第十五章知识管理与智能系统王君北京航空航天大学本章大纲第一节知识管理观念第二节知识工作生产力第三节知识管理的推行与导入第四节专家系统与智能型系统知识管理观念知识知识分类知识管理建立知识仓库改善知识存取强化知识环境,发展组织内有效率的知识市场管理知识资产图15-1知识的形成智慧Wisdom知识Knowledge信息Information资料Data智慧活用知识发展异象愿景,并透过行动、应用创新与整合提升价值信息有意义或有目的地整理资料及呈现内容,以传达某种讯息意念资料事实的资料搜集,协助掌握某时点状况知识分析信息,增加实践力及累积经验知识,掌握先机解决问题。O’Delletal(1998)定义知识为“informationinaction”即具实践力的信息知识分类外显与内隐知识知识可分为存于个人的「个人知识」与存于组织间的「组织知识」,知识也可依表达难易度分为两类,一类是「外显知识」(explicitknowledge);另一类为「内隐知识」(tacitknowledge)。知识分类(续)根据OECD的报告,知识的型态可分为以下四大类:事实性知识(know-what)原理性知识(know-why)技能性知识(know-how)人力性知识(know-who)Alavi&Leidner(2001)则认为尚有:时机性知识(know-when)关系性知识(know-with)知识管理Davenportetal(1998)指出知识管理四个大目标:建立知识仓储改善知识存取强化知识环境管理知识资产知识市场造成无效率的知识市场的原因有三:不完整的信息知识分布不均局部性的知识知识市场(续)发展组织内有效率的知识市场须赖:有效利用信息科技建立起知识市场清楚定义知识的价值知识地图GartnerGroup将知识地图的制作分成三种方法:根据作业程序(Activity)来制作知识地图根据内容及分类制作知识地图根据人际网络制作知识地图知识工作生产力数据工作者、信息工作者、知识工作者知识工作生产力改善策略改善知识工作效果的策略改善知识工作效率的策略图15-2知识工作的软件包以及使用领域软件包使用领域具有拼字检查、文法检查、摘要功能的字处理器,可延伸出取代键盘输入的语音输入功能及扫瞄输入功能编排报告、简报、沟通、搜寻文件、设计格式、数据输入、取用并管理等文书工作具图表与建立模型、统计功能的电子表格处理器分析、建立模型、沟通、简报具备电子邮件及传真功能的通讯软件包监控与搜寻信息以协助沟通与协调可用于因特网或企业网络的浏览器,包含网站搜寻、存取与搜寻外部数据库的功能浏览、监控、搜寻信息及协调例行事务及投影放映用的简报软件简报知识活动、说服读者及听众并激励等沟通性活动建立及存取内部数据库的数据库软件用以扫瞄、搜寻、监督组织内活动的问题、读取数据及报告编排图15-2知识工作的软件包以及使用领域(续)软件包使用领域个人信息管理软件,如通讯簿与个人行程表规划、组织、时间管理、排程等知识工作活动可画图表、绘图及图形处理的绘图软件绘制流程图或草图描述工作流程;简报、说服等沟通性工作可延伸操作系统功能的系统管理工具,如防病毒软件、软件移除程序、更新程序、压缩及备份程序等维护知识工作执行者的知识工作管理活动工作团队沟通与协调用的群组软件,如项目排程、数据存取共享、群组沟通、协力编辑、视频会议等软件群体内的扫瞄、监控、搜寻、建立模型、规划、组织、排程、编辑、决策及沟通等活动可共享项目报告、分析、问题与解答评注的知识管理软件扫瞄、监督;搜寻、建立模型与规划活动;找到组织或团体内的经验及知识图15-2知识工作的软件包以及使用领域(续1)软件包使用领域进阶软件:排程与项目管理软件规划、组织工作及排程进阶软件:搜寻多维数据库的在线分析处理软件(OLAP)扫瞄、监控、搜寻、及分析等活动进阶软件:可设计报告格式及输出简报等进阶功能的桌上排版软件沟通性活动及输