2009-09-01 13:24
1.北京师范大学 知识科学与工程研究所,北京 100875;2西北师范大学 教育技术与传播学院,甘肃 兰州 730070 )
摘要:本文探讨了哲学、计算机学科、心理学科、教育学科、信息科学、图书情报学科领域对知识的生产、传播、发展和结构等方面的相同点和不同点,旨在为广义知识工程学的深入研究提供参考意见和理论基础,从知识本体论和跨学科的角度研究知识的整合、传播、创新的机制。
关键词:不同学科;知识观;比较分析
中图分类号:G40-057 文献标识码:A
从古希腊人开始,对于知识的研究与探索一直是人类追求的目标。几千年来的情况都是这样的:哲学家研究有关知识的一般特性与规律,而自然科学家孜孜不倦地猎取具体的知识。20世纪中叶以后,这种研究格局发生了变化。由于知识在人类文明中所起的作用越来越大,不仅是哲学家、逻辑学家、教育学家和心理学家,而且计算机科学家也在认真地研究知识的一般特性与规律。这是因为人类已经进入了信息化社会,而且正在向知识化社会前进。
从知识工程的发展历史可以看出,知识工程是伴随“专家系统”建造的研究而产生的。实际上,知识工程的焦点就是知识。知识工程领域的研究方向主要包含知识获取、知识表示和知识推理等,其研究目标是挖掘和抽取人类知识,用一定的形式表现这些知识,使之成为计算机可操作的对象,从而使计算机具有人类的一定智能。在此基础上建构起来的广义知识工程学,就是一门研究人类智能及人类知识的机理以及如何用机器模拟人的智能并促进人类知识发展的学科。从不同的学科领域分析知识传播、知识加工、知识表示等方面的特点,是为了更好地吸取不同学科已有研究成果,为广义知识工程学在探究人类知识的机理和用机器模拟人类智能等方面的深入研究提供跨学科参考意见。
一、哲学领域的知识观
在不同的时期,哲学家们对知识的性质、知识的价值、知识的分类进行了不同维度的描述,在知识的生产、传播和发展方面经历了经验主义、理性主义和实证主义之争。虽然普遍认为知识是对事物的本质属性或事物与事物之间的本质联系的反映。但究竟什么是知识?知识是如何产生的?仍然众说纷纭。从下面的论述中可以窥见一斑。
·经验主义的知识观。17世纪经验主义代表人物培根和洛克认为人类所有的知识都来源于感觉经验,是从特定的感官实践中归纳得出的对外部世界各种联系的反映[1]。
·理性主义的知识观。18世纪理性主义代表人物柏拉图认为知识是人类理性认识的结果和概念的思维过程,是人们对于事物本质的反映和表述。笛卡尔认为,由感观获得的知识是混乱的,只有由思想获得的知识才是清晰可靠的,是人类所独有的。康德认为经验虽有助于知识的构成,但知识不等于经验。经验只能作为构成知识的材料和内容[2]。
·实用主义的知识观。以詹姆斯和杜威为代表,出现于19世纪末和20世纪初的实用主义知识概念把知识看成是一种行动的工具,认为知识的标准既不是主观的理性形式,也不是客观的感觉经验,而是能够产生令人满意的行为结果。把知识看成是静止的、终极的、完美的和永恒的是完全错误的。他们认为所有的知识都是暂时的和不断进化的,知识本身是有机体和环境之间相互作用的中介,是有机体为了适应环境刺激而做出探究的结果。20世纪的哲学家福科也谈到,知识已经不是一种静止的东西,而是一种运动的东西;已经不是一种符号化的陈述,而是一系列的标准、测验、机构和行为方式;已经不是一种理性沉思的结果,而是一系列社会权力关系运作的结果[3]。
随着社会的发展,人们对知识的认识是动态发展的,形成了一个时期人们共同分享的知识范畴、性质、结构、方法和信念。可以说在一个开放的环境下除了能够以结构化的形式、编码化的形式,描述事物的运动状态及其规律的显性知识、社会知识之外,还包括更广泛、更重要的把一般的知识激活成为有效地解决问题的个人知识、元知识等隐性知识。
那么,在哲学知识观的影响下,根据不同学科的性质,形成了不同的知识观。本文拟从计算机心理、教育、信息科学、图书情报等领域对此问题进行探讨。
二、计算机领域对知识的认识和理解
计算机科学领域对待知识的态度从最早的直观描述、贮存逐步发展为综合知识、经验、价值观、社会需求、理性加工等相关因素的动态组合。并由此产生了自顶向下和自底向上的两种范式,其中一派试图用计算机实现对世界的形式表达,另一派则试图用计算机模拟神经元的相互作用;一派把问题求解看作是智能的形式,另一派把学习作为智能形式;一派利用逻辑学和符号化的要求保证程序的内在一致性,另一派则用统计学和非线性学知识处理问题。相应地,其对知识结构、知识表示和知识传播都予以其学科特性。
在以计算机的普遍使用和信息网络化为特征的后工业时代,知识从传播者“独霸知识”的单向传播扩展到网络环境下人机多向交互性传播。每一个人都处于知识网络的一个环节上,都可以像以住的专家那样行使自己的知识权力,接受知识、消费知识、转述知识、生产知识。因此,也带来了计算机领域知识表示方法的重大变化。
