云计算环境下知识管理研究进展

1、云计算环境下知识管理研究进展知识管理的主要内容包括知识创新、知识获取、知识共享和知识应用。云计算提供的数据存储和网络计算服务可以更好地支持知识的创新、获取、共享和应用。高等院校和科研机构作为科研创新和知识创新的重要源头之一，急需打破高校间、领域间的隔阂，形成全球性的知识合作创新。同时，高校创新还需与产业和政府相结合，形成三重螺旋创新模式，即“大学产业政府”三方在创新过程中以经济发展的需求为纽带联接起来，密切合作、相互作用，形成三种力量交叉影响、螺旋上升的“三重螺旋”的新关系，旨在加强“学术界产业界政府”之间的合作，促进整体协同发展。然而，科研管理与知识创新常常会受到人员、资源、经费及其相互协作

2、的限制，而云计算的发展和应用将打破这一限制。云计算的特点决定了以往的创新模式将发生变化，人员协作变得更加容易，资源可以极大程度的共享，创新成本会大大降低，云计算还使得利用轻便的终端（如手机、上网本等）实现高性能计算，因此，基于云计算的知识创新模式引起了广泛的关注。目前，云计算研究主要集中在从云平台的搭建、云存储、云数据管理等方面，基于云计算平台的知识创新、知识管理等研究还较少。因而，我们团队将云计算环境下知识管理的研究重点落在高校教师科研创新平台的构建上。1 .云计算环境对高校教师知识管理的影响具体来说，云计算环境为高校教师知识管理的应用提供了如下可能：1.1. 降低教师进行知识管理的成本以往

3、的高校教师知识管理，如果面向实验室或团队的，一般需要开发专门的知识管理平台或者购买专业的知识管理软件，同时还要搭建服务器部署应用程序，需要专门的人员来维护系统和升级，这些要投入大量的资金和精力，在一定程度上阻碍了部分实验室和教师进行知识管理活动的积极性。在云环境下，不用再投资购买昂贵的硬件设备，相关软件资源和硬件资源的使用权利都可以在Internet上无偿或较低收费地获得，高校教师只要根据自己的实际需求来向知识服务提供商定制平台和软件服务，就可以方便地获取云知识的服务。1.2. 提高教师参与知识管理的程度大多数教师常常认为只有存在自己电脑里面的资料才是最安全、最可靠、最方便自己查找的。因而，要

4、建立一个教师的个人知识库，教师不断的从网络和书籍中搜集资料，分门别类地存储起来。有些教师分类意识强，资料还比较容易查找；有些教师比较重视收集和存储，却不注意分类和整理，导致很多知识零乱无章，成为一堆电子垃圾，使教师逐渐失去了对知识管理的兴趣。从而出现了这样一个悖论：教师是最了解知识管理重要性的人群之一，但是知识管理在高校教师中做得普遍不好。云计算环境不仅是一个巨大的数据存储和处理中心，同时还为教师这个群体进行协作分类、协作创新和协作知识管理提供了可能。教师们可以云计算增强了网络资源的灵活性和便捷性，对于学习工具和资源实现“按需获取、按需使用、快速聚合”，为有用资源的分类、获取和创新提供了一个良

5、好的平台，有助于提高知识管理的效率，从而进一步提高教师参与的积极性。1.3. 安全和强大的知识管理支持工具对于提供知识管理的服务商（如万方、各类图书馆等）来说，可以建设一支成熟、专业的技术队伍来维护系统、管理知识，云服务可以采用严格的用户权限管理策略，有效的提高云知识服务的安全性。有效的技术保障服务让高校教师可以放心的使用云知识服务。另外，在云计算技术的发展过程中，众多的公司纷纷推出一系列的工具和软件，虽然这些工具并不是专门用来进行知识管理，但高校教师可以利用这些工具的特点和优势来为自己的知识管理所服务。比如Google公司的系列产品如：GoogleDoes、Googletalk、Google

6、sites、Googlecalendar、iGoogle等。以GoogleDoes为例，GoogleDoes是一款在线文档处理软件，类似于微软的Ofice办公软件，GoogleDoes功能强大，可以在线编辑文档，保存好的文档通过Gmail发送邮件，邀请相关的联系人来共同编辑。GoogleDoes支持分组功能，通过小组协作编辑，有利于建立教师共同体，培养协作能力。云计算工具强大的知识获取、分享、交流的功能，为高校教师的知识创新将提供有力的技术和环境保障。2 .云计算环境下高校教师知识地图集成框架教学和科研是高校核心知识活动，目前活动的开展大部分是以高校为组织单位。如前所述，为了支持高校正常的教学