出排版等文书工作进阶软件:扩充电子表格功能的统计软件建立模型与分析进阶软件:扩充电子表格功能的建立模型软件设定公式、模型与分析等活动数据源:参考DavisandNaumann(1999)修改知识工作生产力改善策略改善知识工作效果的策略延伸传统知识工作活动的范围、深度及完整度运用过去无信息科技时被视为不可行的新方法改善知识工作效率的策略降低切换接口所需时间与错误的信息科技降低程序学习时间的信息科技降低输出所需时间的信息科技降低不具生产力的延伸性工作的信息科技知识工作生产力改善策略(续)降低知识搜寻时间及储存时间的信息科技降低沟通协调时间及成本的科技降低因信息超载造成损失的科技知识管理的推行与导入知识管理的流程知识取得知识保存知识创新知识共享知识管理系统导入流程知识管理系统软件架构整合内部系统知识管理推行关键成功要素图15-3知识管理流程知识取得筛选知识保存知识共享知识共享运用知识社群协同作业讨论区档案分享小组会议空间专家讨论区知识库管理系统知识库C知识库B知识库A知识检索(搜索引擎)系统知识分类检核内部知识外部知识会议记录企业作业规章制度项目文件训练教材书籍期刊信息技术文件企业公布栏剪报信息法令规章外部网站检索专业数据库网站知识地图知识精炼创新数据挖掘决策支援在线分析处理专家黄页最佳实务典范知识社群专业数据库e-learning信息检索问题与解答(FAQ)内部其他系统电子报知识管理系统导入流程知识管理导入流程大致可分以下步骤:知识搜集知识汇整与分析知识管理系统及共享平台建置强化知识环境,发展组织内有效率的知识市场知识管理绩效评估图15-4知识管理系统软件架构Internet其他数据Intranet其他数据库知识取得模块知识管理模块知识检索筛选程序KM知识库数据库管理接口知识异动接口知识挖矿接口管理者知识查询接口知识查询模块查询者知识管理系统导入流程(续)知识管理系统主要使用到以下四类主要科技:通讯科技:如Internet相关技术。合作科技:如群组软件(groupware)。存取科技:如资料仓储(datawarehousing)、文件管理系统、知识库、模式库与网络服务器系统。决策分析科技:如决策支持系统工具(DSStools)、数据挖掘技术、OLAP技术与智能型信息系统(intelligentsystems)等。知识管理推行关键成功要素Davenport与Prusak(2000)列出知识管理关键成功要素:结合企业经营策略。凝聚组织共识,设定一致目标,创造知识导向文化。各级高阶主管的支持与承诺,包括拨款支持KM并告知员工KM与组织学习是公司关键成功要素。严谨的需求诊断与规划,并具经济效益,如提升客户满意、加速产品开发周期、改善专利权管理机制等。知识管理推行关键成功要素(续)明确的系统分析与功能定义。项目执行能力(如软件开发之严谨程度、项目负责人之管理经验、系统质量保证等)。软、硬件的稳定表现。组织内部持续的倡导与回馈沟通。激励制度的建立与知识文化形成。专家系统与智能系统专家系统定义与发展状况什么是专家系统(ExpertSystems)?专家系统发展状况专家系统之组成要件知识库(knowledgebase)推论引擎专家系统与智能系统(续)专家系统的类型与用法知识系统与智能型代理人程序支持专家的系统并入传统系统之专家系统自然语言与专家系统电子商务专家系统与智能型代理人程序案例推论遗传算法类神经网络图15-5AI家族的成员机器人自然语言了解专家系统自动学习影像辨识定理证明类神经演算声音辨识AI专家系统的优点将专家知识(为专家所充分了解的部分)移转到专家系统,能延伸专业知识之范畴。在专家不在或经济上请专家不合算的情况下,仍能处理与专家相等水平的工作。专家与专家知识是稀有资源,在知识密集的工作环境下,新进人员需要作相当多的训练。关键人物的知识随着人事变动而不能留存。