知识的表示从用特定的符号、用知识库中某种一致化的结构存贮和组织,以实现计算机自动知识处理求解,发展到让机器懂得人类语言,让机器具有思维功能,让机器具有“视觉认知”,让机器学会应用经验,让机器学会学习,同时,在大量的显性知识的外延、内涵的基础上不断扩展信息来源,不断重组和加工信息内容本身,从关系数据库中挖掘出隐含的、深层次的信息和知识。
知识结构从对自在信息的贮存、比较、模拟形成大量的结构化显性知识,发展到数据挖掘、专家系统、人工智能等方面的相关知识,如常识性知识、经验性知识、规律性知识等。目前在知识创新、信息化社会、学习化社会的形势下,又需要进一步扩展其领域,构建具有背景知识、策略知识、专门知识和方法论知识交叉组合的广义知识结构,从物质工程和非物质工程两个方面进一步探讨人类的知识的产生、传播、发展规律和应用模式。
三、心理学领域知识的认识和理解
20世纪70年代前,知识似乎只是哲学家研究的课题。因此,人们对知识的认识也就仅停留在哲学的水平上。认为知识是对事物属性与联系的认识,表现为事物的知觉、表象、概念、法则等心理形式。我国80年代出版的权威性《教育学》、《教育心理学》以及《中国大百科全书》,都从哲学角度定义知识。关于知识的分类,则是按反映深度分为感性知识和理性知识;按反映内容分为自然的、社会的、思维的知识;按其来源分为直接知识和间接知识[4]。
就知识产生的方式而言,格式塔心理学派从知觉的角度来阐述人与客观世界的能动关系,它认为, 知觉是主体对直接作用于感官的客体的整体把握与反应。知觉的效应是一种融表象、认识、情感感受、价值体验等于一体的综合效应知觉,整体效应。皮亚杰认知心理学认为“知识是主体与环境或思维与客体相互交换而导致的知觉建构,知识不是客体的副体,也不是由主体决定的先验意识” 。建构主义学习理论则强调知识并不是对现实的准确表征,它只是一种解释、一种假设,它并不是问题的最终答案。而且,知识并不能精确地概括世界的法则,在具体问题中,需要针对具体情境进行再创造。
就知识的传播而言,认知心理学家不仅借用信息论和计算机通讯技术中的许多术语,如信息、编码、存储、通道、组块等,而且依据计算机的工作程序,来描述有机体内的信息流程,并提出了许多不同的信息加工模式,其中以美国著名的教育心理学家加涅的信息加工模式最具代表性。
就知识结构本身而言,心理学领域通过描述知识内在的主动加工和意义建构的机制,揭示了个体在成长过程中不可或缺的是对知识的整体建构,它是在陈述性知识、程序性知识、策略性知识的相互转化过程中,借助于感知、记忆、表象、想象、思维等心理活动实现的。它包括追求知识的记忆、掌握、理解与应用的外在发展和以知识的鉴赏力、判断力与批判力为核心的内在发展。尤其是在知识网络化的今天,面对浩如烟海的知识、信息和强大的宣传力量,个体的内在发展更加重要。
四、教育学领域知识的认识和理解
从古至今知识与教育的关系密不可分。以往的教育理论对教育活动中知识问题的关注主要集中在教学过程中知识的组织问题上,以保证系统地向学生传授给定的知识。从整个教学过程看,教育的目的有两个:一是规范和促进学生个体的发展;二是适应和促进社会的发展。为了实现这两个目的,教育者传授的知识除了学校知识之外,还应该大力关注隐蔽课程的重要作用。我国学者冯忠良借鉴人工智能和专家系统方面的研究成果,对元认知和反思经验进行的大量实证研究,恰好说明了显性知识和隐性知识的同等重要性。尤其随着我国80年代以来对于“应试教育”、“应试学力”的批判和反思,构建了广义的“学校知识”概念,大体包括三个侧面:一是作为认识事物与现象之结果的“实质性知识”,一般称为知识技能。二是掌握信息与知识的“方法论知识”,即学习方法。三是为什么而学习的“价值性知识”,是同克服知识的非人性化和知识的活用相关的[5]。
如果说80年代中期以前认知心理学的知识研究着重讨论两大类型知识的区别的话,那么80年代后期起人们开始认识两大类型知识的相互联系、相互作用问题。E·加涅(1985)提出了知识网络概念,重视陈述性知识和程序性知识表征的差异而忽视它们之间的联系。安德森的两类知识相互作用观点恰好对它们之间的联系作出了较好的解释。安德森在人工智能研究中把两类知识的相互作用称为知识编辑,它包括两个子程序,一是程序化过程,即把从陈述性知识中提取到的信息编成产生式的信息,二是合成,即把多个产生式合成一个产生式。经过知识编辑计算机可以模拟人的心智过程[6]。
随着网络技术和多媒体技术的普及和深入,教学传播中知识观也发生了巨大的变化。首先,知识载体从以往的单一书本形式转化为多媒体知识包。第二,知识的组织形式从以往的线性排列转向超文本结构,充分发挥人类的联想机制。第三,知识的表达方式从“填鸭式”教学走向反思性教学、合作性教学和研究性教学。第四,知识的传递过程在这样四个阶段得以具体体现,即隐性知识 隐性知识(社会化过程);显性知识 显性知识(组合过程);隐性知识 显性知识(外化过程);显性知识 隐性知识(内化过程)[7]。第五,知识的传播效果从注重课程知识的记忆、理解、掌握、综合和简单应用转移到注重学生对课程知识的独特理解、阐释、质疑、批判和创新。
