虚拟智力资源共享系统模型研究

吕永波’，任锦驾’，张仲义’，马教书’

    (1、北京交通大学  交通运输学院，北京  100044；2*北京广播学院  媒体管理学院，北京  1000z4)摘要：智力资源共事是知识经济时代促进经济增长的主要动力。基于智力资源的特点和共事过程的实现，本文提出了“虚拟智力资源共事系统(VIB5S)”的概念。介绍了主体、本体的理论和方法，基于主体与本体相结合的思想构建了VIB5S模型。该模型由项目管理子系统、信息资源收集子系统、智力资源共事子系统和评估子系统四部分组成，为智力资源共事的实现提供了理论基础。

随着知识经济的到来和全球一体化的趋势，人们越来越清楚地认识到知识和掌握知识的人才是社会经济发展的最重要资源。被誉为“创新思维之父”的爱德华·德·波诺指出“思考将是人类的最终资源”11i，而智力资源共享是知识经济时代提高生产率，实现经济最大限度增长的最有效的方法。

    一、虚拟智力资源共享的概念 

美国传统辞典(双解)中将智力解释为学习和应用知识的能力。参照不同的研究成果，我们将智力资源定义为认识、理解客观事物(即获得信息)并运用知识解决问题的能力。智力资源共享则指的是将分布在不同地域、组织或系统中的智力资源通过现代信息网络技术组织起来，通过相互交流、激发、响应来共同完成某一特定的任务，是数据、信息、知识共享基础上、更高层次上的能力共享。

鉴于智力资源的动态性、无形性、空间分散性、不确定性、高投入和高价值性等特点，要实现它的充分、高效率的共享必须依赖于新的组织形式和新的网络通讯技术。基于智力资源的特点和共享过程的实现本文提出了“虚拟智力资源共享系统(Vinualhtemeent ReDuIce Sha6ne SyBtem，VI贴S)”的概念，指为完成特定的任务，依托于网络、信息通讯技术、合理的组织机制将分布在不同地理位置、不同领域的专家和职能系统(智力资源的载体)组织起来，通过跨时空的智力资源相互的交流、激发，达到最终解决问题的目的，同时智力资源得到提高。

二、VIRSS设计理论基础 

 智力资源共享与知识共享的最根本的区别就在于如何把智力资源载体中隐含的知识激发、表现、共享，因此VIRSS设计的重点在于如何把不同智力资源载体提供的信息、知识片段用统一的方式表述、融人到一个统一的系统中。目前，在计算机科学领域已经开发出了一系列的工具用于实现知识的获取、共享，A8ent技术就是其中员重要的一种。

(一)Agent理论

1．Agent理论简介 

Agent理论和技术是继面向对象技术之后的一种理论、技术和方法。基于Aeent的计算和以Agent为主体的高层交互可以满足现代计算和分布信息处理的要求，多Agent技术还可以用于分析和建立人类交互模型和交互理论。

在此，我们将Agent翻译为主体，是指为了达到某个特定的目标，在对外部环境的相互作用的基础上，通过对环境状态的认识以及和其他Aeent的协作，自律地推进问题解决的处理单位。它可以根据环境的变化和与其他主体的相互作用改变自身的特性和行为方式，在相互协调的基础上实现系统整体最优222。主体具有自律性、社会性、反应性、自发性四个基本特性。

2．基于主体构建VIRSS的可行性 

(1)概念上的可行性 

主体的概念来源于人工智能领域，人工智能研究的初衷就是要使机器拥有人类的智能，而在智力资源共享系统中，智力资源主要包括领域专家、人工智能系统，因此，用主体来构建VI贴S系统具有可行性。此外，通过主体的概念也实现了系统的统一描述。我们用主体来描述智力资源，因此将主体称为智力主体。

(2)技术上的可行性

20世纪90年代，由信息系统、人工智能、数据库、软件工程、程序设计语言多门学科相互渗透，出现了智能协作信息技术13J，主要研究大型互联网上多个信息于系统相互作用、协同工作，联合完成信息处理任务的原理、方法，是实现异质网络上信息集成和支持群体决策的重要途径。