生产力提升,有了专家系统可复制成多个系统,因此可由许多不同单位使用,专家系统一致性较高。图15-6专家系统实例类型名称功用类型名称功用研究用DENDRAL化学制造ISIS工厂批次排程MACSYMA数学IMACS制造管理SYNCHEN2化学电脑业R1(XCON)配置VAX11/780计算机业务用ACE电话线维修TuneXCON装置VAX11/780TIMM/TUNERVAXNMS系统DALTA电机ISA排程VAX系统配置SPE化学XSEL选订系统组件YES/MVS监控MVSYES/MVS监控MVS操作系统计算机操作系统地质DIPMETER评估地质结构会计专业AUDIT重大性水平判断ADVISORPLANNERPROSPECTOR评估地质结构AUDITOR备抵坏帐评估医学RUFF诊断肺病AY/ASQ审计程序导引MYCIN诊断感染病ANSWERS分析性复核DIAGNOSER心脏病诊断TAXMAN税法军事AIRID确认飞机机种TAXADVISOR遗产规划ANALYST战况分析ExperTAX公司税务规划EPES飞行员紧急处理专家系统的组成部件专家系统的结构可以从开发专家系统的角度,以及从使用专家系统的角度来探讨。包括以下几项:知识库开发小组,如专家、知识工程师、程序设计师专家系统开发环境,如开发者接口及用户接口、推论引擎、专家系统工具软件知识库(knowledgebase)知识的取得(knowledgeacquisition)是专家系统仍待克服的一项困难,目前有二种取得知识的模式:表示型(representational)浮现型(emergent)模式规则表示法规则表示法之标准架构为“If-Then”方法,即评估一个情况,若状况为真,则采取行动。知识框架(Frame)表示法知识框架乃是组织知识的一种数据结构,基本上它是面向对象程序系统方法在专家系统之一种运用。其内涵为有关特定对象(object)的所有知识。一个框架之内涵具体而言包括slots及facets。图15-7交通工具知识框架层级交通工具知识框架飞机Frame汽车Frame船Frame火车Frame公交车Frame轿车Frame卡车Frame中型轿车Frame小型轿车Frame不确定性的处理在许多情况下,知识库中的法则并不是完全确定的,有时它只能指出一种结论的可能性,例如现金流量好,有90%的情况财务风险较低,该法则的确定性最多便只有90%,也就是存在不确定性,称为法则的不确定性(uncertainty)。当一个知识库中的法则包含有不确定性时,这些法则称为「机率法则」(ProbabilisticRules)。确定因子法(CF法)确定因子法基本假设,即各法则之间彼此独立,假定法则1和2分别有0.9和0.7的确定因子,另外知识库中尚有一个法则3如下:法则1:若预期现金流量=良好且营业利润率=高则财务风险=低,确定性=0.90法则2:若产业状况=民生必需工业则财务风险=低,确定性=0.70确定因子法(CF法)(续)法则3:若流动比率>1且财务风险=低则财务状况=极佳,确定性=0.80模糊逻辑法(FuzzyLogic)模糊逻辑和传统逻辑的最大不同在于它希望能包容人类思考过程中的模糊和不精确性。在知识库推理时运用以下二个原则:若数个条件必须同时成立时(在“AND”的情况下),其总合的确定性为个别条件确定性的最小值。若数个条件中只要有一成立即可时(在“OR”的情况下),其总合的确定性为个别条件中确定性最大者。推理机专家系统工具软件提供推理机(inferenceengine),简单地说,就是一些搜寻规则库的策略。通常使用二种策略向前推论(forwardreasoning)向后推论(backwardreasoning)专家系统的类型与用法依「专家知识」的程度可将专家系统划分为三种:助理级同侪级超级专家级专家系统与智能系统专家系统的类型与用法知识系统与智能型代理人程序支持专家的系统并入传统系统之