伴随知识的生产方式、传播方式的不断变化,知识的发展从个人角度而言,表现为对知识的批判意识、综合意识和合作意识的内在发展;从社会或国家发展方面,表现为以本土知识发展为标志的知识的多样性、异质性的发展。同时,受现代知识的增长理论的影响,学校知识内容体系、结构,课程开发等方面都发生了深刻变化。
五、图书情报领域的认识
在图书情报领域一般认为知识是人类社会实践经验的概括和总结,是人的主观世界对客观世界的反映与认识的结晶。知识有两种存在形态,一是以人脑为载体的主观知识,二是记录于各种文献之上的客观知识,又称公共知识或社会知识 [8],图书情报领域主要关注的是客观知识的组织,大体表现为对文献的搜集、分类、标引、著录、排序和流通利用的过程。文献搜集以文献所含知识内容为甄选标准;文献分类是将文献的知识内容按所属学科给予标识,使知识内容有一个分门别类的序列;文献主题标引是用规范化的自然语言语词来表征文献中的知识主题,使知识主题按主题字顺得到标识;文献著录是揭示和报导文献中的知识信息,并使其在目录组织系统内得到序列化的反映;文献排序则普遍以知识的分类标识为依据,使知识按学科体系得到组织;文献的流通利用是为满足读者的知识需要而编制各种检索工具并提供相关服务的过程[9]。 随着计算机学科、智能代理技术、专家系统的知识在图书情报领域的渗透,建立编目专家系统规则标准,利用人—机接口的专家系统帮助用户选词、选库、选检索途径、构造检索方式并进行检索后的反馈调节,利用咨询专家系统为咨询质量提供可靠的保障。但由于情报系统所覆盖的主题太广,涉及大量的概念和关系,还由于对问题求解方法和专家知识的获取方法了解不足,用于情报检索的专家系统和智能代理技术还有待进一步的完善和成熟。
图书情报作为信息科学的重要组成部分,以接收者为中心,面向社会公众以书本、电子为媒介,间接交流。80年代后期,学界为图书馆学基础理论与实践脱节,而应用研究又缺乏理论依据的现状而困惑,有的学者排除一些特殊性的传播系统模式,从奥古斯德的人类传播系统模式引出现代图书馆学研究的双重模式,即在宏观和微观两个方面使图书馆学基本原理出现分野。在宏观上表现为“信息源→传播者→传播渠道→传播媒介→受传者→反馈→”。在微观上表现为文献的搜集、分类、标引、著录、排序和流通利用的过程,进而通过人的认识活动使知识从无到有,从感性到理性,从零散到系统,表现为生产阶段知识,通过技术媒介和社会媒介使知识变成人力资源和产生效用,表现为扩散阶段的知识。为了更好地推进知识的传播和扩散,1997年中宣部国家教委等九部委联合颁发了关于在全国组织实施“知识工程”的通知,是知识的教育功能和传播功能的整合。它要求每年颁布“知识工程”推荐书目,并做好推荐图书的宣传、出版、发行和组织阅读、书评工作,利用报刊、广播、电视开办读书栏目,引导群众多读书、读好书,形成浓厚的阅读风气。
图书情报领域的知识传播不仅丰富和扩展了人类的知识总量,而且发展了图书情报事业的社会功能,使其从早期的“藏书楼阁”模式发展成为开放式资源库,为不同学科、不同文化背景、不同地域、不同时空状态下人们的知识交流搭建起高速公路。同时,也在不断地将客观知识与主观知识有机地组织在一起,将所有的专业知识,不论是在纸上,在数据库里或者在人们的头脑中,掌握起来,分配到能够产生最大效益的地方去。并能够“系统地处理、寻求、理解和使用知识以创造价值” ,不断地探讨网络环境下知识组织和知识管理的理论与实践。这个发展过程一方面体现了对信息的管理,认为知识作为对象可在信息系统中进行识别和处理,能获得信息技术的支持;另一方面体现了对人的管理,认为知识作为认知过程存在于信息的使用者上,只有在人际交流的过程中才能创新,其目的是把信息与信息、信息与活动、信息与人连结起来,实现知识(包括显性知识和隐性知识)的共享,运用集体的智慧和创新能力,以赢得竞争优势。
六、信息科学领域的知识的认识
在信息科学领域中,人们认识到知识是对信息进行加工提炼所获得的抽象化产物,是人们从实践经验中总结出来并为新的实践所证实的东西,是关于事物运动状态和变化规律的描述。知识的生成有两条途径:一是从实践中逐步积累,把所观察到的现象的共性核心升华为概念,把所积累的经验的精华上升为理论;二是由已有的知识通过推断产生新知识,由抽象到抽象的过程。这时需要考虑的一个重要问题就是思维过程关键的两个基本子过程,即提炼新信息(知识)的认知过程和产生策略信息的决策过程。只有解决好这样两个基本问题,处于静止状态的知识才能激活为真正有用的知识[10]。
