研究知识科学、 发展知识工程、 推进知识产业

研究知识科学、研究知识科学、发展知识工程、发展知识工程、

推进知识产业推进知识产业

陆汝钤陆汝钤

一：发展知识工程一：发展知识工程

知识工程怎么啦？知识工程怎么啦？

新的问题和挑战新的问题和挑战 封闭式知识库封闭式知识库开放式知识海洋开放式知识海洋 规范化知识规范化知识非规范知识非规范知识 抽象思维领域抽象思维领域形象思维领域形象思维领域 技术技术产业产业

FeigenbaumFeigenbaum 的三个挑战性问题的三个挑战性问题 Feigenbaum Feigenbaum 测试测试 通过让计算机阅读文献构造大型知识库，使通过让计算机阅读文献构造大型知识库，使

知识工程工作量减少一个数量级知识工程工作量减少一个数量级 通过让计算机搜索 通过让计算机搜索 WWW WWW 构造大型知识库，构造大型知识库，

使知识工程工作量再减少一个数量级使知识工程工作量再减少一个数量级

三个知识工程实例三个知识工程实例

知识工程实验之一知识工程实验之一

知识自动获取和知识自动获取和 ICAIICAI 系统系统自动生成：在自动生成：在 FeigenbaumFeigenbaum提出挑战性问题之前提出挑战性问题之前

用户

学习

定做

个性化需求

个性化 ICAI 系统

生成

个性化 ICAI 系统素材

提取、组合

新知识库

融合

新知识素材 原有知识库 编译

EBKDL 文本

规范化

文字资料

扫描

书本

《天蜂》 工作流程

基于基于 PNLUPNLU 的知识获取和利用的知识获取和利用 类自然语言类自然语言 ---- 规范化的科技文献语言规范化的科技文献语言 接近自然语言接近自然语言 ,, 转换容易转换容易 无二义性无二义性 ,, 能被计算机识别和编译能被计算机识别和编译 知识的抽取知识的抽取 ,, 过滤过滤 ,, 融合和建库融合和建库 快速快速 , , 自动生成应用软件知识库自动生成应用软件知识库 面向个人需要面向个人需要 ,, 生成个人专用知识库生成个人专用知识库 根据需要根据需要 ,, 自动编辑出版各种辞书自动编辑出版各种辞书

目标目标

从软件复用走向知识复用从软件复用走向知识复用

知识工程实验之二知识工程实验之二

基于知识的软件工程基于知识的软件工程

狼与狈的合作：“快走啊，前面就到了”

瘸腿的用户骑在

瞎眼的软件工程师身上

企业情况描述

可运行MIS系统

类自然语言理解

信息管理需求分析

信息管理系统设计

领域知识库 软件知识库

MIS 自动生成过程

目标目标

没有软件工程师的没有软件工程师的软件工程软件工程

知识工程实验之三知识工程实验之三

计算机动画自动生成计算机动画自动生成

导演规划

摄像规划

定量分镜头剧本

动画生成

中文儿童故事

受限 NLU

深层语义表示

常识检查 故事分析

加注深层语义表示

定性分镜头剧本

光线计算

摄像计算动作计算路径计算

场景规划 情节规划 光线规划

知

识

库

“ 天鹅”工作流程

目标目标

用抽象思维来用抽象思维来逼近形象思维逼近形象思维

第二部分 第二部分

研究知识科学研究知识科学

从信息科学谈起从信息科学谈起 上世纪中叶：上世纪中叶： ShannonShannon 提出和回答了一个问提出和回答了一个问

题：从数学的观点看，信息是什么？题：从数学的观点看，信息是什么？ 信息是用来消除不确定性的（一个物理量）信息是用来消除不确定性的（一个物理量） 因此，他研究信息论的主要数学工具是概率因此，他研究信息论的主要数学工具是概率

论 论 在此基础上发展出了一整套信息理论在此基础上发展出了一整套信息理论

什么是知识？什么是知识？ Feigenbaum: Feigenbaum: 知识与信息不一样。知识是信息经知识与信息不一样。知识是信息经

过加工整理、解释、挑选和改造而过加工整理、解释、挑选和改造而形成的 形成的

从信息科学到知识科学从信息科学到知识科学 不主张还原论不主张还原论

知识科学的数学基础知识科学的数学基础 研究：从数学的观点看，知识是什么？研究：从数学的观点看，知识是什么？ 知识是用来消除信息的无结构性的（一个物知识是用来消除信息的无结构性的（一个物