7、和科研活动，每个高校都需具备网络中心，开发或采购教学科研活动所需的各种应用软件和设备，而各高校的信息系统形成相对的孤岛，科研与教学成果不能在教师间最大程度共享，在整个社会层面造成极大的浪费。云计算环境为教育走向公用服务模式提供了可能，高校采购和使用信息技术的方式也会发生变化。高校是知识智力密集型单位，涉及的知识繁多，体现形式多样，知识定义标准不一致，我们团队主要抓住高校教师的教学和科研两大主要活动，提出了图1所示的高校教师知识地图集成框架，重点研究面向高校教师的科研与教学云知识服务。©学科分桀图专甲fria*hiit*aaasawnir:wnriiiintai1*nal宓三i知识挈关

8、联图:if考，反堀春考空调i啕科许tJd度5意源百修:整天!国反导愫I(Sj小埠法如匣l群体就知s指界图1高校教师知识地图集成框架图1中高校教师知识地图集成框架中包括学科分类图、知识群关联图、科研主题图、课程流程、个体认知图和群体认知图，表1描述了各知识地图的内容及特点。表1各类知识地图内容及特点编R知识地图类型内容特点1学科分类图以学科为节点，体现学科之间的层次关系粗粒度知识节点、反映目前的学科划分、相对静态2知识群关联图以知识概念为节点，体现知识概念之间的关联细粒度知识节点、反映科研及课程内容的发展变化、相对动态3科研主题图与科研主题相关的关键词、理论、数学模型、算法、学以科研主题为中心，

9、反映与该科研主题相关的信息4课程流程图围绕课程学习流程，建立知识点与知识点之间时序关系体现知识点学习先后顺序关系(前序、并歹h后序)，以及学习知识点的所需时间5个体认知图个体(教师和学生)认知图，知识与知识，知识与资源的关系网络体现个体对知识与知识，知识与资源之间的关系认知，知识节点多样化，内容动态变化6群体认知图将个体认知聚合后的群体认知，知识与知识、知识与资源、知识与人的关系网络体现群体对知识与知识，知识与资源之间的关系，能够挖掘知识群、相似学群及资源群，内容动态变化具体来说，图1中的六类知识地图从不同视角体现知识之间的相互关系：(1)学科分类图。该图以学科为节点，体现了学科之间的层次关系

10、，主要参照中国和国际的学科分类体系，采用本体技术构建。学科分类图对高校知识形成粗粒度的学科分类，该分类可以体现中国、美国、欧洲等不同的学科分类体系，也可以从高校角度，展现某高校的学科分类及其在整个学科分类中的地位。因为学科划分相对静态，不会在短时间内频繁发生变化，因此学科分类图的内容相对静态。学科分类图是构建知识群关联图、科研主题图和课程流程图的粗粒度分类框架。(2)知识群关联图。该图在学科分类图的知识分类体系下，利用聚类算法对科研文献及教学资源中的知识概念出现的频率进行文本挖掘，构建知识与知识之间的关联关系图。该图可以体现知识与知识之间的内在联系，帮助发现新的交叉学科，一方面可以用来完善学科

11、分类体系，另一方面可以指导科学研究及课程的设计，指导科研主题图和课程流程图的构建。科研主题图和课程流程图的构建反过来也会对知识群关联图的构建进行反馈。(3)科研主题图。该图以科研主题为中心，反映与科研主题相关的信息。构建方法一是对历史科研主题进行信息抽取；二是制定科研申请、研究报告及结项文档编写规范，要求科研人员按规范方法填写相关文档。科研主题图能够反映围绕该科研主题的理论、数学模型、算法、研究学者以及随时间变化的研究进展等。科研主题图以学科分类图为粗度分类，再参考知识群关系图的细粒度知识关系。科研主题图对课程流程图的构建会起指导作用，有利于课程内容的更新与完善。(4)课程流程图。该图围绕课程

12、学习流程，建立知识点与知识点之间时序关系。构建方法一是通过对现有教学大纲及讲义进行信息抽取；二是制定课程大纲及课件编写规范，要求任课教师按规范方法完善或新编教学大纲和课件。学科分类图、知识群关联图和科研主题图对课程流程图构建起指导作用。(5)个体认知图。该图体现了个体对知识与知识，知识与资源之间关系的认知，知识节点多样化，内容动态变化。学生、教师在学习、科研或教学过程中以思维导图的形式构建知识与知识之间，知识与资源之间的关联关系。知识群关联图、科研主题图、课程流程图以及群体认知图将指导个体认知图的构建。(6)群体认知图。该图将个体认知聚合后的群体认知，知识与知识、知识与资源、知识与人的关系网络