信息科学领域内的知识传播以实现系统的有序度和组织度为目标,通过系统与外界适当的物质、能量、信息交换,负熵增加,通过非线性系统的合作与竞争,实现一个系统的自组织、他组织活动。这其中包含着信息、知识、智能三者之间的转化过程。对此,钟义信教授认为信息是基本资源;知识是对信息进行加工所得到的抽象化产物;智能是利用信息资源加工生成知识、进而激活知识生成解决问题的策略信息并在策略信息引导下具体解决问题的能力。信息、知识和智能在整个信息过程中的地位以及它们之间的相互关系正好符合人类自身认识世界和优化世界活动过程中由信息生成知识、由知识激活智能的过程。同时,知识是由形态性知识、内容性知识和效用性知识构成的三位一体结构。
当今世界科学技术的迅猛发展,已经对知识理论的研究提出了紧迫的需求。虽然,人工智能领域曾经一度探讨和建立过“知识工程”,然而,正像它的名称所表明的那样,“知识工程”主要关心的是知识的实际工程操作方法,没有全面涉及和解决知识本身的理论问题,更谈不上揭示“信息-知识-智能”三者之间内在的本质联系。这方面最明显的例证之一是:在知识工程的典成就——专家系统的研究中, 系统的知识仍然主要依靠人工的方法获取,因而成为专家系统研究中的一个明显的瓶颈。另一个明显的例证是,虽然知识工程研究了各种各样的人工智能专家系统,然而,并没有从中提炼出如何把知识激活成为智能的一般性理论。因此,在目前已有知识工程基础上扩展其研究领域,按照人、信息、技术、知识、 智能、社会的统一理论,在各学科高度综合的基础上,深入探讨“知识论”的基本框架和理论基础,对于智能理论研究和知识激活的实践机制的研究将会产生积极的推动作用。
七、学科领域知识观点的分析
从以上的文献资料可以看出,无论在哪一个领域,体现的一个核心问题就是要处理好“人—信息—技术—社会”相互作用的各个方面,按照人类思维的特点,以组块的形式、超文本的形式、数据库的形式组织信息,其主要目的就是为了帮助人们有效地储存信息、提取信息和加工信息。但是,这些以结构化、形式化方式描述的信息内容隐含着大量的引申意义,若要使其进一步清晰化,就需要做深加工,明确各领域内的共同点和不同之处。
1.不同点分析
根据前文所述,各学科领域在知识的生产、传播、发展等方面各有其侧重点,现将其归纳为下表。
各 学 科 知 识 观 的 区 别
学科
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知识生产
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知识传播
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知识发展
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知识结构
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计算机
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文化知识经验的直观描述到动态综合
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单机单向传播到人机多向交互传播
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结构化知识表示到让机器学会学习
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各种规则、定理、算法到心理、人文学科知识的综合
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心理学
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选择性理解整体把握意义建构
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人的内在信息传播
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个体知识累积发展和心理成熟
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陈述性知识、程序性知识和策略性知识
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教育学
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识记、理解、应用、分析、综合、评价到师生交互活动的再定义和再建构、自我意识