理量）理量） 知识是结构化的信息知识是结构化的信息 是否存在一种数学理论，可以从结构性的角是否存在一种数学理论，可以从结构性的角

度概括一切知识和知识处理？度概括一切知识和知识处理？ 有，这就是范畴论有，这就是范畴论 在范畴论上建立起知识科学的大厦在范畴论上建立起知识科学的大厦

知识科学的逻辑和认知基础知识科学的逻辑和认知基础 研究：思维逻辑和高级认知理论研究：思维逻辑和高级认知理论 特别考虑各种非经典逻辑特别考虑各种非经典逻辑 为什么为什么 ZadehZadeh 得不到图灵奖？得不到图灵奖？ 让一直被逻辑学家不齿的“老鼠屎”、“害让一直被逻辑学家不齿的“老鼠屎”、“害

群之马”进入逻辑的殿堂群之马”进入逻辑的殿堂

知识科学的系统论基础知识科学的系统论基础 研究：知识在人类社会中产生、传播和推动生产力的规律研究：知识在人类社会中产生、传播和推动生产力的规律 知识能够量化吗？知识能够量化吗？ 因特网上的知识数量能够估计吗？因特网上的知识数量能够估计吗？ 因特网知识和社会总知识之间有相关系数吗？因特网知识和社会总知识之间有相关系数吗？ 知识的增加有摩尔定律吗？知识的增加有摩尔定律吗？ 知识增长和生产力发展之间有相关系数吗？知识增长和生产力发展之间有相关系数吗？ 知识增长和生产力发展是鸡和蛋的关系吗？知识增长和生产力发展是鸡和蛋的关系吗？ 知识传播就像气体扩散那样遵守一定的微分方程吗？知识传播就像气体扩散那样遵守一定的微分方程吗？ 相反观点知识的传播就像粘体流动那样受摩察力方程的制约相反观点知识的传播就像粘体流动那样受摩察力方程的制约

吗？吗？ 知识进化就像生物遗传那样有各种杂交和变异现象吗？知识进化就像生物遗传那样有各种杂交和变异现象吗？

三：推进知识产业三：推进知识产业

重新审视传统观点

人类已不是创造知识的唯一主体

计算机可以在一夜之间创造大量知识

计算机 或 （计算机和人联手）计算机 或 （计算机和人联手）以商品生产的机制创造知识以商品生产的机制创造知识

= = 知识产业知识产业

知识产业和软件产业知识产业和软件产业

软件是人类知识的浓缩和结晶软件是人类知识的浓缩和结晶

-------- 马希文马希文

可以认为可以认为

知识是软件的灵魂知识是软件的灵魂

数十年来数十年来

知识和软件的开发知识和软件的开发始终没有真正地分离始终没有真正地分离

其不良后果是其不良后果是 软件工程师和领域专家都被迫成为“两栖专软件工程师和领域专家都被迫成为“两栖专

家”家” 软件工程师甚至要成为“全能专家”软件工程师甚至要成为“全能专家”

呼唤知识产业呼唤知识产业 把知识开发从软件开发中分离出来把知识开发从软件开发中分离出来 把知识模块从软件平台中分离出来 把知识模块从软件平台中分离出来 把知识工程师从软件工程师中分离出来把知识工程师从软件工程师中分离出来 建立起新的产业建立起新的产业 ---- 知识产业知识产业

提供市场

提供开放结构

提供软件

提供计算机

知识产业第三方软件商IBM公司

最终用户

提供市场

提供开放结构

提供知识模块

提供软件开发平台

知识产业知识产业软件产业

最终用户

计算机科学发展的过程计算机科学发展的过程

是争取学科解放的过程是争取学科解放的过程

第一次解放第一次解放

计算机科学从电子学中计算机科学从电子学中解放出来解放出来

第二次解放第二次解放

计算机软件从附属于计算计算机软件从附属于计算机硬件的地位中解放出来机硬件的地位中解放出来

我们呼唤第三次解放我们呼唤第三次解放

知识件从附属于计算机知识件从附属于计算机软件的地位中解放出来软件的地位中解放出来

谢谢！谢谢！