 智能协作信息技术亦称为基于主体的信息技术或协作信息技术，这是因为在这种协作信息处理系统中，相对被动的不同信息于系统或信息源被转换成智能主体，虽然多个智能主体获得的信息是不完整的、不精确的或主体的信息处理能力有限，但每个主体具有关于系统整体组织结构的知识、或关于其它主体的资源、技能、组织智能、目标等知识，因此智能主体具有自主性和社会性，能够相互作用，高效、透明地使用计算机网络上的所有资源，协同解决单一主体无法解决的难题。虽然智能协作信息技术研究的目的与智力资源共享系统还有所差异，但它现有的研究成果，尤其是技术上的实现为VIRSS的研究和开发提供了支持。

3．主体的类型

最常见的主体设计类型称为BDI主体，它使用信念(beliefs)——愿望(desires)——意图(intends)模型，一个主体的信念是对环境和其自身的了解；愿望和意图都是关于一个主体希望发生的事件的状态，区别在于意图是衡量承诺的一个尺度，它将引导和控制主体未来的活动；愿望是主体希望达到的目标。典型的BDI结构主体有IRMA(Intelligent Resource Machine Architecture)，PRS(Procedure Reasoning System)，COSY，CATE。

4．采用多主体系统设计VIRSS的意义和问题

由于一个智能主体的能力受其知识、计算资源及其与其它主体相互关系的制约，限制了单主体系统解决问题的能力，为了解决大型、复杂的现实问题，必须采用多主体系统(Mulit—Agent System，MAS)。多主体系统是分布在网络上的多个问题求解器松散稠合而成的大型复杂系统。分布式多主体系统能够利用模块化的设计和实现原理提供复杂问题求解的可能性；可以实现异步消息传送和复杂操作系统之间的松散稻合；能够高效实现开放信息系统的信息共享和资源利用等。

虽然基于多智能主体设计的VI阳系统具有以上优点，但是由于一般是针对系统化领域知识共享设计的，还存在以下缺点：各智力主体问知识背景不同，造成了他们沟通的困难；不同的智能系统对其知识表达也有不同的设置方式，存在交流上的障碍。为了满足主体之间的信息、知识、见解的迅速、充分交流，必须有统一的工具来描述各主体的特征和主体之间的关系，我们引入了本体的概念。

[二]本体理论 

1．本体理论简介

本体论(0ntdog)原本是一个哲学上的概念，研究实体的存在性和实体存在的本质，这是本质上的知识，是独立于任何语言而存在的，为不同领域智力资源的共享提供了可能和工具。本体(on·，oIodes)定义正逐渐被明确，Tom GNberl四4年提出的定义得到了大多数研究者的认可：本体是被共享的概念化的协议(明Ieemen，s)，共享的概念化包括领域知识建模的概念框架，相互作用主体之间通讯的协议、特定领域知识描述的协议。利用本体方法可以使人或者是机器获取或重新使用存储在信息系统中的知识非常便.

2．本体的类别

根据本体的通用性，可将本体分为以下4类：

(1)顶层本体：描述非常通用的概念，例如空间、时间、物质等，它独立于特定问题或领域，大量用户可能拥有统一的顶层本体。

(2)知识表示本体：研究知识的本质特征和基本届性。

(3)领域本体：提供特定领域的概念定义和概念之间的关系，以及该领域中发生的活动和该领域的主要理论和基本原理。目前已经涉及到企业本体、医学概念本体等。

(4)任务本体：主要研究可共享的问题求解方法、推力方法与领域无关，具体的研究主题有：通用任务、与任务相关的体系结构、任务方法结构、推理结构和任务结构等。

3．本体在VI贴S中的作用

(1)实现了资源共享术语的标难化：通过本体论方法，可以建立共同理解的标难术语和术语定义。使各类人员或系统在共享资源时，有规范化的术语为基础，避免了概念上的混淆和误解。

(2)可实现智力资源的重用：利用本体论可将大量可重用的资源信息标难化、规范化，存入“本体库”中，通过查询就可实现重用。    (3)资源的高效查询、获取和表达：利用本体论方法，采集资源信息，并对资源信息进行精练和简化，抽象出资源本体和本体关系，使用户可以以一致的方法表达对资源的需求，并方便的检索到所需要的资源信息。