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单向传播到双向反馈传播到社会系统传播
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个体内在批判意识、综合意识、合作意识发展和社会知识多样性异质性发展
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学科知识、隐性知识、方法论知识、价值论知识
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图书情报
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文献的搜集、分类、排序和流通到智能代理专家系统数据挖掘
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微观领域生产知识、宏观领域扩散知识到知识工程
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藏书楼阁到知识管理
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分类学知识、情报学知识、学科知识、隐性知识
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信息科学
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实践经验的积累、提炼新知识到从已有知识中推断产生策略知识
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信息知识智能的整合
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知识表示到知识向智能的转化
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形态性知识、内容性知识、效用性知识
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2.相同点分析
随着社会发展和学科自身的发展,不同学科领域内的知识观也在发展着。这种动态的进程说明,知识不是静止不变的,它反映了一定时期人们对知识认识的价值观和方法,其发展趋势是越来越关注人的经验、文化、价值观、方法等在知识生产、传播、发展中的隐性作用和不可忽视的重要地位。
·知识是人脑中具有复杂内涵的认知结构的对应产物,是显性知识与隐性知识的总汇。只有通过与客观事物的接触,借助人类的感知、记忆、想象、表象、思维等心理活动,才能很好地去认识它、反映它。各学科知识结构中所包含的知识形态类型可以很好地说明这一点。
·人类因经验、知识、世界观、文化水平等方面的差异,在语法信息、语义信息、语用信息三个层次上有不同的表现。为了减少同一层次不同个体认识差异所带来的歧义性和模糊性,各学科都在探寻有效的信息编码方式和组织方式,以发现更加有效的知识内容,促进知识的广泛交流和整合。
·所有学科都需要深入市场了解用户的信息需求及其变化规律,然后通过信息资源的收集、提炼、归纳、整理、比较、分析、综合、演绎、推理、序化,以形成能够反映和满足用户信息需求的信息产品,并将这些产品有效地进行内化,形成隐性知识,以促进知识创新。
·在知识的生产、传播、发展、应用的链条上是一个各学科知识整合的过程。人类社会存在大量的自在信息,需要人们去搜集、整理、分类、序化,以便从中提炼和挖掘出符合人类自身和社会需求的知识内容,并运用心理学原理分析人类智能活动规律和思维规律,借助计算机技术将其形式化、结构化,以帮助人们更好地发展智能,以满足知识社会的需求。
八、结束语
尽管各学科领域对知识的描述方式各不相同,但在知识这样一个具有广泛内涵和外延的、具有普遍性的学科范畴,各学科的加工模式有一定的一致性。首先,就是要确定主要(核心)能力、知识传播的策略和范围。其次,就是对现存知识的形式化和结构化。第三,就是评价知识的相关性、价值和准确性。解决冲突知识。第四,就是用各种各样的知识计划描述知识库中共同的记忆储存。第五,就是根据兴趣和工作自动地把知识分配给用户,并通过真正的合作综合知识。第六,就是在做出决定、解决问题、自动化或协助性工作、工作援助和训练等方面重新寻找和运用知识。第七,就是通过研究、实验和创造性思维发现新的知识。第八,就是开发和市场化基于产品和服务的新知识。如何把这个八个部分整合为一个统一的模块,从知识本体论和跨学科的角度实现知识的整合、传播、创新,可以说是大家共同关心的话题。
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