部结构(即语义关联)则由概念集及其对应的关系集共同组成〔31〕。由此来看，知识元本体通过概念之间的属性集和方法集构成了相对完善的知识元语义内容体系，通过概念之间的关系集构成有序的网络化语义关联结构，为基于知识元语义链接的知识网络构建提供了保障。

3．3 令主客观知识得到有机融合

上文通过知识的不同表现形式所适用的知识链接方式使各种客观知识形态得到了比较全面系统的知识网络构建，但蕴含于人脑中的主观知识形态，只有借助于人与知识体之间的知识链接形式，才能达到主客观知识的有机融合，也才能实现融合知识网络的构建。

人与知识体之间的知识链接需要一个良好的环境和高效工作的平台。Web2．0已成为人与知识体之间进行有效知识链接的公共平台，Web2．0 的各种应用，如 Blog、Wiki、Tag、SNS、RSS、IM等也成为人们进行知识链接的有效工具。Web2．0将六度分隔、协同学、长尾、XML、Ajax、P2P等复杂的新理论和技术移至后台，在简单规则的约束下，用户广泛参与，知识信息的生产、传播和利用在多元化、多样化、个性化、去中心化模式下实现了自组织和多元化链接〔32〕。这就使用户成为Web2．0环境下融合知识网络构建的适应性主体〔33〕。从博客知识交流社区的形成到维基百科的协同组织编辑，以及社会化书签产生的分众分类，无不体现了Web2．0的信息自组织功能和主客观知识融合的链接机制。

在Web2．0环境中，每个用户都是拥有一定主客观知识的个体网络知识库。Web2．0的各种应用为人们主客观知识融合与链接带来了良机，但单独任何一种Web2．0应用都有其固有的局限性，均无法有力支持知识网络构建所要求的用户群体之间各种纷繁复杂的主客观知识融合链接的需要。基于网络社群在主客观融合知识网络构建中的整体效应，综合运用Web2．0的各种应用，一个实现主客观知识全面融合链接的综合技术架构如下:〔34〕。

在Web2．0 环境下，每个用户在应用 Blog、RSS、Wiki、SNS、BookMark、Tag过程中，不仅是代表个人身份的网络站点，还是用户个体网络知识库〔35〕。用户个体网络知识库是指用户在上述各应用过程中所构建的以个体应用为中心的网络节点知识集合体。

架构中知识网络链接的基本单元是用户个体网络知识库，用户个体网络知识库通过 Tag分别将“Blog、Wiki、SNS”、“Book-Mark”、“RSS”分三个层次连接起来〔36〕。内层表示个体之间通过运用Blog、Wiki、SNS进行相互交流;中间层表示共享书签与共享书签的交流;最外层表示RSS订阅列表之间的交流，从知识网络社会性技术发展趋势来看，共享RSS阅读列表是必然趋势。

总之，Web2．0环境下的网络社群主客观知识融合的链接方式及其所依赖的各种应用技术，在表现形式上异常多样，并处于不断发展之中。所有这些应用的实现目标都是为了增进知识链接的社会化程度，遵循、采用一些共同的技术规范有利于用户个体网络知识库之间的关联和知识流动。

4 结语

构建知识网络既是数字图书馆谋求自身发展、迎接未来知识经济挑战、避免面临泛在知识环境危机的必然需求，又是对动态知识进行系统有机构建、从此实现泛在化知识服务的战略选择。知识链接作为人类知识生产活动的本质体现，能够客观真实地反映出知识结构的关联关系，所以基于知识链接的知识网络构建最能体现出人类知识结构体系的本来面目。这不但具有世界普遍性、小世界现象、相关性原理、科学发展的统一性和继承性的理论基础作为支撑，也符合知识科学的发展规律。

在此基础上，本文通过对不同类型知识链接形式特点的分析，指出了各自能够实现的知识网络构建方式;又通过对知识不同表现形式的关联关系分析，找到各自所适宜的知识链接方式。从而高度概括出知识网络链接的“让各种知识链接形式各显其能，使各种知识表现形式各尽其用，令主客观知识得到有机融合”的基本原则。这必将推动知识网络构建向实践应用迈进。

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