(4)实现系统问的互操作：将资源共享过程中涉及的组织、活动和信息抽象成本体集，为系统问的数据交换和写作提供了一致的信息模型。

(5)使自然语言的获取更为便利。

三、基于本体与主体相结台的VI风强体系结构

基于以上分析和文献l‘i的经验，构建了主体与本体相结合的VI贴S体系结构如图1。

VIRss由四部分组成：项目管理系统、资源信息收集系统、智力资源共享系统、评估系统。

(一)项目管理系统

VIRSS是针对解决特定问题而设计的，项目管理系统的任务主要包括根据要解决的问题发布命令，启动信息资源收集系统、智力资源共享系统和评估系统，根据评估系统的返回结果，对系统的运转过程进行适时调整，直到得到满意的结果。

(1)过程建模工具：建立系统运转的整体流程，并生成计算机可以识别和处理的形式化描述，即过程规则，并存放在规则库中。

(2)过程控制Agent：通过一个或多个过程控制引擎，按规则库中定义的规则激活并解释过程定义。根据过程执行中由评估系统返回的信息控制系统的状态，向组织Agent和激励Agent发出指令，推动过程的进行。

(3)组织Agent：根据过程控制Agent的指令，负责系统所需智能Agent的召集、管理，使系统的状态达到最优。

(4)激励Agent：根据过程控制Agent的指令，对系统中做出不同贡献的智能Agent进行奖励，以激励各智能Agent主动性的充分发挥。

(二)信息资源收集系统 

为了帮助系统智能主体以最快的速度获得相关问题的资料，通过移动Agent在web上的遍历收集相关信息。

(1)移动Agent：多个移动Agent采用广度优先(或深度优先)的策略对web进行遍历，对不同数据源的相关数据进行收集，尽可能多的收集资源信息。

(2)本体库：本体库中存储了经过标准化和规范化的领域资源术语、定义及它们之间的联系，即关于资源信息字典方面的内容，字典信息是按分类的方式组织的。

(3)预处理Agent：预处理Agent按本体库中的资源信息字典规则，对资源供应商和分析Agent提交的资源信息进行规范，并检查该信息真实性和有效性，将合法资源信息在本体的帮助下进行分类，建立与供应商资源库相联接的查询索引。

(4)分析Agent：分析Agent对移动Agent在web上收集的信息进行整理、过滤、转换，从中抽取有用信息，提供给预处理Agent进行预处理。

(5)发布A8ent，：将预处理Agent生成的规范化资源信息和索引提交到领域知识库。

(三)智力资源共事系统    这一系统是VI风9S的核心部分，通过智能主体间的充分交流使项目管理系统提出的任务逐步得到解决，同时各智能主体的能力也得到了提高。

(1)智能主体：包括各领域的专家和机器智能系统，虽然他们分布在不同的地域和科研领域，但是通过VIB5S，他们能将头脑中产生的各类知识片断发布出来，实现充分共享，把自身的知识与从外界得到的信息充分融合，通过相互间的相互激发，不断提出新的思路和方案，最后共同解决问题。

(2)领域本体：领域本体定义和描述了相关领域中一系列对象、对象的属性及对象间的关系，帮助各领域的智能主体实现充分交流。

(3)综合Agent：将各智能主体提出的方案和工作状态、业绩处理为统一的形式，发送给评估系统。    (四)评估系统    对智力资源共享系统的工作过程和工作业绩进行实时监控，根据评估规则库中设定的评估体系对不同的状态进行评估，并把评估结果发送到项目管理系统，为下一步的工作提供依据。

参考文献：[U爱德华·德·波诺．六顶思考帽——搭建智力资本扩张的平台[M 3(冯杨译)．北京：北京科学技术出版社，20帕．[2]陆汝铃．知识科学与计算科学[M]．北京：清华大学出版社，20帕。[3]张维明主编。智能协作信息技术[M]．北京：电子工业出版业，2002．[4]t6dI阂v肋E1st，iGtdIea5Abtxker．oI帅1085esfor infolgna60nmonqd9me9t：bd肋ci98foxmd5叮，9hb6qF，Md shg吨咖pe。ExpellSysbln8w5出APp5ca60M(J)，犯脆，23：357—3M．[5]操云甫。基于Inte2net／ht刑let的资源共享模型及技术研究[D]．博士学位论文，2003。    [本文责编：海洋)