基于情境感知的工程领域知识主动供应方法

本项目以企业知识密集型部门的知识管理和知识共享为背景，从知识应用情境出发，研究知识主动供应的方法、以及供应的质量和效率。从用户群和个体用户两个层面，剖析用户对知识静态需求和动态需求中的个性化因素，研究知识需求者在产品研发和生产决策过程中的思维认知活动，进而抽象成特定的语义关联；从工程语义的角度，研究产品开发和生产决策过程中知识密集型环节的工程应用情境表示，进行工程领域情境的分类和特征提取，利用情境感知获取用户知识需求，提升主动知识供应的智能化；从用户需求、知识应用场合、以及知识应用事件的工作流程三方面，研究基于应用情境的知识主动供应方法与机制；采用人因工程的方法来设计实验，提出一套相应的评价方法和指标，评价和分析知识供应的个性化、主动性、智能化、负荷合理性、供应质量和供应效率。该研究工作将极大地促进知识密集型部门的知识共享和知识积累，提升其技术管理水平与运行效率。

本项目以企业知识密集型部门的知识管理和知识共享为背景，从知识应用情境出发，研究知识主动供应的方法、以及如何提升供应的质量和效率。首先，针对知识主动供应系统存在的必要性、系统性能要素（主动性、及时性、准确性、有效性、可读性等）之间相对重要程度、用户的期望使用效果等关键问题设计了调查问卷，在制造类企业知识密集型部门（生产调度和产品研发）进行了调研分析，结果表明知识主动供应在企业知识密集部门有较强的需求，当前工程师获取知识的主要途径是网络搜索和咨询专家，知识供应的及时性是最重要的性能指标。接着，从工程语义的角度，分析了在产品开发和生产决策过程中知识资源的使用时机和应用情境，提出基于“任务-成员-角色”的用户个性化知识需求模型和基于“目标-约束”的动态知识需求表达范式。针对如何获取知识的应用情境并从中推理出用户的知识需求，研究了一种基于问答挖掘的知识应用情境获取方法，利用文本分类技术，从网络论坛和电子邮件里人们对问题的描述中抽取知识的使用条件。分别研究了基于协同过滤和基于内容过滤的知识供应方法：前者应用于满足用户的个性化知识需求，通过将情境信息按照任务、成员、角色三个维度进行拆解，系统可以对相似的用户偏好进行发现，从而促进知识在相似用户间的共享；后者应用于满足复杂任务下用户的动态知识需求，通过捕捉当前任务环境中的关键概念并将其组合映射到知识应用情境集合，可以猜测出用户当前的目标和面临的约束，进而实现相关知识的准确投递。针对如何表示、组织和利用知识资源，课题研究并提出了一种基于超图的知识表达和推理方法，以及一种基于知识地图的知识导航技术。在知识主动供应实验中，通过和企业进行合作，获取到员工的知识浏览记录和工程软件操作记录作为输入，运行知识供应原型系统得到推荐的知识列表。从所供应知识是否被用户浏览、知识与用户任务的相关程度，以及知识供应是否减少用户获取知识的认知负担三方面考察了知识供应的效果。通过以上研究，课题建立并实现了一套情境感知的知识主动供应机制，解决了知识应用情境表示与提炼、用户动态知识需求获取、基于协同过滤和内容过滤的知识检索、知识供应效果评价等一系列关键科学问题。对比已有的一些知识管理系统，本课题的研究成果提升了知识管理特别是知识获取和共享过程的主动性、及时性和智能性，其应用实施将大大提高企业知识密集型部门的生产效率。