13、。利用加权网络聚合算法将个体构建的认知图聚合形成群体认知图，通过复杂网络分析方法发现知识群、相似学群及资源群。群体认知图会反馈给个体认知图、知识群关联图、科研主题图和课程流程图。根据图1所示高校知识地图集成框架，我们可以搭建图2所示的云计算环境下高校教师知识管理服务体系。由图2可以看到，IaaS层由有能力提供云计算服务的高校网络中心、地区及国家级云计算中心以及第三方云计算平台构成。在PaaS层需提供科研服务平台、教学服务平台以及个人知识平台。通过科研服务平台可以开发或定制高校或研究团队所需的科研服务，通过教学服务平台可以开发或定制高校所需的教学服务，通过个人知识平台可以开发或定制个人所需的知识

14、管理服务。科研人工管庠人蛀u华人找学生laaS界岛忸nir即T邦中心 善炳#及国耳F.谛尊呻心 徵：力武讨等干占图2云计算环境下高校教师知识管理服务体系在SaaS层，提供各类学科分类云、知识群关联云、科研主题云、课程流程云及群体认知云，每类云都可以形成私有云和公有云。高校的教师及学生通过互联网就可以访问各类知识云服务，他们的参与同时也在帮助各类知识云的构建。基于此云计算服务体系，我们团队将进一步研究以下内容：（1）各类知识地图的基本组成元素，即云知识元的组成；（2）不同知识地图的云知识元建模语言及构建方法；（3）知识地图的动态演化机制，即需研究各类知识地图之间的通信协议；（4）云服务的提供、使

15、用及贡献的协作机制，包括规章制度、激励机制、费用核算等方面。3.其他进展中的研究在进行上述高校教师知识地图研究的同时，我们还在进行两项相关的研究：3.1. 基于云平台的高校教师科研创新合作模式及推荐研究我们团队正在研究高等学校和科研机构如何利用云计算进行科研创新，探索在云计算环境下协作创新的新特点、新方法和新模式。在此基础上，构建基于云计算平台下的科研创新合作模式的推荐算法。我们将以获取的高校学校、科研机构政府及产业科研信息为基础，基于合适的创新模式，利用文本挖掘技术、文献计量学和SNA理论与方法，建立科研人员及团队的评估模型，从研究能力、研究兴趣、研究态度等方面对科研人员及团队进行评价，进一

16、步挖掘科研人员及团队的研究方向与研究兴趣；寻求科研人员及团队间的内在联系及潜在合作关系，探讨科研人员及团队间协作创新的可能性；挖掘科研人员及团队和政府与产业之间的供需关系，建立合作与推荐模型。3.2. 面向高校退休教师的云知识库构建以及分享平台研究国外政府和产业界十分重视老年人具备的知识技能，将其视为社会发展重要资源。2002年联合国老龄大会提出“积极老龄化”的新概念，强调老年人的技能、经验和智慧是社会发展的基础，“老年人是资源”的观点正在获得国际社会的认同。各国政府和产业界逐渐重视“银发人才”群体：美国法律规定在国有部门工作不受年龄限制；日本企业成立老专家公司，专门重金聘请老年人进行产品设计

17、等可以发挥经验专长的工作，社区中设立为老年人提供再就业服务的中介机构等。具体到老年人的知识共享，分布在全国各地的高校老教授和专家成为研究关注的对象，其中也有研究提出建设信息系统，帮助实现老年人的知识共享。我国正进入老龄人社会，他们一般拥有许多知识和经验，这些知识和经验对年轻人来讲是一巨大的精神财富，研究和建造一个这样的知识分享系统，如何把老年人的知识和经验留传下来，最大限度地发挥这些老年人的光和热，具有十分重要的意义，使得年轻人可以少走一些弯路，当然也可以让老年人得到知识的共享，让老年人最大限度获得自我价值的实现。为了解决一般知识库的冷启动问题，我们准备从高校退休教师这一独特资源入手，具体研究

18、如下内容：（ 1）老年人云知识库的构建。要研究的问题可能包括：老年人的知识如何表示？有时候老年人有什么知识，他们自己可能也不清楚，需要有一种方法去把隐性的知识显性化,通过什么方式可以老年人头脑中的知识显现出来,而且要以一种比较好的人机界面；有些零散在各个老年人头脑中的东西不是知识，但这种东西合在一起就是知识，或是更有用的知识；这个环节实际上包含了知识创新的含义，如原先零散不是知识，整合后就形成知识。（ 2）老年人云知识社区的发现与推荐。我们将采用协同标注技术实现知识云的自动分类，并进行挖掘关联分析，形成知识云；同时还可根据老年人分享出现的知识的主题，自动构建一个个的知识社区，不是人为事先分类的。基于虚拟社区的发现，为用户进行个性化知识推荐。围绕云知识社区的发现与推荐，在研究的同时考虑老年人所具有专注性和持久性特征